CN110009711A - 一种心搏组合特征散点图生成方法、终端设备及存储介质 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种心搏组合特征散点图生成方法、终端设备及存储介质，在该方法中，通过选取心搏集合，并选取所需心搏的特征设定为散点图的横坐标和纵坐标的定位类型，将选取的心搏集合生成组合特征散点图。本发明能够充分利用心搏的各种特征来动态组合成散点图，以方便判别人员进行心搏的批量选择和批量标定，提高心搏的判定效率和后续的编辑效率。
Description
技术领域
本发明涉及数据处理领域，尤其涉及一种心搏组合特征散点图生成方法、终端设备及存储介质。
背景技术
心律失常是心血管疾病中重要的一组疾病，动态心电图(Holter)分析系统是检测发作性心律失常、无症状或一过性心肌缺血的检出重要手段。Holter分析系统的特点是数据量大，一般佩戴24小时，可以记录到10万个心搏。而且因为佩戴时的日常活动，心电波形常常会收到各种伪差的干扰，再加上心电波形复杂多变，分析动态心电图是一件耗时耗力的事。
为了加快动态心电图的分析，RR间期散点图作为分析心律失常的重要方法，越来越受到重视。该方法原理是将心搏的前RR间期与后RR间期值分别作为坐标系的横坐标与纵坐标在直角坐标系中绘制图形，反映相邻心搏间期的变化，从而显示心搏间期的全局特征。RR间期散点图可能呈现不同的形态，包括彗星状、扇形等，不同的形状反映不同的心律状态。
但是由于RR间期散点图仅仅利用了心搏之间的间期信息，而一些心律失常并不体现在RR间期上。例如间歇性的束支阻滞，间歇性预激等只是心搏的形态发生了改变，而RR间期和普通的窦性心搏是无法区分的。这个时候RR间期散点图就无能为力了，为了把这类异常心搏筛选出来将需要花费判别人员大量的时间进行逐个判别。
发明内容
针对上述问题，本发明旨在提供一种心搏组合特征散点图生成方法、终端设备及存储介质，充分利用心搏的各种特征来动态组合成散点图，以方便判别人员进行心搏的批量选择和批量标定，提高心搏的判定效率和后续的编辑效率。
具体方案如下：
一种心搏组合特征散点图生成方法，包括：选取心搏集合，并选取所需心搏的特征设定为散点图的横坐标和纵坐标的定位类型，将选取的心搏集合生成组合特征散点图。
进一步的，所述设定散点图的横坐标和纵坐标的定位类型为通过手动输入的方式进行设定。
进一步的，所述设定散点图的横坐标和纵坐标的定位类型为根据心搏集合自动计算的方式进行设定。
进一步的，所述根据心搏集合自动计算的方式为根据心搏集合计算心搏的每个特征的信息熵，选取信息熵中最小的两个特征进行设定。
进一步的，所述根据心搏集合自动计算的方式为根据心搏集合计算心搏的每两个特征之间联合熵，选取联合熵中最小的一个组合中的两个特征进行设定。
进一步的，还包括：根据选定的散点图中的区域，逆向定位到对应的心搏，并显示该区域对应的心搏的列表。
进一步的，还包括：对定位到的心搏的特征进行修改。
进一步的，所述修改为在散点图上设置菜单进行修改。
进一步的，所述修改为在对应的心搏的列表上进行修改。
一种心搏组合特征散点图生成终端设备，包括处理器、存储器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现本发明实施例上述的方法的步骤。
一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现本发明实施例上述的方法的步骤。
本发明采用如上技术方案，能够充分利用心搏的各种特征来动态组合成散点图，以方便判别人员进行心搏的批量选择和批量标定，提高心搏的判定效率和后续的编辑效率。
附图说明
图1所示为本发明实施例一的流程示意图。
图2所示为该实施例中的心搏列表示意图。
图3所示为该实施例中的组合特征散点图。
图4所示为该实施例中的RR间期散点图。
图5所示为该实施例中的组合特征散点图的选定时的示意图。
图6所示为实施例中的三个特征的直方图。
具体实施方式
为进一步说明各实施例，本发明提供有附图。这些附图为本发明揭露内容的一部分，其主要用以说明实施例，并可配合说明书的相关描述来解释实施例的运作原理。配合参考这些内容，本领域普通技术人员应能理解其他可能的实施方式以及本发明的优点。
现结合附图和具体实施方式对本发明进一步说明。
实施例一：
参考图1所示，本发明提供了一种心搏组合特征散点图生成方法，包括以下步骤：
S1：选取心搏集合。
根据不同的场景，选取需要分析的心搏集合。所述心搏集合既可以选取全部24时的心搏全集，也可以根据不同的心搏预分类，选择不同的子类作为分析集合。
进一步，可以自由组合不同的子类，作为选取的待分析的心搏的集合。
该实施例中，根据Holter算法将已经计算出来的心搏，根据其所属类型进行分类(如图2所示，单击左图中的某个心搏就会出现右图对应的该心搏的详细全导联波形)，可以首先划分大类，再将每个大类划分为多个小类。选择一个或多个分类下的所有心搏添加至心搏集合内。在其他的实施例中，本领域技术人员也可以采用其他方式选取，在此不做限制。
S2：设定散点图的横坐标和纵坐标的定位类型，将选取的心搏集合生成组合特征散点图。
该步骤需要将选取的心搏集合生成需要的组合特征散点图，所述组合特征为心搏的对应的特征，如间期、QRS宽度、QRS面积、R波幅度、提前量等等，所述组合特征散点图可以任选上述特征中的两个设定为组合特征散点图的横坐标和纵坐标的定位类型，根据设定的横坐标和纵坐标的定位类型的不同，则会呈现出具有不同的功能的不同的散点图。如将横坐标的定位类型设置为间期，纵坐标的定位类型设置为代偿间期，则绘制的散点图为常见的RR间期散点图，该散点图可以供判定人员参考，判定人员可以根据该散点图进一步用于进行区分判定提前和延迟发生的心搏；将横坐标的定位类型设置为心搏的间期不变化，心搏的QRS面积值设置为纵坐标的定位类型，则会形成一个以间期为横坐标，QRS面积为纵坐标的坐标系，该散点图可以供判定人员参考，判定人员可以根据该散点图进一步用于进行区分判定常见的房早和室早，当横坐标控制不变时，纵坐标发生了变化，则表示在相同的间期情况下，部分心搏的QRS面积与其他心搏有区别，判定人员进行个别查看区分即可。
参考图3，其将横坐标的定位类型设置为QRS宽度，纵坐标的定位类型设置为心搏的QRS面积，将心搏R与心搏R-1的QRS宽度作为某个点的横坐标，将心搏R的QRS面积与心搏R-1的QRS面积作为该点的纵坐标，根据该方法将心搏集合中的所有心搏转换成点，在坐标系中绘制成一个横坐标为QRS宽度，纵坐标为QRS面积的二维散点图。如图4所示为典型的间歇性预激的心律失常心搏所形成的RR间期散点图，对比其与图3可以看出，从常规的RR间期散点图中判定人员无法进行异常心搏的识别，但组合特征散点图通过二维特征的展示则可以很方便的供判定人员进行判定识别。
当用户切换横纵坐标的定位类型时，即是进行输入变量的控制，通过对横纵坐标绘制变量的控制，将对应的X轴与Y轴进行实时切换、计算，最终形成不同形状的二维散点图。
针对散点图的横坐标和纵坐标的定位类型的设定，该实施例中设置了两种设定方式，一种是通过手动输入设定，另一种是根据心搏集合进行自动设定。
在手动输入设定中，直接在操作界面上输入横坐标和纵坐标的定位类型即可，如图3所示，在X、Y的下拉菜单中即可选择横坐标和纵坐标的定位类型。
作为该实施例的生成组合特征散点图的另一种生成方式，是采用自动设定。具体的，根据心搏集合进行自动设定即根据心搏集合中的各心搏，计算心搏对应的每个特征的特征值，根据特征值进行选取。该实施例中，设定了两种特征值的计算方法：
方法(1)：计算每个特征的信息熵H(X)：
H(X)＝-Sum(Pi*log(Pi))
其中，X表示特征，Sum表示求和，Pi表示该特征取值在第i个区间的概率(比例)。
选取信息熵中最小的两个特征来设定为横坐标和纵坐标的定位类型。
方法(2)：计算每两个特征之间联合熵H(X，Y)：
H(X，Y)＝-Sum(P(i,j)*log(P(i,j)))
选取联合熵中最小的一个组合中的两个特征来设定为横坐标和纵坐标的定位类型。
下面列举心搏的三个特征，其直方图(直方图的列数统一为20)如图6所示，这三个特征的概率密度分布分别为：
[0.0566 0.1490 0.3501 0.1276 0.0082 0.0006 0.0002 0.0002 0.00020.0006 0.0016 0.0032 0.0062 0.0105 0.0178 0.0436 0.0638 0.0694 0.0614 0.0293]
[0.0155 0.0326 0.0416 0.0480 0.0369 0.0654 0.0747 0.0723 0.07180.0485 0.0719 0.0639 0.0587 0.0561 0.0350 0.0454 0.0425 0.0479 0.0459 0.0256]
[0.0899 0.1084 0.0415 0.0320 0.0291 0.0259 0.0190 0.0249 0.03400.0431 0.0514 0.0505 0.0494 0.0492 0.0538 0.0627 0.0628 0.0623 0.0555 0.0545]
根据方法(1)，按这三个特征的概率密度分布，带入信息熵的计算公式可以得到其信息熵分别为：
H(特征一)＝3.0021；
H(特征二)＝4.2406；
H(特征三)＝4.2010。
然后选取其最小的两个特征即特征一和特征三作为组合特征散点图的横坐标和纵坐标的定位类型。
根据方法(2)，先统计出联合密度分布，再按公式计算联合熵。
H(特征一，特征二)＝5.8804；
H(特征一，特征三)＝5.4168；
H(特征一，特征三)＝6.9108。
找出最小的组合的联合熵是5.4168，这是由特征一和特征三的联合熵。因此按方法(2)，也是选出了这两个特征作为组合特征散点图的横坐标和纵坐标的定位类型。
由于对于同一个心搏集合，不同的特征所包含的信息量是不一样的。例如对于房颤数据，因其主要特征是RR间期绝对不规则，QRS波形态变化不大，因此RR间期这条特征的区分度就大于QRS波的振幅。上述两种方法中为通过实验验证的区分度较高的两种方法，通过上述的其中任一种方法来自动选取特征设定为散点图的横坐标和纵坐标的定位类型能够在初始时直接生成具有较高区分度的散点图，根据该散点图，判别人员能够通过其完成大部分的判别工作，当该散点图无法满足判别人员的工作需求时，判别人员可以还可以再使用手动输入对横坐标和纵坐标的定位类型进行设定。
为了方便对生成的组合特征散点图进行更好的观察和使用，该实施例中还包括S3：根据选定的散点图中的区域，逆向定位到对应的心搏，并显示该区域对应的心搏的列表。
当散点图根据不同的规则进行绘制后，同一X轴(例：间期相同)，不同Y轴(例：QRS面积不同)的心搏则会有明显的位置区分，反之亦然；通过散点分布位置不同，可以进行不同类型心搏的筛选。该实施例中，所述选定可以为通过鼠标在散点图上进行圈选，当用户圈选了该区域的心搏散点时，采用逆向定位的方法，找到圈选的散点所对应的心搏，在界面展示该区域散点对应的心搏列表，如图5所示。
为了方便对组合特征散点图中心搏的某些特征进行修改，该实施例中还包括S4：对定位到的心搏的特征进行修改。
该实施例中提供了相应的UI操作界面，供用户对已经圈选出来的心搏进行特征修改。
所述修改可以为多种方式，该实施例中提供了两种方式：
(1)直接在散点图上提供菜单修改
(2)在显示对心搏列表上进行批量修改；
本发明实施例一能够充分利用心搏的各种特征来动态组合成散点图，以方便判别人员进行心搏的批量选择和批量标定，提高心搏的判定效率和后续的编辑效率。
实施例二：
本发明还提供一种心搏组合特征散点图生成终端设备，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现本发明实施例一的上述方法实施例中的步骤。
进一步地，作为一个可执行方案，所述心搏组合特征散点图生成终端设备可以是桌上型计算机、笔记本、掌上电脑及云端服务器等计算设备。所述心搏组合特征散点图生成终端设备可包括，但不仅限于，处理器、存储器。本领域技术人员可以理解，上述心搏组合特征散点图生成终端设备的组成结构仅仅是心搏组合特征散点图生成终端设备的示例，并不构成对心搏组合特征散点图生成终端设备的限定，可以包括比上述更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件，例如所述心搏组合特征散点图生成终端设备还可以包括输入输出设备、网络接入设备、总线等，本发明实施例对此不做限定。
进一步地，作为一个可执行方案，所称处理器可以是中央处理单元(CentralProcessing Unit，CPU)，还可以是其他通用处理器、数字信号处理器(Digital SignalProcessor，DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)、现成可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array，FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等，所述处理器是所述心搏组合特征散点图生成终端设备的控制中心，利用各种接口和线路连接整个心搏组合特征散点图生成终端设备的各个部分。
所述存储器可用于存储所述计算机程序和/或模块，所述处理器通过运行或执行存储在所述存储器内的计算机程序和/或模块，以及调用存储在存储器内的数据，实现所述心搏组合特征散点图生成终端设备的各种功能。所述存储器可主要包括存储程序区和存储数据区，其中，存储程序区可存储操作系统、至少一个功能所需的应用程序；存储数据区可存储根据手机的使用所创建的数据等。此外，存储器可以包括高速随机存取存储器，还可以包括非易失性存储器，例如硬盘、内存、插接式硬盘，智能存储卡(Smart Media Card,SMC)，安全数字(Secure Digital,SD)卡，闪存卡(Flash Card)、至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他易失性固态存储器件。
本发明还提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现本发明实施例上述方法的步骤。
所述心搏组合特征散点图生成终端设备集成的模块/单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明实现上述实施例方法中的全部或部分流程，也可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的计算机程序可存储于一计算机可读存储介质中，该计算机程序在被处理器执行时，可实现上述各个方法实施例的步骤。其中，所述计算机程序包括计算机程序代码，所述计算机程序代码可以为源代码形式、对象代码形式、可执行文件或某些中间形式等。所述计算机可读介质可以包括：能够携带所述计算机程序代码的任何实体或装置、记录介质、U盘、移动硬盘、磁碟、光盘、计算机存储器、只读存储器(ROM，ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)以及软件分发介质等。
尽管结合优选实施方案具体展示和介绍了本发明，但所属领域的技术人员应该明白，在不脱离所附权利要求书所限定的本发明的精神和范围内，在形式上和细节上可以对本发明做出各种变化，均为本发明的保护范围。
Claims (11)
1.一种心搏组合特征散点图生成方法，其特征在于，包括：选取心搏集合，并选取所需心搏的特征设定为散点图的横坐标和纵坐标的定位类型，将选取的心搏集合生成组合特征散点图。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述设定散点图的横坐标和纵坐标的定位类型为通过手动输入的方式进行设定。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述设定散点图的横坐标和纵坐标的定位类型为根据心搏集合自动计算的方式进行设定。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于：所述根据心搏集合自动计算的方式为根据心搏集合计算心搏的每个特征的信息熵，选取信息熵中最小的两个特征进行设定。
5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于：所述根据心搏集合自动计算的方式为根据心搏集合计算心搏的每两个特征之间联合熵，选取联合熵中最小的一个组合中的两个特征进行设定。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：还包括：根据选定的散点图中的区域，逆向定位到对应的心搏，并显示该区域对应的心搏的列表。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于：还包括：对定位到的心搏的特征进行修改。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于：所述修改为在散点图上设置菜单进行修改。
9.根据权利要求7所述的方法，其特征在于：所述修改为在对应的心搏的列表上进行修改。
10.一种心搏组合特征散点图生成终端设备，其特征在于：包括处理器、存储器以及存储在所述存储器中并在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现如权利要求1～9中任一所述方法的步骤。
11.一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1～9中任一所述方法的步骤。
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