[發明專利]一種基于語義分割的多導聯心律失常檢測方法

在審

• 申請號: 202211062921.1
• 申請日: 2022-08-31
• 公開（公告）號: CN115670477A
• 公開（公告）日: 2023-02-03
• 發明（設計）人: 謝寒霜;顏佳逸;吳璠;王震
• 申請（專利權）人: 杭州質子科技有限公司
• 主分類號: A61B5/346
• 分類號: A61B5/346;A61B5/00;G06N3/0464;G06N3/08
• 代理公司: 杭州斯可睿專利事務所有限公司 33241
• 代理人: 王利強

1.一種基于語義分割的多導聯心律失常檢測方法，其特征在于，所述方法包括以下步驟：

(1)獲取訓練數據：從已有心拍標簽的心電信號數據庫中選取心電信號作為訓練數據集，數據集中需至少包含正常心拍、室上性早搏、室性早搏、室早與正常心搏的融合、束支阻滯，室上性逸博，室性逸博，疑問八類，將心電信號統一采樣率，并濾波處理；將預處理后的心電信號按照S個點的固定片段逐條分割，融合分割后的數據作為訓練數據，訓練數據集的每一個片段至少包含上面提到的一種心拍類型；

(2)標定數據標簽：將訓練數據集逐點標記，根據心拍位置，獲取心拍的起始點U點和結束點J點，將U-J點之間的點標記為對應的心拍標簽，其他區域標記為其他類型，每一條固定片段的心電信號得到S個點的標簽序列，融合所有標簽序列作為訓練標簽；

(3)模型構建和訓練：模型由三個并行膨脹卷積模塊和SENet模塊組成，將訓練集的標簽做one-hot編碼，和訓練集一起，按批次輸入模型訓練，訓練多次后，損失不再下降，則保留最好的模型，結束訓練；

(4)分類模型應用：將需要心拍分類的心電信號分割為長度為S個點的數據段，并合并作為測試數據集，再將測試數據集輸入步驟(3)得到的分類模型中，輸出數據段對應的概率序列，選擇大于概率閾值的點保留，統計連續保留點的寬度，若大于設定的寬度閾值，則將連續保留點的中心位置標記為心拍所處的位置，對應的類型標記為心拍的類型。

2.如權利要求1所述的一種基于語義分割的多導聯心律失常檢測方法，其特征在于，所述步驟(1)中，獲取訓練數據的操作步驟如下：

(1-1)訓練數據集為已有心拍類型標簽的心電信號數據庫，數據庫來源不限，信號通道數量不限，可為單導聯也可為多導聯；同時，數據庫需按照心拍標記，至少包含正常心拍、室上性早搏、室性早搏、室早與正常心搏的融合、束滯阻滯，室上性逸博，室性逸博，疑問這八類心拍標簽；

(1-2)將數據集中的心電信號統一重采樣為200Hz，并經過帶通濾波處理，帶通頻率為[0.67～40Hz]，將預處理后的信號按照S個點的固定心電信號段逐條分割，S＝Fs*T，Fs為采樣率，T為時間，T＝30s，合并所有的心電信號段記為trainDataSet，數據維度為N*S*C，N為數據量，S為每個樣本的數據量，C為信號通道數量，C＝1,2…12。

3.如權利要求1或2所述的一種基于語義分割的多導聯心律失常檢測方法，其特征在于，所述步驟(2)中，所述的訓練數據的標簽用0～8表示八個心拍類型和其他類型，根據標注的心拍標簽，，標記不同的數字，標記的范圍是心拍起始位置U點到結束位置J點的區段，以心電信號中已標注的R峰值為中心，向左側100ms范圍尋找最低的拐點作為U點，向右側100ms范圍尋找最低的拐點作為J點，若未找到，則以左側100ms位置處作為U點，右側100ms位置作為J點，U點到J點以外的其他區域標記為其他類型，每個心電信號片段得到S個點的標簽序列，匯總并記為trainLabelSet(N*S*1)。