發(fā)布時(shí)間：2021-10-11 05:25

　　目的可穿戴設(shè)備能夠長時(shí)間實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)人體心臟狀況,其在心電信號(hào)監(jiān)測(cè)領(lǐng)域應(yīng)用廣泛。但目前仍沒有公開的來自可穿戴設(shè)備的心電數(shù)據(jù)集,大部分心電信號(hào)分析算法都是針對(duì)醫(yī)院設(shè)備所采集的心電數(shù)據(jù)。因此,本文使用IREALCARE 2.0柔性遠(yuǎn)程心電貼作為心電信號(hào)監(jiān)測(cè)和采集設(shè)備制作了可穿戴設(shè)備的心電數(shù)據(jù)集。針對(duì)可穿戴心電數(shù)據(jù)干擾多、數(shù)據(jù)量大等特點(diǎn),本文提出了一種針對(duì)可穿戴設(shè)備獲得的心電信號(hào)進(jìn)行自動(dòng)分類的深層卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò),稱之為時(shí)空卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)（time-spatial convolutional neural networks, TSCNN）。方法將原始的長時(shí)間心電信號(hào)分割為單個(gè)的心搏并與濾波后不同頻段的心搏數(shù)據(jù)組合成十通道的數(shù)據(jù)輸入到TSCNN中。TSCNN對(duì)每個(gè)心搏使用時(shí)間卷積和空間濾波來提取豐富的特征。采用小卷積核級(jí)聯(lián)卷積的方式提高分類性能,并降低網(wǎng)絡(luò)的參數(shù)量和計(jì)算量。結(jié)果在本文制作的心電數(shù)據(jù)集上進(jìn)行了測(cè)試,并與其他4種心電分類算法:CNN（convolutional neural networks）、RNN（recurrent neural networks）、1-DCNN（1-dimension... 

【文章來源】：中國圖象圖形學(xué)報(bào). 2020,25(10)北大核心CSCD

【文章頁數(shù)】：12 頁

【部分圖文】：

一個(gè)心搏由一個(gè)P波、一個(gè)QRS波和一個(gè)T波構(gòu)成

IREALCARE 2.0的整體外觀如圖2(a)(b)所示。它非常小巧和輕便,大小為8 cm(長)×3.1 cm(寬)×0.8 cm(厚),重量僅為13 g,因此長時(shí)間佩戴也不會(huì)感到不適。圖2(c)(d)顯示了IREALCARE 2.0的組成結(jié)構(gòu)。IREALCARE 2.0的核心組件是印刷電路板(printed circuit board, PCB)(圖2(e))。心電信號(hào)測(cè)量芯片和藍(lán)牙模塊集成在PCB上。其中心電信號(hào)測(cè)量芯片為ADS1291,這是一種用于生物電勢(shì)測(cè)量的低功耗2通道24位的模擬前端。它集成了低噪聲的可編程增益放大器(programmable gain amplifier, PGA)和高分辨率的模數(shù)轉(zhuǎn)換器(analog to digital converter, ADC)。其功能是采集和放大心電信號(hào),并將模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)。由于體積小、功耗低、集成度高和性能優(yōu)異,已廣泛用于醫(yī)療測(cè)量儀器、信號(hào)采集等方面。藍(lán)牙芯片使用的是nrf52832,它具有功能強(qiáng)大、高度靈活、低功耗等特點(diǎn)。IREALCARE2.0主要工作流程如圖3所示。ADS1291芯片用于采集心電信號(hào),并對(duì)心電信號(hào)進(jìn)行濾波和放大,然后將模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)。

IREALCARE2.0主要工作流程如圖3所示。ADS1291芯片用于采集心電信號(hào),并對(duì)心電信號(hào)進(jìn)行濾波和放大,然后將模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)。最后,通過藍(lán)牙將其傳輸?shù)椒⻊?wù)器上進(jìn)行后續(xù)處理。在服務(wù)器中,本文算法會(huì)對(duì)心電信號(hào)進(jìn)行分析和分類,并將結(jié)果傳輸給用戶和醫(yī)生。


本文編號(hào)：3429873