KR20220033083A - System for diagnosing and explaining cardiac disorder based on explainable artificial intelligence deep learning - Google Patents

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Abstract

Disclosed is an explainable artificial intelligence (XAI) deep learning-based heart disease diagnosis and analysis system, which comprises: an XAI deep learning model unit (110) configured to extract a diagnosis name of heart disease and characteristics of the diagnosed heart disease by including one or more corresponding analysis modules using heart disease and electrocardiogram data, which determine heart disease, as learning data and analyze one or more characteristics for determining the diagnosis of heart disease; an input unit (120) receiving electrocardiogram data to provide the received data the XAI deep learning model unit (110);, and an output unit (130) using the electrocardiogram data from the input unit (120) by the XAI deep learning model unit (110) as input to output the diagnosis name of heart disease and the diagnosis characteristics of the diagnosed heart disease. Accordingly, the system can provide diagnosis of heart disease and diagnosis reasons by an explainable neural network model.

Description

XAI 딥러닝 기반 심장질환 진단 및 해석 시스템{SYSTEM FOR DIAGNOSING AND EXPLAINING CARDIAC DISORDER BASED ON EXPLAINABLE ARTIFICIAL INTELLIGENCE DEEP LEARNING}XAI deep learning-based heart disease diagnosis and interpretation system {SYSTEM FOR DIAGNOSING AND EXPLAINING CARDIAC DISORDER BASED ON EXPLAINABLE ARTIFICIAL INTELLIGENCE DEEP LEARNING}

본 발명은, 설명가능한 신경망 모델에 의해 심장질환의 진단 및 진단 이유를 제공하여서 진단의 정확성 및 해석성을 높여 임상 실습에 적용할 수 있는, XAI 딥러닝 기반 심장질환 진단 및 해석 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to an XAI deep learning-based heart disease diagnosis and interpretation system that can be applied to clinical practice by increasing the accuracy and interpretability of diagnosis by providing a diagnosis and diagnosis reason for heart disease by an explanatory neural network model.

주지하는 바와 같이, 심전도의 개발 이후, 심전도 관련 지식은 기하급수적으로 확대되었고, 심전도 검사에서 심장의 전기적 기능에 대한 정보를 얻고 부정맥, 관상동맥질환, 심근질환 등 다양한 심장질환을 진단할 수 있다.As is well known, since the development of the electrocardiogram, electrocardiogram-related knowledge has expanded exponentially, and it is possible to obtain information on the electrical function of the heart from electrocardiography and to diagnose various heart diseases such as arrhythmias, coronary artery disease, and myocardial disease.

한편, 심전도의 AI 알고리즘에 대한 연구가 활발히 진행되고 있으며, AI 알고리즘에 의해 심부전을 감지하고, 부정맥 리듬 중 심방세동을 예측하거나, 성별을 결정하기도 한다.On the other hand, research on AI algorithms for electrocardiography is being actively conducted, and the AI algorithm detects heart failure, predicts atrial fibrillation among arrhythmic rhythms, or determines gender.

이와 같이, 인간의 한계를 극복하여, AI 알고리즘에 의해 심전도 파형의 미묘한 변화를 감지할 수 있고, 더 나아가 심전도 해석을 향상시킬 수도 있다.In this way, by overcoming the limitations of humans, it is possible to detect subtle changes in the ECG waveform by the AI algorithm, and further improve the ECG interpretation.

심방세동은 질병률과 사망률 상승의 주요 원인이며, 시기적절한 진단과 치료가 중요한데, 심전도와 산소포화도 곡선과 같은 생체신호를 이용한 진단 알고리즘의 성능을 향상시키기 위해 AI 알고리즘 사용하지만, AI 알고리즘은 인간이 이해할 수 있는 방식으로 예측을 설명하지 않는 블랙박스로서, 투명성과 해석성이 떨어져 신뢰도가 낮은 문제점이 있다.Atrial fibrillation is a major cause of increased morbidity and mortality, and timely diagnosis and treatment are important. AI algorithms are used to improve the performance of diagnostic algorithms using biosignals such as ECG and oxygen saturation curves, but AI algorithms cannot be understood by humans. As a black box that does not explain predictions in a possible way, there is a problem with low reliability due to poor transparency and interpretation.

또한, 종래의 딥러닝 구조에서는 신경망이 하나의 단위로 되어있어서 심장질환의 유무, 심장질환의 종류 또는 심장질환의 정도 등의 판단의 내용만을 확인할 수 있는 한계가 있다.In addition, in the conventional deep learning structure, since the neural network is a unit, there is a limitation in that only the contents of judgment such as the presence or absence of a heart disease, the type of heart disease, or the degree of heart disease can be confirmed.

이에, 투명성과 해석성의 결여로 딥러닝모델을 신뢰할 수 없어서, 심장질환의 진단명과 진단이유를 함께 제시할 수 있는, 정확성과 해석성이 향상된 설명 가능한 인공지능 모델을 구축할 수 있는 기술이 요구된다.Therefore, the deep learning model cannot be trusted due to the lack of transparency and interpretability, so a technology is required to build an explanatory artificial intelligence model with improved accuracy and interpretability that can present the diagnosis name and reason for heart disease together. .

한국 등록특허공보 제10-2156087호 (딥러닝을 이용한 정상동율동 심전도 상태에서의 발작성 심방세동 예측방법, 2020.09.15)Korean Patent Publication No. 10-2156087 (Public atrial fibrillation prediction method in normal sinus rhythm electrocardiogram using deep learning, 2020.09.15) 한국 공개특허공보 제10-2021-0066322호 (심방세동 예측시스템 및 예측방법, 2021.06.07)Korean Patent Publication No. 10-2021-0066322 (Atrial fibrillation prediction system and prediction method, 2021.06.07)

본 발명의 사상이 이루고자 하는 기술적 과제는, 설명가능한 신경망 모델에 의해 심장질환의 진단 및 진단 이유를 제공하여서 진단의 정확성 및 해석성을 높여 임상 실습에 적용할 수 있는, XAI 딥러닝 기반 심장질환 진단 및 해석 시스템을 제공하는 데 있다.The technical task to be achieved by the spirit of the present invention is XAI deep learning-based heart disease diagnosis, which can be applied to clinical practice by increasing the accuracy and interpretability of diagnosis by providing a diagnosis and diagnosis reason for heart disease by an explanatory neural network model and to provide an analysis system.

전술한 목적을 달성하고자, 본 발명의 실시예는, 심장질환 및 심장질환을 결정하는 심전도 데이터를 학습 데이터로 사용하고, 심장질환의 진단명을 판단하는 하나 이상의 특성을 해석하는 하나 이상의 해당 해석모듈을 구비하여, 심장질환의 진단명 및 진단된 심장질환의 판단 특성을 도출하도록 구축된, XAI 딥러닝 모델부; 심전도 데이터를 입력받아 상기 XAI 딥러닝 모델부로 제공하는 입력부; 및 상기 XAI 딥러닝 모델부에 의해, 상기 입력부로부터의 심전도 데이터를 입력으로 하여 심장질환의 진단명 및 진단된 심장질환의 판단 특성을 출력하는 출력부;를 포함하는, XAI 딥러닝 기반 심장질환 진단 및 해석 시스템을 제공한다.In order to achieve the above object, an embodiment of the present invention uses one or more corresponding analysis modules that use heart disease and electrocardiogram data for determining heart disease as learning data, and interpret one or more characteristics for determining a diagnosis name of heart disease. The XAI deep learning model unit, which is provided to derive the diagnosis name of heart disease and the judgment characteristics of the diagnosed heart disease; an input unit that receives electrocardiogram data and provides it to the XAI deep learning model unit; and an output unit for outputting, by the XAI deep learning model unit, the electrocardiogram data from the input unit and outputting a diagnosis name of a heart disease and a judgment characteristic of the diagnosed heart disease; XAI deep learning-based heart disease diagnosis and An analysis system is provided.

여기서, 상기 심장질환은 심방세동이고, 상기 해석모듈은 상기 심방세동의 판단 특성을 해석할 수 있다.Here, the heart disease is atrial fibrillation, and the analysis module may interpret the determination characteristic of the atrial fibrillation.

또한, 상기 해석모듈은 상기 심전도 데이터로부터 심장박동의 불규칙성을 해석하는 불규칙성 해석모듈, P파의 부재를 해석하는 P파 해석모듈, 및 상기 불규칙성 해석모듈과 상기 P파 해석모듈의 출력값을 결합하여 상기 심방세동을 판단하는 앙상블 모듈로 구성될 수 있다.In addition, the analysis module includes an irregularity analysis module for analyzing the irregularity of the heartbeat from the electrocardiogram data, a P wave analysis module for analyzing the absence of a P wave, and combining the output values of the irregularity analysis module and the P wave analysis module to It may consist of an ensemble module that determines atrial fibrillation.

또한, 상기 불규칙성 해석모듈 또는 상기 P파 해석모듈은, 제1잔여블록 내지 제4 잔여블록과, 제1FC레이어 및 제2FC레이어를 포함하며, 상기 제1잔여블록 내지 제4잔여블록에는 2개의 컨벌루션 레이어와 2개의 배치 정규화 레이어가 각각 반복되어 구성되고, 상기 제4잔여블록은 플래튼 레이어에 연결되고, 상기 플래튼 레이어는 상기 제1FC레이어에 연결되고, 상기 제2FC레이어는 단일 출력 노드에 연결되고, 상기 단일 출력 노드는, 시그모이드 활성화 함수에 의해, 심장박동의 불규칙성의 제1확률 및 P파의 부재의 제2확률을 각각 출력하고, 상기 앙상블 모듈은 상기 제1확률 및 상기 제2확률을 결합하여 상기 심방세동의 존재확률을 출력하여서, 상기 심방세동의 존재를 예측하고, 예측된 상기 심방세동의 판단 특성을 해석할 수 있다.In addition, the irregularity analysis module or the P-wave analysis module includes a first residual block to a fourth residual block, and a first FC layer and a second FC layer, and the first residual block to the fourth residual block includes two convolutions. A layer and two batch normalization layers are each repeated, and the fourth residual block is connected to a platen layer, the platen layer is connected to the first FC layer, and the second FC layer is connected to a single output node. and the single output node outputs, by a sigmoid activation function, a first probability of irregularity of heartbeat and a second probability of absence of a P wave, respectively, and the ensemble module outputs the first probability and the second probability, respectively. By combining the probabilities and outputting the probability of the presence of atrial fibrillation, the presence of the atrial fibrillation may be predicted, and the predicted judgment characteristics of the atrial fibrillation may be interpreted.

한편, 상기 심전도 데이터는 단일유도, 6유도 또는 12유도 심전도 데이터일 수 있다.Meanwhile, the electrocardiogram data may be single-guided, 6-lead, or 12-lead electrocardiogram data.

또한, 상기 입력부는 상기 심전도 데이터의 노이즈를 제거하고 정규화하는 전처리모듈을 포함할 수 있다.In addition, the input unit may include a pre-processing module for normalizing and removing noise of the electrocardiogram data.

또한, 상기 XAI 딥러닝 모델부의 검증 데이터는, 상기 학습 데이터와 동일한 진단집단으로부터 일정 비율로 추출된 내부 검증 데이터와, 상기 학습 데이터와 상이한 진단집단으로부터 추출된 외부 검증 데이터로 구성될 수 있다.In addition, the verification data of the XAI deep learning model unit may consist of internal verification data extracted at a certain rate from the same diagnostic group as the training data, and external verification data extracted from a diagnostic group different from the training data.

또한, 상기 출력부는 상기 진단된 심장질환의 판단 특성에 상응하는 치료법을 제공할 수 있다.In addition, the output unit may provide a treatment method corresponding to the judgment characteristic of the diagnosed heart disease.

또한, 상기 XAI 딥러닝 모델부는 NBDT 모델일 수 있다.In addition, the XAI deep learning model unit may be an NBDT model.

본 발명에 의하면, 설명가능한 신경망 모델에 의해 심장질환의 진단 및 진단 이유를 제공하여서 진단의 정확성 및 해석성을 높여 임상 실습에 적용할 수 있도록 하고, 내외부 검증 데이터를 활용하여 모델의 정확도를 높일 수 있고, 진단 이유에 따른 해당 치료법을 제공하도록 할 수 있고, 심전도 데이터를 이용하여 심방세동 이외에 다양한 심장질환을 진단하도록 할 수 있는 효과가 있다.According to the present invention, it is possible to increase the accuracy and interpretability of diagnosis by providing the diagnosis and diagnosis reason for heart disease by means of an explanatory neural network model, so that it can be applied to clinical practice, and to increase the accuracy of the model by utilizing internal and external verification data. There is an effect that can provide a corresponding treatment according to the diagnosis reason, and can diagnose various heart diseases other than atrial fibrillation using electrocardiogram data.

도 1은 본 발명의 실시예에 의한 XAI 딥러닝 기반 심장질환 진단 및 해석 시스템의 개략적인 구성도를 도시한 것이다.
도 2는 도 1의 XAI 딥러닝 기반 심장질환 진단 및 해석 시스템의 XAI 딥러닝 모델부를 예시한 것이다.
도 3은 도 2의 XAI 딥러닝 모델부의 구축을 위한 심전도 데이터의 데이터셋 테이블을 예시한 것이다.
도 4는 도 1의 XAI 딥러닝 기반 심장질환 진단 및 해석 시스템에 의한 진단 및 해석 과정의 흐름도를 도시한 것이다.
1 shows a schematic configuration diagram of an XAI deep learning-based heart disease diagnosis and analysis system according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 illustrates an XAI deep learning model unit of the XAI deep learning-based heart disease diagnosis and interpretation system of FIG. 1 .
FIG. 3 illustrates a dataset table of electrocardiogram data for building the XAI deep learning model unit of FIG. 2 .
4 is a flowchart illustrating a diagnosis and interpretation process by the XAI deep learning-based heart disease diagnosis and interpretation system of FIG. 1 .

이하, 첨부된 도면을 참조로 전술한 특징을 갖는 본 발명의 실시예를 더욱 상세히 설명하고자 한다.Hereinafter, embodiments of the present invention having the above-described characteristics with reference to the accompanying drawings will be described in more detail.

본 발명의 실시예에 의한 XAI 딥러닝 기반 심장질환 진단 및 해석 시스템은, 심장질환 및 심장질환을 결정하는 심전도 데이터를 학습 데이터로 사용하고, 심장질환의 진단명을 판단하는 하나 이상의 특성을 해석하는 하나 이상의 해당 해석모듈을 구비하여, 심장질환의 진단명 및 진단된 심장질환의 판단 특성을 도출하도록 구축된, XAI 딥러닝 모델부(110), 심전도 데이터를 입력받아 XAI 딥러닝 모델부(110)로 제공하는 입력부(120), 및 XAI 딥러닝 모델부(110)에 의해, 입력부(120)로부터의 심전도 데이터를 입력으로 하여 심장질환의 진단명 및 진단된 심장질환의 판단 특성을 출력하는 출력부(130)를 포함하여, 설명가능한 신경망 모델에 의해 심장질환의 진단 및 진단 이유를 제공하는 것을 요지로 한다.XAI deep learning-based heart disease diagnosis and interpretation system according to an embodiment of the present invention uses electrocardiogram data to determine heart disease and heart disease as learning data, and interprets one or more characteristics for determining a diagnosis name of heart disease XAI deep learning model unit 110, which is built to derive the diagnosis name of heart disease and the judgment characteristics of the diagnosed heart disease by having the above analysis module, receives the electrocardiogram data and provides it to the XAI deep learning model unit 110 By the input unit 120 and the XAI deep learning model unit 110, the electrocardiogram data from the input unit 120 is input to the output unit 130 for outputting the diagnosis name of heart disease and the judgment characteristics of the diagnosed heart disease. It aims to provide a diagnosis and diagnostic reason for heart disease by an explanatory neural network model, including

이하, 도 1 내지 도 4를 참조하여, 전술한 구성의 XAI 딥러닝 기반 심장질환 진단 및 해석 시스템을 구체적으로 상술하면 다음과 같다.Hereinafter, with reference to FIGS. 1 to 4 , the XAI deep learning-based heart disease diagnosis and analysis system of the above configuration will be described in detail as follows.

우선, XAI 딥러닝 모델부(110)는, 심장질환 및 심장질환을 결정하는 생체신호 중 디지털방식으로 저장된 심전도(ECG;electrocardiogram) 데이터를 학습 데이터(train data)로 사용하고, 심장질환의 진단명을 판단하는 하나 이상의 특성을 해석하는 하나 이상의 해당 해석모듈을 구비하여, 심장질환의 진단명 및 진단된 심장질환의 판단 특성을 도출하도록 구축되어서, 진단명뿐만 아니라 해당 심장질환 진단의 판단 기준, 판단 이유 또는 판단 근거를 함께 제시하도록 할 수 있다.First, the XAI deep learning model unit 110 uses, as training data, electrocardiogram (ECG) data stored digitally among the biosignals for determining heart disease and heart disease as training data, and the diagnosis name of heart disease. It has one or more corresponding analysis modules that interpret one or more characteristics to be determined, and is constructed to derive a diagnosis name of a heart disease and a judgment characteristic of a diagnosed heart disease, You may be asked to provide evidence together.

여기서, XAI 딥러닝 모델부(110)는 모델 구축을 위한 학습 데이터 또는 모델의 유효성 검증을 위한 검증 데이터(validation data)로 단일유도(lead Ⅰ), 6유도(Ⅰ,Ⅱ,Ⅲ,VL,VR,VF) 또는 12유도 심전도 데이터 등의 다양한 형식의 심전도 데이터를 사용할 수 있다.Here, the XAI deep learning model unit 110 is used as training data for model building or validation data for model validation. ,VF) or 12-lead ECG data, various types of ECG data can be used.

또한, XAI 딥러닝 모델부(110)의 검증 데이터는, 학습 데이터와 동일한 진단집단으로부터 일정 비율로 추출된 내부 검증 데이터와, 학습 데이터와 상이한 진단집단으로부터 추출된 외부 검증 데이터로 구성되어서, 외부 검증 데이터를 통해 과적합(overfitting) 문제를 해결하여 모델의 정확도를 검증하도록 할 수 있다.In addition, the verification data of the XAI deep learning model unit 110 is composed of internal verification data extracted at a certain rate from the same diagnostic group as the training data, and external verification data extracted from a diagnostic group different from the training data. The data can be used to verify the accuracy of the model by solving the overfitting problem.

예컨대, 도 3의 <표 1>을 참고하면, 샘플링 레이트(sampling rate)가 400Hz인 21,837개의 12유도 ECG가 포함된 PTB-XL ECG 데이터 세트와, 샘플링 레이트가 500Hz인 10,605개의 12유도 ECG가 포함된 Chapman ECG 데이터 세트와, 샘플링 레이트가 300Hz인 8,528개의 단일유도 ECG가 포함된 PhysioNet ECG 데이터 세트와, 샘플링 레이트가 500Hz인 128,399개의 12유도 ECG가 포함된 Sejong ECG 데이터 세트가 예시되어 있으며, 본 실시예에서의 모델 구축시에, Sejong ECG 데이터 세트의 모집단으로부터 무작위로 9 : 1의 비율로 분할하여 학습 데이터와 내부 검증 데이터를 선택하고, 외부 검증 데이터로는 PTB-XL ECG 데이터 세트와 Chapman ECG 데이터 세트와 PhysioNet ECG 데이터 세트를 선택할 수 있다.For example, referring to <Table 1> of FIG. 3, the PTB-XL ECG data set including 21,837 12-lead ECGs with a sampling rate of 400 Hz and 10,605 12-lead ECGs with a sampling rate of 500 Hz are included. The Chapman ECG data set is exemplified, the PhysioNet ECG data set containing 8,528 single-lead ECGs with a sampling rate of 300 Hz, and the Sejong ECG data set containing 128,399 12-lead ECGs with a sampling rate of 500 Hz are illustrated. When building the model in the example, training data and internal validation data are selected by randomly dividing the population of Sejong ECG data set at a ratio of 9: 1, and PTB-XL ECG data set and Chapman ECG data are selected as external validation data. Sets and PhysioNet ECG data sets can be selected.

본 실시예에서, XAI 딥러닝 모델부(110)는 신경망의 정확도에 근접하도록 하면서 높은 수준의 해석가능성(interpretability)을 유지하도록 신경망(neural network)과 의사결정트리(decision tree)가 결합된 NBDT(Neural-Backed Decision Tree) 모델일 수 있다.In this embodiment, the XAI deep learning model unit 110 is a neural network and a decision tree combined NBDT ( It may be a Neural-Backed Decision Tree) model.

한편, 심장질환은 심방세동(Atrial fibrillation)이고, 해석모듈은 심방세동의 특성을 분류하는 모듈로서, 심방세동으로 진단하게 된 기준, 이유 또는 근거의 판단 특성을 해석하도록 할 수 있다.On the other hand, the heart disease is atrial fibrillation, and the analysis module is a module for classifying the characteristics of atrial fibrillation, and may interpret the judgment characteristics of the criterion, reason, or basis for diagnosing atrial fibrillation.

참고로, 심방세동은 심방의 규칙적인 수축이 소실되고 불규칙한 잔떨림이 발생하여 빠른 맥의 형태로 불규칙한 맥박을 일으키는 부정맥 질환으로서, 심전도 검사에서, 동방결절에서 정상적인 전기적 자극이 시작되는 것을 의미하는, 정상적 P파가 나타나지 않고 불규칙한 선으로만 나타난다.For reference, atrial fibrillation is an arrhythmic disease that causes irregular heartbeat in the form of a fast pulse due to the loss of regular contraction of the atrium and irregular tremor. Normal P-waves do not appear, only irregular lines.

이에, 해석모듈은 심방세동의 판단 특성인 심장박동의 불규칙성 및 P파의 부재를 식별하기 위해서, 도 2를 참고하면, 심전도 데이터로부터 심장박동의 불규칙성을 해석하는 불규칙성 해석모듈(111), P파의 부재를 해석하는 P파 해석모듈(112), 및 불규칙성 해석모듈(111)과 P파 해석모듈(112)의 출력값을 결합하여 심방세동의 존재확률을 판단하는 앙상블 모듈(ensemble module)(113)로 구성될 수 있다.Accordingly, in order to identify the irregularity of the heartbeat and the absence of the P wave, which are the judgment characteristics of atrial fibrillation, the analysis module, referring to FIG. 2 , the irregularity analysis module 111 that analyzes the irregularity of the heartbeat from the electrocardiogram data, the P wave A P-wave analysis module 112 that analyzes the absence of , and an ensemble module 113 that combines the output values of the irregularity analysis module 111 and the P-wave analysis module 112 to determine the presence probability of atrial fibrillation can be composed of

구체적으로, 불규칙성 해석모듈(111) 또는 P파 해석모듈(112)은, 각각 학습 수행을 보다 쉽도록 하는 제1잔여블록(residual block) 내지 제4 잔여블록과, 컨벌루션(convolution)과 맥스 풀링(Max Pooling) 프로세스의 결과를 취하여 심전도 데이터 이미지를 정의된 라벨로 분류하는 제1FC레이어(Fully Connected layer) 및 제2FC레이어를 포함할 수 있다.Specifically, the irregularity analysis module 111 or the P-wave analysis module 112 includes a first residual block to a fourth residual block that makes learning easier, respectively, and convolution and max pooling ( Max Pooling) may include a first FC layer (Fully Connected layer) and a second FC layer for classifying the ECG data image into a defined label by taking the result of the process.

여기서, 도 2에 확대 도시된 바와 같이, 제1잔여블록 내지 제4잔여블록에는 2개의 컨벌루션 레이어(CONV;convolution layer)와, 학습을 더 빨리 수행하거나 극소적 최적해(local optimum) 문제에 빠지는 가능성을 줄이기 위한 2개의 배치 정규화 레이어(BN;Batch Normalization layer)가 각각 반복되어 구성될 수 있다.Here, as shown enlarged in FIG. 2 , the first to fourth residual blocks have two convolution layers (CONV) and the possibility of performing learning faster or falling into a local optimum problem. Two batch normalization layers (BN) for reducing ?

또한, 제4잔여블록은 단일 벡터로 변환하는 플래튼 레이어(flatten layer)에 연결되고, 플래튼 레이어는 제1FC레이어에 연결되고, 제2FC레이어는 단일 출력 노드에 연결되고, 단일 출력 노드는, 이전 레이어에 대한 가중 합의 크기에 따라 활성 여부를 결정하는 시그모이드 활성화 함수(sigmoid activation function)에 의해, 심장박동의 불규칙성의 제1확률 및 P파의 부재의 제2확률을 각각 출력할 수 있다.In addition, the fourth residual block is connected to a platen layer that transforms into a single vector, the platen layer is connected to the first FC layer, the second FC layer is connected to a single output node, and a single output node is, The first probability of irregular heartbeat and the second probability of the absence of P wave may be respectively output by a sigmoid activation function that determines whether or not activation is performed according to the magnitude of the weighted sum of the previous layer. .

마지막으로, 앙상블 모듈(113)은 제1확률 및 제2확률을 결합하여 심방세동의 존재확률을 출력하여서, 심방세동의 존재를 예측하고, 예측된 심방세동의 판단 특성을 해석할 수 있다.Finally, the ensemble module 113 may combine the first probability and the second probability to output the presence probability of atrial fibrillation, predict the presence of atrial fibrillation, and interpret the predicted atrial fibrillation judgment characteristics.

한편, XAI 딥러닝 모델부(110)는, 앞서 언급한 심방세동에 한정되지 않고, 심근증, 선천성 심장병, 판막 질환, 심부전증, 심낭 질환, 고혈압, 동맥 경화증 또는 관상동맥 질환 등의 다양한 심장질환에 적용하여서, 2D 진단 데이터, 3D 진단 데이터 또는 파형 등의 셍체신호를 제공하는 심전도 데이터의 형상을 추출하고 분석하여 심장질환을 진단하기 위한 N개의 특성을 오토인코더(auto encoder)에 의해 추출하고, 특성의 조합에 따른 심장질환의 해당 진단명을 학습하여, 예측 변수인 심전도 데이터에 따른 예측 결과인 진단명을 도출하도록 할 수도 있다.On the other hand, the XAI deep learning model unit 110 is not limited to the aforementioned atrial fibrillation, but is applied to various heart diseases such as cardiomyopathy, congenital heart disease, valve disease, heart failure, pericardial disease, hypertension, arteriosclerosis or coronary artery disease. Thus, by extracting and analyzing the shape of the electrocardiogram data that provides a sensory signal such as 2D diagnostic data, 3D diagnostic data, or waveform, N characteristics for diagnosing heart disease are extracted by an auto encoder, and the characteristics of By learning the corresponding diagnosis name of heart disease according to the combination, it is also possible to derive a diagnosis name which is a prediction result according to electrocardiogram data, which is a predictive variable.

다음, 입력부(120)는 심장질환의 진단명 및 판단 특성을 예측하고자 하는 심전도 데이터를 입력받아 XAI 딥러닝 모델부(110)로 제공한다.Next, the input unit 120 receives the electrocardiogram data for predicting the diagnosis name and judgment characteristics of heart disease and provides it to the XAI deep learning model unit 110 .

한편, 입력부(120)는 심전도 데이터의 노이즈를 제거하고 정규화하는 전처리모듈(121)을 포함할 수 있다.Meanwhile, the input unit 120 may include a pre-processing module 121 for normalizing and removing noise from the electrocardiogram data.

예컨대, 전처리모듈(121)은 10초 동안 디지털로 저장된 12유도 심전도 데이터 중 시작 부분과 끝 부분의 각 1초씩 제거하여 아티팩트(artifact)를 제거하여 보다 양질의 심전도 데이터를 확보하도록 할 수 있다.For example, the pre-processing module 121 removes artifacts by removing the start and end portions of each of the 12-guide ECG data digitally stored for 10 seconds by 1 second to secure better quality ECG data.

다음, 출력부(130)는, XAI 딥러닝 모델부(110)에 의해, 입력부(120)로부터의 예측 변수인 심전도 데이터를 입력으로 하여, 예측 결과인 심장질환의 진단명 및 진단된 심장질환의 판단 특성을 출력하여서, 진단명의 가능성, 및 해당 진단명으로 판단하게 된 기준, 이유 또는 근거를 확인하도록 한다.Next, the output unit 130 receives the electrocardiogram data, which is a predictive variable, from the input unit 120 by the XAI deep learning model unit 110 as an input, and determines the diagnosis name of heart disease and the diagnosed heart disease as the prediction result. By outputting the characteristics, the possibility of the diagnosis name and the criterion, reason or basis for judging the diagnosis name are confirmed.

즉, 출력부(130)는 심방세동이 없다고 진단한 결과와 함께 심장박동이 규칙적이어서인지 P파가 존재하여서인지 제시하거나, 심방세동이 있다고 진단한 결과와 함께 심장박동이 불규칙적이어서인지 P파가 부재하여서인지 제시하도록 할 수 있다.That is, the output unit 130 presents whether the heart beat is regular or the P wave is present together with the result of diagnosing that there is no atrial fibrillation, or whether the P wave is irregular with the result of diagnosing that there is atrial fibrillation. It can be presented because it is absent.

또한, 출력부(130)는 진단된 심장질환의 판단 특성, 예컨대 심장박동의 불규칙성 또는 P파의 부재에 상응하는 치료법을 제공할 수도 있다.In addition, the output unit 130 may provide a treatment corresponding to the judgment characteristics of the diagnosed heart disease, for example, irregular heartbeat or absence of a P wave.

도 4는 도 1의 XAI 딥러닝 기반 심장질환 진단 및 해석 시스템에 의한 진단 및 해석 과정의 흐름도를 도시한 것으로서, 이를 참조하여, 간략히 상술하면 다음과 같다.4 is a flowchart illustrating a diagnosis and interpretation process by the XAI deep learning-based heart disease diagnosis and interpretation system of FIG.

우선, XAI 딥러닝 모델부 구축 단계(S110)에서는, 심장질환 및 심장질환을 결정하는 생체신호 중 디지털방식으로 저장된 심전도 데이터를 학습 데이터로 사용하고, 심장질환의 진단명을 판단하는 하나 이상의 특성을 해석하는 하나 이상의 해당 해석모듈을 구비하여, 심장질환의 진단명 및 진단된 심장질환의 판단 특성을 도출하도록 XAI 딥러닝 모델부(110)를 구축하여서, 진단명뿐만 아니라 해당 심장질환 진단의 판단 기준, 판단 이유 또는 판단 근거를 함께 제시하도록 할 수 있다.First, in the XAI deep learning model unit construction step (S110), digitally stored electrocardiogram data among biosignals determining heart disease and heart disease are used as learning data, and one or more characteristics for determining the diagnosis name of heart disease are analyzed By constructing the XAI deep learning model unit 110 to derive the diagnosis name of heart disease and the judgment characteristics of the diagnosed heart disease by having one or more corresponding analysis modules that Alternatively, the basis for judgment may be presented together.

여기서, 모델 구축을 위한 학습 데이터 또는 모델의 유효성 검증을 위한 검증 데이터로 단일유도(lead Ⅰ), 6유도(Ⅰ,Ⅱ,Ⅲ,VL,VR,VF) 또는 12유도 심전도 데이터 등의 다양한 형식의 심전도 데이터를 사용할 수 있다.Here, as training data for model building or validation data for model validation, various formats such as single-lead (lead I), 6-lead (I, II, III, VL, VR, VF) or 12-lead ECG data are used. ECG data may be used.

또한, 검증 데이터는, 학습 데이터와 동일한 진단집단으로부터 일정 비율로 추출된 내부 검증 데이터와, 학습 데이터와 상이한 진단집단으로부터 추출된 외부 검증 데이터로 구성되어서, 외부 검증 데이터를 통해 과적합 문제를 해결하여 모델의 정확도를 검증하도록 할 수 있다.In addition, the verification data consists of internal verification data extracted at a certain rate from the same diagnostic group as the training data, and external verification data extracted from a different diagnostic group than the training data, so that the overfitting problem is solved through the external verification data. It can be used to verify the accuracy of the model.

한편, 심장질환은 심방세동이고, 해석모듈은 심방세동의 특성을 분류하는 모듈로서, 심방세동으로 진단하게 된 기준, 이유 또는 근거의 판단 특성을 해석하도록 할 수 있다.On the other hand, the heart disease is atrial fibrillation, and the analysis module is a module for classifying the characteristics of atrial fibrillation, and may interpret the judgment characteristics of the criterion, reason, or basis for diagnosing atrial fibrillation.

참고로, 심방세동은 심방의 규칙적인 수축이 소실되고 불규칙한 잔떨림이 발생하여 빠른 맥의 형태로 불규칙한 맥박을 일으키는 부정맥 질환으로서, 심전도 검사에서, 동방결절에서 정상적인 전기적 자극이 시작되는 것을 의미하는, 정상적 P파가 나타나지 않고 불규칙한 선으로만 나타난다.For reference, atrial fibrillation is an arrhythmic disease that causes irregular heartbeat in the form of a fast pulse due to loss of regular contraction of the atrium and irregular tremor. Normal P-waves do not appear, only irregular lines.

이에, 해석모듈은 심방세동의 판단 특성인 심장박동의 불규칙성 및 P파의 부재를 식별하기 위해서, 도 2를 참고하면, 심전도 데이터로부터 심장박동의 불규칙성을 해석하는 불규칙성 해석모듈(111), P파의 부재를 해석하는 P파 해석모듈(112), 및 불규칙성 해석모듈(111)과 P파 해석모듈(112)의 출력값을 결합하여 심방세동의 존재확률을 판단하는 앙상블 모듈(113)로 구성될 수 있다.Accordingly, in order to identify the irregularity of the heartbeat and the absence of the P wave, which are the judgment characteristics of atrial fibrillation, the analysis module, referring to FIG. 2 , the irregularity analysis module 111 that analyzes the irregularity of the heartbeat from the electrocardiogram data, the P wave It can be composed of a P-wave analysis module 112 that analyzes the absence of there is.

구체적으로, 불규칙성 해석모듈(111) 또는 P파 해석모듈(112)은, 각각 학습수행을 보다 쉽도록 하는 제1잔여블록 내지 제4 잔여블록과, 컨벌루션과 맥스 풀링 프로세스의 결과를 취하여 심전도 데이터 이미지를 정의된 라벨로 분류하는 제1FC레이어 및 제2FC레이어를 포함할 수 있다.Specifically, the irregularity analysis module 111 or the P-wave analysis module 112 takes the results of the first residual block to the fourth residual block, convolution and max pooling process to make learning easier, respectively, to obtain an electrocardiogram data image It may include a first FC layer and a second FC layer for classifying as a defined label.

여기서, 도 2에 확대 도시된 바와 같이, 제1잔여블록 내지 제4잔여블록에는 2개의 컨벌루션 레이어와, 학습을 더 빨리 수행하거나 극소적 최적해 문제에 빠지는 가능성을 줄이기 위한 2개의 배치 정규화 레이어가 각각 반복되어 구성될 수 있다.Here, as shown enlarged in FIG. 2 , in the first residual block to the fourth residual block, two convolution layers and two batch normalization layers to perform learning faster or to reduce the possibility of falling into a micro-optimal solution problem are each It can be constructed repeatedly.

또한, 제4잔여블록은 단일 벡터로 변환하는 플래튼 레이어에 연결되고, 플래튼 레이어는 제1FC레이어에 연결되고, 제2FC레이어는 단일 출력 노드에 연결되고, 단일 출력 노드는, 이전 레이어에 대한 가중 합의 크기에 따라 활성 여부를 결정하는 시그모이드 활성화 함수에 의해, 심장박동의 불규칙성의 제1확률 및 P파의 부재의 제2확률을 각각 출력할 수 있다.In addition, the fourth residual block is connected to the platen layer that transforms into a single vector, the platen layer is connected to the first FC layer, the second FC layer is connected to a single output node, and the single output node is for the previous layer. The first probability of irregularity of the heartbeat and the second probability of the absence of the P wave may be respectively output by the sigmoid activation function that determines whether the activity is active according to the magnitude of the weighted sum.

마지막으로, 앙상블 모듈(113)은 제1확률 및 제2확률을 결합하여 심방세동의 존재확률을 출력하여서, 심방세동의 존재를 예측하고, 예측된 심방세동의 판단 특성을 해석할 수 있다.Finally, the ensemble module 113 may combine the first probability and the second probability to output the presence probability of atrial fibrillation, predict the presence of atrial fibrillation, and interpret the predicted atrial fibrillation judgment characteristics.

한편, XAI 딥러닝 모델부(110)는, 앞서 언급한 심방세동에 한정되지 않고, 심근증, 선천성 심장병, 판막 질환, 심부전증, 심낭 질환, 고혈압, 동맥 경화증 또는 관상동맥 질환 등의 다양한 심장질환에 적용하여서, 심전도 데이터를 분석하여 심장질환을 진단하기 위한 N개의 특성을 추출하고, 특성의 조합에 따른 심장질환의 해당 진단명을 학습하여, 예측 변수인 심전도 데이터에 따른 예측 결과인 진단명을 도출하도록 할 수도 있다.On the other hand, the XAI deep learning model unit 110 is not limited to the aforementioned atrial fibrillation, but is applied to various heart diseases such as cardiomyopathy, congenital heart disease, valve disease, heart failure, pericardial disease, hypertension, arteriosclerosis or coronary artery disease. Therefore, by analyzing the electrocardiogram data, extracting N characteristics for diagnosing heart disease, learning the corresponding diagnosis name of heart disease according to the combination of characteristics, and deriving a diagnosis name that is a prediction result according to the electrocardiogram data, which is a predictive variable there is.

이후, 시험 데이터 입력 단계(S120)에서는, 심장질환의 진단명 및 판단 특성을 예측하고자 하는 예측 변수인 심전도 데이터를 입력받아 XAI 딥러닝 모델부(110)로 제공한다.Thereafter, in the test data input step ( S120 ), ECG data, which is a predictive variable for predicting the diagnosis name and judgment characteristics of heart disease, is received and provided to the XAI deep learning model unit 110 .

한편, 시험 데이터 입력 단계(S120)는 전처리모듈(121)에 의해 심전도 데이터의 노이즈를 제거하고 정규화하는 전처리 단계(S121)를 더 포함할 수 있다.Meanwhile, the test data input step ( S120 ) may further include a pre-processing step ( S121 ) of normalizing and removing noise of the electrocardiogram data by the pre-processing module 121 .

예컨대, 전처리 단계(S121)에서는, 10초 동안 디지털로 저장된 12유도 심전도 데이터 중 시작 부분과 끝 부분의 각 1초씩 제거하여 아티팩트를 제거하여 보다 양질의 심전도 데이터를 확보하도록 할 수 있다.For example, in the pre-processing step S121, each of the start and end portions of the 12-guide electrocardiogram data stored digitally for 10 seconds are removed by 1 second to remove artifacts to secure better quality ECG data.

이후, 예측 결과 출력 단계(S130)에서는, XAI 딥러닝 모델부(110)에 의해, 입력부(120)로부터의 예측 변수인 심전도 데이터를 입력으로 하여, 심장박동의 불규칙성과 P파의 부재를 판단하여, 예측 결과인 심장질환의 진단명 및 진단된 심장질환의 판단 특성을 출력하여서, 진단명의 가능성, 및 해당 진단명으로 판단하게 된 기준, 이유 또는 근거를 확인하도록 한다.Then, in the prediction result output step (S130), the XAI deep learning model unit 110 receives the ECG data, which is the predictive variable, from the input unit 120 as input, and determines the irregularity of the heartbeat and the absence of the P wave. , by outputting the diagnosis name of the heart disease and the judgment characteristics of the diagnosed heart disease, which are the prediction results, to confirm the possibility of the diagnosis name, and the criterion, reason, or basis for judging by the diagnosis name.

즉, 예측 결과 출력 단계(S130)에서는, 심방세동이 없다고 진단한 결과와 함께 심장박동이 규칙적이어서인지 P파가 존재하여서인지 제시하거나, 심방세동이 있다고 진단한 결과와 함께 심장박동이 불규칙적이어서인지 P파가 부재하여서인지 제시하도록 할 수 있다.That is, in the prediction result output step ( S130 ), it is suggested whether the heartbeat is regular or the P wave is present together with the diagnosis result of the absence of atrial fibrillation, or whether the heartbeat is irregular with the diagnosis result of atrial fibrillation. It can be suggested that the P wave is absent.

이후, 치료법 제공 단계(S140)에서는, 출력부(130)를 통해, 심방세동 등의 진단된 심장질환의 판단 특성, 예컨대 심장박동의 불규칙성 또는 P파의 부재에 상응하는 치료법을 제공하도록 할 수 있다.Thereafter, in the treatment providing step (S140), through the output unit 130, it is possible to provide a treatment corresponding to the judgment characteristics of a diagnosed heart disease such as atrial fibrillation, for example, irregular heartbeat or absence of P wave. .

또한, 앞서 언급한 XAI 딥러닝 기반 심장질환 진단 및 해석 시스템에 의한 진단 및 해석 방법을 수행하는 컴퓨터판독가능한 기록 매체에 저장된 컴퓨터 소프트웨어를 제공할 수 있다.In addition, it is possible to provide computer software stored in a computer-readable recording medium for performing the diagnosis and interpretation method by the aforementioned XAI deep learning-based heart disease diagnosis and interpretation system.

따라서, 전술한 바와 같은 XAI 딥러닝 기반 심장질환 진단 및 해석 시스템의 구성에 의해서, 설명가능한 신경망 모델에 의해 심장질환의 진단 및 진단 이유를 제공하여서 진단의 정확성 및 해석성을 높여 임상 실습에 적용할 수 있도록 하고, 내외부 검증 데이터를 활용하여 모델의 정확도를 높일 수 있고, 진단 이유에 따른 해당 치료법을 제공하도록 할 수 있고, 심전도 데이터를 이용하여 심방세동 이외에 다양한 심장질환을 진단하도록 할 수 있다.Therefore, by the configuration of the XAI deep learning-based heart disease diagnosis and interpretation system as described above, it is possible to apply to clinical practice by providing the diagnosis and diagnosis reason for heart disease by an explanatory neural network model to increase the accuracy and interpretability of the diagnosis. It is possible to increase the accuracy of the model by using internal and external verification data, to provide a corresponding treatment according to the diagnosis reason, and to diagnose various heart diseases other than atrial fibrillation using electrocardiogram data.

본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고, 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원 시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.Configurations shown in the embodiments and drawings described in this specification are only the most preferred embodiment of the present invention, and do not represent all of the technical spirit of the present invention, so various equivalents that can be substituted for them at the time of the present application It should be understood that there may be water and variations.

110 : XAI 딥러닝 모델부 111 : 불규칙성 해석모듈
112 : P파 해석모듈 113 : 앙상블 모듈
120 : 입력부 121 : 전처리모듈
130 : 출력부
S110 : XAI 딥러닝 모델부 구축 단계
S120 : 시험 데이터 입력 단계
S121 : 전처리 단계
S130 : 예측 결과 출력 단계
S140 : 치료법 제공 단계
110: XAI deep learning model unit 111: irregularity analysis module
112: P wave analysis module 113: ensemble module
120: input unit 121: pre-processing module
130: output unit
S110: XAI deep learning model part construction stage
S120: Test data input step
S121: pre-processing step
S130: Prediction result output step
S140: Treatment provision stage

Claims (9)

심장질환 및 심장질환을 결정하는 심전도 데이터를 학습 데이터로 사용하고, 심장질환의 진단명을 판단하는 하나 이상의 특성을 해석하는 하나 이상의 해당 해석모듈을 구비하여, 심장질환의 진단명 및 진단된 심장질환의 판단 특성을 도출하도록 구축된, XAI 딥러닝 모델부;
심전도 데이터를 입력받아 상기 XAI 딥러닝 모델부로 제공하는 입력부; 및
상기 XAI 딥러닝 모델부에 의해, 상기 입력부로부터의 심전도 데이터를 입력으로 하여 심장질환의 진단명 및 진단된 심장질환의 판단 특성을 출력하는 출력부;를 포함하는,
XAI 딥러닝 기반 심장질환 진단 및 해석 시스템.
Using the electrocardiogram data for determining heart disease and heart disease as learning data, and having one or more corresponding analysis modules for interpreting one or more characteristics for determining the diagnosis name of heart disease, determining the diagnosis name of the heart disease and the diagnosed heart disease Built to derive characteristics, XAI deep learning model unit;
an input unit that receives electrocardiogram data and provides it to the XAI deep learning model unit; and
An output unit for outputting, by the XAI deep learning model unit, the electrocardiogram data from the input unit, and outputting a diagnosis name of a heart disease and a judgment characteristic of the diagnosed heart disease;
XAI deep learning-based heart disease diagnosis and interpretation system.
제1항에 있어서,
상기 심장질환은 심방세동이고, 상기 해석모듈은 상기 심방세동의 판단 특성을 해석하는 것을 특징으로 하는,
XAI 딥러닝 기반 심장질환 진단 및 해석 시스템.
According to claim 1,
The heart disease is atrial fibrillation, characterized in that the analysis module interprets the judgment characteristics of the atrial fibrillation,
XAI deep learning-based heart disease diagnosis and interpretation system.
제2항에 있어서,
상기 해석모듈은 상기 심전도 데이터로부터 심장박동의 불규칙성을 해석하는 불규칙성 해석모듈, P파의 부재를 해석하는 P파 해석모듈, 및 상기 불규칙성 해석모듈과 상기 P파 해석모듈의 출력값을 결합하여 상기 심방세동을 판단하는 앙상블 모듈로 구성되는 것을 특징으로 하는,
XAI 딥러닝 기반 심장질환 진단 및 해석 시스템.
3. The method of claim 2,
The analysis module includes an irregularity analysis module for analyzing the irregularity of the heartbeat from the electrocardiogram data, a P wave analysis module for analyzing the absence of a P wave, and combining the output values of the irregularity analysis module and the P wave analysis module to obtain the atrial fibrillation. characterized in that it consists of an ensemble module to determine
XAI deep learning-based heart disease diagnosis and interpretation system.
제3항에 있어서,
상기 불규칙성 해석모듈 또는 상기 P파 해석모듈은, 제1잔여블록 내지 제4 잔여블록과, 제1FC레이어 및 제2FC레이어를 포함하며,
상기 제1잔여블록 내지 제4잔여블록에는 2개의 컨벌루션 레이어와 2개의 배치 정규화 레이어가 각각 반복되어 구성되고, 상기 제4잔여블록은 플래튼 레이어에 연결되고, 상기 플래튼 레이어는 상기 제1FC레이어에 연결되고, 상기 제2FC레이어는 단일 출력 노드에 연결되고, 상기 단일 출력 노드는, 시그모이드 활성화 함수에 의해, 심장박동의 불규칙성의 제1확률 및 P파의 부재의 제2확률을 각각 출력하고,
상기 앙상블 모듈은 상기 제1확률 및 상기 제2확률을 결합하여 상기 심방세동의 존재확률을 출력하여서,
상기 심방세동의 존재를 예측하고, 예측된 상기 심방세동의 판단 특성을 해석하는 것을 특징으로 하는,
XAI 딥러닝 기반 심장질환 진단 및 해석 시스템.
4. The method of claim 3,
The irregularity analysis module or the P wave analysis module includes a first residual block to a fourth residual block, and a first FC layer and a second FC layer,
In the first to fourth residual blocks, two convolutional layers and two batch normalization layers are each repeatedly configured, the fourth residual block is connected to a platen layer, and the platen layer is the first FC layer and the second FC layer is connected to a single output node, and the single output node outputs, by a sigmoid activation function, a first probability of heartbeat irregularity and a second probability of absence of a P wave, respectively. and,
The ensemble module outputs the presence probability of atrial fibrillation by combining the first probability and the second probability,
Predicting the presence of the atrial fibrillation and interpreting the predicted judgment characteristics of the atrial fibrillation,
XAI deep learning-based heart disease diagnosis and interpretation system.
제1항에 있어서,
상기 심전도 데이터는 단일유도, 6유도 또는 12유도 심전도 데이터인 것을 특징으로 하는,
XAI 딥러닝 기반 심장질환 진단 및 해석 시스템.
According to claim 1,
The electrocardiogram data is characterized in that it is single-guided, 6-lead or 12-lead electrocardiogram data,
XAI deep learning-based heart disease diagnosis and interpretation system.
제1항에 있어서,
상기 입력부는 상기 심전도 데이터의 노이즈를 제거하고 정규화하는 전처리모듈을 포함하는 것을 특징으로 하는,
XAI 딥러닝 기반 심장질환 진단 및 해석 시스템.
According to claim 1,
The input unit, characterized in that it comprises a pre-processing module for normalizing and removing noise of the electrocardiogram data,
XAI deep learning-based heart disease diagnosis and interpretation system.
제1항에 있어서,
상기 XAI 딥러닝 모델부의 검증 데이터는, 상기 학습 데이터와 동일한 진단집단으로부터 일정 비율로 추출된 내부 검증 데이터와, 상기 학습 데이터와 상이한 진단집단으로부터 추출된 외부 검증 데이터로 구성되는 것을 특징으로 하는,
XAI 딥러닝 기반 심장질환 진단 및 해석 시스템.
According to claim 1,
The verification data of the XAI deep learning model unit is characterized in that it consists of internal verification data extracted at a certain rate from the same diagnostic group as the training data, and external verification data extracted from a different diagnostic group than the training data,
XAI deep learning-based heart disease diagnosis and interpretation system.
제1항에 있어서,
상기 출력부는 상기 진단된 심장질환의 판단 특성에 상응하는 치료법을 제공하는 것을 특징으로 하는,
XAI 딥러닝 기반 심장질환 진단 및 해석 시스템.
According to claim 1,
The output unit is characterized in that it provides a treatment corresponding to the judgment characteristics of the diagnosed heart disease,
XAI deep learning-based heart disease diagnosis and interpretation system.
제1항에 있어서,
상기 XAI 딥러닝 모델부는 NBDT 모델인 것을 특징으로 하는,
XAI 딥러닝 기반 심장질환 진단 및 해석 시스템.
According to claim 1,
The XAI deep learning model unit, characterized in that the NBDT model,
XAI deep learning-based heart disease diagnosis and interpretation system.
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