[發明專利]一種基于卷積神經網絡的房性早搏目標檢測裝置

在審

• 申請號: 202011252291.5
• 申請日: 2020-11-11
• 公開（公告）號: CN112587149A
• 公開（公告）日: 2021-04-02
• 發明（設計）人: 朱俊江;黃浩;陳紅巖;張青波
• 申請（專利權）人: 上海數創醫療科技有限公司
• 主分類號: A61B5/352
• 分類號: A61B5/352;A61B5/00
• 代理公司: 蘇州知途知識產權代理事務所(普通合伙) 32299
• 代理人: 馬剛強

1.一種基于卷積神經網絡的房性早搏目標檢測裝置，其特征在于，包括：

數據采集模塊，用于收集若干包含房性早搏且已標注R波波峰的心電信號；

預處理模塊，用于通過數據預處理，對每一條心電信號標注數據標簽，并將標注數據標簽的心電信號數據構成訓練集，所述數據標簽包括所述心電信號不同采樣點處的心拍類型和心拍位置；

神經網絡訓練模塊，用于將所述訓練集中的心電信號數據作為輸入，將所述心電信號不同采樣點處的心拍類型和位置作為輸出，訓練卷積神經網絡模型；

目標檢測模塊，用于獲取實時待檢測心電數據，并輸入訓練好的卷積神經網絡模型，預測異常心拍的類型和異常心拍的位置，從而實現房性早搏的目標檢測。

2.根據權利要求1所述的基于卷積神經網絡的房性早搏目標檢測裝置，其特征在于，所述數據采集模塊收集的心電信號均取自II導聯心電信號，且收集的心電信號包括：包含左束支、房性早搏的心電信號，包含右束支、房性早搏的心電信號以及包含正常、房性早搏的心電信號。

3.根據權利要求2所述的基于卷積神經網絡的房性早搏目標檢測裝置，其特征在于，所述預處理模塊包括：

濾波單元，用于對收集的心電信號進行小波濾波和Fir加窗濾波；

類型標記單元，用于對收集的每一條心電信號的若干個采樣點進行打標，根據已標注的R波波峰，左右截取心拍，標記心拍類型。

4.根據權利要求3所述的基于卷積神經網絡的房性早搏目標檢測裝置，其特征在于，所述類型標記單元還包括：

第一標記元件，用于若標注的R波波峰為正常、左束支、右束支，則將R波波峰位置往左120到往右130的信號段內的采樣點均標記為0.5；

第二標記元件，用于若標注的R波波峰為房性早搏，則將R波波峰位置往左198到往右175的信號段內的采樣點均標記為1；

第三標記元件，用于將第一標記單元和第二標記單元標記后剩余的采樣點均默認為背景點，并標記為0。

5.根據權利要求1所述的基于卷積神經網絡的房性早搏目標檢測裝置，其特征在于，所述卷積神經網絡模型包括編碼單元、系數處理單元和解碼單元；所述編碼單元分為三層卷積，其中，第一層卷積包括第一卷積層和第二卷積層，所述第一卷積層連接第一下采樣層，所述第二卷積層連接第二下采樣層和第三下采樣層；第二層卷積包括第三卷積層和第四卷積層，所述第三卷積層的輸入為第二下采樣層的輸出，所述第四卷積層的輸入為第三下采樣層的輸出，所述第三卷積層連接第四下采樣層，所述第四卷積層連接第五下采樣層和第六下采樣層；第三層卷積包括第五卷積層和第六卷積層，所述第五卷積層的輸入為第五下采樣層的輸出，所述第六卷積層的輸入為第六下采樣層的輸出，所述第五卷積層連接第七下采樣層，所述第六卷積層連接第八下采樣層；

所述系數處理單元包括第一系數處理層、第二系數處理層、第三系數處理層和第四系數處理層，所述第一系數處理層的輸入為第一下采樣層的輸出，所述第二系數處理層的輸入為第四下采樣層的輸出，所述第三系數處理層的輸入為第七下采樣層的輸出，所述第四系數處理層的輸入為第八下采樣層的輸出；

所述解碼單元包括第一上采樣層、第二上采樣層、第三上采樣層、第四上采樣層、第五上采樣層和第六上采樣層，所述第一上采樣層的輸入為第四系數處理層的輸出，所述第二上采樣層的輸入為第三系數處理層的輸出，所述第一上采樣層和第二上采樣層特征連接后輸出至第三上采樣層，所述第四上采樣層的輸入為第二系數處理層的輸出，所述第三上采樣層和第四上采樣層特征連接后輸出至第五上采樣層，所述第六上采樣層的輸入為第一系數處理層的輸出，所述第五上采樣層和第六上采樣層的特征連接后輸出至第七卷積層，第七卷積層的輸出作為第八卷積層的輸入，第八卷積層輸出檢測結果。

6.一種計算機存儲介質，其上存儲有計算機程序，其特征在于，所述計算機程序在被處理器執行時，用于實現權利要求1-5任一項所述檢測裝置的執行過程。