[發(fā)明專利]針對可穿戴ECG采集設備的心率計算方法及系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010566310.5
• 申請日: 2020-06-19
• 公開（公告）號: CN111685754B
• 公開（公告）日: 2022-05-10
• 發(fā)明（設計）人: 王麗榮;邱勵燊;俞杰;蔡文強;李婉悅;朱文亮;陳雪勤
• 申請（專利權(quán)）人: 蘇州大學
• 主分類號: A61B5/024
• 分類號: A61B5/024;A61B5/318;A61B5/352
• 代理公司: 蘇州市中南偉業(yè)知識產(chǎn)權(quán)代理事務所(普通合伙) 32257
• 代理人: 張榮

1.一種針對可穿戴ECG采集設備的心率計算方法，其特征在于，包括如下步驟：

步驟S1：構(gòu)建網(wǎng)絡訓練模型，由所述網(wǎng)絡訓練模型得到一段心電信號檢測出的R波位置，并計算出所有RR間期的值；

步驟S2：對所述RR間期的值進行升序排序，設定參考值RR_ref，并使RR_ref＝RR_mid，其中，RR_mid是排序后的RR間期值的中位數(shù)；

步驟S3：判斷參考值RR_ref此時是否在RR_low和RR_high之間，且所述RR_low和RR_high分別是正常人心電信號RR間期的邊界值，若RR_ref的值在RR_low和RR_high之間，則進入步驟S4，若RR_ref的值小于RR_low，則在排序后的RR間期值序列中尋找更大的參考值，使ref＝ref+1；若RR_ref的值大于RR_high，則在排序后的RR間期值序列中尋找更小的參考值，使ref＝ref-1，其中ref＝ref+1時，繼續(xù)判斷RR_ref是否在RR_low和RR_high之間，若不在，繼續(xù)尋找更大的參考值，直至參考值在RR_low和RR_high之間為止，若在，判斷ref是否為序列的邊界，若是序列的邊界，則令RR_ref＝RR_mid，進入步驟S4，若不是序列的邊界，則直接進入步驟S4；ref＝ref-1時，繼續(xù)判斷RR_ref是否在RR_low和RR_high之間，若不在，繼續(xù)尋找更小的參考值，直至參考值在RR_low和RR_high之間為止，若在，判斷ref是否為序列的邊界，若是序列的邊界，則令RR_ref＝RR_mid，進入步驟S4，若不是序列的邊界，則直接進入步驟S4；

步驟S4：根據(jù)步驟S3獲得的參考值RR_ref確定RR間期篩選范圍，根據(jù)RR間期篩選范圍對所有的RR間期值進行篩選；

步驟S5：計算篩選后剩余RR間期均值，根據(jù)所述剩余RR間期均值計算心率。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的針對可穿戴ECG采集設備的心率計算方法，其特征在于：所述網(wǎng)絡訓練模型包括第一層、第二層、第三層、第四層、第五層、第六層、第七層，其中所述第一層、第三層、第六層以及第七層均是一維卷積層，所述第二層是最大池化層，所述第四層是上采樣層，所述第五層是拼接層。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的針對可穿戴ECG采集設備的心率計算方法，其特征在于：所述第一層輸出到上采樣層輸出的跳躍連接，連接后再按通道進行合并。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的針對可穿戴ECG采集設備的心率計算方法，其特征在于：所述網(wǎng)絡訓練模型在訓練時，將均方根誤差作為損失函數(shù)。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的針對可穿戴ECG采集設備的心率計算方法，其特征在于：訓練的方法為：使用Adam算法。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的針對可穿戴ECG采集設備的心率計算方法，其特征在于：所述步驟S1之前，還需要對數(shù)據(jù)進行規(guī)整，形成待訓練數(shù)據(jù)。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的針對可穿戴ECG采集設備的心率計算方法，其特征在于：對數(shù)據(jù)進行規(guī)整的方法為：設定心電信號數(shù)據(jù)采樣率，心電信號的輸入長度固定為統(tǒng)一長度，并給心電信號增加不同程度的高斯白噪聲與脈沖噪聲，對心電信號進行不同程度的縮放；將標注好的特征波形位置進行整理，將波形起始點位置轉(zhuǎn)換為對應的標簽，每個通道分別劃分好對應的QRS波段的位置。