• English
    • العربية
  • English
  • تسجيل الدخول
  • جامعة قطر
  • مكتبة جامعة قطر
  •  الصفحة الرئيسية
  • الوحدات والمجموعات
عرض التسجيلة 
  •   مركز المجموعات الرقمية لجامعة قطر
  • المستودع الرقمي لجامعة قطر
  • أكاديمية
  • مساهمة أعضاء هيئة التدريس
  • كلية الطب
  • أبحاث الطب
  • عرض التسجيلة
  • مركز المجموعات الرقمية لجامعة قطر
  • المستودع الرقمي لجامعة قطر
  • أكاديمية
  • مساهمة أعضاء هيئة التدريس
  • كلية الطب
  • أبحاث الطب
  • عرض التسجيلة
  •      
  •  
    JavaScript is disabled for your browser. Some features of this site may not work without it.

    Development and Validation of a Class Imbalance-Resilient Cardiac Arrest Prediction Framework Incorporating Multiscale Aggregation, ICA and Explainability

    Thumbnail
    عرض / فتح
    IEEE Xplore Full-Text PDF_.pdf (4.750Mb)
    التاريخ
    2024
    المؤلف
    Iffa Afsa, C.M.
    Ansari, Mohammed Yusuf
    Paul, Santu
    Halabi, Osama
    Alataresh, Ezzedin
    Shah, Jassim
    Hamze, Afaf
    Aboumarzouk, Omar
    Al-Ansari, Abdulla
    Dakua, Sarada Prasad
    ...show more authors ...show less authors
    البيانات الوصفية
    عرض كامل للتسجيلة
    الملخص
    Objective: Despite advancements in artificial intelligence (AI) for predicting cardiac arrest (CA) with multivariate time-series vital signs data, existing models continue to face significant problems, particularly concerning balance, efficiency, accuracy, and explainability. While neural networks have been proposed to extract multiscale features from raw data in various applications, to our knowledge, no work has utilized multiscale feature extraction, specifically for diagnostic CA prediction. This paper presents a new framework that tackles these difficulties by utilizing multiscale feature aggregation via Independent Component Analysis (ICA). Methods: We present the Pareto optimal StrataChron Pyramid Fusion Framework (SPFF) that improves temporal vital signs statistics by capturing long-term dependencies using multi-scale temporal feature aggregation. SPFF integrates with ICA to eliminate information redundancy and enhance model efficiency. We have developed and validated the approach using the public MIMIC IV dataset. Results: The proposed model demonstrates resilience to data imbalance and enhances explainability through SHapley Additive exPlanations (SHAP), Partial Dependence Plots (PDP), and Individual Conditional Expectation (ICE) across varying time windows. The multilayer perceptron (MLP) using SPFF and ICA achieves an accuracy of 0.982, precision of 0.969, recall of 0.989, F1-score of 0.979, and AUROC of 0.998. Conclusion: The proposed method effectively predicts CA across varying time windows, offering a robust solution to the challenges of efficiency, accuracy, and explainability in current models. Significance: This method is significant to biomedical research as it provides superior performance in CA prediction while capturing both short- and long-term dependencies in patient data, potentially improving patient outcomes and guiding clinical decision-making.
    DOI/handle
    http://dx.doi.org/10.1109/TBME.2024.3517635
    http://hdl.handle.net/10576/63396
    المجموعات
    • علوم وهندسة الحاسب [‎2428‎ items ]
    • أبحاث الطب [‎1739‎ items ]

    entitlement


    مركز المجموعات الرقمية لجامعة قطر هو مكتبة رقمية تديرها مكتبة جامعة قطر بدعم من إدارة تقنية المعلومات

    اتصل بنا | ارسل ملاحظاتك
    اتصل بنا | ارسل ملاحظاتك | جامعة قطر

     

     

    الصفحة الرئيسية

    أرسل عملك التابع لجامعة قطر

    تصفح

    محتويات مركز المجموعات الرقمية
      الوحدات والمجموعات تاريخ النشر المؤلف العناوين الموضوع النوع اللغة الناشر
    هذه المجموعة
      تاريخ النشر المؤلف العناوين الموضوع النوع اللغة الناشر

    حسابي

    تسجيل الدخول

    إحصائيات

    عرض إحصائيات الاستخدام

    مركز المجموعات الرقمية لجامعة قطر هو مكتبة رقمية تديرها مكتبة جامعة قطر بدعم من إدارة تقنية المعلومات

    اتصل بنا | ارسل ملاحظاتك
    اتصل بنا | ارسل ملاحظاتك | جامعة قطر

     

     

    Video