T E L KO M NI K A ,  V ol . 14,  N o. 3,   S ept em ber   20 16,  pp.  99 9~ 1 008   I S S N :  1 693 - 6 930 ac c r edi t ed  A   b D IK T I,  D e c r e e  N o 58/ D I K T I / K ep/ 2013   D O I :   10. 12928/ T E LK O M N I K A . v 1 4 i 3 . 3665      99 9       R ec ei v ed   A p r il   2 ,  2 01 6 ;  R e v i s ed  J une   1 0 ,  20 1 6 ;  A c c e pt ed  J u ne  2 9 ,  201 6   V e ntr i c ul a r  Ta c h y a r r h y t h mi a   O ns e t P r e di c ti on  B ased   on H R V  a n d G e ne ti c   A l g or i th m       K.  H.  Bo o n * 1 M B  M a la r v ili 2 , M . K h a lil - H an i 3   F ac u l t y  of  E l ec t r i c a l  E ng i ne er i ng,  U ni v er s i t i  T ek ono l og i  M al ay s i a,   81310 ,  S k udai ,  J ohor ,  M al ay s i a .   * C or r es po ndi ng a ut hor ,  e - m ai l :  boon. k h ang. hua@ g m ai l . c om 1 m a la r v i l i @ bi om e d ic al . u t m . m y 2 k hal i l @ f k e. ut m . m y 3       A b st r act   P r edi c t i ng  on s et  of  v e nt r i c ul ar   t ac h y ar r h y t hm i a  pr o v i des  op p or t uni t i e s  t o r ed uc e c as ual t i es  due  t o   s udd en  c ar di a c  d eat h .  H ow e v er ,  t h e pr edi c t i on  ac c ur a c y  s t i l l   ne e ds   i m pr ov em ent .   T her e f or e,   w e   ai m   t pr opo s m et h od  t h at   c a pr edi c t   t he  o ns et   of   t a c h y ar r h y t h m i ev en t s   w i t i m pr ov ed  a c c ur ac y   ba s ed  o n   hear t  r a t e v ar i a bi l i t y   and S u p por t  V e c t or  M ac hi n e c l as s i f i er .  F i f t y  per c ent   of  s am pl dat a  f r om  s t an dar d   dat ab as e  w as  us ed  t o t r ai n  t he c l a s s i f i er ,  an d t h e r em ai n der  w a s  u s ed  t v er i f y  t he  p er f or m anc e.  F i v e   mi n u t es  R R  i n t er v al s  i m m edi a t el y  pr i or  t o  t a c h y ar r h y t hm i a  e v ent  f r om  e ac h  s am pl dat a   w as   c r opp ed  f or   ec t o pi c  be at  c or r ec t i on an d t h en c on v er t e d t o hear t  r at e.  E x t r ac t i o n of  t i m e dom ai n,  s p e c t r al ,  n on - l i near   and  b i s p ec t r um   f eat ur es   w er per f or m e s u bs e que nt l y .   F ur t her m or e,   gen et i c   al gor i t h m   w as   us e t o   s i m ul t a neo us l y  o pt i m i z e t he f eat ur e  s u bs e t  an d c l a s s i f i er   par am et er s .   W i t h t he  opt i m i z at i on ,  pr e di c t i o ac c ur ac y  of  our   pr opo s ed  m et hod   a bl e t o ou t per f or m  pr ev i ou s  w or k s  w i t h  77. 94%,   80. 8 8%  and 7 9. 41  % f or   se n si t i v i t y ,  s pe c i f i c i t y  and ac c u r ac y   r es pec t i v el y .     K eyw o r d s :   H ear t  R at e  V ar i abi l i t y ,  A r r h y t hm i a P r ed i c t i on,  V ent r i c u l ar   T ac h y ar r h y t hm i a  ( V T A ) ,  G e n et i c   A l gor i t hm ,  B i s pec t r um  f eat ur e s .     C o p y r i g h t   ©   20 16 U n i ver si t a s A h mad  D ah l an .  A l l  r i g h t s r eser ved .       1.   I n tr o d u c ti o n   V ent r i c ul ar   t ac h y ar r h y t hm i ( V T A )   i s   t y pe  of   t he  ar r hy t hm i ( abnor m al   hear t   r h y t hm s )   t hat  ar i s es  f r o m  i m pr oper  el ec t r i c al  ac t i v i t y  i n t he b ot t o m  c ha m ber s  of   t he   hear t  c al l e d v ent r i c l es .   O c c ur r enc of   V T A   i s   h a r m f ul   t pat i en t s   h ea l t h   bec aus e   i t   c a us es   f ai nt i n g,   p al p i t a t i o ns ,   as y s t ol e,   an ev e t r i g ger s   appr ox i m at el y   8 0%   of   s udden  c ar di ac   deat ( S C D )   ca se [ 1] S CD   ac c ount s  f or  one o ut  of  ev er y  t w o de at hs  f r om  c ar di o v as c ul ar  di s e as es   [ 2] .  T her ef or e,   dev el opm ent  of  t he r el i a bl e  pr edi c t or  of  V T A  ons et ,  na m el y  t h e v e nt r i c u l ar  t ac h y c ar di a ( V T )  an d   v en t r i c ul ar  f i br i l l at i o n ( V F ) ,  i s  c l i ni c a l  i m por t ant  bec a u s e t he  pr ed i c t i o n pr o v i des   oppor t un i t y   t o   t i m el y   pr ev ent i on of  t he ne gat i v e c ons e que nc es  br ou ght  b y   V T A  t hr oug h ear l y   t er m i nat i on b y   i m pl ant ab l e c ar d i o v er t er  de f i br i l l at or  ( I C D )   [ 3]   R R   i nt er v a l   i s   t he  t i m i nt e r v al   bet w een  t w c ons ec ut i v h ear t   b eat s   w h i l he ar t   r at i s   t he r ec i pr oc a l  of  R R  i n t er v a l .  H ear t  r a t v ar i ab i l i t y  ( H R V )  s i g nal  i s   v ar i at i on  of  he a r t  r at e t hat  c an   be  us ed  t d i ag nos c ar d i ov as c u l ar   di s e as es .   G en er al l y ,   H R V   s i gna l   c an  b ob t ai n ed  t hr oug h   m eas ur i ng t he  c ons ec ut i v e  R  p eak s  of  el ec t r oc ar di o gr am  ( E C G )  s i gnal   [ 4,  5] .   A not her  m or c onv e ni ent   m et hod   t obt a i H R V   i s   us i ng   t he   t i m di f f er enc bet w een  t w c o ns ec ut i v pul s es   i n t he p hot o pl et h y s m ogr ap h ( P P G )  s i gna l   [ 6] .   H R V  s i gna l  i s  us ual l y  a nal y z ed  w i t h v ar i ous  H R V   ana l y s i s  bas e d f eat ur e ex t r ac t i on t ec h ni ques .  T hes e t ec hni ques   ha v e bee n w i d el y   app l i ed i n   v ar i ous  m edi c al  r el at e d r e s ear c hes  s uc h as  c l as s i f i c at i o n of  c ar di a ar r h y t hm i a,  di a gnos i s  of   neon at a l  s eps i s ,   di s c r i m i na t i on  of  s l eep  s t age  an d et c . ,   [ 7] .   H R V   ana l y s i s   i s   a l s o ne  of   t he  p opu l ar   m et hods   t h at   i s   ac t i v el y   be i ng  r es ear c hed  f or   app l i c at i on   i V T A   o ns et   pr ed i c t i o n.   I n i t i al l y ,   pr e v i ous   w or k s   hav f oc us ed   t hei r   s t ud y   on  s t at i s t i c a l  di f f er enc e of  t he H R V  f eat ur es  ( f eat ur es  ex t r ac t ed bas ed o n di f f er e nt  H R V  ana l y s i s   t ec hni ques )  t hat   ex t r ac t ed  f r o m  t he hear t  r at e pr i or  t o V T A  o ns et  a nd t he c o nt r ol  d at a ( H R V   s i gna l   w i t h out   V T A  e v e nt s )  r es pec t i v el y .   Ma n y  r ep or t s  ha v e f oun d t hat   t her e   ar e s t at i s t i c al   s i gni f i c an t  c hang es  i n H R V  f eat ur es  v al ues  pr i or  t o  V T A s   [8 - 10] .   I ns pi r ed b y   t hes e f i ndi ngs ,   v ar i ous  V T A  o ns et  pr edi c t i o n m et hods  bas ed  on   H R V  hav b een de v e l op ed.   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                            I SSN :  1 6 9 3 - 6 930   T E L KO M NI K A     V o l.   14 ,  N o 3,   S ept em ber  2016  :   9 99     1 0 08   1000   H ow ev e r ,  t he m ai i s s ue i s  t hat  t he  pr ed i c t i o n r es ul t s  of  t he pr e v i ous   w or k s  ar e s t i l l   uns at i s f ac t or y  f or  pr edi c t i n g s uc h l i f e - t hr eat e ni ng ar r h y t hm i a.  A m ong t he pr ev i ous  w or k s ,  t he   hi g hes t  ac hi e v a bl e pr e di c t i on ac c ur ac y   w as  75. 6%   [ 1 1] .  O t h er  pr e v i ous   w or k s  c o ul d  not  ac h i e v e   t hat  ac c ur ac y   l e v e l .   B y  u s i ng h ear t  r at pat t er n,  T hong  and  R ai t t   [ 1 2]   ac h i e v ed pr ed i c t i o n   per f or m anc w i t h 53%   of  s ens i t i v i t y  and 91%  of   s pec i f i c i t y .   W i t dec i s i o n r ul bas ed s y s t em   bas ed  on  m ul t i po l an al y s i s ,  R o z en ,   et  a l . ,   [ 13]   ac hi e v e d 5 0%   of  s ens i t i v i t y   and  91. 6 %  of   s p e c if ic it y .   W o llm a n ,   et   al . ,   [ 14]   pr o pos ed  m et hod,   w hi c p er f or m ed  t he  V T A   ons et   pr e di c t i o n   bas ed on t i m e dom ai n f ea t ur es  and r egr es s i on t r e e c l as s i f i er s ,  obt ai ned 70 . 9%  of  ac c ur ac y .   J oo ,   et  al . ,   [ 11]   pr opos e d a pr edi c t i on m et hod t h at   at t a i ne d t he m os t  bal anc e d and h i gh es t   pr edi c t i on p er f or m anc e a m ong pr e v i ous   w or k s  w i t h 77 . 3%  of  s ens i t i v i t y ,  73. 8%  of  s pec i f i c i t y  a nd   75. 6%   of   ac c ur ac y .   F ur t her m or e,   t hei r   m et hod  us ed  s i gni f i c ant l y   s hor t er   H R V   s i g nal   ( m i nut es   onl y )  t o ac hi ev e hi g her  pr edi c t i on ac c ur ac y .  I n c ont r as t ,  ot her  pr e v i o us  w or k s   [1 2 - 14]   u t i liz e d   m or e t han 10  m i nut es  of   H R V  s i gn al   i l e ngt h pr i or  t V T A  e v ent  f or  pr ed i c t i on.  T he m ai r eas ons  f or  s uc h h i g her  pr e di c t i on  per f or m anc w er e  u t i l i z at i on  of  m or e c o m pr ehens i v e t y pes  of   H R V   f eat ur es   t han   ot her   pr e v i o us   w or k s   and   em pl o y m ent   of   m or adv anc ed  s u per v i s ed   c la s s if ie r   -   ar t i f i c i a l  n eur a l   net w or k  ( A N N ) .  I t he i r   w or k ,   m ul t i pl e c a t eg or i es  of  H R V  f eat ur es   bas ed on t i m e do m ai n an al y s i s ,  s pec t r al  an al y s i s  ba s ed on f as t  F ou r i er  t r ans f or m  ( F F T ) ,  and   poi nc ar e p l ot   w er em pl o y e d t o t r a i t he m odel  of  t he  A N N .   T addr es s   t he  af or em ent i oned   i s s ue,   t he   m ai obj ec t i v of   t h i s   pa per   i s   t pr op os a   V T A   ons et   pr ed i c t i on  m et hod  w i t i m pr ov ed  pr ed i c t i o ac c ur ac y .   C on t r i b ut i ons   of   our   w or k   c an   be  s um m ar i z ed  as   f ol l o w s .   I ns pi r ed  b y   J o o ,   et   al . ,   [ 11] ,   t hi s   pa per   a l s em pl o y e m ul t i pl t y p es   of  H R V  f eat ur es  f or  pr edi c t i on .  H o w e v er ,  a dd i t i ona l  t y p e of  H R V  f eat ur es  s uc h  as   T r i angu l ar   I nt er po l at i o n of  R R  i nt er v a l  hi s t ogr am ,  s a m pl e ent r o p y   and h i gh er  or der  s pec t r al   a nal y s i s ,   w h i c h   hav not   bee us ed  i [ 1 1] ,   ar al s us ed  t t r a i S u ppor t   v ec t or   m ac hi ne  ( S V M)   c l as s i f i er   f or   pr edi c t i on i n our   w or k .  F ur t her m or e,  t he genet i c  al gor i t hm  ( G A )  bas ed f eat ur e s el ec t i on pr oc es s   pr opos e d b y  H uan g a nd  W a ng  [ 15]   is   a dopt ed   t s i m ul t aneous l y   opt i m i z e t h e H R V  f eat ur e   s ubs et  an S V M c l as s i f i er   par am et er s .   W i t h t he a ddi t i ona l  t y pes   of  H R V  f eat ur es  and  G A  b as e d   opt i m i z at i o n pr oc es s ,  pr ed i c t i on  per f or m anc e of  our  m et ho d o ut per f or m s  al l  pr e v i ous   w or k s  w i t h   77. 9 4% ,   80. 88%   an 79. 41   %   f or   s ens i t i v i t y ,   s pec i f i c i t y   and  ac c ur ac y   r es p ec t i v el y   ev en  t h oug h   w e us e s t r i c t er  appr o ac h t o ev al u at e o ur  m et hod .  P r edi c t i on   s ens i t i v i t y  a nd s p ec i f i c i t y  of  our   m et hod  ar m or bal anc e d   w h en  c om par ed  t pr ev i o u s   w or k s   [ 12 - 14] .   F ur t her m o r e,   i c ont r as t   t m os t   o f   pr ev i ous   w or k s   [ 12 - 14]   t hat   us e m or t han  10  m i nut es   of   H R V   s i gn al ,   our   m et hod   onl y   us es   m i nut es   H R V   s i gn al ,   wh i c h   en i m m edi at e l y   pr i or   t V T A   ons et ,   f or   f eat ur ex t r ac t i on.  F i na l l y ,   opt i m al  H R V  f eat ur e s u bs et  s el ec t e d b y  G A  f or  pr edi c t i on i s  a l s o r epor t ed f or   r ef er enc e i n f ut ur e   w or k s .   T he l a y o ut   of  t he  pap er  i s  as  f ol l o w s .   S ec t i o n 2  pr es ent s  t h e da t ab as e a nd  pr o pos ed   m et hod.  S ec t i on  3 pr es e nt s  t he r es u l t  a nd  ana l y s i s .   S e c t i on  4 pr es e nt s  t he  c onc l u s i on.         2.   P r o p o s e d   V T A  o n s e t P r e d i c ti o n  M e th o d   B lo c k   di agr am   i F i gur e   s ho w s   t he  ov er v i e w   of   t he  pr opos e m et hod.   I t   c o m pr i s es   of   pr e - pr oc es s i ng s t ag e,  H R V   f eat ur e ex t r ac t i on  s t age,   H R V  f eat ur e s el ec t i on  s t ag e and s uppor t   v ec t or  m ac hi ne ( S V M)  bas ed c l as s i f i c at i on s t age.     Pre - Processing HRV Feature  Extraction SVM minutes RR  Intervals HRV Features GA Feature  Selection VTA Onset   Prediction Optimization of Feature Set and Classifier     F i gur 1.  O v er v i e w  of  P r op os ed M et ho d       F i r s t l y ,   m i nut es   R R   i nt er v al s   t h at   e nd  i m m edi at el y   pr i or   t o   V T A   ons et   f or   106   pr e - VT / VF   d a t a   and  5 m i nut es  R R   i nt er v a l s  of  c ont r ol  da t a   f r om  t he dat a bas ar e f ed t o t he  pr e - pr oc es s i ng   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
T E L KO M NI K A     I S S N :  1 693 - 6 930       V ent r i c ul ar  T ac hy ar r hy t hm i a O ns et   P r e d ic t io n  B a s ed  o n H R V  an d G en et i c   ( K.  H .  Bo o n )   1001   s t age r es p ec t i v e l y .   Pr e - pr oc es s i ng s t age  i nc l u des  e c t opi c   beat  c or r ec t i o n,  r es am pl i ng   of  R R   i nt er v a l   a nd  c on v er s i on  t H R V   s e que nc es   b y   c om put i ng   t he   r ec i pr oc a l   of   R R   i n t er v a l .   I H R V   f eat ur e ex t r ac t i on s t a ge,   5  t im e - dom ai n,  6 f r equenc y - dom ai n,  5 n on - l i n ear  a nd  37 b i s pec t r um   f eat ur es  ar t h en  ex t r ac t e d f r o m  quant i f i e d H R V .   D ur i ng  t he f eat u r e s e l ec t i on  s t age ,  gen et i c   al g or i t hm  ( G A )  i s   us ed  t o  opt i m i z e t he  f eat ur e  s et .  F i n al l y ,  pr e di c t i on  per f or m anc e of  t he   pr opos e d m et hod i s  ev al u at ed  i n t er m  of   s ens i t i v i t y ,  s pec i f i c i t y  a nd ac c ur ac y .   D e t a il o f  e ac h   bl oc k  i s  des c r i bed  i n  t he  r e m ai ni ng  s ub - s ec t i ons .     2. 1.  D at ab as e   R R  i nt er v a l s  r ec or di ng ar e obt a i ne d f r o m  t he S p ont a n eous  V ent r i c u l ar  T ac h y ar r h y t hm i a   D at ab as e V er s i on  1. 0 f r om   Medt r o ni c ,  I nc .  f r o m  t he P h y s i o net   [ 16] .  T he d at ab as w as  c ol l ec t ed   f r o m   r ec or ds   of   78  pat i ent s   w i t I C D s   ( 63  m al es   and  15  f em al es ,   aged  f r om   20. t 7 5. 3)   a nd   c ons i s t ed of  t he f ol l o w i ng  R R  i nt er v a l s :  106 pr e - V T  r ec or ds ,  29 pr e - V F  r ec or ds ,  and 135 c ont r o l   dat s et s .   E ac d at a   i nc l u ded  102 R R   i nt er v al s   ( c or r es pond i ng   t ar ou nd  15  m i nut es ) .   S hor t - t er m  H R V  ana l y s i s   i s  per f or m ed on t he 5  m i nut es  R R   i nt er v al s  pr i or  t o   e a c h  VT A( VT / VF )   ev e nt .       2. 2.  P r ep r o ce ssi n g   R R  i nt er v a l s  ar e   ob t ai ne d f r o m  t he dat abas e.  H R V   i s  t hen f or m ed b y  c om put i ng t he   r ec i pr oc al   of   t he  i nt er v a l s   b et w ee s uc c es s i v e   R   p eak s .   A f t er   t hat ,   t he   s i gn al   i s   r es am pl ed  t H z   s i gn al  b y   us i n t he c ub i c   s pl i n e i nt er pol at i on  as   i t   has  been r ep or t ed  t h at   t h i s   t ec hni qu i s   bet t er  t han  l i ne ar  i n t er po l at i on  [ 1 7] .   B ef or e t h e H R V  i s  r es am pl e d,  i t   is   e v al u at e d an c or r ec t ed bas e d o n Mc N a m e s s   al g or i t hm   [ 18] .  T hi s  al gor i t h m  det ec t s  t he a bnor m al  he ar t  r at e s i g na l  i n t he s er i es   w hi c h m a y  be   c aus ed b y   ec t op i c  be at ,  ar t i f ac t  noi s e or  m i s s  peak  det ec t i on .  T he al gor i t hm  ev al u at es  he ar t  r at us i ng  t es t  s t at i s t i c ,  D ( n)  c a l c ul at e w i t h f ol l o w i n g eq uat i on:       ( ) = | ( ) | 1 . 4 8 3  { | ( ) | }                 ( 1)     W h er e H R i s  t he av er age  hear t  r at of  t he s er i es ,  H R ( n)  i s  i ns t ant ane ous  he ar t  r at e an d m ed {   }   i s   m edi an  f i l t er .   I f   D ( n)   v al u ex c es s   c er t ai t hr es hol d,   τ ,   t he   i ns t ant ane ous   hear t   r at e   i s   c ons i der e d as  a bnor m al  he ar t  r at e.  T he h ear t  r at e i s  c or r ec t ed  w i t h f ol l o w i n g eq u at i o n:        ( ) =  ( + ) : | | < 1 2               ( 2)     W h er w m   i s   t he  w i n do w   l e ngt h   of   t he   m edi um   f i l t er .   I t h i s   w or k ,   τ   an w m   ar e   s e to   an 1 1   r es pec t i v el y   ac c or di n g t o t h e l i t er at ur e r e v i e w   [ 1 8]   F i gur e   2 s ho w s  5 m i nut es  R R  i nt er v al s  of  a pat i e nt   pr i or  t o V T A  ev ent .  R R   i nt er v a l s   bef or e an d af t er  c or r ec t i on   b y   Mc N am es s  al gor i t hm  ar e s ho w n .           F i gur 2.  F i v e  m i nut es  R R   i nt er v al s  pr i or  t V T A  e v en t   bef or e an d af t er  ec t op i c  be at  c or r ec t i o n       0 1 2 3 4 5 0. 7 0. 72 0. 74 0. 76 0. 78 T i m es ( m i nut e) R R  I nt er v al ( s ec ond) R R  i nt er v al s  pr i or  t o V T A  ev ent s ( af t er  c or r ec t i on) 0 1 2 3 4 5 0. 4 0. 6 0. 8 1 T i m es ( m i nut e) R R  I nt er v al ( s ec ond) R R  i nt er v al s  pr i or  t o V T A  ev ent s ( bef or e c or r ec t i on) a   b   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                            I SSN :  1 6 9 3 - 6 930   T E L KO M NI K A     V o l.   14 ,  N o 3,   S ept em ber  2016  :   9 99     1 0 08   1002     2. 3.  H R V  f e at u r ext r act i o n   I n t h i s  s t ud y ,   a n um ber  of  53 H R V  f eat ur es  ar ex t r ac t ed f r om  H R V  us i n g t i m e - d om ai n,   f r equenc y   dom ai a nd  non - l i ne ar  a nal y s i s .   E ac h  of  f eat ur es  a nd  i t s  a bbr e v i at i on s  ar e ex p l ai ne d   i n t h e f ol l o w i ng s ub - s ec t i on s .  A l l   of  t he m ent i on ed f eat ur es  ar w e l l  k no w a nd h av bee n us ed   i n o t her  r e l at ed H R V  s t u di e s   [ 19] .     2. 3. 1 .   T i m D o m a i n  F e a tu r e s   S ix   t im e - dom ai H R V   f eat ur es   ar e   c o m put ed  b y   us i ng   s t at i s t i c al   a nal y s i s .   T he y   a r t he   m ean  of  H R V   ( MeanR R ) ,   t he  s t and ar de v i at i on  of   H R V   ( S D R R ) ,   r oot   m ean  s qu ar of   s uc c es s i v e d i f f er enc e i nt er v a l s  ( R MS S D ) ,   num ber  of  adj ac ent   R R   i nt er v a l s  di f f er i ng  b y  m or t han  50  m s   ( N N 50) ,   and  s um   o f   N N 50  d i v i d ed  b y   t he   t ot a l   num ber   of   al l   R R   i nt e r v al s   ( pN N 50) .   B es i d es ,  H R V  t r i ang ul ar  i n dex  ( H R V T r i )   [ 20]   w as  a l s o em pl o y e d t o ex t r ac t  g eo m et r i c al  H R V   f eat ur e.   H R V T r i   i s   t he  t o t al   num ber   N N   i nt er v a l s   di v i d ed  b y   num ber   of   R R   i nt er v al s   t hat   f al l   t o   m odal  bi n .     2. 3. 2  S p e ct r al   F eat u r es   F or   s pec t r al   ana l y s i s ,   po w er   s pec t r al   dens i t y   ( P S D )   w as   es t i m at ed  f r o m   H R V   s i gn al .   I t   i s  ge ner a l l y   ac c ept e d t hat  s pec t r al  po w er   i n  l o w   f r equenc y  ( LF )   ban d ( 0 . 04 - 0 . 15)  a nd  hi gh   f r equenc y   ( H F )   band  ( 0. 15 - 0. H z )   r ef l ec t   t he  t he  s y m pat h et i c   an par as y m pat h e t i c   ac t i v i t i es   of   t he A ut on om i c  N er v ous  S y s t em  ( A N S )  r es pec t i v el y   [ 2 0] In  th i s  s tu d y f as t  F our i er  t r ans f or m s   (F F T [ 21]   and a ut o - r egr es s i v e ( A R )  m odel   [ 22]   w er us ed t o es t i m at e t he po w er  s pec t r um   f r o m   H F   and  LF   b ands .   R at i of   LF   t H F   ( LF / H F )   ban i s   al s c al c u l at ed.   C oef f i c i ent s   of   A R   m odel   w er es t i m at ed w i t h bur g  m et hod  [ 23]   an d t he  or der   w as  s et  t 16   w h i c i s  o pt i m al  f or  H R V   ana l y s i s   [ 22] .   B ot h F F T  and A R  ar e pop ul ar  t oo l s   f or  s pec t r al  anal y s i s .  H o w e v er ,  e ac h of  t hem  has   t hei r   s t r engt hs   an w eak nes s es .   T he  adv ant age   of   F F T   i s   i t   i s   a   non - p ar am et r i c   t ool   t ha t   d oe s   not   as s um t he  dat a   i s   u ni f or m l y   d i s t r i b ut ed   w i t c er t a i v ar i a nc w h i l A R   m odel   as s um es   t he  dat i s  uni f or m l y   di s t r i b ut e d  w i t h f i x ed  v ar i anc v al ue.   T her ef or e,  F F T  does  not  s uf f er   f r o m  poor   per f or m anc e w h en t he  pr oper t y  of   dat a  do es  not  f i t  as s um pt i on.  H o w ev er ,  F F T  s u f f er  f r o m   s pec t r al  l eak age ef f ec t  w h en c om par ed t A R  m odel .  B es i des ,   A R  m odel  c an  pr ov i de  bet t er   f r equenc y  r es o l ut i on  i n  po w er  s pec t r um  and per f or m  bet t er  w h en  i t  i s   app l i e d t o s hor t   t i m s er i es  dat [ 24] .  T her ef or e,  t hi s  s t ud y  em pl o y e d b ot h  t ec hni ques  f or  s pec t r al  a n al y s i s  t o t ak adv ant age  of  t hei r  s t r e ngt h s .               2. 3. 3 .  B i sp ect r u m  F eat u r e s   P S D  of  s pec t r al  an al y s i s  does  not  pr o v i de t h e pha s e r el at i ons  bet w een f r eq uenc y   c o m ponent s .  H o w ev er ,  H i g her  O r der   S p ec t r a ( H O S )   [ 25]   c a n b us ed  t ana l y z e  t he  no n - l i ne ar   s i gna l   w h i c h m a y   i n v o l v e t h e c r os s  phas e r el at i ons   [ 26 ] S i nc e t h e H R V  s i gn al   i s   non - l i n ear  an d   non - G aus s i an  i nat ur e,  b i s pec t r um  al s o c an r e v e al  t he  i nf or m at i on t h at   i s  no t  c ont a i n ed  i n   po w er   s p ec t r um ] .  B es i d es ,  t hes e  f eat ur es  a l s o c a be em pl o y ed  t o  de t ec t  q u adr at i c  ph as e   c oupl ed  har m oni c s   ar i s i ng   f r o m   nonl i n ear i t i es   of   t he  H R V   s i gna l .   T he  bi s p ec t r um   B ( 1 , 2 )   of   a   non - G aus s i an  s i gna l ,   ( ) ,   i s   a   t wo - d i m ens i onal   F our i er     t r ans f or m   of   t he  t hi r d   or der   c um ul ant    C ( m , n )   defi ne as :       C ( m , n ) = [ ( ) ( + ) ( + ) ]               ( 3)       B ( 1 , 2 ) = [ ( 1 ) ( 2 ) ( 1 + 2 ) ]               ( 4)     W h er   i s  ex pec t at i o n f unc t i on ,   ( )   i s  F our i er  t r ans f or m  of   ( )   and  ( )   i s  c om pl ex   c onj ugat e .   I t h i s   s t ud y ,   B i s pec t r um   w as   es t i m at ed  bas e on  t he   di r ec t   m et hod  d es c r i bed  i [ 25] T he 4 H z  c u bi c  s pl i n e i nt e r pol at ed H R V  s i gn al   w as   di v i d ed  i nt o s ev er al  s egm ent s   w i t h e ac h   s egm ent  i s  c ons i s t ed of  512 dat a po i nt s .  T hen b i s p ec t r um   w as  t hen c om put ed f r o m  F our i er   t r ans f or m  o f  eac h s egm ent .  A f t er  t hat ,   bi s p ec t r um   f eat ur es  w er e ex t r ac t e d f r o m  di f f er ent  r egi ons   of  t he t w o - d i m ens i ona l  b i ps ec t r um .   B i s pec t r um  of  H R V  s i gnal  c an be di v i ded i nt o 3 s ubba nd r eg i ons  i ns i d e r egi o n of   i nt er es t  ( R O I)   [ 2 7] .   T he y  a r e LF LF  ( LL) ,  LF H F  ( LH ) ,  and H F H F  ( H H )  r eg i on  w h i c h c ov er   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
T E L KO M NI K A     I S S N :  1 693 - 6 930       V ent r i c ul ar  T ac hy ar r hy t hm i a O ns et   P r e d ic t io n  B a s ed  o n H R V  an d G en et i c   ( K.  H .  Bo o n )   1003   di f f er ent  r anges   of  f r equen c i es  as  s ho w i n F i gur e   3 .  F or m ul as  i [ 27,  28]   w er e  em pl o y ed  t o   c o m put e bi s p ec t r um   f eat ur es  f r o m  eac h s ubban r eg i on a nd t he R O I .  T hes e f eat ur es  i nc l ud e   m ean m agni t u de  (  ) n or m al i z e d b i s pec t r a l   e nt r op y   ( P 1) ,   nor m al i z e d b i s pec t r a l  s quar ed   ent r op y  ( P 2) ,  s um  of  l ogar i t hm i c  a m pl i t u des  of  t he bi s pec t r um   (H 1 ),  s u m   of   l ogar i t hm i c   am pl i t udes  of  di ago na l  el em ent s  i n bi s pec t r um   (H 2 ),  f ir s t - or der  s pec t r al  m om ent  of  t he  am pl i t udes   of   di ag on al   el e m ent s   i t h bi ps ec t r um   (H 3 ),   S ec ond - or d er   s pec t r a l   m o m ent   of   t he  am pl i t udes  of  di ag on al  e l e m ent s  i n t he bi s pec t r um   (H 4 ) ,  w ei ght e d c ent er  of  t he bi ps ec t r um ,   W CO B   ( 1 , 2 ) .   F or   LH   r egi on,   H 2,   H and  H ar ex c l ud ed  bec a us t h d i ag ona l   e l em ent s   ar e not  ex i s t e d.         F i gur e 3.  S ub - b and  R e gi o n s  ( LL,  LH   and  H H )  an d R e g i on  of  I nt er es t   ( R O I)       2. 3. 4 .   N o n l i n e a r  d y n a m i c s  fe a tu r e s   G ener al l y ,   no n - l i near   a nal y s i s   i s   r ec ogni z e t be   abl t des c r i be  t h bi o l og i c a l   pr oc es s  i n m or e ef f ec t i v e w a y .   R e v ie w  in   [ 1 9]   h as  s ho w t hat   v ar i o us  non - lin e a r   t ec hn i qu es   hav b een ex t en ded t s t ud y  v ar i ous   c ar d i ac  ar r h y t hm i as .     I n t hi s  s t u d y ,  P o i nc ar e pl ot  a nd   s a m pl e e nt r op y  ( S am pE n)  ar e em pl o y e d t o ex t r ac t  f ea t ur es  f r o m  t he H R V .   P oi nc ar p l ot   i s   dr a w b y   pl ot t i n eac R R   i nt er v al   a gai ns t   nex t   R R   i nt er v a l .   E a c R R   i nt er v a l   i s   t he  t i m i ng  di f f er enc bet w e en  s uc c es s i v R   peak s   o f   H R V   s i gnal .   A el l i ps i s   t h en   f i t t ed t o t h e s h ape   of  P o i nc ar e p l ot .  T he c om put at i o n o f  t he  w i dt h  ( S D 1)  an l en gt h ( S D 2)  of  t he   ec l i ps e c an b e s i m pl i f i ed b y  em pl o y i ng f or m ul as  bel o w .  S t a ndar d de v i a t i o n de not e d S D 1 i s   r el at e t f as t   beat - to - ea t   v ar i ab i l i t y   i d at w h i l S D des c r i bes   t he  l ong  t er m   v ar i ab i l i t y   o f   RR.   T he r at i o of  S D 1/ S D i s  al s o c om put ed t des c r i be  t he  r el at i on  bet w ee n t w o c om ponen t s .        1 = = 1 2   2                   ( 5)        2 = 2   2 1 2   2                 ( 6)     S am pl e nt r op y   ( S am pE n)   i s   a   s t at i s t i c   m eas ur t h at   qu ant i f i es   t h r eg ul ar i t y   of   t i m es   s er i es  dat a.  T he  m et hod pr opos ed i [ 29]   w as  us ed t o  c o m put e t he S am pE n of  t he H R V  s i gn al .   P ar am et er s  of   s a m pl e ent r op y  ar e s et  as  f ol l o w s :   E m beddi ng d i m ens i on,  m  i s  s et  t o 2 and  t ol er a nc e d i s t anc e,  r   i s  s et  t o 20%   of  t he s t an dar d d ev i at i on  of  H R V  s equ enc e s  ac c or di ng t o   r ec om m endat i o n b y   P i nc us  and G ol d ber g er   [ 29] S am pl e ent r o p y  i s   d ef i ned as :        ( , ) = l im ( 1   = 1 1   = 1 )               ( 7)     W h er e,   ( . )   i s  H ea v i s i de f unc t i on a nd,         = 1 ( | | + 1 ( ) + 1 ( ) | |   )   = 1 ,             ( 8)       = 1 ( | | ( ) ( ) | |   ) = 1 ,             ( 9)   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                            I SSN :  1 6 9 3 - 6 930   T E L KO M NI K A     V o l.   14 ,  N o 3,   S ept em ber  2016  :   9 99     1 0 08   1004   2. 4 .   C l a s s i fi c a ti o n S u p p o r t v e c to r  m a c h i n e   ( S VM )   In  th i s  s tu d y SV M   i s  us ed  as  s uper v i s e c la s s if ie r   to   c l as s i f y  t h e H R V  s eq uenc es   to   ei t h er  “ nor m al  epi s o de”  ( c ont r ol  dat a )  or  “ abn or m al  epi s o de”  ( H R V  s e qu enc es  pr i or  t V T A   ev e nt ) .  I nput  of  t h e S V M  i s  t he H R V  f ea t ur es  t h at   ar e   ex t r ac t ed  d ur i ng  t h e f eat ur e ex t r ac t i o n   s t age.   S V M   i s   c hos en b ec aus e s i m i l ar   H R V   b as ed r el at ed  H R V   an al y s i s   bas e w or k s   [ 30]   as   r epor t ed  go od c l as s i f i c at i o n  per f or m anc e w i t h  t h i s  c l as s i f i er .     SV M   i s  s u per v i s ed  c l as s i f i er  bas ed  o n s t at i s t i c a l  l ear ni n g t h eor y   [ 3 1] .   S V M m aps  t he   t r ai n i ng  s am pl es   f r o m   t he  i npu t   s pac t h i g her - di m ens i onal   f eat ur es   s pac e   v i k er nel   f unc t i on.  I n t h i s  s t ud y ,  t he r adi al   bas i s  f unc t i o n ( R B F )  i s  us ed as  t h e k er nel  f unc t i o n.  P ar am e t e r of   k er nel - k er nel  w i dt γ   an r egul ar i z at i o n c ons t ant   C     ar s et  ac c or di n t o f ea t ur s el ec t i on   m et hod i n s ec t i on  2. 5.     2. 5 . G e n e t ic   A lg o r it h m  B a sed  F eat u r S el e ct i o n   T he pur pos e of   f eat ur e s el ec t i on i s  t o s el ec t  opt i m al  s ubs et  of   f eat ur es   f r o m  or i g in a l   f eat ur s et   w i t ho ut   t r ans f or m s   or i gi nal   f eat ur e.   U s i ng  al l   t h ex t r ac t ed  f eat ur es   d oes   not   al w a y s   gi v t he  b es t   c l as s i f i c at i on  per f or m anc [ 32] .   F eat ur s el ec t i on  pr oc es s   c an  of f er   t w b enef i t s :   enha nc e c l as s i f i c at i on  per f or m anc e and r ed uc e num ber  of  f eat ur es  r eq ui r e d f or  c l as s i f i c at i on   m odel .   F ur t her m or e,  i t   al s c an  hel us   t und er s t and  w h i c f eat ur es   ar e   i m por t ant   f or   c la s s if ic a t io n .     I n our   w or k ,   f eat ur e s el ec t i on pr oc es s  bas ed o n G en et i c  A l gor i t hm  ( G A )  pr opos ed b y   H uan an W ang  [ 15]   i s   a dopt ed  t s i m ul t ane ous l y   o pt i m i z t he  H R V   f eat ur s u bs et   an S V par am et er s   ( C   and  γ ) .   I n i t i al l y ,   G A   pr o duc es   a i ni t i a l   pop ul a t i o w i t s i z of   N   c hr om os o m e s .     E ac h c hr om os o m e i s  r epr es ent ed b y  f i x ed l eng t h b i na r y  s t r i n g.   B i nar y  s t r i ng c an be di v i ded i nt o   3 s egm ent s .  F i r s t  s eg m ent   i s  53 bi t s  bi nar y  s t r i ng t h at  r epr es ent s  a f eat ur e s ubs et ,  s uc h t hat   1”   r epr es ent s  s e l ec t i on  w hi l 0  r epr es e nt s  t h e d el e t i o n of  t he  s pec i f i c  f eat ur e f r om  t he f eat ur e   s et .  S ec o nd  and t hi r d  s eg m ent  ar e 20 b i t s  bi nar y   s t r i ng t hat  r epr es ent s  t he  en c oded  v a l ue  of   par am et er   C   and  par am et e r   γ   f or   S V r es pec t i v el y .   B i nar y   s t r i ng  of   s ec ond  and  t hi r s egm ent   i s  dec od ed  bac k  t o r eal   v a l ue  w i t equ at i on 9 :         =  +   2 1 ×                 ( 10)     W h er   i s   r eal   v a l ue  of   t he  bi n ar y   s t r i n g   ,     is   d e c im a o f   b it   s t r in g      i s  m a x i m u v a l ue  of   par am et er ,      i s   m i ni m u m   v a l ue  of  par am et er ,   l   i s  l en gt of   bi t   s t r i ng.   I t h i s   pa per ,   bot h    and     ar e s et  t o 0. 1 a nd  100 0 r es pec t i v e l y  f or  bot S V M  par am et er s .     F i t nes s   f unc t i o i e quat i o n   ( 11)   i s   us e t ev al uat e   t nes s   of   c hr om os o m e.         =   ×   +  × = 1 1           ( 11)     W h er   i s   w ei ght  f or  S V M pr e di c t i on  ac c ur ac y ,      i s  w ei g ht  f or  s el ec t ed f eat ur es ,        i s   pr edi c t i on  ac c ur ac y   of   S V M,     i co st   o f   i th   f eat ur e,     r epr es ent s   t he  w het her   i t h   f eat ur e i s  s e l ec t e d or   not .  I n t h i s  pa per ,     an    ar e s et  t o 0. 8  an d 0 . 2 r es p ec t i v e l y   ac c or di ng   t o ex p er i m ent  s et t i ng  i n H u ang  an W ang  [ 15] .  B e s id e s ,  a l   ar e s e t  t o “ 1”  s i nc t h e i nt er es t  of   f eat ur s el ec t i on  i o ur   w or k   i s   t m i ni m i z f eat ur c ount   dur i ng  t he  o pt i m i z a t i o ( not   t r educ e   f eat ur e c om put at i o n c os t  or  dol l ar  c os t ) .   R oul et t e   W heel  S e l ec t i on  m et hod i s   us ed  as  a  s el ec t i on s t r at eg y .  D oub l e  po i n t   c r os s ov er  oper at or  and  bi t  f l i p m ut at i on ar em pl o y ed as  ge net i c  oper at or s  t o ex pl or e t h e   s ear c s pac e.   O t her   par a m et er s   of   G A   ar s et   as   f ol l o w s :   P r oba bi l i t y   of   c r os s ov er   ( P c )   =   0. 7 ,   P r oba bi l i t y   of   m ut at i on   ( P m )   = 0. 01 ,   S t op pi ng  G ener at i o ( G N )   =   500 a nd  po pul at i on  s i z ( N )   =6 0 .     2. 6 .   P e r fo r m a n c e  E v a l u a ti o n   I t h i s   s t ud y ,   S V c l as s i f i e r   i s   us ed   t ev al uat e   t h pr edi c t i on   per f or m anc of   s el ec t ed   H R V   f eat ur es   i n   t h f eat ur s el ec t i o pr oc es s .   P er f or m anc m et r i c s   s uc as   s ens i t i v i t y   ( S E N ) ,   s pec i c i t y   ( S P E ) ,   an ac c ur ac y   ( A C C ) ,   w h i c h av be en  us ed  i [ 3 3] ,  ar em pl o y ed t o   m eas ur e   t he pr ed i c t i on  per f or m anc e  of   al gor i t hm .   P os i t i v pr e d i c t i o n m eans   t he  al gor i t hm   c l as s i f i es   t he   R R  i nt er v a l s  r ec or di n g as  pr i or  t o P A F  ev ent  c or r e c t l y   w h i l e neg at i v pr edi c t i on m eans  t he  Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
T E L KO M NI K A     I S S N :  1 693 - 6 930       V ent r i c ul ar  T ac hy ar r hy t hm i a O ns et   P r e d ic t io n  B a s ed  o n H R V  an d G en et i c   ( K.  H .  Bo o n )   1005   al g or i t hm   c l as s i f i es   t he  R R   i nt er v al s   r ec or d i ng  f r om   c ont r ol   d at c or r ec t l y .   T he  s ens i t i v i t y   ( S E N )   i s   defi n ed  as   t he   r at i of   t he  n um ber   c or r ec t   pos i t i v e   pr ed i c t i o t t h t ot a l   n um ber   of   pos i t i v e   pr edi c t i on .   S p ec i c i t y   ( S P E )   i s   t he  r at i of   t he  num ber   of   c or r ec t   negat i v pr edi c t i on  t t ot a l   num ber  of  negat i v es   pr e d i c t i on.   A c c ur ac y  ( A C C )   i s  t he r at i of  t ot a l  n um ber  of  c or r ec t   pr edi c t i on .   I c ur r ent   w or k s ,   50%   of   s a m pl dat ar r an do m l y   s el ec t ed  as   t r a i ni ng  s et   and   r em ai ni ng  dat a ar e  us e as  t es t i ng s e t .  F ur t her m or e,  s am pl e d at a  f or  bot h t r ai n i ng  s et   an d   t es t i n g ar e   s ubj ec t e d   i nd e pend ent  af t er  t h e y   ar e  r an dom l y  par t i t i on ed.  T her ef or e,  R R  i nt er v al   r ec or di ngs  f r om  bot h t r ai ni n g s et  a nd t es t i n g s et  ar e de f i ni t e l y  c om e f r o m  di f f er ent  pat i ent s .       3.   R e s u l t a n d   D i scu ss i o n s   T abl e 1 s ho w s  t he be nc h m ar k i ng r es ul t s  of  our   pr o pos ed m et hod ag ai ns t  pr e v i ous   w or k s .   T he benc h m ar k i ng as pec t s  i nc l u de t h e r equ i r e d H R V  s i g na l  l en gt h f or  pr edi c t i on,  t y pe of   H R V  f eat ur e ex t r ac t i on m et hod,   per f or m anc e ev al uat i o n m et hod an d pr e di c t i on  pe r f or m anc e.   I n T abl e  1,  t he r es ul t s  h a v e s h o w t hat  t h e pr e di c t i on  per f or m anc e of  our   m et ho d   out p er f or m s  al l  pr e v i o us  w or k s .   W i t h 5  m i nut es  of  H R V  s i gn al  l eng t h pr i or  t o V T A  ons et ,  our   m et hod ac hi e v es  7 9. 4 1%  o f  ac c ur ac y ,   w h i c i s  hi gher   t han t he  ac c ur ac y  r ep or t ed  b y   J oo ,   et  al . ,   [ 11]   ( bes t   pr ev i o us   w or k )  and W ol l m an ,   e t  a l. ,   [ 1 4]   r es pec t i v e l y .  A l t ho ugh  t he ac c ur ac y   le v e ls   w er not   r e por t e b y   T hon &   R a i t t   [ 1 2]   a nd   R oz en ,   et   al . ,   [ 13] ,   t he i r   pr ed i c t i o s ens i t i v i t y   a nd   s pec i f i c i t y   w er not   ba l anc e w i t l o w  s e ns i t i v i t y  r at e  ( 5 3 an d 5 0% ) .  I t   s how s  t ha t  t h e i r   p r e di c t i on  m et hods   ac hi ev e poor   pe r f or m anc i pr edi c t i n t he   V T A   ons et   s uc c es s f ul l y .   I c ont r as t ,   our   m et hod  c an   ac h i e v ac c ep t abl a nd  ba l anc e pr e di c t i on  s ens i t i v i t y   an s pec i f i c i t y   w i t 77. 94%   and 80 . 88%  r es p ec t i v el y .  S i m i l ar  bal a nc ed pr e di c t i on s ens i t i v i t y   and s pec i f i c i t y  ar e  onl y  r e por t e d   b Jo o ,   et  al . ,   [ 1 1] .       T abl e 1 .   Be n c hm ar k i ng aga i ns t  pr e v i ous   w or k s   P r evi o u s   W o rk   HRV   S i g n a l   Le ngt   (M i n u te s )   F eat u r e E xt r act i o n   M e t ho d   P er f o r m a n ce E va l u at i o n   M e t ho d   SEN   ( % )   SP ( % )   A C C     ( % )   T hong &   R ai t t ,  2007.   [ 12]   1.   H our s   D ec i s i on  r ul e ba s ed  on H R  pat t er n.   U s ed al l  208 dat a   as  bot t r ai ni ng  and t es t i ng s et .   53. 0   91. 0   -   R o z en  et  al . ,   2013  [ 13]   10 - 60   D ec i s i on  r ul e ba s ed  on M ul t i pol anal y s i s .   U s ed al l  124 dat a   as  bot t r ai ni ng  and t es t i ng s et .   ( 64  p re - V T / V F ,  60  c on t r ol  dat a)   50. 0   91. 6   -   W ol l m a n e t   al . ,   2015  [ 14]   20 - 40   T i m e do m ai f eat ur es .   ( CA RT )     U s ed al l  155 dat a   as  bot t r ai ni ng  and t es t i ng s et .   ( 68  p re - V T / V F ,  72  c on t r ol  dat a)   94. 4   50. 6   70. 9   Jo o  et  a l . ,   2012.   [ 11]   5   T i m e,  W el c ba s ed  F F T ,   P oi n c ar e.  A N N   P ar t i t i oned t he  dat abas e  i nt o   175 t r ai ni ng dat a  and   86  t es t i ng dat a .   77. 3   ( 34/ 44)   73. 8   ( 31/ 42)   75. 6   ( 65/ 86)   Ou r   pr opos e d   M e t ho d   5   T i m e , F F T , A R P oi nc ar e,  H i gher   O r der  S pec t r al .   SVM .   P ar t i t i oned t he  dat abas e  i nt o   134 t r ai ni ng dat a  and 135  t es t i ng dat a .   77. 94   ( 53/ 68)   80. 88   ( 55/ 68)   79. 41   ( 108/ 136)       I n t er m  o f  per f or m anc e ev al uat i on m et hod,  di r ec t  c om p ar i s on c an be m ade bet w e en our   m et hod and t he b es t  pr e di c t i on m et hod  pr opos e d b y   J oo ,   et  al . ,   [ 11]   bec a us e T abl e 1  s ho w s   t hat  b ot of   our   w or k s   us i nde pen de nt   t r ai ni n an t es t i ng  dat s e t  t t r a i n an ev al u at e t he   pr opos e d m et hod.  O t her  pr ev i ous   w or k s   [ 12 - 14]   d i d  n ot  p er f or m  s uc h par t i t i on i ng .  I ns t e ad,  t he i r   t r ai n i ng a nd t es t i ng s et  s ha r ed t he s am e s a m pl e dat a.  I n our  w or k ,  t he appr oac h t o ev a l u at e t h e   pr edi c t i on  per f or m anc of   t he  pr op os ed  m et hod  i s   s t r i c t er   t han  i [ 11 ] .   F i r s t l y ,   h i g her   num ber   of   t es t i n s am pl da t i s   us e t m eas ur t h pr e di c t i o ac c ur ac y .   W hav e   us ed   50%   of   s a m pl e   dat a as  t r ai n i n g s et  w h i l e r em ai ni ng 50 %  of  dat a ar e us ed as  t es t i ng s et .  I n c ont r as t ,  J oo ,   et  al . ,   [ 11]   us e 6 7%   of   dat f or   t r ai ni ng  and  on l y   32. 9%   of   dat f or   t es t i ng.   T her ef or e,   t he  n um ber   of   s a m pl dat t t es t   t he  t r ai ned  s uper v i s e S V c l as s i f i er   i our   w or k   i s   i nc r eas ed  b y   62%   ( 26   s a m pl es ) .  S ec on dl y ,  s am pl e dat a f or  bot h t r ai ni n and t es t i ng s et   i n our   w o r k  ar e s ubj ec t   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                            I SSN :  1 6 9 3 - 6 930   T E L KO M NI K A     V o l.   14 ,  N o 3,   S ept em ber  2016  :   9 99     1 0 08   1006   i nd epe nde nt   af t er   d at ar r andom l y   p ar t i t i on ed.   C ons eque nt l y ,   t he  R R   i nt er v a l   r e c or di ngs   f r om   bot h   t r ai ni ng  and   t es t i ng   s et   ar e   def i ni t el y   o bt a i n ed  f r om   di f f er ent   pa t i e nt s .   T hi s   appr o ac w a s   not   r epor t e i [ 1 1]   and  t h e y   onl y   s t at e t he  dat ar r andom l y   di v i de i nt t r ai n i n and  t es t i ng   s et .   W i t h s t r i c t er  per f or m anc e e v al uat i o n appr oac h ,  our  pr op os ed m et hod a c hi e v es  hi gher   pr edi c t i on  ac c ur ac y   w i t h  79 . 41%  t han m et hod  i n   [ 11 ]   ( 75. 6%  ac c ur ac y ) .     H i gh er   pr ed i c t i o per f or m anc of   our   m et hod  c an  be  at t r i b ut ed  t em pl o y m ent   o f   m o r t y p es   of   c o m pr ehens i v H R V   f eat ur es .   O ur   pr op os ed   m et hod  us es   t h H R V   f ea t ur es   ex t r ac t ed   f r o m  s a m pl e ent r op y ,  h i g h er   or der   s pec t r al  ana l y s i s  ( H O S )  and  T r i angu l ar  I nt er pol at i on of  N N   i nt er v a l   h i s t ogr am   ( T I N N )   t hat   ar no t   us e i [ 1 1] .   F ur t her m or e,   opt i m al   f eat ur e   s ubs et   i s   al s o   opt i m i z e d b y   gen et i c  a l go r i t hm  ( G A )  t o r educ e t he f eat ur e c ount  of   opt i m al  f eat ur e s ubs e t .   O pt i m al  f eat ur e s ubs et  s el ec t ed b y  G A  c ont ai ns  f ol l o w i n g f eat ur es :  m eanR R ,   S D N N ,  N N 50,   H R V T r i ,  s am pl e e nt r op y ,   S D 2,  r at i of  S D 1  t o  S D 2 ,  l o w  f r eque nc y   ba nd  en e r g y   of  F F T ,  2  bi s pec t r um   f eat ur es   f r o m   LL  r egi on  ( P H 1) ,   bi s pec t r um   f eat ur es   f r o m   LH   r egi o ( P 1,   P a nd   W CO B   (   2 ) . ) ,   bi s pec t r um   f eat ur es   of   H H   r egi on  (    and   H 2) ,   bi s pec t r um   f eat ur es   f r o m   R O I  r egi on ( P 1,   W C O B ( 1 ) . ,   H 2,  H 3  an d H 4) .   A not her   ad v a nt a ge  of   our   m et hod  i s   us i ng  s hor t er   H R V   s i g nal   l en gt dur i n t h e   f eat ur ex t r ac t i on.   T abl s h o w s   t hat   o ur   m et hod  on l y   us es   m i nut es   of   H R V   s i g nal   l e ngt t hat   en d   i m m edi at el y   pr i or   t V T A   o ns et   t pr ed i c t   t h V T A   o n s et .   I c o nt r as t ,   a l m os t   a l l   pr ev i ous   w or k s   ex c ept   [ 11]   us e m or t h an  10  m i nut es   of   H R V   s i gna l   f or   pr edi c t i on .   R o ze n ,   et   al . ,   [ 1 3]   per f or m ed m ul t i pol e a na l y s i s  on  10  t 60 m i nut es  of  H R V  s i gna l .   W o llm a n ,   e t  a l. ,   [ 14]   ex t r ac t ed   t hei r   H R V   t i m do m ai f eat ur es   f r o m   20  t 40  m i nut es   H R V   s i gn al .   F i na l l y ,   T ho ng  &   R ai t t   [ 12]   i de nt i f i e d t he H R   pat t er n i 1. 8 ho ur s  of  s i gnal  f or  pr edi c t i on.  L ong  dur at i on of  H R V  s i gn al  l eng t h   f or  V T A  ons e t  pr edi c t i on  c aus es  s ev er al  d i s ad v a nt ag es  w hen t he pr ed i c t i on m et hod i s   i m pl em ent ed i n  bat t er y   p o w er ed  I C D   de v i c e.   F i r s t l y ,   l on ger  d ur at i on  of  i np u t  ( H R V  s i gn al )   i nt r od uc es  l o ng er  pr oc es s i ng t i m e i n t he f eat ur e ex t r a c t i on s t a ge  w hi c h m a y  pr o v e pr oh i b i t i v in   r eal - t i m e pr ed i c t i o n a nd t er m i nat i on  of  V T A  ons et .  F ur t her m or e,  i n r ec e nt   y e ar s ,  m an y   r es ear c hes   [ 34 - 3 6]   h av e b een p er f or m ed t o ad dr es s  t he p o w er  c ons um pt i o n i s s ue i I C D  or   s i m i l ar  dev i c es  t ha t  us e H R V  an al y s i s  f or  r eal   t i m e di s eas e d i ag nos i s .   I n t h e c as e  of  V T A  ons et   pr edi c t i on m et hods ,  t he m ai n c onc er i s  t hat   l o ng d ur a t i on  of  s i gna l  and c om put e - i nt ens i v e H R V   ana l y s i s   a l g or i t hm s   m a y   b u r den  t h I C D   bat t er y   l i f e,   a nd  c ons eq ue nt l y   s hor t eni n i t s   op er at i on   t i m e.   T hi s   m a y   c aus hi g h er  f r equenc y   of   bod y  s ur g er y   pr oc es s es  t r epl ac e t he  I C D   bat t er y ,   w hi c h c an af f ec t  t he heal t h of  t he pat i e nt   [ 34 ] .  ( G ener a l l y ,  t h e I C D  de v i c e i s  ex pec t ed t o op er at e   f or   m or e t han  y e ar s  af t er  i t  i s  i m pl ant e i n t he  hu m an bod y ) .  T her ef or e,  s hor t er  H R V   s i g na l   l en gt i f eat ur ex t r ac t i on   s t age  c an   r educ e   bo t t he  t i m l ag  b et w e en  i n put   s i g nal   and   ou t put   pr edi c t i on ,  an d t h e b ur den  t o t he  bat t er y   of  el ec t r o ni c   d ev i c e.       4 C o n c l u s i o n   I n t hi s  p aper ,  a  v e nt r i c u l ar  t ac h y ar r h y t hm i a ( V T A )  on s et  pr edi c t i on m et hod b as ed on   H R V  a na l y s i s  and  G A   i s  p r opos ed.   W i t h addi t i on al  t y pe of  H R V  f eat ur es  a nd o pt i m i z at i on  b y   G A ,   w h av s ho w t hat   pr ed i c t i o ac c ur ac y   of   p r opos ed   V T A   o ns et   pr ed i c t i on  m et hod   out p er f or m s  al l  pr e v i ous   w or k s  ev en  w i t s t r i c t er   per f or m anc e ev al u at i on  a ppr oac h.  T he  pr edi c t i on s ens i t i v i t y  a nd  s pec i f i c i t y  of  our  m et hod ar e al s o ac c ept ab l e an bal anc ed  w hen   c o m par ed  t pr ev i ous   w or k s   [ 12 - 14] .   B es i des ,   t he  s el e c t ed  opt i m al   f eat ur s et   i s   al s r epor t e d.   F ur t her m or e,   our  m et hod  onl y   r e qu i r es  5  m i nut es  H R V  s i gn al  i n l eng t h,   w h i c h  i s  s hor t er  t han  m o s t  of  t he pr e v i o us   w or k s ,  f or  t he ac c ur at pr ed i c t i o n.   A s  f or  l i m i t at i o n,  pr ed i c t i o n  r es ul t s   of  pr opos ed pr edi c t i on m et hod ar e l i m i t ed b y  s m al l   s a m pl s i z ( 27 i t o t al )   of   r eal   dat f r o m   pa t i ent s   al t ho ugh  w hav us ed  h i gh es t   num ber   o f   s a m pl e d at w hen  c om par ed t o  pr e v i ous   w or k s .  T he r ef or e,  r es ul t s   m a y  s uf f er  f r om  a l ac k  of   s t a t is t ic a l s a m p lin g   f or  V T A  pat i ent .     S om e f ut ur e w or k s  c an be don e t o  ex t en d c ur r ent   w or k .  F i r s t l y ,  t h e op t i m al  v al ue   of   par am et er  f or  s o m f eat ur e ex t r ac t i o n t ec h ni ques  c a n be  i n v es t i gat ed t o i m pr ov e pr edi c t i on   per f or m anc e of  H R V  f eat u r es .  T hes e par am et er s  i nc l ud e or d er  of   A R  r e gr es s i v e,  em bedd i ng   di m ens i on an d t o l er anc e o f  s a m pl e ent r op y ,   w i n do w   f unc t i on of  F F T  and et c .  Mor e c om pl ex   s uper v i s ed c l as s i f i er  s uc a s  bac k  pr opagat i o n n eur a l   net w or k  ( B P N N )   al s o  c an  b e em pl o y e d t r epl ac t he  S V M f or  de v e l o pm ent  of  bet t er  s uper v i s e pr edi c t i on  m odel .       Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
T E L KO M NI K A     I S S N :  1 693 - 6 930       V ent r i c ul ar  T ac hy ar r hy t hm i a O ns et   P r e d ic t io n  B a s ed  o n H R V  an d G en et i c   ( K.  H .  Bo o n )   1007   R ef er en ces   [1   de  Lun A B ,   C ou m e l   P ,   Le c l er c J F .   A m bul a t or y   s u dden  c ar di ac   deat h:   M ec hani s m s   o f   pr oduc t i on  of   f at al   ar r hy t hm i on t h e ba s i s  o f  dat f r om  15 7 c a s e s .   A m er i c an  H ear t  J o ur nal .  19 89;   117( 1) :   151 - 15 9.   [2   H onk o l a J ,  H o ok a na E ,  M al i nen S ,  K ai k k one n K S ,  J un t t i l a M J ,   I s ohan ni  M ,  et  al .  P s y c hot r op i c   m edi c at i on s  a nd t he r i s k  o f  s udden  c ar di a c   deat h d ur i ng  a n ac ut c or onar y  ev en t .   E ur o pean hear t   j our na l .  2 012;   3 3 (6 ):   7 45 - 7 51 .   [3   T er es hc h enk o LG ,  F et i c s  B J ,  D om i t r ov i c h P P ,  Li nds ay  B D ,  B er ger  R D .  P r e di c t i o n of   v ent r i c u l a r   ta c hy ar r hy t h m i a s  by  i nt r ac ar di ac  r epo l ar i z at i on v ar i a bi l i t y  anal y s i s .   C i r c ul at i o n A r r hy t hm i a an d   el ec t r oph y s i ol ogy .  20 09;   2 (3 ):   276 - 2 84 .   [4   Z ok a ee S ,   I s l am i c  A z ad  U ni v e r s i t y  Q az v i n B ,  F a ez  K ,  A m i r k abi r  U n i v er s i t y  o f  T .  H um a n I d ent i f i c a t i o n   B as ed  on  E C G  an d P a l m p r i n t.  I nt er nat i ona l   J our nal  of  E l e c t r i c al  a nd C om p ut er  E ngi neer i n g ( I J E C E ) 2012;   2 (2 ):   261 - 26 6.   [5   B us on o P ,  K ha s ana h Y N .   D ev el opm ent  o f  E C G  F eat ur e  E x t r ac t i on S of t w ar e .  P r o c eed i n g  of  t he  E l ec t r i c a l  E ng i ne er i n g C om put er  S c i enc e an d I nf or m at i c s .   20 15;   2 (1 ).   [6   C hi ang  E ,   V el l ai s am y   M .   I nt el l i ge nt   P i l l ow   f or   H ear t   R at M oni t or .   I nt er n at i o nal   J our na l   of   E l ec t r i c al   and C om put er  E ng i ne er i n g ( I J E C E ) .  2013;   3 (6 ):   791 - 79 6.   [7   R aj endr a A c har y a U ,  P aul   J o s eph  K ,  K a nnat hal  N ,  Li m  C M ,  S ur i   J S .  H e ar t  r a t e v ar i abi l i t y :  a r ev i ew .   M edi c al  an d B i o l og i c a l  E ng i ne er i ng  and C om put i n g .  2 006;   4 4( 12) :   1031 - 10 51 .   [8   R eed M J ,  R ober t s on C E ,  A d di s o n P S .  H e ar t  r at e v ar i a bi l i t y  m eas ur e m ent s  a nd t h e pr edi c t i on  of   v ent r i c u l ar  ar r hy t hm i as .   Q J M  :  m ont hl y  j our nal  of  t he A s s o c i a t i on o f  P hy s i c i a ns .  200 5;   9 8 (2 ):   87 - 95.   [9   W a t an abe  M A .   H ear t   r at t ur b ul en c s l op r ed uc t i on  i i m m i nent   v e nt r i c ul ar   t ac hy ar r hy t h m i and  i t s   i m pl i c at i o ns .   J o ur nal  of   c ar d i o v as c ul ar  el ec t r oph y s i ol ogy .  20 06;   17( 7) :   73 5 - 7 40.   [1 0   S k i nn er   J E ,  P r a t t  C M ,  V y bi r al  T .  A  r e duc t i o n i n t h e c or r el at i on  di m en s i on  of  he ar t be at  i n t er v al s   pr ec e des  i m m i nent  v ent r i c ul ar  f i br i l l a t i on  i n  hu m an  s u bj e c t s .   A m er i c a n H ear t  J our na l .  19 93 ;   12 5( 3) :   731 - 7 43 .   [1 1   J oo S ,  C ho i  K - J ,  H uh  S - J .   P r edi c t i on  of   s pont aneo u s  v e nt r i c ul ar  t ac hy ar r hy t hm i a by  an ar t i f i c i a l   neur al  ne t w or k  us i ng  par am e t er s  g l ea ned  f r o m  s hor t - t er m  h ear t  r a t e v ar i abi l i t y .   E x per t  S y s t em s  w i t h   A ppl i c at i on s .  20 12;   39( 3) :   386 2 - 386 6.   [1 2   T hong T ,  R ai t t  M H .  P r edi c t i n g  I m m i nen t  E pi s od es  o f  V ent r i c ul ar  T ac hy ar r hy t h m i a U s i n g H ear t  R at e .   P ac i n g an d C l i ni c al  E l ec t r oph y s i ol og y .  20 07;   30( 7) :   874 - 8 84.   [1 3   R oz en G ,  K ob o R ,  B ei nar t  R ,   F el d m an  S ,  S a punar  M ,  Lur i a  D ,  et  al .  M ul t i pol e an al y s i s   of  hear t  r at e   v ar i abi l i t y   as   pr edi c t or   of   i m m i nent   v ent r i c u l ar   ar r hy t h m i as   i I C D   p a ti e n ts P ac i ng   and  c l i ni c a l   el ec t r oph y s i ol ogy :  PAC E .  2 013 ;   36( 1 1) :   1 342 - 134 7.   [1 4   W o l l m an n C G ,  G r adau s  R ,  B öc k er  D ,  F et s c h T ,  H i nt r i nger   F ,  H oh G ,  et   al .  V ar i at i on s  of   hear t  r a t e   v ar i abi l i t y   par a m et er s   pr i or   t t he  on s et   of   v ent r i c ul ar   t ac hy ar r hy t hm i an s i nu s   t a c hy c ar di i I C D   pat i e nt s .  R es u l t s  f r o m  t he  h ear t  r at e v ar i ab i l i t y  anal y s i s   w i t h aut om at ed  I C D s  ( H A W A I )  r egi s t r y .   P hy s i ol o gi c al  M eas ur em ent .  2 015;   3 6 (5 ):   104 7.   [1 5   H uang C L,   W a n g C J .  A  G A - b as ed  f eat ur s el ec t i on  and  pa r am et er s   opt i m i z at i onf or  s upp or t  v ec t o m ac hi ne s .   E x per t  S y s t em s  w i t h A ppl i c a t i o ns .  2006 ;   31( 2) :   231 - 2 40.   [1 6   G ol dber g er  A L,  A m a r al   LA N ,  G l as s  L,  H aus dor f f  J M ,  I v anov  P C ,  M ar k  R G ,  et  al .  P hy s i oB an k ,   P hy s i oT ool k i t ,  an d P hy s i oN et   :  C om pon ent s  of  a N ew  R es ear c h R es our c e f or  C om p l ex  P hy s i ol ogi c   S i gnal s .   C ir c ul a t io n .  2000 ;   10 1 ( 23) :   21 5 - 2 20 .   [1 7   C l i f f or d  G D ,  T ar as s en k o  L.  Q uant i f y i ng  er r or s  i s pe c t r al  e s t i m at es  of  H R V  du e t o b eat   r e pl ac em e nt   and r e s a m pl i ng.   I E E E  T r an s a c t i on s  on B i om edi c a l  E ng i nee r i ng .  20 05;   52( 4) :   630 - 63 8.   [1 8   M c N am es   J ,   T hong  T ,   A boy   M .   I m pul s r ej e c t i o f i l t er   f or   ar t i f ac t   r em ov al   i s pe c t r a l   anal y s i s   of   bi om edi c al  s i gna l s .  E ng i neer i n g i n M edi c i ne  and  B i o l ogy  S o c i et y ,  A nn ual   I nt er nat i ona l  C onf er enc e o f   t h e  I EEE.   2004 .   [1 9   R aj endr a A c har y a U ,  P aul   J o s eph  K ,  K a nnat hal  N ,  Li m  C M ,  S ur i   J S .  H e ar t  r a t e v ar i abi l i t y :  a r ev i ew .   M edi c al  &  bi ol o gi c al   engi neer i ng &  c om put in g .  2 006;   44( 1 2) :   1031 - 10 5 1.   [2 0   E l ec t r ophy s i ol o gy   T F ot E S oC t N A S oP .  H ear t  R at e V ar i abi l i t y :  S t andar ds  of  M eas ur e m ent ,   P hy s i ol o gi c al   I nt er pr et a t i on ,  a nd C l i ni c al  U s e.   C i r c u la t i on .  199 6 ;   93( 5) :   1 043 - 10 6 5.   [2 1   H i c k ey  B ,  H eneg han C S c r e e ni ng  f or  p ar ox y s m a l  at r i al  f i b r i l l at i on   us i ng  at r i a l   pr em at ur c o nt r ac t i on s   and s pe c t r al   m eas ur es .  C om p ut er s   i n C ar di o l ogy .   2 002 .     [2 2   A ni t a B ,  F er nan do S oar es   S ,  A na P aul a R ,  A r gent i na  L.  A  s t udy  on t he op t i m u m  or der  o f   aut or e gr es s i v m od el s  f or  h ea r t  r at e v ar i abi l i t y .   P h y s i ol o gi c al  M eas u r em ent .  20 02;   23( 2) :   3 25.   [2 3   P adm av at hi  K ,  G ok ar aj u  R a ngar aj u I ns t i t ut e  of  E ,  T ec h nol ogy ,  R am a k r i s hn a K S ,  V el aga pud i   R am ak r i s hna S i d dhar t ha E ngi neer i n g C .  C l as s i f i c at i on of  E C G  s i gnal  dur i ng A t r i a l  F i br i l l at i on u s i n g   B ur g’ s   m et ho d.   I nt er nat i ona l   J our nal   of   E l ec t r i c a l   and  C om p ut er   E ngi n eer i ng  ( I J E C E ) .   2 015 ;   5 (1 ):   64 - 70.   [2 4   Sp y e rs - A s h by  J M ,  B ai n P G ,  R ober t s  S J .  A  c om par i s on  of  f as t  f o ur i er  t r a ns f or m  ( F F T )  and   aut or e gr es s i v e ( A R )   s p ec t r a l  es t i m a t i on  t e c hn i que s  f or  t he an al y s i s  o f  t r e m or   dat a.   J our nal  of   N eur os c i e nc e   M et hods .  1 998;   83( 1) :   35 - 4 3.   [2 5   N i k i a s  C L,  R a ghuv eer  M R .  B i s p ec t r um   e s t i m at i on:   A   di gi t al  s i g nal  pr o c es s i n g f r am ew or k P r oc ee di n gs  o f  t h e I E E E .  19 87 ;   7 5 (7 ):   8 69 - 8 91 .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                            I SSN :  1 6 9 3 - 6 930   T E L KO M NI K A     V o l.   14 ,  N o 3,   S ept em ber  2016  :   9 99     1 0 08   1008   [2 6   P i nha s  I ,  T ol ed o E ,  A r av ot   D ,  A k s e l r od S .  B i c o her en c anal y s i s  of   new  c ar di ov as c ul ar  s pe c t r a l   c om pone nt s  o bs er v ed i n he ar t - t r ans pl a nt  pat i ent s :  s t at i s t i c al  appr oa c h f or  b i c o her e nc e t hr es ho l di ng.   I E E E  T r an s ac t i on s  o n B i om ed i c al  E ngi n eer i ng .  2004 ;   51( 10) :   17 74 - 17 8 3.   [2 7   Y u S N ,  Lee M Y .  B i s pec t r a l  a nal y s i s  an d ge net i c  a l gor i t hm  f or  c o nge s t i v e h ear t  f ai l ur e r ec og ni t i o n   bas e d on  hear t  r at e  v ar i ab i l i t y .   C om put er s  i n bi o l og y   an m e di c i ne .  2012 ;   42( 8) :   81 6 - 8 25 .   [2 8   Z hou  S M ,   G an  J Q ,   S epu l v eda   F .   C l a s s i f y i ng   m ent a l   t a s k s   ba s e d on f eat ur es   of  hi g her - or de r   s t at i s t i c s   f r om  E E G  s i gn al s  i br ai n c o m put er  i n t er f a c e.   I nf or m at i on S c i en c e s .  2 008;   178( 6) :   1 629 - 16 40.   [2 9   P i nc u s   S M ,   G ol dber ger   A L.   P hy s i ol o gi c al   t i m e - s er i es   a nal y s i s :   w hat   doe s   r egu l ar i t y   quant i f y ?   A m er i c an  J our nal  of  P h y s i ol og -   H ear t  and  C i r c ul at or y  P hy s i ol og y .  1 994;   266( 4) :   1 643 - 16 56 .   [3 0   M ohebbi  M ,   G has s e m i a n H .   P r edi c t i on  of  par ox y s m al  at r i a l  f i br i l l a t i on  bas ed on  non - l i n e ar  anal y s i s   and s p ec t r um  an d bi s pe c t r u m  f eat ur es  of  t he he ar t  r at v ar i abi l i t y  s i g nal .   C om put er  m et hod s  an pr ogr am s  i b i om edi c i ne .  20 12 ;   105( 1) :   40 - 4 9.   [3 1   C or t es  C ,  V apn i k  V .  S upp or t - V ec t or  N et w or k s .   M ac hi n e Le ar ni ng .   20( 3) :   2 73 - 2 9 7.   [3 2   N ar i n A ,  I s l er  Y ,  O z er   M .  I nv es t i g at i n g t he  per f or m an c e  i m p r ov em ent  of  H R V  I nd i c es  i n   C H F  us i ng   f eat ur s el ec t i on  m et ho ds   ba s ed  on  ba c k w ar el i m i n at i o a nd  s t at i s t i c a l   s i gni f i c anc e.   C o m put er s   i n   bi ol ogy  and  m e di c i ne .  201 4;   45 :   72 - 7 9.   [3 3   Y u w ono T ,  S et i aw an N A ,   N ugr oho H A ,  P er s ada A G ,  P r as oj o I ,  D ew i  S K ,  et  al .   D ec i s i o n S uppor t   S y s t em   f o r   H ear t   D i s e as e   D i agno s i ng  U s i ng  K - N N  A l gor i t hm P r oc eedi ng  o f   t h E l ec t r i c a l   E ngi ne er i n g C om put e r  S c i en c e and  I nf or m at i c s .  2 015;   2 (1 ).   [3 4   K i l hw an K ,  U ns un C ,  Y unho J ,  J aes eok  K ,  e d i to r s D es i gn a nd i m pl em ent at i o n of  bi om edi c al  S oC  f o r   i m pl ant a bl e  c ar di o v er t er  def i br i l l at or s . S o l i d - S t at e C i r c ui t s  C o n f e re n c e ,  ASSC C  ' 0 7  I EEE As i a n .   2007 .   [3 5   M as s agr am   W ,  H af n er  N ,  C hen  M ,   M ac c hi ar u l o L,  Lu bec k V M ,  B or i c - Lub ec k e O .  D i gi t a l  H ear t - R a te   Va ri a b i l i t y   P ar a m et er   M oni t or i ng  and  A s s e s s m en t   A S I C .   I E E E   T r ans a c t i ons   on  B i om ed i c al   C i r c u i t s   and S y s t em s .  20 10;   4 (1 ):   19 - 26 .   [3 6   F ang  W C ,  H uang  H C ,  T s eng  S Y .  D es i gn of   hear t  r at e v ar i a bi l i t y  pr oc e s s or  f or   por t a bl e  3 - l ead E C G   m oni t or i ng s y s t em - on - c h i p.   Ex p e rt  Sy s t em s  w i t h A ppl i c at i on s .  2013 ;   40( 5) :   1 491 - 1 504.         Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.