$$\rightleftharpoonup{xx}$$
$$\longleftharp{xx}$$,
$$\longrightharp{xx}$$,
Dünya Sağlık Örgütü'ne (WHO) göre, kardiyovasküler hastalıklar (KVH'ler) küresel olarak önde gelen sağlık sorunlarından biri olmaya devam ediyor ve her yıl dünya çapında ölümlerin yaklaşık %31'inden sorumlu1. Bu vakaların önemli bir alt kümesi, kalbin ritminde iyi huyludan yaşamı tehdit edici hale kadar değişebilen aritmiler-düzensizlikleri içerir. Aritmiler genellikle düzensiz zamanlarla işaretlenir. Bu aksaklıklar hasta morbidite ve mortalitesine önemli ölçüde katkıda bulunarak felç, kalp yetmezliği ve ani kalp durması gibi ciddi sağlık sorunları riskini artırır. Bu nedenle, aritmilerin erken tanımlanması ve doğru sınıflandırılması, hasta sonuçlarının iyileştirilmesi, sağlık hizmeti maliyetlerinin yönetilmesi ve kardiyak bakımın kalitesinin artırılması için çok önemlidir2.
Elektrokardiyografi (EKG), aritmileri tespit etmek için önemli bir non-invaziv tanı aracı olmaya devam etmektedir. EKG, kalbin elektriksel aktivitesini görsel dalga formları olarak yakalayarak, klinisyenlerin belirli aritmik modellere işaret edebilecek ince varyasyonları tanımlamasını sağlar3. Bununla birlikte, EKG sinyallerini manuel olarak yorumlamak zaman alıcıdır ve uygulayıcılar arasındaki bireysel farklılıklar nedeniyle değişkenliğe eğilimlidir, bu da bir insan hatası payına neden olur. Bu zorluklar, kapsamlı veri kümelerini işlerken veya nüanslı aritmileri tanırken büyütülür. Dijital sağlık hizmetlerine küresel geçişle birlikte, tutarlı, gerçek zamanlı EKG analizi sunabilen güvenilir ve otomatik tanı sistemlerine olan ihtiyaç giderek daha hayati hale gelmektedir4.
Geleneksel makine öğrenimi modelleri, EKG analizine orta düzeyde bir başarı ile uygulanmıştır; Bununla birlikte, el yapımı özelliklere ve alana özgü uzmanlığa güvenmeleri, dikkate değer sınırlamalar doğurmaktadır. Bu sınırlamayı ele almak için model, yeterince temsil edilmeyen sınıflar için sentetik veri noktaları oluşturan, böylece veri kümesini dengeleyen ve modelin tüm kalp atışı türleri arasında genelleme kapasitesini geliştiren Sentetik Azınlık Aşırı Örnekleme Tekniğini (SMOTE) kullanır. SMOTE'un derin öğrenme modelimizle entegrasyonu, özellikle nadir aritmiler için sınıflandırma performansını artırır ve daha adil bir tanı aracını destekler5. Bu araştırmanın temel amaçları üç yönlüdür. İlk olarak amaç, gerçek zamanlı aritmi tespiti yapabilen doğru, ölçeklenebilir bir model geliştirmek ve dijital ve kişiselleştirilmiş sağlık hizmetlerine küresel geçişe katkıda bulunmaktır. İkincisi, EKG analizinde hibrit bir CNN-Transformatör mimarisinin etkinliğini göstermek ve hem doğruluk hem de sağlamlık açısından geleneksel yöntemlerden daha iyi performans gösterme potansiyelini vurgulamak6.
Son olarak amaç, kardiyak anormalliklerin erken tespitini geliştiren, klinik teşhiste anlamlı uygulamalara sahip bir model geliştirmektir. Bu çalışma, derin öğrenme ilerlemeleri ile pratik tıbbi uygulamalar arasındaki boşluğu doldurmayı ve yaklaşımımızı daha iyi kardiyak bakım ve hasta sonuçları elde etmede değerli bir araç olarak konumlandırmayı amaçlamaktadır6.