[發明專利]BCG信號的AHI指數檢測方法

有效

• 申請號: 202010008112.7
• 申請日: 2020-01-03
• 公開（公告）號: CN111248916B
• 公開（公告）日: 2023-08-11
• 發明（設計）人: 張必勇
• 申請（專利權）人: 博博科技（蘇州）有限公司
• 主分類號: A61B5/11
• 分類號: A61B5/11;A61B5/00
• 代理公司: 杭州杭誠專利事務所有限公司 33109
• 代理人: 閻忠華

1.一種BCG信號的AHI指數檢測方法，其特征是，包括如下步驟：

(1-1)準備訓練集和測試集；步驟(1-1)包括如下步驟：

收集同一時間段內的AHI病人的BCG信號數據和PSG信號數據，根據PSG設備導出的發生呼吸暫停的時間段A1，將與時間段A1對應的時間段內的BCG數據導出，按照5秒一段進行劃分，將上述數據段標記為0，即包含了呼吸暫停事件；

收集非AHI病人的BCG信號數據，按照5秒一段進行劃分，將上述數據段標記為1，即未包含呼吸暫停事件；

從標記為0的數據段和標記為1的數據段里，選擇80％的數據段作為訓練集，將剩下的20％數據段作為測試集；

(1-2)數據濾出呼吸波；

對S_i進行濾波處理，用二階Butterworth濾波器0.08Hz～0.5Hz帶通濾波，過濾出呼吸波信號S_{i_filter}；

(1-3)特征提取；包括如下步驟：

設定Mean()是計算均值的函數，std()是計算標準差的函數，diff()是計算前后差值的函數，max()是計算最大值的函數，min()是計算最小值的函數，sum()是計算和的函數，cumsum()是計算某維度累積和的函數，length()是計算長度的函數，median()是計算中位數的函數，abs()是計算絕對值的函數，prctile()是計算百分位數的函數，log()是計算對數的函數，envelope()是計算包絡譜的函數，findpeaks()是計算波峰波谷的函數，xcorr()是計算相關性的函數，fft()是快速傅里葉變換的函數，ar()是計算AR模型的函數；

對每一段濾波后的數據段S_{i_filter}進行歸一化得到Seg_{i_filter}：

對S_i進行歸一化得到Seg_i：

利用如下公式獲取Seg_{i_filter}的上界up_i和下界down_i：

[up_i，down_i]＝envelope(Seg_{i_filter}，2fs)；

up_i代表上界，down_i代表下界，up_i和down_i都是數組序列，y，z都是整型數據值；

up_i＝{y_625i-624，y_625i-623，...，y_625i}，

down_i＝{z_625i-624，z_625i-623，...，z_625i}；

對up_i和down_i之差S_updown_i進行一次歸一化，得到S_updown_standard_i：

S_updown_i＝up_i-down_i

使用findpeaks查找波峰：

[pks，pksLocs]＝findpeaks(S_updown_standard_i，fs)

pks和pksLocs分別是波峰和波峰位置，pks和pksLocs都是數組序列，表達形式如下：

pks＝{bf₁，bf₂，...，bf_m}

pksLocs＝{bf_loc₁，bf_loc₂，...，bf_loc_m}

m代表找到的波峰的數量，設j＝1，2，3，...，m；bf_j代表在序列S_updown_standard_i找到的第j個波峰的頂點數值，bf_loc_j代表找到的第j個波峰的頂點在序列S_updown_standard_i的索引值；

使用findpeaks查找波谷：

[vls，vlsLocs]＝findpeaks(-S_updown_standard_i，fs)

vls和vlsLocs分別是波谷和波谷位置，vls和vlsLocs都是數組序列，表達形式如下：

vls＝{bg₁，bg₂，...，bg_l}

vlsLocs＝{bg_loc₁，bg_loc₂，…，bg_loc_l}

l代表找到的波谷的數量，設h＝1，2，3，...，l；bg_h代表在序列S_updown_standard_i找到的第h個波谷的是整型數值的頂點數值，bg_loc_h代表找到的第h個波谷的頂點在序列S_updown_standard_i的是整型數值的索引值；

提取28個特征，28個特征分別為上下界差值均值特征rEnvDiffMean(i)，上下界差值標準差特征rEnvDiffStd(i)，up_i和down_i的相關性比例特征rEnvCorr(i)，波峰數量頻比特征rRateP(i)，

波谷數量頻比特征rRateV(i)，波峰均值百分比特征rSdMedianP(i)，波谷均值百分比特征rSdMedianV(i)，呼吸波峰數量特征rNumPks(i)，呼吸波谷數量特征rNumVls(i)，波峰差異累計和特征rPksCumMax(i)，波谷差異累計和特征rVlsCumMax(i)，ar模型下的10個特征，BCG信號能量值特征tPower(i)，過零率特征tZCR(i)，數據段Seg_i頻譜高能量均值特征fHighMeanNorm(i)，數據段Seg_i頻譜能量波峰特征fBRPeakNorm(i)，數據段S_i頻譜能量波峰特征fHighMean(i)，數據段S_i頻譜中短能量比例特征fMHF(i)，數據段S_i頻譜中長能量比例特征fVHF1(i)；

(1-4)訓練和驗證模型；

(1-5)計算BCG信號的AHI指數。