A transformer-based diffusion probabilistic model for heart rate and blood pressure forecasting in Intensive Care Unit

计算机科学 血压 心率 重症监护室 概率逻辑 变压器 人工智能 医学 重症监护医学 内科学 工程类 电压 电气工程
作者
Ping Chang,Huayu Li,Stuart F. Quan,Shuyang Lu,Shu‐Fen Wung,Janet Roveda,Ao Li
出处
期刊:Computer Methods and Programs in Biomedicine [Elsevier]
卷期号:246: 108060-108060 被引量:3
标识
DOI:10.1016/j.cmpb.2024.108060
摘要

Vital sign monitoring in the Intensive Care Unit (ICU) is crucial for enabling prompt interventions for patients. This underscores the need for an accurate predictive system. Therefore, this study proposes a novel deep learning approach for forecasting Heart Rate (HR), Systolic Blood Pressure (SBP), and Diastolic Blood Pressure (DBP) in the ICU. We extracted 24,886 ICU stays from the MIMIC-III database which contains data from over 46 thousand patients, to train and test the model. The model proposed in this study, Transformer-based Diffusion Probabilistic Model for Sparse Time Series Forecasting (TDSTF), merges Transformer and diffusion models to forecast vital signs. The TDSTF model showed state-of-the-art performance in predicting vital signs in the ICU, outperforming other models' ability to predict distributions of vital signs and being more computationally efficient. The code is available at https://github.com/PingChang818/TDSTF. The results of the study showed that TDSTF achieved a Standardized Average Continuous Ranked Probability Score (SACRPS) of 0.4438 and a Mean Squared Error (MSE) of 0.4168, an improvement of 18.9% and 34.3% over the best baseline model, respectively. The inference speed of TDSTF is more than 17 times faster than the best baseline model. TDSTF is an effective and efficient solution for forecasting vital signs in the ICU, and it shows a significant improvement compared to other models in the field.

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
更新
PDF的下载单位、IP信息已删除 (2025-6-4)

科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
杨秋芸完成签到,获得积分10
1秒前
1秒前
1秒前
CodeCraft应助criz1采纳,获得10
2秒前
蒸馏水发布了新的文献求助10
2秒前
CipherSage应助同尘采纳,获得10
3秒前
找文献呢发布了新的文献求助10
3秒前
天涯明月发布了新的文献求助10
3秒前
having完成签到,获得积分10
3秒前
4秒前
4秒前
5秒前
will发布了新的文献求助10
5秒前
Sunny发布了新的文献求助10
6秒前
7秒前
明亮的老四完成签到 ,获得积分10
7秒前
8秒前
Owen应助害羞的靖荷采纳,获得10
9秒前
丁丁发布了新的文献求助10
10秒前
10秒前
勤恳镜子完成签到,获得积分10
11秒前
廷烨发布了新的文献求助10
12秒前
xx完成签到,获得积分20
12秒前
YY完成签到 ,获得积分20
12秒前
neltharion完成签到,获得积分10
12秒前
12秒前
善学以致用应助will采纳,获得10
13秒前
小王发布了新的文献求助10
14秒前
李健的小迷弟应助美好斓采纳,获得10
15秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
15秒前
胖达发布了新的文献求助10
15秒前
追梦发布了新的文献求助10
16秒前
DHM发布了新的文献求助20
17秒前
finale71完成签到 ,获得积分10
18秒前
18秒前
852应助DDDD采纳,获得10
19秒前
19秒前
99完成签到,获得积分10
19秒前
19秒前
英俊的铭应助隐形的蘑菇采纳,获得10
20秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
List of 1,091 Public Pension Profiles by Region 1621
Les Mantodea de Guyane: Insecta, Polyneoptera [The Mantids of French Guiana] | NHBS Field Guides & Natural History 1500
Lloyd's Register of Shipping's Approach to the Control of Incidents of Brittle Fracture in Ship Structures 1000
Brittle fracture in welded ships 1000
COATING AND DRYINGDEEECTSTroubleshooting Operating Problems 600
涂布技术与设备手册 600
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 生物 医学 工程类 计算机科学 有机化学 物理 生物化学 纳米技术 复合材料 内科学 化学工程 人工智能 催化作用 遗传学 数学 基因 量子力学 物理化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 5569810
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4655144
关于积分的说明 14710842
捐赠科研通 4596139
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2522284
邀请新用户注册赠送积分活动 1493421
关于科研通互助平台的介绍 1464032