TinyML Design Contest for Life-Threatening Ventricular Arrhythmia Detection

要約

タイトル: TinyML設計コンテスト – 心室性不整脈の検出

要約:
– ACM / IEEE TinyML Design Contest（TDC）が、2022年に開催された。
– TDC’22は、低消費電力マイクロコントローラ上のAI / MLアルゴリズムの革新と実装を必要とする、現実の医療問題に焦点を当てた競技である。
– TDC’22のチャレンジ問題は、心臓除細動器（ICD）に使用される低消費電力マイクロコントローラ上で、致命的な心室性不整脈をリアルタイムで検出するための新しいAI / MLベースの検出アルゴリズムの開発である。
– データセットには、90人の被験者から採取された8つの異なるリズムの5秒間の心内電気図（IEGM）セグメントが38,000以上含まれている。
– 専用のハードウェアプラットフォームは、STMicroelectronicsによって製造されたNUCLEO-L432KCである。
– TDC’22は、世界中の多人数チームに開かれ、50以上の組織から150以上のチームが参加した。
– この論文は、医療問題、データセット、評価手順を詳しく説明し、主要なチームが開発した設計と代表的な結果を示して議論する。
– また、健康モニタリングアプリケーションの将来のTinyML設計の方向性についても述べている。

要約(オリジナル)

The first ACM/IEEE TinyML Design Contest (TDC) held at the 41st International Conference on Computer-Aided Design (ICCAD) in 2022 is a challenging, multi-month, research and development competition. TDC’22 focuses on real-world medical problems that require the innovation and implementation of artificial intelligence/machine learning (AI/ML) algorithms on implantable devices. The challenge problem of TDC’22 is to develop a novel AI/ML-based real-time detection algorithm for life-threatening ventricular arrhythmia over low-power microcontrollers utilized in Implantable Cardioverter-Defibrillators (ICDs). The dataset contains more than 38,000 5-second intracardiac electrograms (IEGMs) segments over 8 different types of rhythm from 90 subjects. The dedicated hardware platform is NUCLEO-L432KC manufactured by STMicroelectronics. TDC’22, which is open to multi-person teams world-wide, attracted more than 150 teams from over 50 organizations. This paper first presents the medical problem, dataset, and evaluation procedure in detail. It further demonstrates and discusses the designs developed by the leading teams as well as representative results. This paper concludes with the direction of improvement for the future TinyML design for health monitoring applications.

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