[發明專利]一種心電映射方法及系統

有效

• 申請號: 202110308434.8
• 申請日: 2021-03-23
• 公開（公告）號: CN113057646B
• 公開（公告）日: 2022-04-22
• 發明（設計）人: 王慧泉;曹豐;連欣;苗佳良
• 申請（專利權）人: 天津工業大學
• 主分類號: A61B5/346
• 分類號: A61B5/346;A61B5/367
• 代理公司: 北京高沃律師事務所 11569
• 代理人: 楊媛媛

1.一種心電映射方法，其特征在于，所述方法包括如下步驟：

采集掌式心電信號；所述掌式心電信號包括若干個完整心電周期；

根據預設截取長度，將所述掌式心電信號劃分為多個掌式心電片段；

對于每一所述掌式心電片段，利用心電映射模型將所述掌式心電片段轉換為標準心電片段；

根據多個所述掌式心電片段的連接順序，連接所有所述標準心電片段，得到與所述掌式心電信號相對應的標準心電信號；

所述方法還包括對BP神經網絡進行訓練，得到心電映射模型；在對BP神經網絡進行訓練，得到心電映射模型之前，所述方法還包括：利用稀疏自編碼器確定BP神經網絡的隱藏層的初始權重參數；

所述利用稀疏自編碼器確定BP神經網絡的隱藏層的初始權重參數具體包括：根據所有歷史掌式心電片段，通過稀疏自編碼器學習所述歷史掌式心電片段的特征，確定所述稀疏自編碼器的編碼層和解碼層的權重參數；根據所述編碼層的權重參數，確定BP神經網絡的隱藏層的初始權重參數；

所述根據所有歷史掌式心電片段，通過稀疏自編碼器學習所述歷史掌式心電片段的特征，確定所述稀疏自編碼器的編碼層和解碼層的權重參數具體包括：按照第二預設個數，將所有歷史掌式心電片段進行分組，得到多組第二集合；以第一組所述第二集合作為第二輸入集合；將所述第二輸入集合輸入稀疏自編碼器，通過編碼層和解碼層得到輸出集合；根據所述第二輸入集合和所述輸出集合，利用第二損失函數，對所述編碼層和解碼層的權重參數進行調整，并以所述第二輸入集合的下一組第二集合作為下一輪的第二輸入集合，返回“將所述第二輸入集合輸入稀疏自編碼器，通過編碼層和解碼層得到輸出集合”的步驟，直至最后一組第二集合被輸入稀疏自編碼器后，完成一次迭代，并返回“按照第二預設個數，將所有歷史掌式心電片段進行分組，得到多組第二集合”的步驟，直至迭代次數達到第二預設次數后，確定所述編碼層和解碼層的權重參數。

2.根據權利要求1所述的一種心電映射方法，其特征在于，所述根據預設截取長度，將所述掌式心電信號劃分為多個掌式心電片段具體包括：

以所述掌式心電信號中的每一個R波作為一個參考點；

對于每一所述參考點，在時間軸的反方向上截取長度為D₁的掌式心電信號，在時間軸的正方向上截取長度為D₂的掌式心電信號，得到與所述參考點相對應的掌式心電片段；D₁和D₂的和為預設截取長度；

利用多個所述參考點，將所述掌式心電信號劃分為多個掌式心電片段。

3.根據權利要求1所述的一種心電映射方法，其特征在于，所述對BP神經網絡進行訓練，得到心電映射模型具體包括：

采集多個歷史掌式心電信號和多個歷史標準心電信號；所述歷史掌式心電信號和所述歷史標準心電信號一一對應；每一所述歷史掌式心電信號和每一所述歷史標準心電信號均包括若干個完整心電周期；

根據所述預設截取長度，將所述歷史掌式心電信號和所述歷史標準心電信號分別進行劃分，得到多個歷史掌式心電片段和多個歷史標準心電片段；所述歷史掌式心電片段和所述歷史標準心電片段一一對應；

按照第一預設個數，將所有所述歷史掌式心電片段進行分組，得到多組第一集合；

以第一組所述第一集合作為第一輸入集合；

將所述第一輸入集合輸入BP神經網絡的隱藏層，得到標準心電計算集合；

根據所述標準心電計算集合和所述第一輸入集合，利用第一損失函數，對所述隱藏層的權重參數進行調整，并以所述第一輸入集合的下一組第一集合作為下一輪的第一輸入集合，返回“將所述第一輸入集合輸入BP神經網絡的隱藏層，得到標準心電計算集合”的步驟，直至最后一組第一集合被輸入所述隱藏層后，完成一次迭代，并返回“按照第一預設個數，將所有所述歷史掌式心電片段進行分組，得到多組第一集合”的步驟，直至迭代次數達到第一預設次數后，得到訓練好的BP神經網絡；所述訓練好的BP神經網絡即為所述心電映射模型。

4.根據權利要求3所述的一種心電映射方法，其特征在于，所述方法還包括：根據所有所述歷史標準心電信號的RR間期，確定所述預設截取長度。