JP6831944B1 - How to extend ECG data and its devices, electronic devices and media - Google Patents
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Abstract
本開示の実施例は、心電図データの拡張方法並びにその装置、電子機器及び媒体を開示する。この心電図データ拡張方法は、心電図データを取得するステップと、前記心電図データを処理して複数の心拍データを取得するステップと、前記複数の心拍データのうち少なくとも2つの心拍データに基づいて、拡張データを生成するステップとを含む。それにより、心電図データに対してデータ拡張を行うことができ、学習用データセットのデータ量を増加させることができ、そして、機械学習のモデルを十分に訓練して、訓練済みモデルの表現を高めることができる。【選択図】なしThe embodiments of the present disclosure disclose a method for expanding ECG data and its devices, electronic devices and media. This electrocardiogram data expansion method is based on a step of acquiring electrocardiogram data, a step of processing the electrocardiogram data to acquire a plurality of heartbeat data, and at least two heartbeat data among the plurality of heartbeat data. Includes steps to generate. It allows data expansion on ECG data, increases the amount of data in the training dataset, and fully trains the machine learning model to enhance the representation of the trained model. be able to. [Selection diagram] None
Description
本開示は医療技術の分野に関し、具体的には、心電図データの拡張方法並びにその装置、電子機器及び媒体に関する。 The present disclosure relates to the field of medical technology, and specifically to a method for expanding electrocardiogram data and its device, electronic device and medium.
データ拡張は、深層学習によく使用されている技巧の1つであり、主に学習用データセットを増加させ、データセットをできるだけ多様にして、訓練済みモデルの汎化能力をより強くするために使用される。実際においては、すべての拡張方式が現実の学習用データに適するわけではない。データセットの特徴に応じて、どのデータ拡張方式を使用するかを決定する必要がある。現在のデータ拡張は主に水平/垂直反転、回転、拡大縮小、クロッピング、カット、平行移動、コントラスト、色ジッター、ノイズなどを含む。 Data expansion is one of the most commonly used techniques for deep learning, primarily to increase the training dataset, make the dataset as diverse as possible, and increase the generalization ability of the trained model. used. In practice, not all extended methods are suitable for real-world learning data. Depending on the characteristics of the dataset, it is necessary to decide which data expansion method to use. Current data extensions primarily include horizontal / vertical inversion, rotation, scaling, cropping, cutting, translation, contrast, color jitter, noise and more.
心電図は、心電図測定装置を使用して、体表から心臓の各動きのサイクルで発生する電気活動の変化が記録されたパターンを示すものであり、各セグメントの信号には、特定の医学的意義がある。しかし、反転、回転、クロッピングなどの従来のデータ拡張方法の使用は、心電図の医学的意義を破壊し、機械学習モデルの訓練に有効な効果を果たすことができない。つまり、一般的な画像処理のデータ拡張手段は、心電信号のデータ拡張に適用することができない。 An electrocardiogram shows a pattern in which changes in electrical activity that occur in each cycle of heart movement from the body surface are recorded using an electrocardiogram measuring device, and the signals in each segment have specific medical significance. There is. However, the use of traditional data expansion methods such as inversion, rotation, and cropping destroys the medical significance of electrocardiograms and cannot be effective in training machine learning models. That is, general image processing data expansion means cannot be applied to data expansion of electrocardiographic signals.
本開示の実施例は、関連技術における問題を解決するための心電図データ拡張方法、装置、電子機器及び媒体を提供する。 The embodiments of the present disclosure provide ECG data expansion methods, devices, electronic devices and media for solving problems in related techniques.
第1態様では、本開示の実施例は、心電図データの拡張方法を提供する。この方法は、
心電図データを取得するステップと、
前記心電図データを処理して複数の心拍データを取得するステップと、
前記複数の心拍データのうち少なくとも2つの心拍データに基づいて、機械学習における学習用データの拡張データを生成するステップとを含む。
In a first aspect, the embodiments of the present disclosure provide a method of expanding ECG data. This method
Steps to get ECG data and
A step of processing the electrocardiogram data to acquire a plurality of heart rate data, and
It includes a step of generating extended data of learning data in machine learning based on at least two heartbeat data among the plurality of heartbeat data.
第1態様を参照して、本開示の第1態様の第1実施形態では、前記心電図データを処理して複数の心拍データを取得する前記ステップは、
前記心電図データを前処理するステップと、
前処理された心電図データに対して心拍識別を行って、複数の心拍データを取得するステップとを含む。
With reference to the first aspect, in the first embodiment of the first aspect of the present disclosure, the step of processing the electrocardiogram data to acquire a plurality of heart rate data is
The step of preprocessing the electrocardiogram data and
It includes a step of performing heartbeat identification on the preprocessed electrocardiogram data and acquiring a plurality of heartbeat data.
第1態様の第1実施形態を参照して、本開示の第1態様の第2実施形態では、前記前処理は、
離散ウェーブレット変換によって前記心電図データに対してマルチレベルウェーブレット分解を行って、最低レベルの近似値をゼロに設定し、離散ウェーブレット再構成によってベースライン較正後の心電図データを取得するステップを含む。
With reference to the first embodiment of the first aspect, in the second embodiment of the first aspect of the present disclosure, the pretreatment is
It includes a step of performing a multi-level wavelet decomposition on the electrocardiogram data by a discrete wavelet transform, setting the lowest level approximation to zero, and acquiring the electrocardiogram data after baseline calibration by discrete wavelet reconstruction.
第1態様の第1実施形態又は第2実施形態を参照して、本開示の第1態様の第3実施形態では、前記前処理は、
定常ウェーブレット変換によって前記心電図データに対してマルチレベルウェーブレット分解を行って、詳細値に対して閾値フィルタリングを行い、定常ウェーブレット再構成によってノイズ低減後の心電図データを取得するステップを含む。
In the third embodiment of the first aspect of the present disclosure, with reference to the first embodiment or the second embodiment of the first aspect, the pretreatment is performed.
It includes a step of performing multi-level wavelet decomposition on the electrocardiogram data by stationary wavelet transform, performing threshold filtering on detailed values, and acquiring electrocardiogram data after noise reduction by stationary wavelet reconstruction.
第1態様の第1実施形態を参照して、本開示の第1態様の第4実施形態では、前処理された心電図データに対して心拍識別を行って複数の心拍データを取得する前記ステップは、
前処理された心電図データにおける第1誘導の誘導データに対して、定常ウェーブレット変換によってマルチレベルウェーブレット分解を行って、分解結果を取得するステップと、
前記分解結果に対して特徴識別を行って、前記第1誘導の誘導データにおけるR波の波ピークの位置を確定するステップと、
前記第1誘導の誘導データにおけるR波の波ピークの位置に基づいて、前記第1誘導及び/又は他の誘導の誘導データを複数の心拍データに分割するステップとを含む。
With reference to the first embodiment of the first aspect, in the fourth embodiment of the first aspect of the present disclosure, the step of performing heartbeat identification on the preprocessed electrocardiogram data and acquiring a plurality of heartbeat data is ,
A step of performing multi-level wavelet decomposition by stationary wavelet transform on the lead data of the first lead in the preprocessed electrocardiogram data and acquiring the decomposition result, and
A step of performing feature identification on the decomposition result and determining the position of the wave peak of the R wave in the guidance data of the first lead, and
It includes a step of dividing the lead data of the first lead and / or other leads into a plurality of heart rate data based on the position of the wave peak of the R wave in the lead data of the first lead.
第1態様を参照して、本開示の第1態様の第5実施形態では、前記複数の心拍データのうち少なくとも2つの心拍データに基づいて、拡張データを生成する前記ステップは、
前記複数の心拍データから第1心拍データ及び第2心拍データを確定するステップと、
前記第1心拍データと第2心拍データとのうち少なくとも1種の誘導データが接合可能である場合、第3心拍データを生成されるように前記第1心拍データと第2心拍データとを接合するステップと、
前記第1心拍データ及び/又は第2心拍データのラベルを取得するステップと、
前記第1心拍データ及び/又は第2心拍データのラベルに基づいて、前記第3心拍データのラベルを確定し、ラベル付き第3心拍データを拡張データとして確定するステップとを含む。
With reference to the first aspect, in the fifth embodiment of the first aspect of the present disclosure, the step of generating extended data based on at least two heartbeat data among the plurality of heartbeat data is
A step of determining the first heartbeat data and the second heartbeat data from the plurality of heartbeat data, and
When at least one of the guidance data of the first heartbeat data and the second heartbeat data can be joined, the first heartbeat data and the second heartbeat data are joined so as to generate the third heartbeat data. Steps and
The step of acquiring the label of the first heart rate data and / or the second heart rate data, and
It includes a step of determining the label of the third heart rate data based on the label of the first heart rate data and / or the second heart rate data, and determining the labeled third heart rate data as extended data.
第1態様の第5実施形態を参照して、本開示の第1態様の第6実施形態では、前記第1心拍データと第2心拍データとのうち少なくとも1種の誘導データが接合可能である場合、第3心拍データを生成されるように前記第1心拍データと第2心拍データとを接合する前記ステップは、
誘導データの種類毎に対して、前記第1心拍データと第2心拍データとにおける当該種類の誘導データが、同じR波方向を有し且つR波後の予め設定された時間内にゼロクロス点がある条件を満たす場合、前記ゼロクロス点の位置に基づいて、前記第1心拍データと第2心拍データとにおける前記種類の誘導データを、仮心拍データの当該種類の誘導データとして接合するステップと、前記条件が満たされない場合は、前記第2心拍データの前記種類の誘導データを、仮心拍データの当該種類の誘導データとして確定するステップと、
前記仮心拍データと第2心拍データとが完全同一でない場合、前記仮心拍データを第3心拍データとして確定するステップとを含む。
In the sixth embodiment of the first aspect of the present disclosure with reference to the fifth embodiment of the first aspect, at least one of the guidance data of the first heartbeat data and the second heartbeat data can be joined. In the case, the step of joining the first heart rate data and the second heart rate data so as to generate the third heart rate data is
For each type of guidance data, the guidance data of the type in the first heartbeat data and the second heartbeat data have the same R wave direction, and a zero cross point occurs within a preset time after the R wave. When a certain condition is satisfied, the step of joining the kind of guidance data in the first heartbeat data and the second heartbeat data as the guidance data of the kind of false heartbeat data based on the position of the zero cross point, and the step If the conditions are not satisfied, the step of determining the guidance data of the type of the second heartbeat data as the guidance data of the type of the false heartbeat data, and
When the false heartbeat data and the second heartbeat data are not exactly the same, the step of determining the false heartbeat data as the third heartbeat data is included.
第2態様では、本開示の実施例は、心電図データ拡張装置を提供する。この装置は、
心電図データを取得するように構成されている取得モジュールと、
前記心電図データを処理して複数の心拍データを取得するように構成されている処理モジュールと、
前記複数の心拍データのうち少なくとも2つの心拍データに基づいて、機械学習における学習用データの拡張データを生成するように構成されている生成モジュールとを含む。
In a second aspect, the embodiments of the present disclosure provide an electrocardiogram data expansion device. This device
An acquisition module that is configured to acquire ECG data, and
A processing module configured to process the electrocardiogram data and acquire a plurality of heart rate data,
It includes a generation module configured to generate extended data of learning data in machine learning based on at least two heartbeat data out of the plurality of heartbeat data.
第3態様では、本開示の実施例は電子機器を提供する。この電子機器は、メモリとプロセッサーを含む。前記メモリは、1つ又は複数のコンピュータ命令を記憶するために使用され、前記1つ又は複数のコンピュータ命令は、第1態様及び第1態様の第1〜第6実施形態のいずれかに記載の方法を実現するように前記プロセッサーによって実行される。 In a third aspect, the embodiments of the present disclosure provide an electronic device. This electronic device includes a memory and a processor. The memory is used to store one or more computer instructions, wherein the one or more computer instructions are described in any of the first and first embodiments, first to sixth embodiments. It is performed by the processor to realize the method.
第4態様では、本開示の実施例は、コンピュータ命令が記憶されているコンピュータ読み取り可能な記憶媒体を提供する。このコンピュータ命令は、第1態様及び第1態様の第1〜第6実施形態のいずれかに記載の方法を実現するようにプロセッサーによって実行される。 In a fourth aspect, the embodiments of the present disclosure provide a computer-readable storage medium in which computer instructions are stored. This computer instruction is executed by the processor so as to realize the method according to any one of the first aspect and the first to sixth embodiments of the first aspect.
本開示の実施例によって提供される技術的解決策によれば、心電図データを取得し、前記心電図データを処理して複数の心拍データを取得し、前記複数の心拍データのうち少なくとも2つの心拍データに基づいて、機械学習における学習用データの拡張データを生成することによって、心電図データに対してデータ拡張を行うことができ、学習用データセットのデータ量を増加させることができ、そして、機械学習のモデルを十分に訓練して、訓練済みモデルのパフォーマンスを高めることができる。 According to the technical solution provided by the embodiments of the present disclosure, the electrocardiogram data is acquired, the electrocardiogram data is processed to obtain a plurality of heartbeat data, and at least two heartbeat data out of the plurality of heartbeat data are obtained. By generating extended data for training data in machine learning based on, data expansion can be performed on the electrocardiogram data, the amount of data in the training dataset can be increased, and machine learning. You can train your model well to improve the performance of your trained model.
上記の一般的な説明および以下の詳細な説明は、例示的かつ説明的なものにすぎず、本開示を限定するものではないことを理解されたい。 It should be understood that the general description above and the detailed description below are merely exemplary and descriptive and do not limit this disclosure.
添付の図面を参照しながら、以下の非限定的な実施形態を詳細に説明することにより、本開示の他の特徴、目的及び利点はより明らかになる。
以下、本開示の例示的な実施例は、当業者がそれらを容易に実施できるように、添付の図面を参照して詳細に説明する。また、明確にするために、例示的な実施例の説明に関係のない部分は、添付の図面で省略されている。 Hereinafter, exemplary embodiments of the present disclosure will be described in detail with reference to the accompanying drawings so that those skilled in the art can readily implement them. Also, for clarity, parts unrelated to the description of the exemplary embodiments are omitted in the accompanying drawings.
本開示では、「含む」や「有する」などの用語は、本明細書に開示される特徴、数字、ステップ、行為、部材、部分又はそれらの組み合わせの存在を示すことを意図し、1つ又は複数の他の特徴、数字、ステップ、行為、部材、部分又はそれらの組み合わせの存在の可能性を排除することを意図しないことを理解されたい。 In the present disclosure, terms such as "including" and "having" are intended to indicate the existence of features, numbers, steps, acts, components, parts or combinations thereof disclosed herein. It should be understood that it is not intended to rule out the possibility of the existence of multiple other features, numbers, steps, acts, members, parts or combinations thereof.
また、本開示の実施例と実施例における特徴は、矛盾がない場合、互いに組み合わせることができることに留意されたい。以下、本開示は、添付の図面を参照し、実施例と併せて詳細に説明する。 It should also be noted that the embodiments of the present disclosure and the features of the embodiments can be combined with each other if there is no contradiction. Hereinafter, the present disclosure will be described in detail together with examples with reference to the accompanying drawings.
ラベル付きデータセットの構築は、膨大な仕事量が必要となる。また、人々の異なる疾患の発症率が異なり、臨床医学で直接収集されたデータセットには、カテゴリーデータ量が不均衡であるという問題が多い。データセットのデータ量が不十分であるか、異なるカテゴリーのデータ量が不均衡であると、例えば分類の正確率が低くなり、再現率が低くなるなど、機械学習アルゴリズムのパフォーマンスが低下する。 Building a labeled dataset requires a huge amount of work. In addition, the incidence of different diseases among people is different, and there are many problems that the amount of categorical data is imbalanced in the data sets collected directly in clinical medicine. Insufficient data volumes in a dataset or imbalanced data volumes in different categories can reduce the performance of machine learning algorithms, for example, poor classification accuracy and low recall.
心電図は、心電図測定装置を使用して、体表から心臓の各動きのサイクルで発生する電気活動の変化が記録されたパターンを示すものであり、各セグメントの信号には、特定の医学的意義がある。しかし、反転、回転、クロッピングなどの従来のデータ拡張方法の使用は、心電図の医学的意義を破壊し、機械学習モデルの学習に有効な効果を果たすことができない。つまり、一般的な画像処理のデータ拡張手段は、心電信号のデータ拡張に適用することができない。 An electrocardiogram shows a pattern in which changes in electrical activity that occur in each cycle of heart movement from the body surface are recorded using an electrocardiogram measuring device, and the signals in each segment have specific medical significance. There is. However, the use of traditional data expansion methods such as inversion, rotation, and cropping destroys the medical significance of electrocardiograms and cannot be effective in learning machine learning models. That is, general image processing data expansion means cannot be applied to data expansion of electrocardiographic signals.
本開示の実施例によって提供される技術的解決策によれば、心電図データを取得し、前記心電図データを処理して複数の心拍データを取得し、前記複数の心拍データの少なくとも2つの心拍データに基づいて、機械学習における学習用データの拡張データを生成することによって、心電図データに対してデータ拡張を行うことができ、学習用データセットのデータ量を増加させることができ、そして、機械学習のモデルを十分に訓練して、訓練済みモデルのパフォーマンスを高めることができる。 According to the technical solution provided by the embodiments of the present disclosure, the electrocardiogram data is acquired, the electrocardiogram data is processed to obtain a plurality of heartbeat data, and at least two heartbeat data of the plurality of heartbeat data are obtained. Based on this, by generating extended data for training data in machine learning, data expansion can be performed on the electrocardiogram data, the amount of data in the training dataset can be increased, and machine learning You can train your model well to improve the performance of your trained model.
図1は、本開示の実施例に係る心電図データの拡張方法のフローチャートを示す。
図1に示すように、この方法はステップS101〜S103を含む。
FIG. 1 shows a flowchart of an electrocardiogram data expansion method according to an embodiment of the present disclosure.
As shown in FIG. 1, this method includes steps S101 to S103.
ステップS101では、心電図データを取得する。
ステップS102では、前記心電図データを処理して複数の心拍データを取得する。
ステップS103では、前記複数の心拍データの少なくとも2つの心拍データに基づいて、機械学習における学習用データの拡張データを生成する。
In step S101, the electrocardiogram data is acquired.
In step S102, the electrocardiogram data is processed to acquire a plurality of heartbeat data.
In step S103, extended data of learning data in machine learning is generated based on at least two heartbeat data of the plurality of heartbeat data.
本開示の実施例によって提供される技術的解決策によれば、心電図データを取得し、前記心電図データを処理して複数の心拍データを取得し、前記複数の心拍データの少なくとも2つの心拍データに基づいて、機械学習における学習用データの拡張データを生成することによって、心電図データに対してデータ拡張を行うことができ、学習用データセットのデータ量を増加させることができ、そして、機械学習のモデルを十分に訓練して、訓練済みモデルのパフォーマンスを高めることができる。 According to the technical solution provided by the embodiments of the present disclosure, the electrocardiogram data is acquired, the electrocardiogram data is processed to obtain a plurality of heartbeat data, and at least two heartbeat data of the plurality of heartbeat data are obtained. Based on this, by generating extended data for training data in machine learning, data expansion can be performed on the electrocardiogram data, the amount of data in the training dataset can be increased, and machine learning You can train your model well to improve the performance of your trained model.
図2は、本開示の実施例に係る心電図データの模式図を示す。図2に示すように、心電図データは連続的に収集され、一般的に複数の心拍を含むので、一定の周期性の特徴を有する。各心拍にある最大の波ピークはR波と呼ばれる。R波は顕著な特徴を有するため、心拍を分割する基準として使用され得る。 FIG. 2 shows a schematic diagram of electrocardiogram data according to the embodiment of the present disclosure. As shown in FIG. 2, the electrocardiogram data is continuously collected and generally contains a plurality of heartbeats, and thus has a characteristic of constant periodicity. The largest wave peak in each heartbeat is called the R wave. The R wave has distinctive features and can be used as a reference for dividing the heartbeat.
心電図の専門用語では、心電図を記録する際に人体の体表に取り付ける電極の配置位置、電極と増幅器の接続方式は心電図の誘導と呼ばれる。一般的に使用される誘導は12種類あり、それぞれ第I誘導、第II誘導、第III誘導、aVR誘導、aVL誘導、aVF誘導、V1誘導、V2誘導、V3誘導、V4誘導、V5誘導及びV6誘導である。すべての誘導の心電信号は、ほぼ同時に検出される。それらは、R波の分布密度や位置などに関してほぼ同じである。図2で例示される心電図データは1つの誘導データのみであり、他の誘導データもそれと類似する可能性がある。 In ECG terminology, the placement of electrodes attached to the surface of the human body when recording an electrocardiogram, and the connection method between the electrodes and the amplifier are called ECG induction. There are 12 types of commonly used leads, which are lead I, lead II, lead III, lead aVR, lead aVL, lead aVF, lead V1, lead V2, lead V3, lead V4, lead V5 and lead V6, respectively. It is an induction. The electrocardiographic signals of all leads are detected at about the same time. They are almost the same in terms of distribution density and position of R waves. The electrocardiogram data exemplified in FIG. 2 is only one lead data, and other lead data may be similar thereto.
本開示の実施例によれば、前記心電図データを処理して複数の心拍データを取得する前記ステップは、前記心電図データを前処理し、前処理された心電図データに対して心拍識別を行って複数の心拍データを取得するステップを含む。 According to the embodiment of the present disclosure, the step of processing the electrocardiogram data and acquiring a plurality of heartbeat data is a plurality of steps of preprocessing the electrocardiogram data and performing heartbeat identification on the preprocessed electrocardiogram data. Includes steps to acquire heart rate data for.
本開示の実施例によって提供される技術的解決策によれば、前記心電図データを前処理し、前処理された心電図データに対して心拍識別を行って複数の心拍データを取得することによって、心電図データに対してデータ拡張を行うことができ、学習用データのデータ量を増加させることができ、そして、機械学習のモデルを十分に訓練して、モデルの表現を高めることができる。 According to the technical solution provided by the embodiments of the present disclosure, the electrocardiogram is obtained by preprocessing the electrocardiogram data, performing heartbeat identification on the preprocessed electrocardiogram data, and acquiring a plurality of heartbeat data. Data can be expanded on the data, the amount of data for training can be increased, and the machine learning model can be sufficiently trained to enhance the representation of the model.
本開示の実施例によれば、前記前処理は、離散ウェーブレット変換によって前記心電図データに対してマルチレベルウェーブレット分解を行って、最低レベルの近似値をゼロに設定し、離散ウェーブレット再構成によってベースライン較正後の心電図データを取得するステップを含む。 According to the embodiments of the present disclosure, the preprocessing performs multi-level wavelet decomposition on the electrocardiogram data by discrete wavelet transform, sets the lowest level approximation to zero, and baselines by discrete wavelet reconstruction. Includes steps to acquire electrocardiogram data after calibration.
ウェーブレット変換は、信号の時間周波数分析及び処理を実行する理想的なツールである。コンピュータで一般的に使用されるウェーブレット変換アルゴリズムはmallatアルゴリズムである。このアルゴリズムの中心的なアイデアは、フィルタを使用してウェーブレット変換を実行することである。 The wavelet transform is an ideal tool for performing time-frequency analysis and processing of signals. The wavelet transform algorithm commonly used in computers is the mallat algorithm. The central idea of this algorithm is to use a filter to perform the wavelet transform.
元の入力信号Sは、2つの相補的フィルタ(ローパスフィルタとハイパスフィルタ)を通過してAとDの2つの信号を生成する。Aは信号の近似値(低周波フィルタで取得された値)であり、Dは信号の詳細値(高周波フィルタで取得された値)である。このような一対のフィルタによる原信号の分解は、1レベル分解と呼ばれる。信号の分解過程を繰り返すことができる。即ち、マルチレベル分解を実行することができる。高周波数成分をさらに分解せず、低周波数成分を継続的に分解すると、より低い周波数の成分を取得し、ウェーブレット分解ツリーを形成することができる。必要に応じて、分解レベル数を決定することができる。 The original input signal S passes through two complementary filters (low-pass filter and high-pass filter) to generate two signals, A and D. A is an approximate value of the signal (value acquired by the low frequency filter), and D is a detailed value of the signal (value acquired by the high frequency filter). Decomposition of the original signal by such a pair of filters is called one-level decomposition. The signal decomposition process can be repeated. That is, multi-level decomposition can be performed. By continuously decomposing the low frequency components without further decomposing the high frequency components, lower frequency components can be obtained and a wavelet decomposition tree can be formed. If desired, the number of decomposition levels can be determined.
本開示の実施例では、離散ウェーブレット変換(DWT)を採用して、各レベルの分解後にデータをダウンサンプリングするため、データ量が比較的小さく、計算が比較的速い。レベル数が増え続けると、得られる低周波数成分の解像度は徐々に低下する。対照的に、離散ウェーブレット再構成アルゴリズム(IDWT)は、アップサンプリングとフィルタリングの2つの過程を含む。アップサンプリングとは、ダウンサンプリングデータの間に0を挿入することを意味する。 In the embodiments of the present disclosure, the discrete wavelet transform (DWT) is adopted to downsample the data after each level of decomposition, so that the amount of data is relatively small and the calculation is relatively fast. As the number of levels continues to increase, the resolution of the resulting low frequency components gradually decreases. In contrast, the Discrete Wavelet Reconstruction Algorithm (IDWT) involves two processes: upsampling and filtering. Upsampling means inserting 0 between the downsampling data.
ベースライン変動の除去中に使用されるウェーブレットは、db5ウェーブレットである。図3に示すように、DWTを使用して信号に対して9レベルのウェーブレット分解を実行した後、最低レベルの近似値をゼロに設定してから、IDWTを実行すると、ベースライン変動を除去した後の心電信号を取得することができる。 The wavelet used during baseline variation elimination is the db5 wavelet. As shown in FIG. 3, the baseline variation was removed by performing a 9-level wavelet decomposition on the signal using the DWT, setting the lowest level approximation to zero, and then performing the IDWT. Later electrocardiographic signals can be obtained.
本開示の実施例によって提供される技術的解決策によれば、離散ウェーブレット変換によって前記心電図データに対してマルチレベルウェーブレット分解を行って、最低レベルの近似値をゼロに設定し、離散ウェーブレット再構成によってベースライン較正後の心電図データを取得することで、心電図データに対してベースライン較正をよりよく行うことができる。 According to the technical solution provided by the embodiments of the present disclosure, the discrete wavelet transform is used to perform a multi-level wavelet decomposition on the electrocardiogram data to set the lowest level approximation to zero and discrete wavelet reconstruction. By acquiring the electrocardiogram data after the baseline calibration, the baseline calibration can be performed better on the electrocardiogram data.
本開示の実施例によれば、前処理過程では、ベースライン較正に加えて、ノイズ低減処理を実行することもできる。心電図データセットは、筋電干渉及び50/60Hzの商用周波数ノイズを含む。例えば、ウェーブレット変換閾値法を使用して、心電信号の高周波ノイズを除去することができる。 According to the embodiments of the present disclosure, noise reduction processing can also be performed in addition to baseline calibration in the pretreatment process. The electromyographic data set includes EMG interference and 50/60 Hz utility frequency noise. For example, the wavelet transform threshold method can be used to remove high frequency noise in the electrocardiographic signal.
本開示の実施例によれば、前記前処理は、定常ウェーブレット変換によって前記心電図データに対してマルチレベルウェーブレット分解を行って、詳細値に対して閾値フィルタリングを行い、定常ウェーブレット再構成によってノイズ低減後の心電図データを取得するステップを含む。 According to the embodiment of the present disclosure, in the preprocessing, multi-level wavelet decomposition is performed on the electrocardiogram data by stationary wavelet transform, threshold filtering is performed on detailed values, and noise is reduced by stationary wavelet reconstruction. Includes steps to acquire ECG data for.
本開示の実施例によれば、定常ウェーブレット変換(SWT)を採用してノイズを除去する。SWTとDWTの最大の違いは、SWTは各レベル分解の後にダウンサンプリングを実行しないことである。そのため、データ量が比較的大きいが、各レベルの解像度が変化しないままである。高周波ノイズの除去は、単にあるレベルの信号を完全に削除するのではなく、閾値削除を行うことであるため、解像度は特に重要である。同じ理由で、定常ウェーブレット再構成(ISWT)の過程でも、アップサンプリングを実行する必要はない。 According to the embodiments of the present disclosure, stationary wavelet transform (SWT) is used to remove noise. The biggest difference between SWT and DWT is that SWT does not perform downsampling after each level decomposition. Therefore, although the amount of data is relatively large, the resolution of each level remains unchanged. Resolution is especially important because the removal of high frequency noise is not simply the complete removal of a level of signal, but the threshold removal. For the same reason, there is no need to perform upsampling during the steady wavelet reconstruction (ISWT) process.
高周波ノイズの除去中に使用されるウェーブレットは、bior2.6ウェーブレットである。SWTを使用して信号に対して6レベルウェーブレット分解を実行した後、まず、最初の2つのレベルでの周波数の最も高い詳細値をゼロに設定する。これらの詳細値で表わされる周波数は高すぎて、ほとんどの心電信号情報を含まない。次に、3〜6レベルでの詳細値に対して閾値フィルタリングを実行する。閾値は、次の式を使用して選択される。
本開示の実施例によって提供される技術的解決策によれば、定常ウェーブレット変換によって前記心電図データに対してマルチレベルウェーブレット分解を行い、詳細値に対して閾値フィルタリングを行い、定常ウェーブレット再構成によってノイズ低減後の心電図データを取得することで、心電図データのノイズ低減効果を向上させることができる。 According to the technical solution provided by the embodiments of the present disclosure, the stationary wavelet transform performs multi-level wavelet decomposition on the electrocardiogram data, threshold filtering on the detailed values, and noise due to stationary wavelet reconstruction. By acquiring the reduced electrocardiogram data, the noise reduction effect of the electrocardiogram data can be improved.
図5は、本開示の実施例に係る心拍識別のフローチャートを示す。 FIG. 5 shows a flowchart of heartbeat identification according to the embodiment of the present disclosure.
図5に示すように、この方法はステップS501〜S503を含む。 As shown in FIG. 5, this method comprises steps S501-S503.
ステップS501では、前処理された心電図データにおける第1誘導の誘導データに対して、定常ウェーブレット変換によってマルチレベルウェーブレット分解を行って、分解結果を取得する。
ステップS502では、前記分解結果に対して特徴識別を行って、前記第1誘導の誘導データにおけるR波の波ピークの位置を確定する。
ステップS503では、前記第1誘導の誘導データにおけるR波の波ピークの位置に基づいて、前記第1誘導及び/又は他の誘導の誘導データを複数の心拍データに分割する。
In step S501, the induction data of the first lead in the preprocessed electrocardiogram data is subjected to multi-level wavelet decomposition by stationary wavelet transform, and the decomposition result is acquired.
In step S502, feature identification is performed on the decomposition result, and the position of the wave peak of the R wave in the guidance data of the first lead is determined.
In step S503, the guidance data of the first guidance and / or other guidance is divided into a plurality of heart rate data based on the position of the wave peak of the R wave in the guidance data of the first guidance.
本開示の実施例によれば、ステップS501では、SWTを使用して信号に対してウェーブレット変換を行うことができる。使用されるウェーブレットは、例えば、
本開示の実施例によれば、ステップS502では、変換された第5レベルの詳細値を選択することができる。このレベルのR波の特徴が最も明白である。上向きのR波は、このレベルで負−正の極大値ペアの形で現れる。下向きのR波は、このレベルで正−負の極大値ペアの形で現れる。これらの極大値ペアを見つけて、それらのゼロクロス点の位置を見つける。対応するR波ピークは、ゼロクロス点±0.05s内の極大/極小値である。 According to the embodiments of the present disclosure, in step S502, the converted fifth level detail value can be selected. The characteristics of this level of R wave are most obvious. The upward R wave appears at this level in the form of a negative-positive maxima pair. The downward R wave appears in the form of positive-negative maxima pairs at this level. Find these maxima pairs and find the location of their zero crossing points. The corresponding R wave peak is a maximum / minimum value within ± 0.05 s of the zero crossing point.
健常者の心電図においても、各種類誘導のR波のピーク方向は一定とは限らない。病変後の心電図では、R波のピーク方向は通常の方向と反対になる状況もある。図6A及び図6Bは、本開示の実施例に係る逆方向のR波の模式図を示す。図6Aは、病理学的に引き起こされるR波反転の状況の模式図を示す。図6Bは、逆に配置された電極によるR波反転の模式図を示す。 Even in the electrocardiogram of a healthy person, the peak direction of the R wave of each type of induction is not always constant. In the electrocardiogram after the lesion, the peak direction of the R wave may be opposite to the normal direction. 6A and 6B show schematic views of the reverse R wave according to the embodiment of the present disclosure. FIG. 6A shows a schematic diagram of the pathologically caused R-wave inversion situation. FIG. 6B shows a schematic diagram of R wave inversion by the electrodes arranged in the opposite direction.
実際の操作では、同じ人の同時に検出された心電信号の12種類の誘導(これらの12種類の誘導はそれぞれ第I誘導、第II誘導、第III誘導、aVR誘導、aVL誘導、aVF誘導、V1誘導、V2誘導、V3誘導、V4誘導、V5誘導、V6誘導である。以下、上記の12種類の誘導の言及順序に基づき、各種類の誘導を指すことができる。例えば、第1誘導は第I誘導を指し、第7誘導はV1誘導を指すことができる)に対して、それぞれ単独のベースライン除去及びフィルタリング操作を実行する。その後、第1誘導のみに対してR波識別を行い、第1誘導のR波識別の結果を使用して他のすべての誘導を分割する。この理由は、すべての誘導の心電信号がほぼ同時に検出されるため、それらがR波の分布密度や位置などに関してほぼ同じであることである。 In the actual operation, 12 types of leads of the same person's simultaneously detected electrocardiographic signals (these 12 types of leads are lead I, lead II, lead III, lead aVR, lead aVL, lead aVF, respectively, V1 lead, V2 lead, V3 lead, V4 lead, V5 lead, and V6 lead. Hereinafter, each kind of lead can be referred to based on the reference order of the above 12 kinds of leads. For example, the first lead can be referred to as the first lead. Lead I and lead 7 can refer to lead V1), each performing a single baseline removal and filtering operation. After that, the R wave identification is performed only for the first lead, and the result of the R wave identification of the first lead is used to divide all the other leads. The reason for this is that since the electrocardiographic signals of all leads are detected almost simultaneously, they are almost the same with respect to the distribution density and position of the R wave.
分割後に、第1誘導以外の11種類の誘導のR波位置を較正する必要がある。人体の隣接する細胞の間の電位伝導に一定の時間がかかるため、これらの12種類の誘導のR波ピークの位置は、最大で±0.05sの違いがある可能性がある。他の11種類の誘導に対してそれぞれ次の操作を実行する。第1誘導のR波ピークの位置の近くの±0.05sの範囲内で最大値と最小値を見つける。最大値が最小値の絶対値の三分の一よりも小さい場合、最小値のある位置はこの誘導のR波ピークであると認め、そうでない場合、最大値のある位置はこの誘導のR波ピークであると認める。従って、本開示の実施例の方法は、前記第1誘導のデータにおけるR波の波ピークの位置に基づいて、他の誘導のデータにおけるR波の波ピークの位置を較正することをさらに含み得る。 After the division, it is necessary to calibrate the R wave positions of 11 types of leads other than the first lead. Since it takes a certain amount of time for potential conduction between adjacent cells in the human body, the positions of the R wave peaks of these 12 types of leads may differ by up to ± 0.05 s. The following operations are performed for each of the other 11 types of guidance. Find the maximum and minimum values within ± 0.05 s near the position of the R wave peak of the first lead. If the maximum value is less than one-third of the absolute value of the minimum value, the position with the minimum value is recognized as the R wave peak of this lead, otherwise the position with the maximum value is the R wave of this lead. Admit that it is the peak. Thus, the methods of the embodiments of the present disclosure may further include calibrating the position of the R wave peak in the data of the other leads based on the position of the R wave peak in the data of the first lead. ..
本開示の実施例によれば、分割時に、最初と最後の心拍信号は不完全な可能性があるため、最初と最後の心拍信号を棄却し、隣接する2つの心拍のRピークの中間点を分割点として使用することができる。この方法により、完全な心電信号は、一つ一つの心拍に分割することができる。分割後の結果は図7に示される。 According to the embodiments of the present disclosure, the first and last heartbeat signals may be incomplete at the time of division, so the first and last heartbeat signals are rejected and the midpoint between the R peaks of two adjacent heartbeats is set. It can be used as a dividing point. By this method, the complete electrocardiographic signal can be divided into individual heartbeats. The result after the division is shown in FIG.
本開示の実施例によって提供される技術的解決策によれば、前処理された心電図データにおける第1誘導のデータに対して、定常ウェーブレット変換によってマルチレベルウェーブレット分解を行って、分解結果を取得するステップと、前記分解結果に対して特徴識別を行って、前記第1誘導のデータにおけるR波の波ピークの位置を確定するステップと、前記第1誘導のデータにおけるR波の波ピークの位置に基づいて、前記第1誘導及び/又は他の誘導のデータを複数の心拍データに分割するステップとを実行することによって、心拍データを正確に識別することができ、心電図データに対してデータ拡張を行うことができ、学習用データセットのデータ量を増加させることができ、そして、機械学習のモデルを十分に訓練して、訓練済みモデルのパフォーマンスを高めることができる。 According to the technical solution provided by the embodiments of the present disclosure, the first lead data in the preprocessed electrocardiogram data is subjected to multi-level wavelet decomposition by steady wavelet conversion to obtain the decomposition result. In the step, the step of performing feature identification on the decomposition result and determining the position of the R wave peak in the data of the first lead, and the position of the wave peak of the R wave in the data of the first lead. Based on this, by executing the step of dividing the data of the first lead and / or the other leads into a plurality of heartbeat data, the heartbeat data can be accurately identified, and the data expansion for the electrocardiogram data can be performed. It can be done, the amount of data in the training dataset can be increased, and the machine learning model can be well trained to improve the performance of the trained model.
図8は、本開示の実施例に係る拡張データを生成するフローチャートを示す。 FIG. 8 shows a flowchart for generating extended data according to the embodiment of the present disclosure.
図8に示すように、この方法はステップS801〜S804を含む。 As shown in FIG. 8, this method comprises steps S801-S804.
ステップS801では、前記複数の心拍データから第1心拍データ及び第2心拍データを確定する。
ステップS802では、前記第1心拍データと第2心拍データのうち少なくとも1種類の誘導データが接合可能である場合、前記第1心拍データと第2心拍データとを接合して第3心拍データを生成する。
ステップS803では、前記第1心拍データ及び/又は第2心拍データのラベルを取得する。
ステップS804では、前記第1心拍データ及び/又は第2心拍データのラベルに基づいて、前記第3心拍データのラベルを確定し、ラベル付き第3心拍データを拡張データとして確定する。
In step S801, the first heartbeat data and the second heartbeat data are determined from the plurality of heartbeat data.
In step S802, when at least one of the first heartbeat data and the second heartbeat data can be joined, the first heartbeat data and the second heartbeat data are joined to generate the third heartbeat data. To do.
In step S803, the label of the first heart rate data and / or the second heart rate data is acquired.
In step S804, the label of the third heartbeat data is determined based on the label of the first heartbeat data and / or the second heartbeat data, and the labeled third heartbeat data is determined as extended data.
本開示の実施例によれば、2つの分割された心拍信号(各誘導)を、それぞれ心拍Aと心拍Bとしてランダムに選択することができる。このランダム選択は、次の3つの方法の1つに基づいたものである。
(1)同じ患者の異なる時間での2つの心拍信号をAとBとしてランダムに選択する。
(2)同じ種類の疾患に罹患した2人の異なる患者の2つの心拍信号をAとBとしてランダムに選択する。
(3)1人の健常者の心拍信号をAとして、1人の患者の心拍信号をBとしてランダムに選択する。
According to the embodiments of the present disclosure, two divided heartbeat signals (each lead) can be randomly selected as heartbeat A and heartbeat B, respectively. This random selection is based on one of the following three methods.
(1) Two heartbeat signals of the same patient at different times are randomly selected as A and B.
(2) Two heartbeat signals of two different patients suffering from the same type of disease are randomly selected as A and B.
(3) The heartbeat signal of one healthy person is randomly selected as A, and the heartbeat signal of one patient is B.
本開示の実施例によれば、3つの方法を組み合わせて同時に使用することによって、データの汎化程度を増加させることができる。 According to the examples of the present disclosure, the degree of generalization of data can be increased by using the three methods in combination at the same time.
また、選択した2つの信号が接合可能であるか否かを事前に検出することもできる。例えば、心拍Aと心拍Bとにおける各種誘導のR波のピーク方向をそれぞれ比較して、AとBとにおけるある種類の誘導データのR波のピーク方向が同じである場合、この誘導データを接合可能としてマークし、当該ピーク方向が同じではない場合、接合不可としてマークする。すべての誘導データを接合不可としてマークする場合、この接合が失敗し、心拍を再度選択する。接合可能としてマークされた誘導データが少なくとも1種類がある場合、接合を実行することができる。 It is also possible to detect in advance whether or not the two selected signals can be joined. For example, the peak directions of the R waves of various leads in the heartbeat A and the heartbeat B are compared, and when the peak directions of the R waves of a certain type of lead data in A and B are the same, the lead data are joined. Mark as possible, and if the peak directions are not the same, mark as unjoinable. If you mark all guidance data as unjoinable, this join fails and the heartbeat is reselected. Joining can be performed if there is at least one type of guidance data marked as joinable.
本開示の実施例によれば、上記の3つの方法については、病変を検出するための主な特徴データの位置を確定し、第3心拍データのこの位置でのデータが心拍A又は心拍Bに由来するかを判断する。心拍Aに由来する場合、心拍Aのラベルに基づいて第3心拍データのラベルを配置する。心拍Bに由来する場合、心拍Bのラベルに基づいて第3心拍データのラベルを配置する。例えば、心筋梗塞病変の主な検出位置は、STセグメント(R波の後のセグメント)であるため、拡張された心拍CのSTセグメントが心拍Bに由来する場合、心拍Cのラベルは心拍Bと同じであると認める。例えば、心拍Bが心筋梗塞患者の心電図データに由来する場合、心拍Cのラベルを心筋梗塞疾患罹患として設定する。心拍Bが健康な人の心電図データに由来する場合、心拍Cのラベルを健康として設定する。 According to the examples of the present disclosure, for the above three methods, the position of the main feature data for detecting the lesion is determined, and the data at this position of the third heartbeat data becomes heartbeat A or heartbeat B. Determine if it comes from. If it is derived from heart rate A, a label for the third heart rate data is placed based on the label for heart rate A. If it is derived from heart rate B, the label of the third heart rate data is placed based on the label of heart rate B. For example, since the main detection position of myocardial infarction lesion is the ST segment (the segment after the R wave), if the ST segment of the expanded heartbeat C is derived from heartbeat B, the label of heartbeat C is heartbeat B. Admit that they are the same. For example, when heartbeat B is derived from electrocardiogram data of a myocardial infarction patient, the label of heartbeat C is set as suffering from myocardial infarction disease. If the heart rate B is derived from the electrocardiogram data of a healthy person, the label of the heart rate C is set as healthy.
本開示の実施例によって提供される技術的解決策によれば、前記複数の心拍データから第1心拍データ及び第2心拍データを確定するステップと、前記第1心拍データと第2心拍データにおける少なくとも1種類の誘導データが接合可能である場合、前記第1心拍データと第2心拍データとを接合して第3心拍データを生成するステップと、前記第1心拍データ及び/又は第2心拍データのラベルを取得するステップと、前記第1心拍データ及び/又は第2心拍データのラベルに基づいて、前記第3心拍データのラベルを確定し、ラベル付き第3心拍データを拡張データとして確定するステップとを実行することによって、心電図データに対してデータ拡張を行うことができ、学習用データセットのデータ量を増加させることができ、そして、機械学習のモデルを十分に訓練して、訓練済みモデルの表現を高めることができる。 According to the technical solution provided by the embodiment of the present disclosure, a step of determining the first heartbeat data and the second heartbeat data from the plurality of heartbeat data, and at least in the first heartbeat data and the second heartbeat data. When one type of guidance data can be joined, the step of joining the first heartbeat data and the second heartbeat data to generate the third heartbeat data, and the first heartbeat data and / or the second heartbeat data. A step of acquiring a label and a step of determining the label of the third heartbeat data based on the label of the first heartbeat data and / or the second heartbeat data, and determining the labeled third heartbeat data as extended data. By performing data expansion on the electrocardiogram data, the amount of data in the training dataset can be increased, and the machine learning model is well trained and of the trained model. You can enhance the expression.
本開示の実施例によれば、前記第1心拍データと第2心拍データとのうち少なくとも1種類の誘導が接合可能である場合、前記第1心拍データと第2心拍データとを接合して第3心拍データを生成する前記ステップは、
誘導データの種類毎に対して、前記第1心拍データと第2心拍データとにおける当該種類の誘導データが、同じR波方向を有し且つR波後の予め設定された時間内にゼロクロス点がある条件を満たす場合、前記ゼロクロス点の位置に基づいて、前記第1心拍データと第2心拍データとにおける前記種類の誘導データを、仮心拍データの当該種類の誘導データとして接合するステップと、前記条件が満たされない場合は、前記第2心拍データの前記種類の誘導データを、仮心拍データの当該種類の誘導データとして確定するステップと、
前記仮心拍データと第2心拍データとが完全同一でない場合、前記仮心拍データを第3心拍データとして確定するステップとを含む。
According to the embodiment of the present disclosure, when at least one kind of induction of the first heartbeat data and the second heartbeat data can be joined, the first heartbeat data and the second heartbeat data are joined together. 3 The step of generating heart rate data is
For each type of guidance data, the guidance data of the type in the first heartbeat data and the second heartbeat data have the same R wave direction, and a zero cross point occurs within a preset time after the R wave. When a certain condition is satisfied, the step of joining the kind of guidance data in the first heartbeat data and the second heartbeat data as the guidance data of the kind of false heartbeat data based on the position of the zero cross point, and the step If the conditions are not satisfied, the step of determining the guidance data of the type of the second heartbeat data as the guidance data of the type of the false heartbeat data, and
When the false heartbeat data and the second heartbeat data are not exactly the same, the step of determining the false heartbeat data as the third heartbeat data is included.
以下、図9、図10、図11A及び図11Bを参照して、本開示の実施例の方法を例示として説明する。 Hereinafter, the method of the embodiment of the present disclosure will be described as an example with reference to FIGS. 9, 10, 11A and 11B.
図9は、本開示の別の実施例に係る拡張データを生成するフローチャートを示す。 FIG. 9 shows a flowchart for generating extended data according to another embodiment of the present disclosure.
図9に示すように、この方法はステップS901〜S910を含む。 As shown in FIG. 9, this method comprises steps S901-S910.
ステップS901では、心拍Aと心拍Bを選択する。上記の図8の説明を参照することができるので、ここでは繰り返さない。 In step S901, heartbeat A and heartbeat B are selected. Since the above description of FIG. 8 can be referred to, it is not repeated here.
ステップS902では、未処理の一種類の誘導を選択する。 In step S902, one untreated lead is selected.
ステップS903では、この誘導に対し、心拍A及び心拍BとにおけるR波方向が同じか否かを判断し、同じである場合、ステップS904を継続して実行し、同じではない場合、ステップS907を実行する。 In step S903, it is determined whether or not the R wave directions in the heartbeat A and the heartbeat B are the same for this guidance, and if they are the same, step S904 is continuously executed, and if they are not the same, step S907 is performed. Execute.
ステップS904では、心拍A及び心拍Bとにおける当該種類の誘導データのR波ピークの後の100ms内の1番目のゼロクロス点の位置を見つける。 In step S904, the position of the first zero crossing point within 100 ms after the R wave peak of the type of guidance data in heartbeat A and heartbeat B is found.
ステップS905では、この誘導に対し、A及びBの両方にゼロクロス点を見つけたか否かを判断し、見つけた場合、ステップS906を継続して実行し、見つけない場合、ステップS907を実行する。 In step S905, it is determined whether or not a zero cross point has been found in both A and B for this guidance, and if found, step S906 is continuously executed, and if not found, step S907 is executed.
実際には、ゼロクロス点を見つけることができない(例えば、STセグメント上昇)特別な波形の病変がたまにある。このような波形の場合、それと接合できる他の波形を見つけることさえできないため、接合前にこのような波形を回避することは、比較的良好な処理方式である。 In practice, there are occasional lesions with special waveforms for which no zero crossing point can be found (eg, ST segment elevation). Avoiding such waveforms before joining is a relatively good process, as it is not even possible to find other waveforms that can be joined to such waveforms.
ステップS906では、心拍Aの当該種類の誘導データの前半部分を再サンプリングして心拍Cの前半部分に割り当て、心拍Bの当該種類の誘導データの後半部分を心拍Cの後半部分に割り当て、心拍Cの当該種類の誘導データを取得する。 In step S906, the first half of the guidance data of the type of heartbeat A is resampled and assigned to the first half of heartbeat C, the second half of the guidance data of the type of heartbeat B is assigned to the second half of heartbeat C, and the heartbeat C. Acquire the guidance data of the relevant type.
本開示の実施例によれば、心拍Aの当該種類の誘導データの前半部分を再サンプリングして心拍Cの前半部分に割り当てるのは、例えば、水平方向の圧縮又は伸張により、心拍Aの前半部分の長さを心拍Bの前半部分の長さと一致させることで実行され得る。前半部分とは、心拍の開始位置から上記のゼロクロス点の位置までのデータを指し、後半部分とは、ゼロクロス点の位置から終了位置までのデータを指す。 According to the embodiments of the present disclosure, the first half of the induction data of the type of heart rate A is resampled and assigned to the first half of heart rate C, for example, by horizontal compression or expansion, the first half of heart rate A. It can be performed by matching the length of the heartbeat B with the length of the first half of the heartbeat B. The first half portion refers to the data from the start position of the heartbeat to the position of the zero cross point, and the second half portion refers to the data from the position of the zero cross point to the end position.
図10は、本開示の実施例に係る、心拍Aと心拍Bに基づいて生成された心拍Cの模式図を示す。図10に示すように、2つの心拍データの心拍Aと心拍Bにより、1つの新しい心拍データの心拍Cを生成することができる。心拍Cは、心拍A及び心拍Bの両方とは異なるものである。図11Aは、本開示の実施例に係る心拍Bと心拍Cの対照図を示す。図11Aに示すように、心拍Cの後半部分は、心拍Bと一致している。図11Bは、本開示の実施例に係る心拍Aと心拍Cの対照図を示す。図11Bに示すように、心拍Cの前半部分は、心拍Aの前半部分を再サンプリングした(伸張)結果である。図10、図11A及び図11Bは、1種類の誘導データのみを示す。本実施例の方法で処理された他の誘導のデータは、類似の特徴を有し得る。 FIG. 10 shows a schematic diagram of a heartbeat C generated based on a heartbeat A and a heartbeat B according to an embodiment of the present disclosure. As shown in FIG. 10, the heartbeat A and the heartbeat B of the two heartbeat data can generate the heartbeat C of one new heartbeat data. Heart rate C is different from both heart rate A and heart rate B. FIG. 11A shows a control diagram of heartbeat B and heartbeat C according to the embodiment of the present disclosure. As shown in FIG. 11A, the latter half of the heartbeat C coincides with the heartbeat B. FIG. 11B shows a control diagram of heartbeat A and heartbeat C according to the embodiment of the present disclosure. As shown in FIG. 11B, the first half of the heartbeat C is the result of resample (stretching) the first half of the heartbeat A. 10, 11A and 11B show only one type of guidance data. Data for other leads processed by the methods of this example may have similar characteristics.
図9に戻って参照されたい。ステップS907では、心拍Bの当該種類の誘導データを心拍Cに直接割り当てる。 Please refer back to FIG. In step S907, the guidance data of the type of heart rate B is directly assigned to heart rate C.
ステップS908では、すべての誘導の処理が完了したか否かを判断し、完了した場合、ステップS909を実行し、完了していない場合、ステップS902に戻って、未処理の一種類の誘導を継続的に選択する。 In step S908, it is determined whether or not all the guidance processes have been completed, and if it is completed, step S909 is executed. If not, the process returns to step S902 to continue one type of unprocessed guidance. To select.
ステップS909では、心拍Cの各誘導が心拍Bと同じか否かを判断し、同じである場合、心拍Cを棄却し、S901に戻って心拍を選択し直し、同じではない場合、ステップS910を実行する。 In step S909, it is determined whether or not each induction of heartbeat C is the same as heartbeat B, and if they are the same, heartbeat C is rejected, and the process returns to S901 to reselect the heartbeat. If not, step S910 is performed. Execute.
ステップS910では、心拍Cを1つの拡張データとして確定する。 In step S910, the heartbeat C is determined as one extended data.
ステップS910を実行した後、ステップS901に戻って、新しい拡張データを継続的に生成することができる。 After executing step S910, it is possible to return to step S901 to continuously generate new extended data.
本開示の実施例によって提供される技術的解決策によれば、種類毎の誘導データに対して、前記第1心拍データと第2心拍データとにおける当該種類の誘導データが、同じR波方向を有し且つR波後の予め設定された時間内にゼロクロス点がある条件を満たす場合、前記ゼロクロス点の位置に基づいて、前記第1心拍データと第2心拍データとにおける前記種類の誘導データを、仮心拍データの当該種類の誘導データとして接合するステップと、前記条件が満たされない場合は、前記第2心拍データの前記種類の誘導データを、仮心拍データの当該種類の誘導データとして確定するステップと、前記仮心拍データと第2心拍データとが完全同一でない場合、前記仮心拍データを第3心拍データとして確定するステップとを実行することによって、心電図データに対してデータ拡張を行うことができ、学習用データセットのデータ量を増加させることができ、そして、機械学習のモデルを十分に訓練して、訓練済みモデルのパフォーマンスを高めることができる。 According to the technical solution provided by the embodiment of the present disclosure, with respect to the guidance data for each type, the guidance data of the type in the first heartbeat data and the second heartbeat data have the same R wave direction. If the condition is that there is a zero cross point within a preset time after the R wave, the guidance data of the type in the first heartbeat data and the second heartbeat data is obtained based on the position of the zero cross point. , A step of joining the false heartbeat data as the guidance data of the type, and a step of determining the guidance data of the type of the second heartbeat data as the guidance data of the type of the false heartbeat data when the conditions are not satisfied. When the false heartbeat data and the second heartbeat data are not exactly the same, the data can be expanded on the electrocardiogram data by executing the step of determining the false heartbeat data as the third heartbeat data. , The amount of data in the training dataset can be increased, and the machine learning model can be well trained to improve the performance of the trained model.
本開示の実施例の方法は、既存の深層学習方法に基づいて識別精度を改善することができる。心電信号を拡張した後、学習用データセットの不十分なデータ又は不均衡なデータの問題を解決し、更に学習用データセットの不十分なデータ又は不均衡なデータにより引き起こされる識別精度が低いという問題を解決するため、このようなデータの識別精度を大幅に向上させる。全体的な有効データの量を増加させるため、不均衡なデータの問題を解決するとき、個別的な少数のデータの識別精度を向上させるとともに、すべてのデータに対する全体的な識別精度も向上させる。 The method of the embodiment of the present disclosure can improve the identification accuracy based on the existing deep learning method. After expanding the electrocardiographic signal, the problem of inadequate or imbalanced data in the training data set is solved, and the identification accuracy caused by the inadequate or imbalanced data in the training data set is low. In order to solve the problem, the identification accuracy of such data is greatly improved. In order to increase the overall amount of valid data, when solving the problem of imbalanced data, it improves the identification accuracy of a small number of individual data as well as the overall identification accuracy of all data.
図12は、本開示の実施例に係る心電図データ拡張装置のブロック図を示す。この装置は、ソフトウェア、ハードウェア、又は両方の組み合わせによって、電子機器の一部又は全部になることができる。 FIG. 12 shows a block diagram of the electrocardiogram data expansion device according to the embodiment of the present disclosure. The device can be part or all of an electronic device, depending on software, hardware, or a combination of both.
図12に示すように、前記心電図データ拡張装置1200は、取得モジュール1210、処理モジュール1220及び生成モジュール1230を含む。
As shown in FIG. 12, the electrocardiogram
取得モジュール1210は、心電図データを取得するように構成されている。
処理モジュール1220は、前記心電図データを処理して複数の心拍データを取得するように構成されている。
生成モジュール1230は、前記複数の心拍データのうち少なくとも2つの心拍データに基づいて、機械学習における学習用データの拡張データを生成するように構成されている。
The
The
The
本開示の実施例によって提供された技術的解決策によれば、心電図データを取得するように構成されている取得モジュール、前記心電図データを処理して複数の心拍データを取得するように構成されている処理モジュール、及び前記複数の心拍データの少なくとも2つの心拍データに基づいて、機械学習における学習用データの拡張データを生成するように構成されている生成モジュールによって、心電図データに対してデータ拡張を行うことができ、学習用データセットのデータ量を増加させることができ、そして、機械学習のモデルを十分に訓練して、訓練済みモデルのパフォーマンスを高めることができる。 According to the technical solution provided by the embodiments of the present disclosure, an acquisition module configured to acquire electrocardiogram data, configured to process the electrocardiogram data to acquire multiple heart rate data. Data expansion for electrocardiogram data by a processing module and a generation module configured to generate extended data for training data in machine learning based on at least two heart rate data of the plurality of heart rate data. It can be done, the amount of data in the training dataset can be increased, and the machine learning model can be well trained to improve the performance of the trained model.
本開示は電子機器をさらに開示する。図13は、本開示の実施例に係る電子機器のブロック図を示す。 The present disclosure further discloses electronic devices. FIG. 13 shows a block diagram of an electronic device according to an embodiment of the present disclosure.
図13に示すように、前記電子機器1300はメモリ1301とプロセッサー1302を含む。前記メモリ1301は、電子機器が上記の実施例のいずれかの心電図データの拡張方法又はコード生成方法を実行するのを支援するプログラムを記憶するために使用される。前記プロセッサー1302は、前記メモリ1301に記憶されているプログラムを実行するように構成されている。
As shown in FIG. 13, the
本開示の実施例によれば、前記メモリ1301は、1つ又は複数のコンピュータ命令を記憶するために使用され、前記1つ又は複数のコンピュータ命令は、前記プロセッサー1302によって実行されると、:
心電図データを取得するステップと、
前記心電図データを処理して複数の心拍データを取得するステップと、
前記複数の心拍データのうち少なくとも2つの心拍データに基づいて、機械学習における学習用データの拡張データを生成するステップとが実現される。
According to an embodiment of the present disclosure, the
Steps to get ECG data and
A step of processing the electrocardiogram data to acquire a plurality of heart rate data, and
A step of generating extended data of learning data in machine learning is realized based on at least two heartbeat data among the plurality of heartbeat data.
本開示の実施例によれば、前記心電図データを処理して複数の心拍データを取得する前記ステップは、
前記心電図データを前処理するステップと、
前処理された心電図データに対して心拍識別を行って、複数の心拍データを取得するステップとを含む。
本開示の実施例によれば、前記前処理は、
離散ウェーブレット変換によって前記心電図データに対してマルチレベルウェーブレット分解を行って、最低レベルの近似値をゼロに設定し、離散ウェーブレット再構成によってベースライン較正後の心電図データを取得するステップを含む。
According to the embodiments of the present disclosure, the step of processing the electrocardiogram data to acquire a plurality of heart rate data is
The step of preprocessing the electrocardiogram data and
It includes a step of performing heartbeat identification on the preprocessed electrocardiogram data and acquiring a plurality of heartbeat data.
According to the embodiments of the present disclosure, the pretreatment
It includes a step of performing a multi-level wavelet decomposition on the electrocardiogram data by a discrete wavelet transform, setting the lowest level approximation to zero, and acquiring the electrocardiogram data after baseline calibration by discrete wavelet reconstruction.
本開示の実施例によれば、前記前処理は、
定常ウェーブレット変換によって前記心電図データに対してマルチレベルウェーブレット分解を行って、詳細値に対して閾値フィルタリングを行い、定常ウェーブレット再構成によってノイズ低減後の心電図データを取得するステップを含む。
According to the embodiments of the present disclosure, the pretreatment
It includes a step of performing multi-level wavelet decomposition on the electrocardiogram data by stationary wavelet transform, performing threshold filtering on detailed values, and acquiring electrocardiogram data after noise reduction by stationary wavelet reconstruction.
本開示の実施例によれば、前処理された心電図データに対して心拍識別を行って、複数の心拍データを取得する前記ステップは、
前処理された心電図データにおける第1誘導の誘導データに対して、定常ウェーブレット変換によってマルチレベルウェーブレット分解を行って、分解結果を取得するステップと、
前記分解結果に対して特徴識別を行って、前記第1誘導の誘導データにおけるR波の波ピークの位置を確定するステップと、
前記第1誘導の誘導データにおけるR波の波ピークの位置に基づいて、前記第1誘導及び/又は他の誘導の誘導データを複数の心拍データに分割するステップとを含む。
According to the embodiments of the present disclosure, the step of performing heart rate identification on preprocessed electrocardiogram data and acquiring a plurality of heart rate data is
A step of performing multi-level wavelet decomposition by stationary wavelet transform on the lead data of the first lead in the preprocessed electrocardiogram data and acquiring the decomposition result, and
A step of performing feature identification on the decomposition result and determining the position of the wave peak of the R wave in the guidance data of the first lead, and
It includes a step of dividing the lead data of the first lead and / or other leads into a plurality of heart rate data based on the position of the wave peak of the R wave in the lead data of the first lead.
本開示の実施例によれば、前記複数の心拍データの少なくとも2つの心拍データに基づいて、拡張データを生成する前記ステップは、
前記複数の心拍データから第1心拍データ及び第2心拍データを確定するステップと、
前記第1心拍データと第2心拍データにおける少なくとも1種類の誘導データが接合可能である場合、前記第1心拍データと第2心拍データを接合して第3心拍データを生成するステップと、
前記第1心拍データ及び/又は第2心拍データのラベルを取得するステップと、
前記第1心拍データ及び/又は第2心拍データのラベルに基づいて、前記第3心拍データのラベルを確定し、ラベル付き第3心拍データを拡張データとして確定するステップとを含む。
According to the embodiments of the present disclosure, the step of generating extended data based on at least two heart rate data of the plurality of heart rate data is
A step of determining the first heartbeat data and the second heartbeat data from the plurality of heartbeat data, and
When at least one kind of guidance data in the first heartbeat data and the second heartbeat data can be joined, the step of joining the first heartbeat data and the second heartbeat data to generate the third heartbeat data,
The step of acquiring the label of the first heart rate data and / or the second heart rate data, and
It includes a step of determining the label of the third heart rate data based on the label of the first heart rate data and / or the second heart rate data, and determining the labeled third heart rate data as extended data.
本開示の実施例によれば、前記第1心拍データと第2心拍データの少なくとも1種類の誘導データが接合可能である場合、前記第1心拍データと第2心拍データを接合して第3心拍データを生成する前記ステップは、
種類毎の誘導データに対して、前記第1心拍データと第2心拍データとにおける当該種類の誘導データが、同じR波方向を有し且つR波後の予め設定された時間内にゼロクロス点がある条件を満たす場合、前記ゼロクロス点の位置に基づいて、前記第1心拍データと第2心拍データとにおける前記種類の誘導データを、仮心拍データの当該種類の誘導データとして接合するステップと、前記条件が満たされない場合は、前記第2心拍データの当該種類の誘導データを、仮心拍データの当該種類の誘導データとして確定するステップと、
前記仮心拍データと第2心拍データとが完全同一でない場合、前記仮心拍データを第3心拍データとして確定するステップとを含む。
According to the embodiment of the present disclosure, when at least one kind of guidance data of the first heartbeat data and the second heartbeat data can be joined, the first heartbeat data and the second heartbeat data are joined to form a third heartbeat. The step of generating data is
With respect to the guidance data for each type, the guidance data of the type in the first heartbeat data and the second heartbeat data have the same R wave direction, and a zero cross point occurs within a preset time after the R wave. When a certain condition is satisfied, the step of joining the kind of guidance data in the first heartbeat data and the second heartbeat data as the guidance data of the kind of false heartbeat data based on the position of the zero cross point, and the step If the conditions are not satisfied, the step of determining the guidance data of the type of the second heartbeat data as the guidance data of the type of the false heartbeat data, and
When the false heartbeat data and the second heartbeat data are not exactly the same, the step of determining the false heartbeat data as the third heartbeat data is included.
図14は、本開示の実施例に係る、心電図データの拡張方法の実現に適したコンピューターシステムの構造模式図を示す。 FIG. 14 shows a schematic structural diagram of a computer system suitable for realizing a method for expanding electrocardiogram data according to an embodiment of the present disclosure.
図14に示すように、コンピューターシステム1400は処理ユニット1401を含む。処理ユニット1401は、読取り専用メモリ(ROM)1402に記憶されているプログラム、又は記憶部分1408からランダムアクセスメモリ(RAM)1403にロードされたプログラムに従って、上記実施例における各種の処理を実行することができる。RAM 1403には、システム1400の操作に必要となる様々なプログラム及びデータが記憶されている。処理ユニット 1401、ROM 1402及びRAM 1403は、バス1404を介して互いに接続される。入力/出力(I/O)インタフェース1405もバス1404に接続される。
As shown in FIG. 14, the
I/Oインタフェース1405には、キーボードやマウスなどを含む入力部分1406と、陰極線管(CRT)や液晶ディスプレー(LCD)など、及びスピーカーなどを含む出力部分1407と、ハードディスクなどを含む記憶部分1408と、LANカード、モデムなどを含むネットワークインタフェースカードの通信部分1409とが接続される。通信部分1409は、インターネットなどのネットワークを介して通信処理を実行する。ドライバ1410も必要に応じてI/Oインタフェース1405に接続される。磁気ディスク、光ディスク、光磁気ディスク、半導体メモリなどのリムーバブルメディア1411は、必要に応じてドライバ1410に取り付けられる。それにより、リムーバブルメディア1411から読み取られたコンピュータプログラムは、必要に応じて記憶部分1408にインストールされる。前記処理ユニット1401は、CPU、GPU、TPU、FPGA、NPUなどの処理ユニットとして実現され得る。
The I /
特に、本開示の実施例によれば、上述した方法は、コンピュータソフトウェアプログラムとして実現され得る。例えば、本開示の実施例は、コンピュータプログラム製品を含む。このコンピュータプログラム製品は、読み取り可能な媒体に物理的に含まれているコンピュータプログラムを含む。前記コンピュータプログラムは、上記方法を実行するためのプログラムコードを含む。このような実施例では、このコンピュータプログラムは、通信部分1409を介してネットワークからダウンロードしてインストールすることができ、及び/又はリムーバブルメディア1411からインストールすることができる。
In particular, according to the embodiments of the present disclosure, the methods described above can be implemented as computer software programs. For example, the embodiments of the present disclosure include computer program products. This computer program product includes a computer program that is physically contained in a readable medium. The computer program includes program code for executing the above method. In such an embodiment, the computer program can be downloaded and installed from the network via
添付の図面におけるフローチャート及びブロック図は、本開示の各種の実施例のシステム、方法及びコンピュータプログラム製品による実現可能なシステムアーキテクチャ、機能及び操作を図示する。これに関して、フローチャート又はブロック図中の各ブロックは、1つのモジュール、プログラムセグメント又はコードの一部を表すことができる。前記モジュール、プログラムセグメント又はコードの一部は、所定の論理機能を実装するための1つ又は複数の実行可能命令を含む。また、一部の代替実装では、ブロックにマークされた機能が、添付の図面にマークされた順序とは異なる順序で発生する場合があることにも注意されたい。例えば、次々に表示される2つのブロックは、実際には基本的に並行して実行することも、関連する機能に応じて逆の順序で実行することもできる。また、ブロック図及び/又はフローチャート中の各ブロック、ならびにブロック図及び/又はフローチャート中のブロックの組み合わせは、所定の機能又は操作を実行するための専用のハードウェアに基づいたシステムによって実装することができ、又は専用のハードウェアとコンピュータ命令の組み合わせによって実装することができることにも注意されたい。 The flowcharts and block diagrams in the accompanying drawings illustrate the systems, methods and feasible system architectures, functions and operations of the various embodiments of the present disclosure by computer program products. In this regard, each block in the flowchart or block diagram can represent a module, program segment or part of the code. The module, program segment, or part of the code includes one or more executable instructions for implementing a given logical function. Also note that in some alternative implementations, the functions marked on the blocks may occur in a different order than those marked on the attached drawing. For example, two blocks displayed one after the other can actually be executed basically in parallel, or in reverse order depending on the related functions. In addition, each block in the block diagram and / or flowchart, and a combination of blocks in the block diagram and / or flowchart may be implemented by a system based on dedicated hardware for performing a predetermined function or operation. Also note that it can be done, or it can be implemented with a combination of dedicated hardware and computer instructions.
本開示の実施例で言及されているユニット又はモジュールは、ソフトウェアの形態で実現することができ、プログラマブル・ハードウェアの形態で実現することもできる。説明されているユニット又はモジュールは、プロセッサーに配置することもできる。これらのユニット又はモジュールの名称は、特定の状況で該ユニット又はモジュール自体に対する制限を構成するものではない。 The units or modules referred to in the embodiments of the present disclosure can be implemented in the form of software and can also be implemented in the form of programmable hardware. The units or modules described can also be placed on the processor. The names of these units or modules do not constitute restrictions on the unit or module itself in certain circumstances.
別の態様として、本開示は、コンピュータ読み取り可能な記憶媒体をさらに提供する。このコンピュータ読み取り可能な記憶媒体は、上記実施例における電子機器又はコンピューターシステムに含まれるコンピュータ読み取り可能な記憶媒体であってもよいし、機器にインストールされていない単独で存在しているコンピュータ読み取り可能な記憶媒体であってもよい。コンピュータ読み取り可能な記憶媒体記憶には、1つ又は複数のプログラムが記憶されている。前記プログラムは、本開示に記載されている方法を実行するために、1つ又は複数のプロセッサーによって使用される。 In another aspect, the present disclosure further provides a computer-readable storage medium. The computer-readable storage medium may be a computer-readable storage medium included in the electronic device or computer system according to the above embodiment, or may be a computer-readable storage medium that is not installed in the device and exists alone. It may be a storage medium. One or more programs are stored in the computer-readable storage medium storage. The program is used by one or more processors to perform the methods described in the present disclosure.
上記の説明は、本開示の好ましい実施例、及び使用される技術原理の説明にすぎない。当業者であれば、本開示に係る発明の範囲は、上記の技術的特徴の特定の組み合わせによる技術的解決策に限定されるものではなく、前記発明の構想から逸脱しない前提で、上記の技術的特徴又はそれらの同等の特徴の任意の組み合わせによる他の技術的解決策も含むことを理解すべきである。例えば、上記の特徴と、本開示で開示される(これらに限定されない)類似の機能を有する技術的特徴の相互交換によって形成される技術的解決策が挙げられる。
The above description is merely a description of the preferred embodiments of the present disclosure and the technical principles used. Those skilled in the art will not be limited to technical solutions based on a specific combination of the above-mentioned technical features, and the above-mentioned techniques will be provided on the premise that the invention does not deviate from the concept of the above-mentioned invention. It should be understood that other technical solutions with any combination of features or their equivalent features are also included. For example, technical solutions formed by the mutual exchange of the above features with technical features having similar functions disclosed in the present disclosure (but not limited to these).
Claims (10)
前記心電図データを処理して複数の心拍データを取得するステップと、
前記複数の心拍データのうち少なくとも2つの心拍データに基づいて、機械学習における学習用データの拡張データを生成するステップとを含む、ことを特徴とする心電図データの拡張方法。 Steps to get ECG data and
A step of processing the electrocardiogram data to acquire a plurality of heart rate data, and
A method for expanding electrocardiogram data, which comprises a step of generating extended data for learning data in machine learning based on at least two heartbeat data among the plurality of heartbeat data.
前記心電図データを前処理するステップと、
前処理された心電図データに対して心拍識別を行って、複数の心拍データを取得するステップとを含む、ことを特徴とする請求項1に記載の方法。 The step of processing the electrocardiogram data to acquire a plurality of heart rate data is
The step of preprocessing the electrocardiogram data and
The method according to claim 1, further comprising a step of performing heartbeat identification on the preprocessed electrocardiogram data and acquiring a plurality of heartbeat data.
離散ウェーブレット変換によって前記心電図データに対してマルチレベルウェーブレット分解を行って、最低レベルの近似値をゼロに設定し、離散ウェーブレット再構成によってベースライン較正後の心電図データを取得するステップを含む、ことを特徴とする請求項2に記載の方法。 The pretreatment is
It includes the steps of performing a multi-level wavelet decomposition on the electrocardiogram data by the discrete wavelet transform, setting the lowest level approximation to zero, and acquiring the electrocardiogram data after baseline calibration by the discrete wavelet reconstruction. The method according to claim 2, which is characterized.
定常ウェーブレット変換によって前記心電図データに対してマルチレベルウェーブレット分解を行って、詳細値に対して閾値フィルタリングを行い、定常ウェーブレット再構成によってノイズ低減後の心電図データを取得するステップを含む、ことを特徴とする請求項2または3に記載の方法。 The pretreatment is
It is characterized by including a step of performing multi-level wavelet decomposition on the electrocardiogram data by stationary wavelet transform, performing threshold filtering on detailed values, and acquiring electrocardiogram data after noise reduction by stationary wavelet reconstruction. The method according to claim 2 or 3.
前処理された心電図データにおける第1誘導の誘導データに対して、定常ウェーブレット変換によってマルチレベルウェーブレット分解を行って、分解結果を取得するステップと、
前記分解結果に対して特徴識別を行って、前記第1誘導の誘導データにおけるR波の波ピークの位置を確定するステップと、
前記第1誘導の誘導データにおけるR波の波ピークの位置に基づいて、前記第1誘導及び/又は他の誘導の誘導データを複数の心拍データに分割するステップとを含む、ことを特徴とする請求項2に記載の方法。 The step of performing heartbeat identification on preprocessed electrocardiogram data and acquiring multiple heartbeat data is
A step of performing multi-level wavelet decomposition by stationary wavelet transform on the lead data of the first lead in the preprocessed electrocardiogram data and acquiring the decomposition result, and
A step of performing feature identification on the decomposition result and determining the position of the wave peak of the R wave in the guidance data of the first lead, and
It is characterized by including a step of dividing the lead data of the first lead and / or other leads into a plurality of heart rate data based on the position of the wave peak of the R wave in the lead data of the first lead. The method according to claim 2.
前記複数の心拍データから第1心拍データ及び第2心拍データを確定するステップと、
前記第1心拍データと第2心拍データとの少なくとも1種の誘導データが接合可能である場合、第3心拍データが生成されるように前記第1心拍データと第2心拍データとを接合するステップと、
前記第1心拍データ及び/又は第2心拍データのラベルを取得するステップと、
前記第1心拍データ及び/又は第2心拍データのラベルに基づいて、前記第3心拍データのラベルを確定し、ラベル付き第3心拍データを拡張データとして確定するステップとを含む、ことを特徴とする請求項1に記載の方法。 The step of generating extended data of learning data in machine learning based on at least two heart rate data among the plurality of heart rate data is
A step of determining the first heartbeat data and the second heartbeat data from the plurality of heartbeat data, and
When at least one kind of guidance data of the first heartbeat data and the second heartbeat data can be joined, the step of joining the first heartbeat data and the second heartbeat data so that the third heartbeat data is generated. When,
The step of acquiring the label of the first heart rate data and / or the second heart rate data, and
It is characterized by including a step of determining the label of the third heart rate data based on the label of the first heart rate data and / or the second heart rate data, and determining the labeled third heart rate data as extended data. The method according to claim 1.
誘導データの種類毎に対して、前記第1心拍データと第2心拍データとにおける当該種類の誘導データが、同じR波方向を有し且つR波後の予め設定された時間内にゼロクロス点がある条件を満たす場合、前記ゼロクロス点の位置に基づいて、前記第1心拍データと第2心拍データとにおける前記種類の誘導データを、仮心拍データの当該種類の誘導データとして接合するステップと、前記条件が満たされない場合は、前記第2心拍データの前記種類の誘導データを、仮心拍データの当該種類の誘導データとして確定するステップと、
前記仮心拍データと第2心拍データとが完全同一でない場合、前記仮心拍データを第3心拍データとして確定するステップとを含む、ことを特徴とする請求項6に記載の方法。 When at least one kind of guidance data of the first heartbeat data and the second heartbeat data can be joined, the first heartbeat data and the second heartbeat data are joined so that the third heartbeat data is generated. The step is
For each type of guidance data, the guidance data of the type in the first heartbeat data and the second heartbeat data have the same R wave direction, and a zero cross point occurs within a preset time after the R wave. When a certain condition is satisfied, the step of joining the kind of guidance data in the first heartbeat data and the second heartbeat data as the guidance data of the kind of false heartbeat data based on the position of the zero cross point, and the step If the conditions are not satisfied, the step of determining the guidance data of the type of the second heartbeat data as the guidance data of the type of the false heartbeat data, and
The method according to claim 6, wherein when the false heartbeat data and the second heartbeat data are not completely the same, the step of determining the false heartbeat data as the third heartbeat data is included.
前記心電図データを処理して複数の心拍データを取得するように構成されている処理モジュールと、
前記複数の心拍データのうち少なくとも2つの心拍データに基づいて、機械学習における学習用データの拡張データを生成するように構成されている生成モジュールとを含む、ことを特徴とする心電図データの拡張装置。 An acquisition module that is configured to acquire ECG data, and
A processing module configured to process the electrocardiogram data and acquire a plurality of heart rate data,
An ECG data expansion device comprising a generation module configured to generate expansion data for learning data in machine learning based on at least two heart rate data among the plurality of heart rate data. ..
A readable storage medium in which computer instructions are stored, characterized in that the computer instructions are executed by a processor to implement the method according to any one of claims 1-7. A readable storage medium.
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