[發(fā)明專利]一種心電信號(hào)R波的檢測(cè)方法及裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010052668.6
• 申請(qǐng)日: 2020-01-17
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN111110228B
• 公開(kāi)（公告）日: 2023-04-18
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 方全;朱濤
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 武漢中旗生物醫(yī)療電子有限公司
• 主分類號(hào): A61B5/352
• 分類號(hào): A61B5/352
• 代理公司: 武漢智嘉聯(lián)合知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 42231
• 代理人: 易賢衛(wèi)

本發(fā)明涉及心電信號(hào)檢測(cè)技術(shù)領(lǐng)域，公開(kāi)了一種心電信號(hào)R波的檢測(cè)方法、裝置及計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)介質(zhì)，其中方法包括以下步驟：收集原始心電信號(hào)建立數(shù)據(jù)集，對(duì)所述原始心電信號(hào)進(jìn)行R波位置標(biāo)注，將標(biāo)注后的原始心電信號(hào)轉(zhuǎn)換為連續(xù)的標(biāo)簽序列；采用語(yǔ)義分割網(wǎng)絡(luò)對(duì)所述數(shù)據(jù)集內(nèi)的原始心電信號(hào)進(jìn)行學(xué)習(xí)得到與所述標(biāo)簽序列相對(duì)應(yīng)的結(jié)果序列；計(jì)算所述標(biāo)簽序列與所述結(jié)果序列的損失值，根據(jù)損失值的梯度修正所述語(yǔ)義分割網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)參數(shù)，得到收斂后的標(biāo)注模型；根據(jù)所述標(biāo)注模型對(duì)待測(cè)心電信號(hào)進(jìn)行R波的檢測(cè)。本發(fā)明具有心電信號(hào)R波檢測(cè)準(zhǔn)確率高，泛用性高的技術(shù)效果。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及心電信號(hào)檢測(cè)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種心電信號(hào)R波的檢測(cè)方法、裝置以及計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)介質(zhì)。

背景技術(shù)

目前，心血管疾病是常見(jiàn)多發(fā)主要慢性疾病之一，而且死亡率一直處于高位，已成為世界性的公共衛(wèi)生問(wèn)題。針對(duì)反應(yīng)心腦血管疾病狀態(tài)的ECG信號(hào)的日常監(jiān)控，分析識(shí)別診斷，具有很高的臨床研究與開(kāi)發(fā)價(jià)值。由于ECG信號(hào)是一種微弱的、非線性的，而且極易受到人體內(nèi)外的多種干擾，因此加大了分析識(shí)別診斷的難度，為了提高心電信號(hào)自動(dòng)分析檢測(cè)系統(tǒng)的精確性，一般情況是在信號(hào)分析之前，對(duì)分析信號(hào)進(jìn)行預(yù)處理，其處理的好壞將直接影響到信號(hào)的分析與診斷的精準(zhǔn)率。在信號(hào)診斷中，心電信號(hào)中的QRS波群檢測(cè)能夠提供很多重要的診斷和評(píng)估信息，在心電信號(hào)的自動(dòng)診斷技術(shù)中顯得尤為重要。在心電信號(hào)識(shí)別系統(tǒng)中，R波定位精準(zhǔn)度直接影響其他特征波的定位。因此，R波的參數(shù)提取對(duì)ECG信號(hào)的分析尤為重要，是區(qū)分正常和病理心律的基礎(chǔ)。

目前對(duì)心電信號(hào)的R波檢測(cè)方法都是通過(guò)數(shù)字信號(hào)變換的方法、數(shù)學(xué)形態(tài)學(xué)方法等傳統(tǒng)方法提取R波的特征，此類方法繁瑣，往往需要對(duì)心電信號(hào)進(jìn)行預(yù)處理，篩選去除壞數(shù)據(jù)，去除信號(hào)中的噪聲、突變，然后提取心電信號(hào)的多種特征，并且由于不同個(gè)體的心電信號(hào)往往存在較大的差異，此類方法的泛用性都不太高。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于克服上述技術(shù)不足，提供一種心電信號(hào)R波的檢測(cè)方法、裝置以及計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)介質(zhì)，解決現(xiàn)有技術(shù)中心電信號(hào)R波提取需要先進(jìn)行信號(hào)預(yù)處理，提取過(guò)程繁瑣，且泛用性不高的技術(shù)問(wèn)題。

為達(dá)到上述技術(shù)目的，本發(fā)明的技術(shù)方案提供一種心電信號(hào)R波的檢測(cè)方法，包括以下步驟：

收集原始心電信號(hào)建立數(shù)據(jù)集，對(duì)所述原始心電信號(hào)進(jìn)行R波位置標(biāo)注，將標(biāo)注后的原始心電信號(hào)轉(zhuǎn)換為連續(xù)的標(biāo)簽序列；

采用語(yǔ)義分割網(wǎng)絡(luò)對(duì)所述數(shù)據(jù)集內(nèi)的原始心電信號(hào)進(jìn)行學(xué)習(xí)得到與所述標(biāo)簽序列相對(duì)應(yīng)的結(jié)果序列；

計(jì)算所述標(biāo)簽序列與所述結(jié)果序列的損失值，根據(jù)損失值的梯度修正所述語(yǔ)義分割網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)參數(shù)，得到收斂后的標(biāo)注模型；

根據(jù)所述標(biāo)注模型對(duì)待測(cè)心電信號(hào)進(jìn)行R波的檢測(cè)。

本發(fā)明還提供了一種心電信號(hào)R波的檢測(cè)裝置，包括處理器以及存儲(chǔ)器，所述存儲(chǔ)器上存儲(chǔ)有計(jì)算機(jī)程序，所述計(jì)算機(jī)程序被所述處理器執(zhí)行時(shí)，實(shí)現(xiàn)所述心電信號(hào)R波的檢測(cè)方法。

本發(fā)明還提供一種計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)介質(zhì)，其上存儲(chǔ)有計(jì)算機(jī)程序，所述計(jì)算機(jī)程序被處理器執(zhí)行時(shí)，實(shí)現(xiàn)所述心電信號(hào)R波的檢測(cè)方法。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果包括：本發(fā)明以基于深度學(xué)習(xí)的圖像的語(yǔ)義分割網(wǎng)絡(luò)為基礎(chǔ)，將原本用于二維圖像數(shù)據(jù)的圖像分割方法應(yīng)用于一維心電信號(hào)；同時(shí)對(duì)原始心電信號(hào)進(jìn)行轉(zhuǎn)換，使其可以應(yīng)用于語(yǔ)義分割網(wǎng)絡(luò)的學(xué)習(xí)訓(xùn)練中。通過(guò)深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的對(duì)心電信號(hào)的R波進(jìn)行有監(jiān)督的訓(xùn)練和學(xué)習(xí)，得到能對(duì)R波進(jìn)行檢測(cè)的標(biāo)注模型。語(yǔ)義分割網(wǎng)絡(luò)自動(dòng)學(xué)習(xí)不同R波的特征，且根據(jù)損失值的梯度對(duì)網(wǎng)絡(luò)參數(shù)進(jìn)行多次修正迭代之后得到的標(biāo)注模型具有極高的R波識(shí)別準(zhǔn)確率。通過(guò)對(duì)大量不同的已標(biāo)注R波位置的心電信號(hào)進(jìn)行學(xué)習(xí)，使得得到的標(biāo)注模型可以適用于不同心電信號(hào)的R波檢測(cè)，具有較高的泛用性。運(yùn)用標(biāo)注模型在對(duì)心電信號(hào)進(jìn)行R波檢測(cè)時(shí)不需要對(duì)信號(hào)進(jìn)行預(yù)處理，極大的簡(jiǎn)化了操作流程。因此，采用本發(fā)明得到的標(biāo)注模型具有精確度高、識(shí)別速度快、抗干擾能力強(qiáng)、泛用性高的優(yōu)點(diǎn)。

附圖說(shuō)明