[發明專利]一種基于注意力轉換機制的室上性早搏智能分析方法

有效

• 申請號: 202110190988.2
• 申請日: 2021-02-20
• 公開（公告）號: CN112842349B
• 公開（公告）日: 2022-03-11
• 發明（設計）人: 方健;陳洪;李潔;王勝
• 申請（專利權）人: 無錫市中健科儀有限公司
• 主分類號: A61B5/318
• 分類號: A61B5/318;A61B5/346;A61B5/352;A61B5/366;A61B5/364;G06K9/00;G06K9/62;G06N3/08;A61B5/353
• 代理公司: 無錫盛陽專利商標事務所(普通合伙) 32227
• 代理人: 顧吉云;黃瑩

1.一種基于注意力轉換機制的室上性早搏智能分析方法，其特征在于，其包括以下步驟：

S1：獲取待識別心電數據；

S2：基于所述待識別心電數據，繪制全數據時間RR間期散點圖；

S3：在所述全數據時間RR間期散點圖中，搜索RR間期平穩心率片段；

S4：基于正反傳播算法將所有的所述RR間期平穩心率片段進行連接操作，得到所述待識別心電數據對應的主導心率曲線；

S5：基于卷積神經網絡構建節律分類識別模型；

通過帶有原始標簽的訓練數據集對所述節律分類識別模型進行訓練，獲得訓練好的所述節律分類識別模型；

S6：對所述待識別心電數據進行預處理操作，刪除冗余心電數據，獲得待分類心電數據；

S7:基于所述待分類心電數據繪制待分類數據時間RR間期散點圖；

S8：將所述待分類數據時間RR間期散點圖的數據輸入到訓練好的所述節律分類識別模型中，根據所述節律分類識別模型輸出的結果，獲得所述待分類心電數據中每個心拍的節律類型；

S9：基于所述主導心率曲線獲得所述待分類心電數據中每個心拍對應的主導心率；

S10：計算所述待分類心電數據中每個心拍的RR間期提前量；

RR間期提前量 = （心拍的主導RR間期 - 心拍的RR間期）/心拍的主導RR間期

其中，主導RR間期 = 60/主導心率；

S11：基于每個心拍的所述RR間期提前量、每個心拍的節律類型、QRS波形態，判斷出所述待分類心電數據中的每一個室上性早搏類型的心拍。

2.根據權利要求1所述一種基于注意力轉換機制的室上性早搏智能分析方法，其特征在于：步驟S4中，基于正反傳播算法將所有的所述RR間期平穩心率片段進行連接操作，包括以下步驟：

a1：對所有的所述RR間期平穩心率片段進行編號；

設，所述RR間期平穩心率的數目為N個，N≥2；設選取一個所述RR間期平穩心率片段作為起始片段，設其編號為1，順次向右對所有的所述RR間期平穩心率片段進行升序編號，最后一個所述RR間期平穩心率片段的編號為N；

a2：進行正向傳播的掃描操作；

所述正向傳播的操作為：以第k個所述RR間期平穩心率片段為起點，逐個向右掃描每一個心拍，直到遇到下一個所述RR間期平穩心率片段；

a3：將k賦值為1；以第1個所述RR間期平穩心率片段為起點進行所述正向傳播；

獲取第1個所述RR間期平穩心率片段中最右側的心拍，設置為正向基準心拍；

a4： 設:第k個所述RR間期平穩心率片段與其右側的第k+1個所述RR間期平穩心率片段之間存在L個間隔心拍；

從左至右逐個掃描L個所述間隔心拍，直至所有的所述間隔心拍被掃描完畢；

每掃描到一個所述間隔心拍，將當前掃描的所述間隔心拍與所述正向基準心拍的RR間期、QRS波形比對相似度；如果兩者的RR間期、QRS波形相似性高于閾值C，則：將當前掃描的所述間隔心拍的屬性設置為參考心拍，同時將當前掃描的所述間隔心拍設置為所述正向基準心拍，然后繼續掃描下一個所述間隔心拍；否則，繼續掃描下一個所述間隔心拍；

其中，所述閾值C表示心電圖中相鄰的兩次正常竇性心拍的RR間期、QRS波形相似度閾值；

a5：繼續向右掃描，獲取第k+1個所述RR間期平穩心率片段內的首個心拍，設為有效性判斷心拍；

將所述有效性判斷心拍與所述正向基準心拍進行比較；

如果所述有效性判斷心拍與所述正向基準心拍的RR間期、QRS波形相似性高于所述閾值C，則此次的傳播有效性設為有效傳播；否則，此次的傳播有效性設為無效傳播；

a6:判斷傳播有效性的值；

當傳播有效性為有效傳播時，將k+1賦值為k；循環執行步驟a4~a6，直至所有的所述RR間期平穩心率片段都被掃描完畢；

當傳播有效性為無效傳播時，刪除第k+1個所述RR間期平穩心率片段的編號，將第k+2個所述RR間期平穩心率片段的編號賦值為k+1，順次向右對重新對剩余的所述RR間期平穩心率片段進行升序編號；循環執行步驟a4~a6，直至所有的所述RR間期平穩心率片段都被掃描完畢；

a7:所述正向傳播結束后，進行逆向傳播的掃描操作；

重新對所有的N個所述RR間期平穩心率片段按照步驟a1進行編號；以編號為N的所述RR間期平穩心率片段為起點，進行逆向傳播；

所述逆向傳播的操作為：以第n個所述RR間期平穩心率片段為起點，逐個向左掃描每一個心拍，直到遇到下一個所述RR間期平穩心率片段；將第n個所述RR間期平穩心率片段左側的下一個所述RR間期平穩心率片段的編號賦值為n-1，順次向左對所有的所述RR間期平穩心率片段進行降序編號；

a8：將N賦值給n；

獲取第n個所述RR間期平穩心率片段中最左側的心拍，設置為逆向基準心拍；

a9:設:第n個所述RR間期平穩心率片段與其左側的第n-1個所述RR間期平穩心率片段之間存在Q個間隔心拍；

從右至左逐個掃描Q個所述間隔心拍，直至所有的所述間隔心拍被掃描完畢；

每掃描到一個所述間隔心拍，將當前掃描的所述間隔心拍與所述逆向基準心拍的RR間期、QRS波形比對相似度；如果兩者的RR間期、QRS波形相似性高于閾值C，則：將當前掃描的所述間隔心拍的屬性設置為所述參考心拍，同時將當前掃描的所述間隔心拍設置為所述逆向基準心拍；

a10: 繼續向左掃描，獲取第n-1個所述RR間期平穩心率片段內的最后一個心拍，設為有效性判斷心拍；

將所述有效性判斷心拍與所述逆向基準心拍進行比較；

如果所述有效性判斷心拍與所述逆向基準心拍的RR間期、QRS波形相似性高于所述閾值C，則此次傳播有效性設為有效傳播；否則，此次傳播有效性設為無效傳播；

a11:判斷傳播有效性的值；

當傳播有效性為有效傳播時，將n-1賦值為n；循環執行步驟a9~a11，直至所有的所述RR間期平穩心率片段都被掃描完畢；

當傳播有效性為無效傳播時，刪除第n-1個所述RR間期平穩心率片段的編號，將第n-2個所述RR間期平穩心率片段的編號賦值為n-1，順次向左對重新對剩余的所述RR間期平穩心率片段進行降序編號；循環執行步驟a9~a11，直至所有的所述RR間期平穩心率片段都被掃描完畢；

a12:所述逆向傳播結束后，獲取在所述正向傳播、所述逆向傳播過程中，所有的屬性標記為所述參考心拍的所述間隔心拍；基于所有的所述參考心拍、和所有RR間期平穩心率片段內的心拍進行擬合，得到所有心拍的主導RR間期隨時間的變化曲線，記做：主導RR間期曲線；

a13：基于所述主導RR間期曲線，通過心拍的RR間期和心率HR轉換關系，得到所述主導心率曲線；

其中，心率HR=60/ RR間期。