S'abonner

MWAM-CNN: A Multimodal Convolutional Neural Network Integrating Wavelet Transform and Attention Mechanism for Neonatal Seizures Detection - 17/07/26

Doi : 10.1016/j.irbm.2026.100953 
Yicheng Qian, Wei Zheng , Xueyun Wei , Xiaolong Li
 Jiangsu University of Science and Technology, Zhenjiang 212100, China 

Corresponding author.

Abstract

Objectives

Neonatal seizures are critical neurological emergencies requiring prompt diagnosis. Current deep learning methods for electroencephalogram (EEG) analysis often neglect the spatial topology between electrodes. This study aims to develop a novel, lightweight, multi-modal convolutional neural network to address this limitation and improve detection accuracy.

Material and methods

We propose a multimodal convolutional neural network integrating wavelet transform and attention mechanisms (MWAM-CNN). The model introduces three key innovations: (1) a two-dimensional spatial-topographic encoding (2D-STE) strategy to generate a five-dimensional tensor preserving spatial information for 3D convolutions;(2) a learnable wavelet transform convolution (WTConv) module for multi-scale feature extraction;(3) a four-path parallel architecture with a 3D Convolutional Block Attention Module (CBAM-3D) for adaptive feature fusion.

Results

On the Helsinki dataset, balanced using the SMOTE method, the MWAM-CNN model achieved an accuracy of 97.2%, a sensitivity of 98.5%, a specificity of 95.4%, and an AUC of 99.7%. This high performance was achieved with a lightweight design of only 10,110 parameters, demonstrating its efficiency and effectiveness.

Conclusion

The proposed MWAM-CNN provides a robust and efficient solution for neonatal seizure detection. By effectively integrating spatial, temporal, and spectral features through its innovative architecture, the model significantly enhances detection performance while maintaining a lightweight structure suitable for clinical applications.

Le texte complet de cet article est disponible en PDF.

Graphical abstract




Le texte complet de cet article est disponible en PDF.

Highlights

Proposed 2D-STE to encode electrode topology for 3D-convolutions.
Designed a learnable WTConv module for multi-scale feature-analysis.
A four-path architecture with CBAM-3D for adaptive feature-fusion.

Le texte complet de cet article est disponible en PDF.

Keywords : Neonatal seizures detection, Electroencephalogram, Deep learning, Wavelet transform, Attention mechanism


Plan


© 2026  AGBM. Publié par Elsevier Masson SAS. Tous droits réservés.
Ajouter à ma bibliothèque Retirer de ma bibliothèque Imprimer
Export

    Export citations

  • Fichier

  • Contenu

Vol 47 - N° 4

Article 100953- août 2026 Retour au numéro
Article précédent Article précédent
  • A Mixed Reality Approach to Verify the Feasibility of Monitoring Parkinson's Disease Gait Impairments
  • Beatriz Miranda, Cristiana Pinheiro, Helena R. Gonçalves, Ana Margarida Rodrigues, Cristina P. Santos
| Article suivant Article suivant
  • A Bibliometric Analysis of Transcranial Magnetic Stimulation for the Treatment of Pain
  • Lulu Han, Yanze Zhao, Yuting Zhao, Le Yang, Rui Liu

Bienvenue sur EM-consulte, la référence des professionnels de santé.
L’accès au texte intégral de cet article nécessite un abonnement.

Déjà abonné à cette revue ?

Elsevier s'engage à rendre ses eBooks accessibles et à se conformer aux lois applicables. Compte tenu de notre vaste bibliothèque de titres, il existe des cas où rendre un livre électronique entièrement accessible présente des défis uniques et l'inclusion de fonctionnalités complètes pourrait transformer sa nature au point de ne plus servir son objectif principal ou d'entraîner un fardeau disproportionné pour l'éditeur. Par conséquent, l'accessibilité de cet eBook peut être limitée. Voir plus

Mon compte


Plateformes Elsevier Masson

Déclaration CNIL

EM-CONSULTE.COM est déclaré à la CNIL, déclaration n° 1286925.

En application de la loi nº78-17 du 6 janvier 1978 relative à l'informatique, aux fichiers et aux libertés, vous disposez des droits d'opposition (art.26 de la loi), d'accès (art.34 à 38 de la loi), et de rectification (art.36 de la loi) des données vous concernant. Ainsi, vous pouvez exiger que soient rectifiées, complétées, clarifiées, mises à jour ou effacées les informations vous concernant qui sont inexactes, incomplètes, équivoques, périmées ou dont la collecte ou l'utilisation ou la conservation est interdite.
Les informations personnelles concernant les visiteurs de notre site, y compris leur identité, sont confidentielles.
Le responsable du site s'engage sur l'honneur à respecter les conditions légales de confidentialité applicables en France et à ne pas divulguer ces informations à des tiers.


Tout le contenu de ce site: Copyright © 2026 Elsevier, ses concédants de licence et ses contributeurs. Tout les droits sont réservés, y compris ceux relatifs à l'exploration de textes et de données, a la formation en IA et aux technologies similaires. Pour tout contenu en libre accès, les conditions de licence Creative Commons s'appliquent.