I nte rna t io na l J o urna l o f   E lect rica l a nd   Co m pu t er   E ng ineering   ( I J E CE )   Vo l.   15 ,   No .   6 Decem b er   20 25 ,   p p .   5 7 8 2 ~ 5 7 9 1   I SS N:  2088 - 8 7 0 8 ,   DOI : 1 0 . 1 1 5 9 1 /ijece. v 15 i 6 . pp 5 7 8 2 - 5 7 9 1           5782       J o ur na l ho m ep a g e h ttp : //ij ec e. ia esco r e. co m   Predic tion o p eri phera l arterial  di sea se throug h no n - inv a siv dia g no stic appro a ch       So bh a na   M um m a neni 1 ,   L a li t ha   Dev i K a t a ka m 1 ,   P a li Ra m y a   Sri 1 ,   M o un ik a   L ing a ma llu 1 ,   Sm it ha   Cho wda ry   Ch 2 ,   D. N. V. S.L . S.  I n dira 3   1 D e p a r t me n t   o f   C o m p u t e r   S c i e n c e   a n d   E n g i n e e r i n g F a c u l t y   o f   E n g i n e e r i n g V e l a g a p u d i   R a m a K r i s h n a   S i d d h a r t h a   En g i n e e r i n g   C o l l e g e V i j a y a w a d a I n d i a   2 D e p a r t me n t   o f   C o m p u t e r   S c i e n c e   a n d   E n g i n e e r i n g K o n e r u   L a k sh m a i a h   E d u c a t i o n   F o u n d a t i o n G u n t u r I n d i a   3 D e p a r t me n t   o f   I n f o r mat i o n   Te c h n o l o g y S e s h a d r i   R a o   G u d l a v a l l e r u   E n g i n e e r i n g   C o l l e g e G u d l a v a l l e r u I n d i a       Art icle  I nfo     AB S T RAC T   A r ticle  his to r y:   R ec eiv ed   J u n   1 7 ,   2 0 2 5   R ev is ed   J u l 2 3 ,   2 0 2 5   Acc ep ted   Sep   1 6 ,   2 0 2 5       P e rip h e ra a rteria d ise a se   (P AD is  a   c a rd io v a sc u lar  c o n d it io n   c a u se d   b y   a rteria b lo c k a g e a n d   p o o b lo o d   c ircu latio n ,   i n c re a sin g   t h e   risk   o se v e re   c o m p li c a ti o n su c h   a stro k e ,   h e a rt  a tt a c k ,   a n d   li m b   isc h e m ia.  Early   a n d   a c c u ra te  d e tec ti o n   is  e ss e n ti a l   to   p re v e n d ise a se   p r o g re ss io n   a n d   imp r o v e   p a ti e n o u tco m e s.  Th is  stu d y   i n t ro d u c e a   n o n - in v a siv e   d iag n o st i c   m e th o d   u sin g   las e d o p p ler   fl o wm e try   (LDF ),   e lec tro c a rd i o g ra p h y   (E CG ),   a n d   p h o to p leth y sm o g ra p h y   (P P G to   a ss e ss   v a sc u lar  h e a lt h .   LDF   m e a su re m icro v a sc u lar  b lo o d   fl o w,  ECG   e v a lu a tes   h e a rt  ra te  v a riab il it y ,   a n d   P P G   c a p tu re p u lse   wa v e fo rm   c h a ra c teristics .   Ke y   p h y si o l o g ica fe a tu r e su c h   a s   b lo o d   flo w   v a ria b il it y ,   p u lse   tra n sit  t ime ,   a n d   h e m o d y n a m ic  re sp o n se a re   e x trac ted   a n d   a n a ly z e d   u si n g   m a c h in e   lea rn in g .   Ra n d o m   fo re st  a n d   XG Bo o st  m o d e ls  a re   e m p lo y e d   a n d   c o m b in e d   u sin g   e n se m b le  l e a rn in g   to   c las sify   in d i v i d u a ls  in to   n o n - P AD ,   m o d e ra te  P AD ,   a n d   s e v e re   P AD   c a teg o ries .   c o m p a ra ti v e   e v a l u a ti o n   sh o ws   t h a th e   e n se m b le  m o d e d e li v e rs su p e ri o c las sifica ti o n   a c c u ra c y .   Th is i n te g ra ted   sy ste m   o ffe rs a fa st,  re li a b le  sc re e n in g   to o th a su p p o rts  e a rly   P AD   d e tec ti o n   a n d   i n t e rv e n ti o n .   By   c o m b in i n g   m u lt im o d a l   sig n a a n a l y sis  wit h   m a c h in e   lea rn in g ,   th e   a p p ro a c h   e n h a n c e d iag n o st ic  p r e c isio n   a n d   p r o v i d e a   sc a lab le  s o lu ti o n   f o r   p re v e n ti v e   c a rd io v a sc u lar ca re .   K ey w o r d s :   E lectr o ca r d io g r ap h y   L aser   d o p p le r   f lo wm etr y   Ma ch in lear n in g   Per ip h er al  ar ter ial  d is ea s e   Ph o to p leth y s m o g r ap h y   T h is i a n   o p e n   a c c e ss   a rticle   u n d e r th e   CC B Y - SA   li c e n se .     C o r r e s p o nd ing   A uth o r :   So b h an Mu m m an en i   Dep ar tm en t o f   C o m p u ter   Scie n ce   an d   E n g in ee r in g ,   Facu lty   o f   E n g i n ee r in g ,   Vela g ap u d i Ram aKr is h n Sid d h ar th E n g in ee r in g   C o lleg e   Vijay awa d a,   5 2 0 0 0 7 ,   I n d ia   E m ail:  s o b h an a@ v r s id d h ar t h a . ac . in       1.   I NT RO D UCT I O N   Per ip h er al  ar ter ial   d is ea s ( P AD) ,   wid esp r ea d   v ascu lar   co n d itio n   p r im ar ily   af f ec tin g   th lo wer   ex tr em ities ,   im p ac ts   o v er   2 0 0   m illi o n   p eo p le   wo r ld wid e   [ 1 ] .   Prim ar ily   ca u s ed   b y   ath er o s cler o s is ,   PAD  h as   b ec o m m ajo r   p u b lic  h ea lt h   co n ce r n   d u to   its   r is in g   p r ev alen ce ,   d r iv en   b y   ag in g   p o p u latio n s   an d   r is k   f ac to r s   s u ch   as  d iab etes,  m eta b o lic  ab n o r m alities ,   an d   to b ac co   u s [ 2 ] .   I n   ad v a n ce d   s tag e s ,   PAD  ca n   lead   to   cr itical  lim b   is ch em ia,   r esu lt in g   in   n o n - h ea lin g   u lcer s   o r   ev en   lim b   am p u tatio n   if   lef u n tr ea ted ,   an d   s ig n if ican tly   in cr ea s es  th r is k   o f   s er io u s   ca r d io v ascu lar   c o m p licatio n s   lik m y o ca r d ial  in f a r ctio n ,   s tr o k e,   an d   o v er all  m o r tality   [ 3 ] .   Desp ite  its   s ev er ity ,   PAD  r em ain s   wid ely   u n d e r d iag n o s ed ,   p a r ticu lar ly   in   th ea r ly   s tag es,  d u to   th lim ited   s e n s itiv ity   o f   th an k le  b r ac h ia in d ex   ( AB I ) ,   wh ich   is   wid ely   r eg ar d e d   as  th s tan d ar d   s cr ee n in g   to o esp ec ially   in   p atien ts   with   d iab ete s - r elate d   ar ter ial  ca lcif icatio n   [ 4 ] .   C o n v en tio n al   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J E lec  &   C o m p   E n g     I SS N:   2088 - 8 7 0 8       P r ed ictio n   o f p erip h era l a r teri a l d is ea s th r o u g h   n o n - in va s i ve   d ia g n o s tic  a p p r o a c h   ( S o b h a n a   Mu mma n e n i )   5783   s tatis t ical  ap p r o ac h es  ar g en e r ally   in ad eq u ate  in   m o d elin g   t h in tr icate   n o n lin ea r   d e p en d e n cies  b etwe en   r is k   f ac to r s ,   lead in g   to   r ed u ce d   p r ed ictiv p er f o r m a n ce .   T h is   s tu d y   ad d r ess es  th f o llo win g   q u esti o n :   C an   m u ltimo d al  ap p r o ac h   th at  i n t eg r ates  elec tr o ca r d io g r ap h y   ( E C G ) p h o to p leth y s m o g r ap h y   ( PPG ) ,   an d   laser   d o p p ler   f lo wm etr y   ( L DF )   s ig n als  with   m ac h in lear n i n g   t ec h n iq u es  en h an ce   ea r l y   d ete ctio n   an d   s ev e r ity   class if icatio n   o f   PAD  co m p ar ed   to   co n v en tio n al  d iag n o s tic  m eth o d s ?   R ec en ad v an ce m en ts   in   n o n - in v asiv d iag n o s tic  tech n o l o g ies  o f f er   p r o m is in g   s o lu tio n s   to   th es e   ch allen g es.  E C G,   r o u tin e   clin ical  to o l,  p r o v id es  in s ig h ts   in to   h ea r r h y th m   an d   v ar iab ilit y ,   ai d in g   ca r d io v ascu lar   r is k   ass ess m e n [ 5 ] .   PP G,   wid ely   u s ed   in   p u ls o x im eter s ,   is   an   af f o r d ab le  an d   p o r tab le   m eth o d   f o r   ev alu atin g   v ascu la r   h ea lth ,   s u itab le  f o r   in te g r ati o n   in to   wea r ab le  d ev ices  [ 6 ] ,   [ 7 ] .   L DF  m ea s u r es  s k in   b lo o d   p er f u s io n   an d   h a s   s h o wn   h ig h   s en s itiv ity   in   d etec tin g   co m p r o m is ed   lo wer - lim b   cir cu latio n ,   p ar ticu lar ly   in   h ig h - r is k   g r o u p s   s u ch   as  h em o d ialy s is   p atien ts   [ 8 ] .   Ma c h in lear n in g   ( ML )   en h a n ce s   th ese   to o ls   b y   id en tify in g   in t r icate ,   n o n lin ea r   d ata  p atter n s   th at  co n v en tio n al  m o d els  m is s   [ 1 ] .   Prio r   s tu d ies   d em o n s tr ate  th at  ML - d r iv e n   an aly s es  o f   elec tr o n ic  h ea lth   r ec o r d s   an d   PP d ata  o u tp er f o r m   tr ad itio n al   m eth o d s   in   PAD  p r ed ictio n   [ 9 ] .   T ec h n iq u es  f o r   d im e n s io n ality   r ed u ctio n ,   s u ch   as  p r in cip al  co m p o n en t   an aly s is   ( PC A) ,   h elp   r etain   th m o s t sig n if ican t v ar ian ce   in   th d ataset  wh ile  r ed u cin g   th n u m b er   o f   f ea tu r es .   [ 1 0 ]   Similar ly ,   e n s em b le  m eth o d s   lik e   r an d o m   f o r est  an d   XGBo o s en h an ce   m o d el   ac c u r ac y   an d   r ed u ce   t h e   r is k   o f   o v er f itti n g .   [ 1 1 ] .   T h is   s tu d y   ad d r ess es  th ese  g ap s   b y   p r o p o s in g   n o v el,   n o n - in v asiv d iag n o s tic  f r a m e wo r k   th at   s y n er g is tically   co m b in es  L DF,  E C G,   an d   PP s ig n als  to   as s ess   m icr o v ascu lar   b lo o d   f lo w,   ca r d iac  d y n am ics,   an d   v ascu lar   h ea lth .   Ph y s io lo g ical  f ea tu r es,  i n clu d in g   b lo o d   f lo v a r iab ilit y ,   p u ls tr an s it  tim e,   an d   h em o d y n am ic  r esp o n s es,  ar ex tr ac ted   an d   an aly ze d   u s in g   an   en s em b le  m ac h in lear n in g   m o d el   co m p r is in g   r an d o m   f o r est   an d   XGBo o s alg o r ith m s ,   o p tim ized   v ia  Gr i d Sear ch C to   class if y   PAD  s ev er ity   in to   No n - PAD,   Mo d er ate  PAD,   a n d   Sev er PAD  ca teg o r ies  with   9 3 ac cu r ac y .   T o   m a x im ize  clin ical  u tili ty ,   th e   m o d el  is   d ep lo y ed   t h r o u g h   Flas k - b ased   web   a p p licatio n ,   en ab lin g   r ap id ,   u s er - f r ien d ly   PAD  s cr ee n in g   in   d iv er s h ea lth ca r s ettin g s .   T h is   ap p r o ac h   f ac ilit ates  ea r ly   d etec tio n ,   s u p p o r ts   p r ev en tiv e   ca r e,   an d   p av es  th e   way   f o r   p er s o n alize d   m an ag e m en o f   PAD,   u ltima tely   aim in g   to   r e d u ce   its   clin ical  an d   ec o n o m ic  b u r d en .   Acc o r d in g   to   p r i o r   r esear ch ,   t h is   wo r k   is   o n o f   th ea r lies attem p ts   to   co m b in E C G,   PP G,   an d   L DF  s ig n al s   with   en s em b le  m o d els  to   class if y   th s ev er ity   o f   PAD .   T h is   in teg r atio n   o f f er s   n o v el,   n o n - in v asiv e,   an d   ac cu r ate  d iag n o s tic  f r am ewo r k   f o r   e ar ly   d etec tio n   an d   s tr atif icatio n   o f   PAD.     T h o b jectiv e   o f   t h is   s tu d y   is   t o   p r o p o s n o n - in v asiv d ia g n o s tic  f r am ewo r k   f o r   th e   ea r ly   d etec tio n   an d   s tr atif icatio n   o f   PAD  s ev er ity .   T h is   is   ac h iev ed   th r o u g h   m u ltimo d al  m eth o d o lo g y   th at  in co r p o r ates   s ig n als  f r o m   elec tr o ca r d io g r a m ,   p h o to p leth y s m o g r ap h y ,   an d   L DF .   E s s en tial   p h y s io lo g ical  in d icato r s   s u ch   as   v ar iatio n s   in   b lo o d   f lo w,   p u ls tr an s it  tim es,  a n d   h em o d y n a m ic  r esp o n s es  a r e x tr ac ted   a n d   p r o ce s s ed .   T h ese   f ea tu r es  ar s u b s eq u en tly   ev a lu ated   u s in g   en s em b le  alg o r it h m s ,   n am ely   r an d o m   f o r est   an d   XGBo o s t,  with   h y p er p ar am eter s   o p tim ized   th r o u g h   Gr id Sear c h C V.   T h e   r esu ltin g   m o d el  s tr atif ies  PAD  in to   th r ee   ca teg o r ies:   No n - PAD,   Mo d er ate   PAD,   an d   Sev er e   PAD.   Fo r   r ea l - w o r ld   ap p licab ilit y ,   th tr ain e d   m o d el  is   in teg r ated   i n to   Flas k - b ased   web   p latf o r m ,   o f f er in g   a n   ac ce s s ib le  an d   r ea l - tim s cr ee n in g   to o l.  T h is   ap p r o ac h   is   in ten d ed   t o   en h an ce   d iag n o s tic  p r ec is io n ,   s u p p o r ea r ly   in ter v e n tio n s ,   an d   en ab le  in d iv i d u alize d   m a n ag em en s tr ateg ies  f o r   PAD.   T h s tr u ctu r o f   th is   p ap er   i s   o r g an ized   as:  s ec tio n   2   d is cu s s es  th s tate - of - th e - ar r esear ch   an d   ex is tin g   m eth o d o lo g ies  r elate d   to   th d iag n o s is   o f   PAD.   Se ctio n   3   o u tlin es  th id en tifie d   r esear ch   g ap s   alo n g   with   th m ain   co n tr ib u tio n s   o f   th is   wo r k .   Sectio n   4   d etails  th ad o p ted   m eth o d o lo g y   a n d   th d ata  u tili ze d .   Sectio n   5   d is cu s s es  th ex p er i m en tal  f in d in g s .   Fin ally ,   s ec tio n   6   c o n clu d es  th s tu d y   a n d   s u g g ests   d ir ec tio n s   f o r   f u tu r r esear c h .       2.   L I T E R AT U RE   R E VI E W   Allen   et  a l.   [ 1 2 ]   p r o p o s ed   d ee p   lear n in g   a p p r o ac h   u tili zin g   p h o to p leth y s m o g r a p h y   ( DL PP G)   was   em p lo y ed   to   id e n tify   PAD   th r o u g h   th a n aly s is   o f   to e - b ased   PP s ig n als.  T h o b jectiv was  to   ev alu ate  th e   ef f ec tiv en ess   o f   a   co n v o lu tio n al  n eu r al  n etwo r k ,   s p ec if ica lly   Alex Net  with   tr an s f er   le ar n in g ,   ap p lied   to   co n tin u o u s   wav elet  tr an s f o r m   ( C W T )   s p ec tr o g r am s .   T h m o d el  ac h iev ed   8 6 . 6 %   s en s itiv ity ,   9 0 . 2 s p ec if icity ,   an d   8 8 . 9 ac cu r a cy   with   C o h en s   Kap p o f   0 . 7 6   u s in g   5 - f o ld   c r o s s - v alid a tio n .   T h is   ap p r o ac h   r eq u ir es  m in im al  s ig n al  p r e p r o ce s s in g   an d   p r i o r itizes  to PP G,   wh ich   is   m o r clin ically   r elev an f o r   PAD  d etec tio n   th an   f in g er - b ased   s ig n als.  T h s tu d y   h i g h lig h te d   ch allen g es  s u ch   as  m a n ag in g   m o v em en t   ar tifa cts  an d   s ig n al  n o is e.   I also   n o ted   th at  th d ataset  was  n o f u lly   b alan ce d   an d   ce r tain   h ea lth   f ac to r s   lik d iab etes   wer n o t in co r p o r ated .     Kim   et  a l.   [ 1 3 ]   ex p lo r ed   PAD  d etec tio n   an d   s ev er ity   ass ess m en u s in g   d ee p   lear n in g   o n   ar ter ial   p u ls wav ef o r m s .   s y n th eti d ataset  f r o m   tr an s m is s io n   lin m o d el  s im u lated   v ar io u s   PAD  s ev er ities .   B r ac h ial  an d   an k le  wav ef o r m s   wer an aly ze d   u s in g   m o d if ied   Alex Net  C NN,   ac h iev in g   9 7 s en s itiv ity ,   9 9 s p ec if icity ,   a n d   ac c u r a cy s u r p ass in g   th tr a d itio n al  AB I   m eth o d .   T h is   a p p r o ac h   b etter   ca p tu r e d   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 0 8 8 - 8 7 0 8   I n t J E lec  &   C o m p   E n g ,   Vo l.   15 ,   No .   6 Decem b e r   20 25 :   5 7 8 2 - 5 7 9 1   5784   wav ef o r m   m o r p h o lo g y   a n d   in d iv id u al   v ar iab ilit y .   Key   ch allen g es  in clu d ed   u s o f   v ir t u al  d ata  an d   lim ite d   r ea l - wo r ld   g e n er aliza tio n .   T h s tu d y   h ig h lig h ts   d ee p   lear n in g ' s   p o ten tial  f o r   ac cu r ate,   n o n - i n v asiv PAD  s cr ee n in g ,   with   f u tu r ef f o r ts   f o cu s ed   o n   clin ical  v alid atio n   a n d   lo ca lizatio n .   Mc B an et  a l.   [ 1 4 ]   i n tr o d u ce d   m o d el  u tili zin g   t h i n ce p tio n   t im ar c h itectu r to   d etec P AD  f r o m   r esti n g   ar ter ial  D o p p ler   wav e f o r m s .   T r ain ed   o n   d ata   f r o m   3 4 3 2   p atien ts   an d   v alid ated   o n   1 5 1 ,   th e   m o d el   p r ed icted   a b n o r m al  AB I   v al u e s   with   h ig h   ac cu r ac y   ( r est  AB I 0 . 8 9 ,   AUC  0 . 9 5 ; p o s tex er ci s AB I 0 . 8 5 0 . 8 9 ) .   W h ile  th m eth o d   r e d u ce s   th n ee d   f o r   ex e r cise  test in g ,   it  d ep en d s   o n   h ig h - q u ality   wa v ef o r m   ac q u is itio n .   L im itatio n s   in clu d e x clu s io n   o f   ce r tain   p atien g r o u p s   an d   lim ited   g e n er aliza b ilit y .   T h e   ap p r o ac h   d em o n s tr ates stro n g   p o ten tial  f o r   s ca lab le,   n o n - in v asiv PAD  s cr ee n in g .   Stan s b y   et  a l.   [ 1 5 ]   co n d u cte d   p r o s p ec tiv d iag n o s tic  s tu d y   t o   ass ess   th ac cu r ac y   o f   m u lti - s ite  p h o to p let h y s m o g r ap h y   ( MPPG)   in   id en tif y in g   PAD   with i n   p r im ar y   ca r e .   Usi n g   d u p le x   u ltra s o u n d   as  th e   r ef er en ce   s tan d ar d ,   MPPG  d em o n s tr ated   s en s itiv ity   o f   7 9 . 8 an d   s p ec if icity   o f   7 1 . 9 %,  co m p ar ab le  to   th e   tr ad itio n al  an k le - b r ac h ial  p r e s s u r in d ex   ( AB PI) ,   wh ich   s h o wed   8 0 . 2 s en s itiv ity   an d   8 8 . 6 s p ec if icity .   Un lik AB PI,   M PP was  f a s ter ,   au to m ated ,   an d   r e q u ir ed   l ess   o p er ato r   tr ain in g .   Ho wev er ,   th s tu d y   f ac ed   ch allen g es  s u ch   as  a n   8 . 4 t est  f ailu r r ate  d u e   to   s ig n al   q u ality   an d   p r o to ty p d e v ice  lim itatio n s .   Desp ite   th ese  co n s tr ain ts ,   th e   r esear c h   h ig h lig h ts   MPPG’ s   p o ten ti al  as  s ca lab le,   n o n - in v asiv e   d iag n o s tic  to o f o r   ea r ly   PAD  d etec tio n   in   p r im ar y   ca r s ettin g s .   Fo r g h an i   et  a l.   [ 1 6 ]   p r o p o s ed   Dee p PAD,   a   n o v el  d ee p   le ar n in g   f r am ew o r k   f o r   id e n tif y in g   PAD   u s in g   Oscill o   m etr ic   p u ls wav ef o r m s   r ec o r d ed   at  d if f e r en cu f f   p r ess u r es.  T h s y s tem   em p lo y e d   an   atten tio n - en h a n ce d   b i d ir ec tio n al  L STM   m o d el  to   an aly ze   r aw  Oscill o   m etr ic   p u ls es  an d   ex tr ac ted   f ea tu r es.  E v alu ated   o n   d ata  f r o m   3 3   i n d iv id u als,  th m o d el  ac h iev ed   u p   to   9 4 . 8 ac cu r ac y ,   9 0 . 0 s en s itiv ity ,   an d   9 7 . 4 s p ec if icity ,   o u t p er f o r m in g   th e   co n v en tio n al  AB I   an d   g e n etic  alg o r ith m - b a s ed   n eu r al   n etwo r k     ( GA - NN) .   Desp ite  it s   h ig h   p er f o r m a n ce ,   lim itatio n s   in clu d e d   s m all  s am p le  s ize  an d   lac k   o f   PAD  s ev er ity   class if icatio n .     So n d er m an   et  a l.   [ 1 7 ]   in tr o d u ce d   m ac h i n lear n in g   m o d el   aim ed   at  id en tif y in g   in d iv id u als  at  h ig h   r is k   f o r   p e r ip h er al   ar ter y   d is ea s b y   an al y zin g   elec tr o n i h ea lth   r ec o r d   ( E HR )   d ata.   Un lik t r ad itio n a l   s cr ee n in g   ap p r o ac h es,  th is   m eth o d   co m b i n ed   AB I   m ea s u r em en ts   with   b r o ad   s et  o f   p atien f ea tu r es  to   im p r o v p r ed ictio n   ac cu r ac y .   T h r esear ch e r s   ap p lied   a   r an d o m   f o r est  alg o r ith m   to   s e lect  k ey   v ar ia b les,  f o llo wed   b y   a   lo g is tic  r e g r ess io n   m o d el  t o   class if y   PAD  r is k .   T h e   m o d el   s h o wed   co n s is ten p er f o r m an ce   with   an   AUC  ar o u n d   0 . 6 8   ac r o s s   in ter n al  an d   ex ter n al  d atasets ,   an d   s lig h tly   h ig h er   ac cu r ac y   ( AUC  0 . 7 2 )   o n   a   n atio n al  s am p le,   o u t p er f o r m in g   s im p ler   ag e - b ased   p r ed ictio n s .   Desp ite  th ese  s tr en g th s ,   ch allen g es  r em ain   in   h an d lin g   th v ar iab ilit y   an d   c o m p leten ess   o f   E HR   d ata.   L i m itatio n s   in clu d m o d er ate  p r ed ictiv p o wer   an d   lack   o f   v alid atio n   in   r ea l - wo r ld   clin ical  wo r k f lo ws.  Fu tu r r esear ch   co u ld   en h an ce   m o d el  r o b u s tn ess   an d   ass es s   its   im p ac t o n   p atien t c ar e       3.   RE S E ARCH   G AP S AN P RO P O SE CO NT RI B UT I O NS   R ec en s tu d ies  [ 1 2 ] [ 1 7 ]   o n   n o n - in v asiv e   PAD  d etec tio n   r el y   o n   s in g le   m o d alities   s u ch   as  P PG  [ 1 2 ] [ 1 5 ] [ 1 6 ] ,   Do p p ler   wav e f o r m s   [ 1 4 ] ,   o r   E HR   d ata  [ 1 7 ] ,   lim itin g   th eir   ab ilit y   to   ca p tu r PAD’ s   co m p lex   m icr o v ascu lar ,   ca r d iac,   an d   v ascu lar   d y n am ics.  Key   li m itatio n s   in clu d s m all  s am p le  s izes  ( e. g . ,   3 3   in d iv id u als  in   [ 1 6 ] ) ,   s y n th etic   d atasets   with   p o o r   r ea l - wo r ld   g en e r aliza b ilit y   [ 1 3 ] ,   ab s en ce   o f   PAD  s ev er ity   class if icatio n   [ 1 2 ] [ 1 4 ] [ 1 6 ] [ 1 7 ] ,   a n d   lack   o f   s ca lab le   d e p lo y m en t   m ec h a n is m s   [ 1 4 ] [ 1 5 ] .   T h e   p r o p o s ed   s tu d y   ad d r ess es  th ese  g ap s   b y   in teg r atin g   L DF,  E C G,   an d   PP s ig n als  w ith in   an   en s em b le  m ac h in lear n in g   f r am ewo r k   ( r a n d o m   f o r est   an d   XGBo o s t) ,   ac h iev in g   9 3 ac cu r ac y   i n   class if y in g   PAD  s ev er ity   ( n on - PAD,   m o d er ate   PAD,   s ev er PAD)   o n   a   r o b u s 1 , 0 0 0   s am p le   d at aset  [ 1 8 ] [ 1 9 ] .   Dep lo y ed   v ia  Flas k - b ased   web   in ter f ac e,   th is   ap p r o ac h   o f f er s   s ca lab le,   ac cu r ate,   an d   clin i ca lly   ac ce s s ib le  s o lu tio n   f o r   e ar ly   PAD  d etec tio n   an d   m an a g em en t,  a d v an ci n g   p r ev en tiv ca r d io v ascu lar   ca r e.       4.   M E T H O DO L O G Y   T h is   s tu d y   p r esen ts   r o b u s class if icatio n   f r am ewo r k   aim e d   at  d etec tin g   a n d   ass ess in g   th s ev er ity   o f   PAD   u s in g   p h y s io lo g ical  s ig n als  an d   en s em b le   m ac h in e   lear n in g .   T h m et h o d o lo g y   p r io r itizes  ac cu r ac y ,   in ter p r etab ilit y ,   an d   e f f ec tiv p r ep r o ce s s in g   to   en s u r c lin ical  ap p licab ilit y .   T h s y s tem   lev er ag es  an   en s em b le  class if icatio n   m o d el  in teg r atin g   r a n d o m   f o r est  an d   XGBo o s with   s o f v o tin g ,   en ab lin g   m u lti - class   class if icatio n   o f   PAD  in to   No n - PAD,   Mo d er ate  PAD,   an d   Sev er PAD  ca teg o r ies.   T h m eth o d o lo g y   is   d etailed   in   th e   f o llo win g   s u b s ec tio n s .   Data   ac q u is itio n   an d   p r ep r o ce s s in g   s tr ateg ie s   ar d is cu s s ed   in   s u b s ec tio n s   4 . 1   an d   4 . 2 .   T h ar ch itectu r an d   tr ain in g   o f   th b ase  class if ier s   ar d escr ib ed   in   s u b s ec tio n s   4 . 3   an d   4 . 4 .   T h e n s em b le  a p p r o ac h   is   o u tlin ed   i n   th e   s u b s ec tio n   4 . 5 ,   f o llo wed   b y   ev al u atio n   p r o to c o ls   in   s u b s ec tio n   4 . 6 .   Fig u r 1   illu s tr ates th co m p lete  PAD  class if i ca tio n   p ip elin e.   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J E lec  &   C o m p   E n g     I SS N:   2088 - 8 7 0 8       P r ed ictio n   o f p erip h era l a r teri a l d is ea s th r o u g h   n o n - in va s i ve   d ia g n o s tic  a p p r o a c h   ( S o b h a n a   Mu mma n e n i )   5785       Fig u r 1 .   Pro p o s ed   m et h o d o lo g y   f o r   PAD   c lass if icatio n       4 . 1 .     Da t a   c o llect io n a nd   prepro ce s s ing   T h d ata  co llectio n   a n d   p r ep r o ce s s in g   p h ase,   was  co n d u cte d   u n d e r   ca r ef u lly   co n tr o lled   c o n d itio n s ,   en s u r ed   th e   in teg r ity   an d   r ele v an ce   o f   th d ataset,   wh ich   in clu d es  ess en tial  p h y s io lo g ical  s ig n als  u s ed   f o r   th e   class if icatio n   o f   PAD .   T wo   p r im ar y   s o u r ce s   wer co n s id er ed ,   b o th   p u b licly   ac ce s s ib le.   T h f ir s d ataset,   o b tain ed   f r o m   Kag g le  [ 1 8 ] ,   f o cu s es  o n   E C an d   PP G   s ig n als  an d   is   o r g an ized   in to   r ec o r d in g s   th at  ca p tu r e   v ar io u s   ca r d io v ascu lar   co n d i tio n s .   T h e   s ec o n d   d ataset  c o n s is ts   o f   L DF   m ea s u r e m en ts   s o u r ce d   f r o m   a   p u b lis h ed   m ed ical  s tu d y   [ 1 9 ] ,   wh ich   p r o v id es  m icr o v ascu lar   b lo o d   f l o d ata  f o r   b o th   h ea lt h y   in d iv id u als  an d   PAD  p atien ts .   T h d ataset  in clu d es  h ig h - r eso lu tio n   L DF  v alu es  in d icativ e   o f   tis s u p er f u s io n   le v els.  T o   en s u r th r elia b ilit y   o f   m u ltimo d al  s ig n al  a n aly s is ,   E C G,   PP G,   an d   L DF  d ata  wer c o m b in ed   th r o u g h   tim e   s y n ch r o n izatio n   tech n i q u es,  al ig n in g   th em   to   co m m o n   tem p o r al  win d o w.   T h is   en ab led   a cc u r ate  cr o s s - s ig n al  co r r elatio n   an d   r o b u s f ea tu r ex tr ac tio n .   T h f in al  d ataset  is   ca teg o r ized   in to   th r ee   class es No n - PAD,   Mo d er ate  PAD,   an d   Sev e r PAD,   s u p p o r tin g   ef f ec tiv class if icatio n   o f   PAD  s ev er ity .     4 . 2 .     Da t a   lo a din g   a nd   pro ce s s ing   T h d ata  p r ep r o ce s s in g   p h ase  b eg in s   with   im p o r tin g   th PA d ataset,   wh ich   in clu d es  p h y s io lo g ical   s ig n als  s u ch   as  ( L DF;  b lo o d   f lo in   m L /m in ) ,   PP G,   an d   E C G,   u s in g   th Pan d as  lib r a r y   f o r   ef f icien d ata  m an ip u latio n   an d   e x p lo r atio n .   T h tar g et  lab els  ( " n on - PA D",   " m o d er ate  PAD",   a n d   " s ev er PAD")   ar en co d ed   u s in g   L a b elE n co d er   to   en ab le  s u p er v is ed   lear n in g .   T o   ca p tu r n o n lin ea r   r e latio n s h ip s   am o n g   f ea tu r es,  s ec o n d - d e g r ee   p o ly n o m ial  ex p an s io n   is   ap p lie d   u s in g   p o ly n o m ial.   Featu r es,  b alan cin g   m o d el   co m p lex ity   with   en h a n ce d   f e atu r ex p r ess iv en ess   wh ile  av o id in g   th c o m p u tatio n al  co s o f   h ig h er - d e g r ee   ter m s .   Featu r s tan d ar d izatio n   is   th en   a p p lied   th r o u g h   Stan d ar d Scaler ,   wh ich   n o r m ali ze s   th d ata  to   ze r o   m ea n   an d   u n it  v ar ian ce ,   en s u r in g   u n if o r m   co n t r ib u tio n   o f   al f ea tu r es  d u r in g   m o d el  tr ain in g   an d   im p r o v es  th Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 0 8 8 - 8 7 0 8   I n t J E lec  &   C o m p   E n g ,   Vo l.   15 ,   No .   6 Decem b e r   20 25 :   5 7 8 2 - 5 7 9 1   5786   co n v er g en ce   s p ee d   an d   s tab ilit y   o f   th e   m ac h in e   lear n in g   al g o r ith m s .   T o   f u r th er   o p tim ize   th f ea tu r e   s et  an d   r ed u ce   r e d u n d an cy ,   PC was  ap p lied ,   as d is cu s s ed   in   th f o l lo win g   s u b s ec tio n .     4 . 2 . 1 .   P rincipa co m po nent  a na ly s is   T o   ad d r ess   th h ig h   d im en s io n ality   an d   m u ltico llin ea r ity   in tr o d u ce d   b y   p o ly n o m i al  f ea tu r e   ex p an s io n ,   PC was  em p lo y e d   to   co m p r ess   th f ea tu r s p ac e.   PC tr an s f o r m s   th s tan d ar d ized   f ea tu r s p ac e   in to   s et  o f   u n co r r elate d   p r i n cip al  co m p o n e n ts   th at  ca p tu r th e   m ax im u m   v a r ian ce   i n   th d ataset,   th er e b y   s im p lify in g   th e   d ataset  wh ile  m ain tain in g   its   co r s tr u ctu r al  ch ar ac ter is tics .   I n   th is   s tu d y ,   co m p o n en ts   wer e   r etain ed   s u ch   th at  9 8 o f   th to tal  v ar ian ce   was  p r eser v ed ,   im p lem en ted   v ia  PC A( _    = 0 . 9 8 ) .   T h is   s tr ateg y   ef f ec tiv ely   m in im izes  r ed u n d a n cy ,   ac ce ler ates  m o d el  tr ain in g ,   an d   m ain tain s   cr itical  p h y s io lo g ical  s ig n al  p atter n s .   PC A   was   s elec ted   o v er   alter n ativ m eth o d s   lik lin ea r   d is cr im in an an aly s is   ( L DA)   an d   t - d is tr ib u ted   s to ch asti n eig h b o r   e m b ed d in g   ( t - SNE )   d u to   its   u n s u p er v is ed   n atu r e,   em p h asis   o n   v ar ian ce   r eten tio n ,   an d   co m p u tatio n al  ef f icien cy   f o r   c o n tin u o u s   b io m ed ical  d ata.   L DA  was  ex clu d ed   to   av o i d   p o ten tial  o v er f itti n g   to   class   l ab els,  wh ile  t - SNE  was  co n s i d er ed   u n s u itab le  g iv en   its   co m p u tatio n al  d em a n d s   an d   f o cu s   o n   d ata  v is u aliza tio n   r ath er   th an   p r ed ictiv e   m o d e lin g .   Af ter   o p tim izin g   th f ea t u r s p ac e,   th n ex t   s tep   f o cu s ed   o n   d esig n in g   m ac h in lear n in g   m o d els f o r   PAD  class if icatio n   u s in g   th p r o ce s s ed   in p u t sig n als.     4 . 3 .    M o del  c re a t io n   T h m o d el  d ev el o p m en t   p h as was  ce n ter ed   o n   estab lis h in g   class if icatio n   f r am ewo r k   t o   id en tify   th s ev er ity   o f   PAD,   ca teg o r ized   in to   n on - PAD,   m o d er a te  PAD,   an d   s ev er PAD,   u s in g   p r e p r o ce s s ed   p h y s io lo g ical  s ig n als.  T w o   m ac h in lear n in g   m o d els  s u ch   as  r an d o m   f o r est  a n d   XGBo o s t   wer s elec ted   d u e   to   th eir   ef f ec tiv e n ess   in   m an ag in g   m u lti - class   class if icati o n ,   p a r ticu lar ly   with   m e d ical  d atasets .   R an d o m   f o r est,  in tr o d u ce d   b y   B r eim an ,   is   an   en s em b le  m eth o d   b ased   o n   d ec is io n   tr ee s   [ 2 0 ] ,   b u ild s   n u m er o u s   d ec is io n   tr ee s   an d   p r ed icts   th class   b a s ed   o n   th e   m ajo r ity   v o te  ac r o s s   th ese  tr ee s .   T h is   m eth o d   is   p ar ticu lar ly   ef f ec tiv in   ca p tu r in g   n o n - lin ea r   d e p en d en cies  with in   d iv e r s p h y s io lo g ical  d ata.   Fo r   th is   s tu d y ,   r an d o m   Fo r est  was  f in e - tu n e d   u s in g   Gr id Sear ch C V,   s et  to   b u ild   4 0 0   tr ee s ,   with   m ax im u m   d ep t h   o f   ten ,   m in i m u m   s am p les  s p lit   o f   two ,   an d   b ala n ce d   class   w eig h tin g   to   ad d r ess   class   im b alan ce   an d   im p r o v g en e r aliza tio n .   XG  B o o s t,  g r ad ien b o o s tin g - b ased   m o d el,   s eq u en tially   co n s tr u cts  tr ee s   to   co r r ec e r r o r s   m ad b y   p r io r   o n es  an d   in co r p o r ates  r eg u la r izatio n   to   r ed u ce   o v er f itti n g   [ 2 1 ] .   Fo r   o u r   task ,   XGBo o s was  co n f ig u r ed   with   a   lear n in g   r ate  o f   0 . 1 ,   m ax im u m   d e p t h   o f   6 ,   an d   3 0 0   b o o s tin g   r o u n d s ,   u s in g   m u lti - class   lo g - lo s s   o b jectiv e.   Hy p er p ar a m eter   tu n in g   was  also   p er f o r m ed   v ia  Gr id Sear c h C to   en h an ce   class if icatio n   ac cu r ac y .   All  in p u f ea tu r es  wer d er iv ed   f r o m   th r ee   p h y s io lo g ical  s ig n al  m o d a liti es:  L DF,  PP G,   an d   E C G.   Pre p r o ce s s in g   s tep s   in clu d ed   la b el  en c o d in g ,   p o ly n o m ial  f ea tu r ex p an s io n ,   s tan d ar d izatio n ,   an d   d im e n s io n al ity   r ed u ctio n   u s in g   PC to   im p r o v lear n in g   p er f o r m an ce .   O n ce   m o d el  ar ch ite ctu r es  an d   h y p er p ar am eter s   w er f in alize d ,   b o th   class if ier s   wer tr ain ed   in d ep e n d en tly   o n   th r ef in ed   d ataset     4 . 4 .   M o del  t ra ini ng   I n   th tr ain in g   p h ase,   two   en s em b le  lear n in g   alg o r ith m s   r a n d o m   f o r est   an d   XGBo o s wer u s ed   to   cr ea te  p r ed ictiv m o d els.  E ac h   was  tr ain ed   in d ep en d en tl y   o n   p r e p r o ce s s ed   an d   d im en s io n ally   r ed u ce d   d ataset.   T h r an d o m   f o r est  al g o r ith m   b u ild s   an   en s em b le  o f   d ec is io n   tr ee s   wh o s co m b i n ed   o u tp u en h a n ce s   p r ed ictio n   p er f o r m an ce   an d   m itig ates  o v er f itti n g ,   m ak in g   it  s u itab le  f o r   h a n d lin g   n o is y   an d   c o m p lex   d ata.   XGBo o s co n s tr u cts  m o d els  iter ativ ely ,   wh er e   ea ch   n ew   tr ee   is   d esig n ed   to   a d d r ess   th m i s tak es  m ad b y   th e   p r ec ed in g   tr ee s ,   r esu ltin g   in   i m p r o v e d   ac c u r ac y .   T o   f in e - tu n th e   m o d els,   5 - f o l d   cr o s s - v alid atio n   m eth o d   was  u tili ze d   with in   Gr id Sear c h C V,   en s u r in g   o p tim al  s elec tio n   o f   h y p er p ar am eter s .   T h tr ain in g   s et  in clu d ed   8 0 0   s am p les,  s p lit  in   an   8 0 /2 0   r atio ,   allo win g   b o th   m o d els  to   lear n   r elatio n s h ip s   b etwe en   in p u s ig n als  ( L DF,  PP G,   E C G)   an d   o u tp u lab el s   wh ile  m ain tain in g   g en er aliza tio n   to   u n s ee n   d ata.   T o   im p r o v class if icatio n   r eliab ilit y   an d   g e n er aliza tio n ,   p r e d ictio n s   f r o m   b o th   tr ain e d   m o d els  wer e   in teg r ated   th r o u g h   an   en s em b l e   ap p r o ac h .     4 . 5 .     E ns em ble  s t ra t eg y   T o   en h a n ce   p r e d ictiv ac cu r ac y   an d   m o d el  s tab ilit y ,   an   en s em b le  s tr ateg y   was  em p lo y ed   b y   co m b in in g   p r ed ictio n s   g e n er at ed   f r o m   b o th   r an d o m   f o r est  an d   XGBo o s m o d els,  wh ich   we r o p tim ized   u s in g   Gr id Sear ch C V.   T h is   s tr ateg y   lev er ag es  th in d iv id u al  ad v an tag es  o f f er e d   b y   ea c h   alg o r ith m ,   r e d u cin g   o v er f itti n g   an d   im p r o v in g   g en er aliza tio n   to   u n s ee n   d ata.   s o f v o tin g   m ec h an is m ,   im p le m en ted   u s in g   s cik it - lear n s   Vo tin g C lass if ier ,   wa s   u tili ze d ,   wh er eq u al  weig h ts   wer as s ig n ed   to   b o th   m o d els  p r ed icted   class   p r o b a b ilit ies,  an d   th av er a g ed   p r o b a b ilit ies d eter m in ed   th f in al  class if icatio n .   T h is   m eth o d   en s u r es b alan ce d   co n tr ib u tio n s   b ased   o n   ea ch   m o d el’ s   co n f id en ce ,   lead in g   to   r eliab le  o u tco m es.   T h e   en s em b le  m o d el   ac h iev ed   s u p er io r   p er f o r m a n ce   in   co n tr ast  to   u s in g   eith er   m o d el  in d ep en d en tly .   Fo llo win g   en s em b le  in teg r atio n ,   th e   f in al  m o d el  was e v alu ate d   u s in g   co m p r eh e n s iv p er f o r m an c m etr ics to   v alid ate  its   ef f ec tiv en ess .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J E lec  &   C o m p   E n g     I SS N:   2088 - 8 7 0 8       P r ed ictio n   o f p erip h era l a r teri a l d is ea s th r o u g h   n o n - in va s i ve   d ia g n o s tic  a p p r o a c h   ( S o b h a n a   Mu mma n e n i )   5787   4 . 6 .     M o del  e v a lua t i o n   T h ef f ec tiv p e r f o r m an ce   o f   r an d o m   f o r est ,   XGBo o s t,  an d   th eir   en s em b le  was  ev alu at ed   o n   an   in d ep en d en test   d ataset  b ased   o n   c o m m o n ly   u s ed   m etr ic s   lik ac cu r ac y ,   p r ec is io n ,   r e ca ll,  an d   F1 - s co r e .   Acc u r ac y   m ea s u r es  th e   f r eq u e n cy   o f   c o r r ec t   p r e d ictio n s ,   wh ile  p r ec is io n   a n d   r ec all  e x am i n th e   ca p ab ilit y   o f   th m o d el  to   co r r ec tly   d etec r elev an ca s es  wh ile  r ed u cin g   t h ch a n ce   o f   m is s in g   th em .   F 1 - s co r e,   d ef in e d   as   th h ar m o n ic  m ea n   o f   p r ec is i o n   an d   r ec all,   p r o v id es  u n if i ed   m etr ic  ca p tu r in g   b o th   p r ec i s io n   an d   s en s itiv ity   in   class if icatio n .   Ad d itio n ally ,   co n f u s io n   m atr ices  wer an aly ze d   to   ex am in class if icatio n   er r o r s   in   m o r e   d etail.   T h en s em b le  m o d el  co n s is ten tly   s u r p ass ed   th p e r f o r m a n ce   o f   th in d iv id u al  m o d els  ac r o s s   all   m etr ics,  h ig h lig h ti n g   im p r o v e d   r eliab ilit y   a n d   r o b u s tn ess   b y   ca p italizin g   o n   th c o m b in e d   ad v a n tag es  f r o m   th s tr en g th s   o f   b o th   r an d o m   f o r est  an d   XGBo o s t a lg o r ith m s .       5.   RE SU L T S AN D I SCU SS I O N   T h is   r esear ch   ev alu ates  th class if icat io n   p er f o r m a n ce   o f   r an d o m   f o r est ,   XGBo o s t,  an d   th eir   en s em b le  f o r   ass ess in g   PAD  s ev er ity   u s in g   p r ep r o ce s s ed   p h y s io lo g ical  f ea tu r es,  in clu d in g   L DF,  PP G,   an d   E C s ig n als.  T h d ataset  co m p r is ed   1 , 0 0 0   in s tan ce s ,   with   8 0 allo ca ted   f o r   tr ain in g   a n d   2 0 f o r   test in g .   Mo d el  tu n i n g   was  co n d u cte d   u s in g   Gr id Sear c h C V.   C lass i f icatio n   ac cu r ac y   was  em p lo y ed   as  th e   p r im a r y   ev alu atio n   m etr ic,   c o m p lem e n ted   b y   p r ec is io n ,   r ec all,   an d   F1 - s co r f o r   d etailed   p e r f o r m an ce   an aly s is .   As   s u m m ar ized   in   T ab le  1 ,   th en s em b le  ac h iev ed   th h ig h est cla s s if icatio n   ac cu r ac y   o f   9 3 %,  s u r p ass in g   r an d o m   f o r est  ( 9 0 %)  a n d   XGBo o s ( 9 1 %)  in   d is tin g u is h in g   am o n g   n on - PAD,   m o d er ate  PAD,   an d   s ev er PAD   ca teg o r ies.  Fig u r e   2   illu s tr ates  th ese  p er f o r m a n ce   d i f f er en ce s   th r o u g h   co m p a r ativ ac c u r ac y   v is u aliza tio n .   T h co n f u s io n   m atr i x   in   Fig u r 3   f u r th er   h ig h lig h ts   th en s em b le’ s   ef f ec tiv en ess ,   p ar ticu lar ly   in   id en tify in g   n on - PAD  an d   s ev e r PAD  ca s es.  Sli g h tly   r ed u ce d   ac cu r a c y   in   m o d er ate  PAD  class if ica tio n   m ay   b d u to   o v er lap p i n g   p h y s io lo g ical  p a tter n s   with in   th is   ca teg o r y .   T h ese  f in d in g s   d em o n s tr ate  th at  th co m b in ed   f r am ewo r k   e n h an ce s   p r e d ictiv ac cu r ac y   b y   lev er ag in g   r an d o m   f o r est' s   ca p ab ilit y   to   m an ag h ig h - d im en s io n al  f ea t u r es  an d   r ed u cin g   o v er f itti n g   with   XGBo o s t’ s   ab ilit y   to   r ef in e   p r e d ictio n s   th r o u g h   g r ad ie n b o o s tin g .   B y   c o m b in i n g   th es m o d els,  th e n s em b le  m iti g ates  in d iv id u al  m o d el  wea k n ess es,  ac h iev in g   r o b u s t b alan ce   o f   s en s itiv ity   a n d   s p ec if icity   cr itical  f o r   clin i ca l a p p licatio n s .             Fig u r 2 .   C o m p a r is o n   o f   class if icatio n   ac cu r ac y   o f   d if f er en t m o d els f o r   PAD  p r ed ictio n     Fig u r 3 .   C o n f u s io n   m atr i x   f o r   PAD  p r ed ictio n   u s in g   th e n s em b le  m o d el       T ab le  1 .   Acc u r ac y   o f   m o d els f o r   PAD  p r ed ictio n   M o d e l   A c c u r a c y   X G   B o o st   9 1 . 0 %   R a n d o m f o r e s t   9 0 . 0 %   En se mb l e   9 3 . 0 %       5 . 1 .     P AD  predict io n sy s t em   T h p r ac tical  u tili ty   o f   th ese  f in d in g s   is   em b o d ied   in   th PAD  p r ed ictio n   s y s tem ,   d ep icted   in   Fig u r 4 .   B u ilt  u s in g   Flas k ,   th s y s tem   p r o ce s s es  r ea l - tim p h y s io lo g ical  in p u ts   ( L DF,  PP G,   E C G)   th r o u g h   a   Py th o n   b ac k e n d   an d   em p l o y s   th en s em b le  m o d el  to   class if y   PAD  s ev er ity   in to   No n - PAD,   m o d er ate  PAD,   o r   s ev er PAD.   T h web   in ter f ac e,   d esig n ed   f o r   m in im al  u s er   in ter ac tio n   c o m p lex ity ,   en s u r es  ef f icien d ata  en tr y   an d   d eliv er s   clea r   tex o u tp u ts   ( e. g . ,   s ev er PAD”) .   T h is   ar ch itectu r s u p p o r ts   r a p id   d ep lo y m en in   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 0 8 8 - 8 7 0 8   I n t J E lec  &   C o m p   E n g ,   Vo l.   15 ,   No .   6 Decem b e r   20 25 :   5 7 8 2 - 5 7 9 1   5788   clin ical  an d   f ield   s ettin g s ,   en ab lin g   tim ely   d ec is io n   s u p p o r f o r   h ea lth ca r e   p r o v id er s .   T h s y s tem s   ac ce s s ib ilit y   an d   ea s o f   u s ad d r ess   cr itical  g ap   in   PAD  d iag n o s tics ,   wh er ea r ly   d ete ctio n   is   ess en tial  to   p r ev en t c o m p licatio n s   s u ch   as  lim b   is ch em ia  o r   am p u tatio n   [ 2 2 ]           Fig u r 4 .   Per ip h er al  ar ter y   d is ea s p r ed ictio n   web p ag e       5 . 2 .     Co m pa ra t iv a na ly s is   o f   P AD  det ec t io n m o dels   T ab le  2   illu s tr ates  co m p a r a tiv an aly s is   o f   v ar io u s   ap p r o ac h es  f o r   PAD  d etec tio n ,   h i g h lig h tin g   d if f er en ce s   in   d ata  s o u r ce s ,   a lg o r ith m s ,   an d   class if icatio n   ac cu r ac ies.  E ar lier   m o d els  u ti lized   co n v o lu tio n al   n eu r al  n etwo r k s   ( C NNs)  o n   ar ter ial  p u ls wav ef o r m s ,   s tr u ct u r ed   clin ical   d ata  with   XGBo o s t,  an d   b io m ar k er - b ased   C o x   p r o p o r tio n al - h az ar d s   m o d els,  ac h iev in g   ac c u r ac ies  r an g in g   f r o m   7 2 . 0 to   9 0 . 0 %.  I n   c o n tr ast,     th p r o p o s ed   m o d el  in teg r ates  m u ltimo d al  p h y s io lo g ical  s ig n als - L DF ,   E lectr o ca r d io g r a p h y ,   an d   Ph o to p leth y s m o g r ap h y   with   E n s em b le  s tr ateg ies,  in clu d in g   r an d o m   f o r est   an d   XGBo o s t.  W ith   an   ac cu r ac y   o f   9 3 %,  d em o n s tr atin g   its   r o b u s tn ess   an d   ef f ec tiv en ess   in   PAD  s ev er ity   class if icatio n .       T ab le  2 .   C o m p a r ativ p er f o r m an ce   o f   PAD  d etec tio n   m o d els   A u t h o r   D a t a s e t   M e t h o d o l o g y   A c c u r a c y   O p i t z   a n d   M a c l i n   [ 1 1 ]   A r t e r i a l   p u l se   w a v e f o r ms   D e e p   l e a r n i n g   ( C N N s )   9 0 . 0 %   Li   e t   a l . [ 2 3 ]     V a scu l a r   q u a l i t y   i n i t i a t i v e   ( V Q I )   r e g i st r y   M a c h i n e   l e a r n i n g   ( e x t r e me  g r a d i e n t   b o o s t i n g     X G B o o st )   8 6 . 0 %   A mr o c k   a n d   W e i t z ma n   [ 2 4 ]   C R P ,   N LR ,   h o m o c y s t e i n e ,   U A C R   C o x   p r o p o r t i o n a l - h a z a r d s m o d e l i n g   a n d   mu l t i m a r k e r   sc o r e   a n a l y s i s   8 5 . 0 %   M o u ss a   e t   a l .   [ 2 5 ]   A B I   S t a t i st i c a l   a n a l y s i u si n g   l o g i s t i c   r e g r e ssi o n   7 2 . 0 %   P r o p o se d   m o d e l   LD F ,   E C G ,   PPG   R a n d o f o r e s t ,   X G   B o o s t ,   e n s e m b l e   m o d e l   9 3 . 0 %       6.   CO NCLU SI O N   T h is   s tu d y   d ev elo p ed   m ac h in lear n in g   m o d el  f o r   d ete ctin g   PAD   b y   lev e r ag in g   p h y s io lo g ical  s ig n als  ( L DF,  P PG,  an d   E C G)   to   class if y   p atien ts   in to   No n - PAD,   Mo d er ate  PAD,   an d   Sev er PAD   ca teg o r ies.  Utilizin g   p r e - p r o c ess in g   tech n iq u es  s u ch   as  p o l y n o m ial  f ea t u r tr a n s f o r m atio n ,   s tan d ar d izatio n ,   an d   PC A - b ased   d im en s io n ali ty   r ed u ctio n ,   th d ataset  was  o p tim ized   f o r   an   en s em b le   m o d el  co m b in in g   r an d o m   f o r est  an d   XGBo o s t,  with   h y p er p ar am eter s   f in e - t u n ed   th r o u g h   Gr id Sear c h C V.   Dep lo y ed   with in   Flas k   web   ap p licatio n ,   th m o d el  ac h iev ed   9 3 class if icatio n   ac cu r ac y ,   d em o n s tr atin g   it s   p o ten tial  f o r   r ea l - tim clin ical  d iag n o s tics   an d   r em o te  h ea lth   m o n ito r in g .   T h ese  r esu lts   h ig h lig h th m o d el’ s   ca p ab ilit y   to   ac cu r ately   d is tin g u is h   PAD  s ev er ity   lev els,  en ab lin g   ea r ly   d iag n o s is   an d   f ac ilit atin g   p e r s o n alize d   p atien t c ar e.   Ho wev er ,   th e   m o d el   f ac ed   c h allen g es  in   g en e r alizin g   ac r o s s   d iv er s p atien p o p u latio n s   d u to   v ar iatio n s   in   p h y s io lo g ical  s ig n al   p atter n s .   I ts   p er f o r m an ce   m a y   b lim ited   wh en   ap p lied   to   d atasets   with   aty p ical  s ig n al   ch ar ac ter is tics   o r   s m aller   s am p le  s izes  Fu tu r wo r k   will  f o cu s   o n   ad d r ess in g   t h ese  lim itatio n s   b y   in co r p o r atin g   lar g er ,   m o r d iv er s d atasets   an d   ex p lo r in g   ad v an ce d   f ea tu r e n g in ee r i n g   tec h n iq u es to   e n h a n c e   m o d e l   r o b u s t n e s s .   A d d i t i o n a ll y ,   e x p a n d i n g   t h e   m o d e l   t o   a c c o m m o d a t e   a   b r o a d e r   r a n g e   o f   p h y s i o l o g i c al  v a r i a t i o n s .   T h es e   e n h a n c e m e n ts   a i m   t o   s t r e n g t h e n   t h e   m o d e l s   a p p l i c a b i l it y   i n   d i v e r s e   h e a l th c a r e   e n v i r o n m e n t s ,   s u p p o r t   e a r l y   i n t e r v e n ti o n   s t r ate g i e s ,   a n d   i n f o r m   d a t a - d r i v e n   h e a l t h   p o l i c y   d e ci s i o n s .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J E lec  &   C o m p   E n g     I SS N:   2088 - 8 7 0 8       P r ed ictio n   o f p erip h era l a r teri a l d is ea s th r o u g h   n o n - in va s i ve   d ia g n o s tic  a p p r o a c h   ( S o b h a n a   Mu mma n e n i )   5789   F UNDING   I NF O R M A T I O   Au th o r s   s tate  n o   f u n d in g   in v o lv ed .       AUTHO CO NT RI B UT I O NS ST A T E M E N T     T h is   jo u r n al  u s es  th C o n tr ib u to r   R o les  T ax o n o m y   ( C R ed iT )   to   r ec o g n ize  in d iv id u al  au th o r   co n tr ib u tio n s ,   r ed u ce   au th o r s h ip   d is p u tes,  an d   f ac ilit ate  co llab o r atio n .     Na m o f   Aut ho r   C   M   So   Va   Fo   I   R   D   O   E   Vi   Su   P   Fu   Mu m m an en So b h an a                               L alith Dev i K atak am                               R am y Sri  Pali                               Mo u n ik L i n g am allu                               Sm ith C h o wd ar y   C h                               D. N. V. S.L . S.  I n d ir a                                 C     C o n c e p t u a l i z a t i o n   M     M e t h o d o l o g y   So     So f t w a r e   Va     Va l i d a t i o n   Fo     Fo r mal   a n a l y s i s   I     I n v e s t i g a t i o n   R     R e so u r c e s   D   :   D a t a   C u r a t i o n   O   :   W r i t i n g   -   O r i g i n a l   D r a f t   E   :   W r i t i n g   -   R e v i e w   &   E d i t i n g   Vi     Vi su a l i z a t i o n   Su     Su p e r v i s i o n   P     P r o j e c t   a d mi n i st r a t i o n   Fu     Fu n d i n g   a c q u i si t i o n         CO NF L I C T   O F   I N T E R E S T   ST A T E M E NT     Au th o r s   s tate  n o   co n f lict o f   in t er est       DATA AV AI L AB I L I T   T h E C an d   PP d atase ts   u s ed   in   th is   s tu d y   ar p u b licly   av ailab le  o n   Kag g le,   wh ile  th L DF  d ata   wer s o u r ce d   f r o m   a   p u b lis h ed   m e d ical  s tu d y .   All  d ata s ets  wer in teg r ated   u s in g   ti m e - s y n ch r o n izatio n   tech n iq u es a n d   ar ac ce s s ib le  u n d er   t h eir   r esp ec tiv d ata  u s ter m s .       RE F E R E NC E S   [ 1 ]   E.   H .   W e i s sl e r   e t   a l . ,   M o d e l - b a s e d   a l g o r i t h ms  f o r   d e t e c t i n g   p e r i p h e r a l   a r t e r y   d i s e a se   u si n g   a d mi n i st r a t i v e   d a t a   f r o m a n   e l e c t r o n i c   h e a l t h   r e c o r d   d a t a   s y st e m:   a l g o r i t h d e v e l o p me n t   st u d y ,   J MI M e d i c a l   I n f o rm a t i c s ,   v o l .   8 ,   n o .   8 ,   2 0 2 0 ,   d o i :   1 0 . 2 1 9 6 / 1 8 5 4 2 .   [ 2 ]   J.  S .   H i r a m o t o ,   M .   T e r a a ,   G .   J.  d e   B o r st ,   a n d   M .   S .   C o n t e ,   I n t e r v e n t i o n s   f o r   l o w e r   e x t r e m i t y   p e r i p h e r a l   a r t e r y   d i se a se ,   N a t u r e   Re v i e w s C a r d i o l o g y ,   v o l .   1 5 ,   n o .   6 ,   p p .   3 3 2 3 5 0 ,   Ju n .   2 0 1 8 ,   d o i :   1 0 . 1 0 3 8 / s 4 1 5 6 9 - 0 1 8 - 0 0 0 5 - 0.   [ 3 ]   A .   N .   La so t a ,   K .   O v e r v a d ,   H .   H .   Er i k sen ,   A .   T j ø n n e l a n d ,   E .   B .   S c h mi d t ,   a n d   M . - L.   M .   G r ø n h o l d t ,   V a l i d i t y   o f   p e r i p h e r a l   a r t e r i a l   d i s e a se   d i a g n o ses   i n   t h e   d a n i s h   n a t i o n a l   p a t i e n t   r e g i st r y ,   E u r o p e a n   J o u rn a l   o f   V a sc u l a r   a n d   E n d o v a sc u l a S u r g e r y ,   v o l .   5 3 ,   n o .   5 ,   p p .   6 7 9 6 8 5 ,   M a y   2 0 1 7 ,   d o i :   1 0 . 1 0 1 6 / j . e j v s . 2 0 1 6 . 1 2 . 0 3 1 .   [ 4 ]   Y .   Z h a n g ,   J.   H u a n g ,   a n d   P .   W a n g ,   A   p r e d i c t i o n   m o d e l   f o r   t h e   p e r i p h e r a l   a r t e r i a l   d i se a se   u s i n g   N H A N ES  d a t a ,   Me d i c i n e ,   v o l .   9 5 ,   n o .   1 6 ,   p .   e 3 4 5 4 ,   A p r .   2 0 1 6 ,   d o i :   1 0 . 1 0 9 7 / M D . 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 3 4 5 4 .   [ 5 ]   C. - H .   Li n   e t   a l . ,   A   mu l t i t a s k   d e e p   l e a r n i n g   mo d e l   u t i l i z i n g   e l e c t r o c a r d i o g r a ms   f o r   ma j o r   c a r d i o v a s c u l a r   a d v e r se   e v e n t s   p r e d i c t i o n ,   n p j   D i g i t a l   Me d i c i n e ,   v o l .   8 ,   n o .   1 ,   p p .   1 1 0 ,   Ja n .   2 0 2 5 ,   d o i :   1 0 . 1 0 3 8 / s4 1 7 4 6 - 024 - 0 1 4 1 0 - 3.   [ 6 ]   R .   F e r i z o l i ,   P .   K a r i mp o u r ,   J .   M .   M a y ,   a n d   P .   A .   K y r i a c o u ,   A r t e r i a l   st i f f n e ss   a ss e ssm e n t   u si n g   P P G   f e a t u r e   e x t r a c t i o n   a n d   si g n i f i c a n c e   t e st i n g   i n   a n   i n   v i t r o   c a r d i o v a sc u l a r   s y st e m,   S c i e n t i f i c   Re p o r t s ,   v o l .   1 4 ,   n o .   1 ,   p p .   1 1 0 ,   Ja n .   2 0 2 4 ,   d o i :   1 0 . 1 0 3 8 / s 4 1 5 9 8 - 0 2 4 - 5 1 3 9 5 - y.   [ 7 ]   M .   E l g e n d i   e t   a l . ,   Th e   u s e   o f   p h o t o p l e t h y s mo g r a p h y   f o r   a ssess i n g   h y p e r t e n s i o n ,   n p j   D i g i t a l   Me d i c i n e ,   v o l .   2 ,   n o .   1 ,   p p .   1 1 1 ,   Ju n .   2 0 1 9 ,   d o i :   1 0 . 1 0 3 8 / s4 1 7 4 6 - 0 1 9 - 0 1 3 6 - 7.   [ 8 ]   T.   I sh i i   e t   a l . ,   L a ser  d o p p l e r   b l o o d   f l o w me t e r   a s   a   u sef u l   i n st r u me n t   f o r   t h e   e a r l y   d e t e c t i o n   o f   l o w e r   e x t r e m i t y   p e r i p h e r a l   a r t e r i a l   d i s e a se  i n   h e mo d i a l y s i p a t i e n t s :   a n   o b ser v a t i o n a l   s t u d y ,   BM C   N e p h ro l o g y ,   v o l .   2 0 ,   n o .   1 ,   p p .   1 1 1 ,   D e c .   2 0 1 9 ,   d o i :   1 0 . 1 1 8 6 / s 1 2 8 8 2 - 0 1 9 - 1 6 5 3 - y.   [ 9 ]   A .   M .   F l o r e s,   F .   D e msa s,  N .   J .   Le e p e r ,   a n d   E .   G .   R o ss ,   L e v e r a g i n g   m a c h i n e   l e a r n i n g   a n d   a r t i f i c i a l   i n t e l l i g e n c e   t o   i m p r o v e   p e r i p h e r a l   a r t e r y   d i s e a s e   d e t e c t i o n ,   t r e a t m e n t ,   a n d   o u t c o mes ,   C i rc u l a t i o n   Re se a rc h ,   v o l .   1 2 8 ,   n o .   1 2 ,   p p .   1 8 3 3 1 8 5 0 ,   J u n .   2 0 2 1 ,   d o i :   1 0 . 1 1 6 1 / C I R C R ESA H A . 1 2 1 . 3 1 8 2 2 4 .   [ 1 0 ]   I .   T.   Jo l l i f f e   a n d   J.  C a d i ma,   P r i n c i p a l   c o mp o n e n t   a n a l y s i s:   a   r e v i e w   a n d   r e c e n t   d e v e l o p m e n t s,”   P h i l o so p h i c a l   T r a n sa c t i o n s   o f   t h e   Ro y a l   S o c i e t y   A:   M a t h e m a t i c a l ,   P h y s i c a l   a n d   E n g i n e e ri n g   S c i e n c e s ,   v o l .   3 7 4 ,   n o .   2 0 6 5 ,   p p .   1 1 6 ,   A p r .   2 0 1 6 ,   d o i :   1 0 . 1 0 9 8 / r st a . 2 0 1 5 . 0 2 0 2 .   [ 1 1 ]   D .   O p i t z   a n d   R .   M a c l i n ,   P o p u l a r   e n s e mb l e   m e t h o d s :   a n   e mp i r i c a l   s t u d y ,   J o u rn a l   o f   Ar t i f i c i a l   I n t e l l i g e n c e   Re se a rc h ,   v o l .   1 1 ,   p p .   1 6 9 1 9 8 ,   A u g .   1 9 9 9 ,   d o i :   1 0 . 1 6 1 3 / j a i r . 6 1 4 .   [ 1 2 ]   J.  A l l e n ,   H .   L i u ,   S .   I q b a l ,   D .   Z h e n g ,   a n d   G .   S t a n sb y ,   D e e p   l e a r n i n g - b a s e d   p h o t o p l e t h y sm o g r a p h y   c l a ss i f i c a t i o n   f o r   p e r i p h e r a l   a r t e r i a l   d i s e a s e   d e t e c t i o n :   a   p r o o f - of - c o n c e p t   s t u d y ,   P h y si o l o g i c a l   M e a su r e m e n t ,   v o l .   4 2 ,   n o .   5 ,   p p .   1 8 ,   M a y   2 0 2 1 ,   d o i :   1 0 . 1 0 8 8 / 1 3 6 1 - 6 5 7 9 / a b f 9 f 3 .   [ 1 3 ]   S .   K i m,   J. - O .   H a h n ,   a n d   B .   D .   Y o u n ,   D e t e c t i o n   a n d   se v e r i t y   a ssessm e n t   o f   p e r i p h e r a l   o c c l u si v e   a r t e r y   d i s e a s e   v i a   d e e p   l e a r n i n g   a n a l y si o f   a r t e r i a l   p u l s e   w a v e f o r ms:  p r o o f - of - c o n c e p t   a n d   p o t e n t i a l   c h a l l e n g e s,   Fr o n t i e rs  i n   Bi o e n g i n e e ri n g   a n d   Bi o t e c h n o l o g y Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 0 8 8 - 8 7 0 8   I n t J E lec  &   C o m p   E n g ,   Vo l.   15 ,   No .   6 Decem b e r   20 25 :   5 7 8 2 - 5 7 9 1   5790   v o l .   8 ,   p p .   1 1 1 ,   J u n .   2 0 2 0 ,   d o i :   1 0 . 3 3 8 9 / f b i o e . 2 0 2 0 . 0 0 7 2 0 .   [ 1 4 ]   R .   D .   M c B a n e   e t   a l . ,   A r t i f i c i a l   i n t e l l i g e n c e   f o r   t h e   e v a l u a t i o n   o f   p e r i p h e r a l   a r t e r y   d i se a se   u s i n g   a r t e r i a l   D o p p l e r   w a v e f o r ms  t o   p r e d i c t   a b n o r ma l   a n k l e - b r a c h i a l   i n d e x ,   Va s c u l a r   Me d i c i n e ,   v o l .   2 7 ,   n o .   4 ,   p p .   3 3 3 3 4 2 ,   A u g .   2 0 2 2 ,   d o i :   1 0 . 1 1 7 7 / 1 3 5 8 8 6 3 X 2 2 1 0 9 4 0 8 2 .   [ 1 5 ]   G .   S t a n s b y   e t   a l . ,   P r o s p e c t i v e   a ss e ss men t   o f   t h e   d i a g n o s t i c   a c c u r a c y   o f   m u l t i - si t e   p h o t o p l e t h y sm o g r a p h y   p u l se   mea s u r e me n t f o r   d i a g n o si o f   p e r i p h e r a l   a r t e r y   d i s e a se  i n   p r i mar y   c a r e ,   A n g i o l o g y ,   v o l .   7 4 ,   n o .   9 ,   p p .   8 5 9 8 6 7 ,   O c t .   2 0 2 3 ,   d o i :   1 0 . 1 1 7 7 / 0 0 0 3 3 1 9 7 2 2 1 1 2 1 6 1 4 .   [ 1 6 ]   N .   F o r g h a n i ,   K .   M a g h o o l i ,   N .   J.   D a b a n l o o ,   A .   V .   F a r a h a n i ,   a n d   M .   F o r o u z a n f a r ,   D e e p P A D :   d e t e c t i o n   o f   p e r i p h e r a l   a r t e r i a l   d i s e a se  u s i n g   d e e p   l e a r n i n g ,   I EEE  S e n s o rs  J o u r n a l ,   v o l .   2 2 ,   n o .   1 6 ,   p p .   1 6 2 5 4 1 6 2 6 2 ,   A u g .   2 0 2 2 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / JS EN . 2 0 2 2 . 3 1 8 8 8 1 0 .   [ 1 7 ]   M .   S o n d e r ma n   e t   a l . ,   I d e n t i f y i n g   p a t i e n t w i t h   p e r i p h e r a l   a r t e r y   d i sea s e   u si n g   t h e   e l e c t r o n i c   h e a l t h   r e c o r d ,   J AC C :   Ad v a n c e s v o l .   2 ,   n o .   7 ,   p p .   1 8 ,   S e p .   2 0 2 3 ,   d o i :   1 0 . 1 0 1 6 / j . j a c a d v . 2 0 2 3 . 1 0 0 5 6 6 .   [ 1 8 ]   A .   A c h r a f ,   S i g n a l   p r o c e ss i n g :   E C G - P P G   b e a t   d e t e c t o r s ,   K a g g l e .   2 0 2 2 ,   A c c e ss e d :   O c t .   0 8 ,   2 0 2 2 .   [ O n l i n e ] .   A v a i l a b l e :   h t t p s : / / w w w . k a g g l e . c o m / d a t a se t s/ e l b a r o n a h m e d a s h r a f / s i g n a l - p r o c e ssi n g - e c g - p p g - b e a t - d e t e c t o r s.   [ 1 9 ]   K .   F .   M a   e t   a l . ,   La ser   d o p p l e r   f l o w met r y   c o m b i n e d   w i t h   s p e c t r o s c o p y   t o   d e t e r mi n e   p e r i p h e r a l   t i ssu e   p e r f u si o n   a n d   o x y g e n   sat u r a t i o n :   a   p i l o t   s t u d y   i n   h e a l t h y   v o l u n t e e r s a n d   p a t i e n t s w i t h   p e r i p h e r a l   a r t e r i a l   d i s e a s e ,   J o u r n a l   o f   Pe rs o n a l i z e d   M e d i c i n e ,   v o l .   1 2 ,   n o .   6 ,   p .   8 5 3 ,   M a y   2 0 2 2 ,   d o i :   1 0 . 3 3 9 0 / j p m1 2 0 6 0 8 5 3 .   [ 2 0 ]   L.   B r e i m a n ,   R a n d o m fo r e st s,   Ma c h i n e   L e a r n i n g ,   v o l .   4 5 ,   n o .   1 ,   p p .   5 2 3 ,   2 0 0 1 ,   d o i :   1 0 . 1 0 2 3 / A : 1 0 1 0 9 5 0 7 1 8 9 2 2 .   [ 2 1 ]   T.   C h e n   a n d   C .   G u e s t r i n ,   X G B o o s t :   a   s c a l a b l e   t r e e   b o o st i n g   s y st e m,   i n   Pro c e e d i n g o f   t h e   2 2 n d   A C S I G K D D   I n t e rn a t i o n a l   C o n f e re n c e   o n   K n o w l e d g e   D i s c o v e r y   a n d   D a t a   Mi n i n g ,   A u g .   2 0 1 6 ,   p p .   7 8 5 7 9 4 ,   d o i :   1 0 . 1 1 4 5 / 2 9 3 9 6 7 2 . 2 9 3 9 7 8 5 .   [ 2 2 ]   M .   H .   C r i q u i   a n d   V .   A b o y a n s ,   E p i d e mi o l o g y   o f   p e r i p h e r a l   a r t e r y   d i s e a s e ,   C i rc u l a t i o n   Re s e a r c h ,   v o l .   1 1 6 ,   n o .   9 ,   p p .   1 5 0 9 1 5 2 6 ,   A p r .   2 0 1 5 ,   d o i :   1 0 . 1 1 6 1 / C I R C R ESA H A . 1 1 6 . 3 0 3 8 4 9 .   [ 2 3 ]   B .   L i   e t   a l . ,   M a c h i n e   l e a r n i n g   t o   p r e d i c t   o u t c o mes   o f   e n d o v a sc u l a r   i n t e r v e n t i o n   f o r   p a t i e n t s   w i t h   P A D ,   J AM N e t w o r k   O p e n v o l .   7 ,   n o .   3 ,   p .   e 2 4 2 3 5 0 ,   M a r .   2 0 2 4 ,   d o i :   1 0 . 1 0 0 1 / j a m a n e t w o r k o p e n . 2 0 2 4 . 2 3 5 0 .   [ 2 4 ]   S .   M .   A mr o c k   a n d   M .   W e i t z m a n ,   M u l t i p l e   b i o mar k e r s f o r   m o r t a l i t y   p r e d i c t i o n   i n   p e r i p h e r a l   a r t e r i a l   d i s e a s e ,   V a sc u l a Me d i c i n e v o l .   2 1 ,   n o .   2 ,   p p .   1 0 5 1 1 2 ,   A p r .   2 0 1 6 ,   d o i :   1 0 . 1 1 7 7 / 1 3 5 8 8 6 3 X 1 5 6 2 1 7 9 7 .   [ 2 5 ]   I .   D .   M o u ssa  e t   a l . ,   P r e v a l e n c e   a n d   p r e d i c t i o n   o f   p r e v i o u sl y   u n r e c o g n i z e d   p e r i p h e r a l   a r t e r i a l   d i s e a se   i n   p a t i e n t w i t h   c o r o n a r y   a r t e r y   d i sea s e :   t h e   p e r i p h e r a l   a r t e r i a l   d i s e a se   i n   i n t e r v e n t i o n a l   p a t i e n t s   s t u d y ,   C a t h e t e ri z a t i o n   a n d   C a r d i o v a sc u l a I n t e rv e n t i o n s v o l .   7 3 ,   n o .   6 ,   p p .   7 1 9 7 2 4 ,   M a y   2 0 0 9 ,   d o i :   1 0 . 1 0 0 2 / c c d . 2 1 9 6 9 .       B I O G RAP H I E S O F   AUTH O RS       S o b h a n a   M u m m a n e n i           is  c u rre n tl y   wo rk i n g   a a n   a ss o c iate   p ro fe ss o r   in   t h e   De p a rtme n o C o m p u ter  S c ien c e   a n d   En g in e e rin g ,   V.  R.   S i d d h a rth a   En g in e e ri n g   Co ll e g e ,   Vijay a wa d a ,   In d ia.  S h e   re c e iv e d   P h . D.   d e g re e   in   c o m p u ter   sc ien c e   a n d   e n g in e e rin g   i n   2 0 1 8   fro m   Krish n a   Un i v e rsity .   S h e   h a s   1 6   y e a rs  o tea c h in g   e x p e rien c e .   He re se a r c h   in tere sts  li e   in   a re a su c h   a a rti ficia in telli g e n c e ,   m a c h in e   lea rn in g ,   d a ta  a n a ly ti c s,  c y b e se c u rit y ,   a n d   so ftwa re   e n g i n e e rin g .   S h e   p u b li sh e d   3 5   p a p e rs  in   Na ti o n a l   a n d   In ter n a ti o n a j o u r n a ls  a n d   p u b li sh e d   7   p a ten ts.  S h e   c a n   b e   c o n tac ted   a e m a il so b h a n a @v rsid d h a rth a . a c . i n .           La li th a   De v K a ta k a m           is  a   th ird - y e a B. Tec h .   stu d e n sp e c ializin g   i n   CS a V.   R.   S i d d h a rth a   E n g i n e e rin g   Co l leg e ,   Vijay a wa d a ,   I n d ia.   S h e   is  p a ss io n a te  a b o u b io m e d ica l   sig n a l   p r o c e ss in g ,   m a c h in e   lea rn in g ,   a n d   h e a lt h c a re - re late d   i n tell ig e n t   sy ste m s.  S h e   c a n   b e   c o n tac ted   a e m a il lalit h a k a tak a m 2 1 1 2 @g m a il . c o m .         Pa li   Ra m y a   S r         is  a   th ird - y e a B. Tec h .   stu d e n sp e c ializin g   in   CS a V.   R.   S id d h a rth a   En g i n e e rin g   Co l leg e ,   Vijay a wa d a ,   I n d ia.  He in t e re sts  li e   in   t h e   field s   o f   b io m e d ica sig n a p r o c e ss in g ,   h e a lt h c a re - re late d   in telli g e n sy ste m s   m a c h in e   lea rn in g ,   a n d   we b   d e v e lo p m e n t.   S h e   c a n   b e   c o n tac te d   a e m a il ra m y a srip a li @g m a il . c o m .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J E lec  &   C o m p   E n g     I SS N:   2088 - 8 7 0 8       P r ed ictio n   o f p erip h era l a r teri a l d is ea s th r o u g h   n o n - in va s i ve   d ia g n o s tic  a p p r o a c h   ( S o b h a n a   Mu mma n e n i )   5791     Mo u n i k a   Lin g a m a ll u           is  a   th ird - y e a B. Tec h .   stu d e n sp e c ializi n g   in   C S a V.R.   S id d h a rth a   E n g i n e e rin g   C o ll e g e ,   Vijay a wa d a ,   In d ia.  He a c a d e m ic  in tere sts  fo c u o n   b io m e d ica si g n a l   p r o c e ss in g ,   m a c h in e   lea rn i n g ,   a n d   we b   d e v e lo p m e n t.   S h e   c a n   b e   c o n tac te d   at   e m a il :   li n g a m a ll u m o u n i k a @g m a il . c o m .         S m ith a   Ch o wda r y   Ch           h a 1 8   y e a rs  o f   e x p e rien c e   i n   tea c h i n g   field   with   m o re   th a n   3 5   p u b l ica ti o n a n d   c u rre n tl y   wo rk i n g   a p r o fe ss o in   KL  De e m e d   to   b e   Un iv e rsit y .   He r   re se a rc h   in tere sts  in c lu d e   s o ftwa re   e n g in e e rin g ,   AI   a n d   m a c h in e   le a rn in g ,   p a tt e r n   re c o g n it i o n ,   b lo c k   c h a in   a n d   d e e p   lea rn i n g - b a se d   a p p li c a ti o n s,   ti m e - se ries   d a ta  a n a ly sis  a n d   p re d icti o n ,   ima g e   p ro c e ss in g ,   ima g e   a p p li c a ti o n a n d   re c o m m e n d a ti o n   sy ste m S h e   c a n   b e   c o n tac ted   a t   e m a il :   sm it h a c sc @g m a il . c o m .         D.N.V. S . L. S .   Ind ira           is cu rre n t ly   wo r k in g   a s p ro fe ss o a n d   h e a d   in   th e   De p a rtme n t   o I n fo rm a ti o n   Tec h n o lo g y ,   S e sh a d ri   Ra o   G u d lav a ll e ru   En g i n e e rin g   Co ll e g e ,   G u d lav a ll e ru ,   AP,   In d ia.  S h e   c o m p lete d   B. Tec h .   (CS E)  in   2 0 0 6 ,   a n d   M . Tec h .   ( CS E)  in   2 0 0 9   fro m   JN TUK,  Ka k in a d a .   Re c e iv e d   P h . D.  fr o m   Krish n a   U n iv e rsit y ,   M a c h il i p a t n a m   in   2 0 1 8 .   He re se a rc h   in tere st  c o v e rs  se n ti m e n a n a l y s is,  d a ta  a n a ly ti c s,  c y b e se c u rit y ,   a rti ficia NN ,   WS a n d   ima g e /v u d io   p r o c e ss in g .   S h e   p u b li s h e d   4 7   p a p e rs  in   n a t io na l/   in ter n a ti o n a j o u r n a ls  a n d   p re se n ted   1 7   p a p e rs  in   i n tern a t io n a c o n fe re n c e s.  S h e   re c e iv e d   a n   a m o u n o o n e   lak h     fro m   AICTE  fo S P ICE S   p r o g r a m .   S h e   o rg a n ize d   2   E&ICT  F DPs  in   c o ll a b o ra ti o n   wi t h     NIT  Wara n g a l.   S h e   h a 1 9   y e a rs  o tea c h in g   e x p e rien c e .   S h e   c a n   b e   c o n tac ted   a t   e m a il :   in d ira g a m in i@g m a il . c o m .     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.