本發(fā)明涉及醫(yī)療檢測,尤其涉及一種非接觸式心肌梗死檢測方法、裝置、設(shè)備及存儲介質(zhì)。
背景技術(shù):
1、心肌梗死(myocardial?infarction,mi),俗稱心臟病發(fā)作,是由冠狀動脈阻塞導(dǎo)致心肌供氧不足,從而引發(fā)心肌細(xì)胞壞死的急性疾病。mi的高死亡率和嚴(yán)重的后遺癥使得早期檢測成為至關(guān)重要的醫(yī)療需求。傳統(tǒng)的mi檢測方法,如心電圖(electrocardiogram,ecg)和血液檢查,雖然能有效識別心臟異常,但其在實際應(yīng)用中的局限性也日益顯現(xiàn)。
2、在智能健康監(jiān)測領(lǐng)域,射頻(radio?frequency,rf)信號作為一種新興的非接觸式生理信號傳感手段,得到了越來越廣泛的關(guān)注。基于射頻的心臟健康監(jiān)測技術(shù)通過發(fā)射并接收反射自人體的電磁波,從中提取心率、呼吸頻率等生理信息,進而評估健康狀況。與傳統(tǒng)的心電圖和血液檢查方法相比,射頻信號的監(jiān)測不需要身體接觸,具有更高的便利性和持續(xù)性。尤其是對于老年人或長期疾病患者,射頻技術(shù)可以避免常規(guī)檢測設(shè)備帶來的不適和限制,使得健康監(jiān)測更加普及和持續(xù)。
3、然而,射頻信號在應(yīng)用中面臨許多技術(shù)挑戰(zhàn)。首先,射頻信號的處理需要較為復(fù)雜的算法支持,包括信號的采集、濾波、解調(diào)、特征提取等多個步驟。每個環(huán)節(jié)都可能受到不同因素的影響,導(dǎo)致心率檢測結(jié)果的不穩(wěn)定性。例如,盡管射頻系統(tǒng)在靜態(tài)情況下表現(xiàn)較好,但一旦用戶發(fā)生輕微體動,如手臂抖動、腿部擺動等,信號中的噪聲將大幅度增加,從而影響心率提取的精度。因此,如何在用戶進行輕微活動時仍能保持較高的檢測精度,是射頻健康監(jiān)測系統(tǒng)面臨的重要技術(shù)難題。
4、其次,由于射頻信號的傳播容易受到人體呼吸等生理現(xiàn)象的影響,因此準(zhǔn)確提取心率信號成為了射頻心臟監(jiān)測系統(tǒng)面臨的首要難題。傳統(tǒng)的基于射頻信號的心率檢測方法依賴于簡單的頻譜分析技術(shù),但由于人體運動和呼吸對射頻信號的影響,這些方法難以有效分離出心跳信號,尤其是在用戶進行輕微體動時,信號會被嚴(yán)重干擾。
5、為了克服這些問題,研究者們提出了多種改進方案。例如,采用更為先進的頻率調(diào)制連續(xù)波(frequency?modulated?continuous?wave,fmcw)雷達技術(shù),通過精確測量回波的相位變化來獲取更高分辨率的生理信號。這種技術(shù)能夠有效地捕捉到微小的胸部位移,從而反映出心跳和呼吸的周期性波動。然而,由于心跳和呼吸的頻率范圍有一定重疊,這些方法仍然難以在復(fù)雜的環(huán)境中精確分離出心跳信號,尤其是在用戶進行輕微的體動時,傳統(tǒng)的信號處理方法的魯棒性較差。
6、此外,射頻信號的有效應(yīng)用還面臨一個環(huán)境適應(yīng)性的問題。不同的環(huán)境條件會對射頻信號的傳播產(chǎn)生不同的影響,例如,墻壁、家具和其他物體可能會改變信號的傳播路徑,甚至引入額外的噪聲。在這種情況下,如何通過精確的信號處理算法抑制環(huán)境噪聲,提取出有效的生理信息,成為了射頻健康監(jiān)測技術(shù)中的關(guān)鍵問題之一。
7、對于現(xiàn)有的相關(guān)技術(shù)中存在的心肌梗死檢測精確度不佳的問題,目前還沒有提出有效的解決方案。
技術(shù)實現(xiàn)思路
1、本發(fā)明提供一種非接觸式心肌梗死檢測方法、裝置、設(shè)備及存儲介質(zhì),用以解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的心肌梗死檢測精確度不佳的缺陷。
2、第一個方面,本發(fā)明提供一種非接觸式心肌梗死檢測方法,包括:
3、采集所述目標(biāo)用戶反饋的射頻信號,并基于所述射頻信號確定所述目標(biāo)用戶的運動狀態(tài);所述運動狀態(tài)包括靜置狀態(tài)和輕微體動狀態(tài);
4、根據(jù)所述目標(biāo)用戶的運動狀態(tài),恢復(fù)所述目標(biāo)用戶的心跳波形,并提取心跳信號;
5、對所述目標(biāo)用戶的心跳信號進行分割處理;
6、從所述目標(biāo)用戶分割處理后的所述心跳信號中提取生理特征,并基于所述目標(biāo)用戶的生理特征對所述目標(biāo)用戶進行分類,得到分類結(jié)果。
7、根據(jù)本發(fā)明提供的一種非接觸式心肌梗死檢測方法,采集所述目標(biāo)用戶反饋的射頻信號,并基于所述射頻信號確定所述目標(biāo)用戶的運動狀態(tài),包括:
8、通過脈沖相干雷達采集并傳輸有所述目標(biāo)用戶的呼吸和心跳調(diào)制的射頻信號;所述射頻信號包括若干連續(xù)的iq數(shù)據(jù);
9、基于兩個連續(xù)的所述iq數(shù)據(jù)的相位差來確定兩個脈沖之間的運動幅度;
10、將所述運動幅度的幅度方差與預(yù)設(shè)的檢測閾值進行對比,確定所述目標(biāo)用戶的運動狀態(tài)。
11、根據(jù)本發(fā)明提供的一種非接觸式心肌梗死檢測方法,當(dāng)所述目標(biāo)用戶處于靜置狀態(tài)時,根據(jù)所述目標(biāo)用戶的運動狀態(tài),恢復(fù)所述目標(biāo)用戶的心跳波形,并提取心跳信號,包括:
12、對所述目標(biāo)用戶在各個時間的iq數(shù)據(jù)的相位差進行組合,得到相位差分序列信號;
13、對所述相位差分序列信號進行快速傅里葉變換,構(gòu)建帶通濾波器對所述射頻信號進行濾波;
14、對濾波后的所述射頻信號進行逆傅里葉變換,得到所述目標(biāo)用戶的心跳波形,并基于所述心跳波形提取心跳信號。
15、根據(jù)本發(fā)明提供的一種非接觸式心肌梗死檢測方法,當(dāng)所述目標(biāo)用戶處于輕微體動狀態(tài)時,根據(jù)所述目標(biāo)用戶的運動狀態(tài),恢復(fù)所述目標(biāo)用戶的心跳波形,并提取心跳信號,包括:
16、對所述目標(biāo)用戶在各個時間的iq數(shù)據(jù)的相位差進行組合,得到相位差分序列信號;
17、對所述相位差分序列信號添加白噪聲,并進行經(jīng)驗?zāi)B(tài)分解,得到本征模態(tài)函數(shù)序列;
18、將每個所述本征模態(tài)函數(shù)序列轉(zhuǎn)至頻域,確定每個所述本征模態(tài)函數(shù)序列的主頻率;
19、基于所述本征模態(tài)函數(shù)序列的主頻率確定所述目標(biāo)用戶的心跳頻率范圍,并提取所述目標(biāo)用戶的心跳信號。
20、根據(jù)本發(fā)明提供的一種非接觸式心肌梗死檢測方法,當(dāng)所述目標(biāo)用戶處于靜置狀態(tài)時,對所述目標(biāo)用戶的心跳信號進行分割處理,包括:
21、將所述相位差分序列信號反向處理,并遍歷所述相位差分序列信號,確定每個點的峰值函數(shù),生成峰值集合;
22、按順序索引遍歷所述峰值集合,對所述峰值集合中的點進行整理過濾,并劃分為多個段,形成心跳信號段集合。
23、根據(jù)本發(fā)明提供的一種非接觸式心肌梗死檢測方法,當(dāng)所述目標(biāo)用戶處于靜置狀態(tài)時,對所述目標(biāo)用戶的心跳信號進行分割處理,包括:
24、設(shè)定心跳信號的標(biāo)準(zhǔn)模板;
25、通過動態(tài)規(guī)劃方法,以最小化所述心跳信號的信號段與所述標(biāo)準(zhǔn)模板之間的誤差為目標(biāo),迭代更新所述標(biāo)準(zhǔn)模板,直至迭代收斂時,得到所述心跳信號的分割結(jié)果和目標(biāo)模板。
26、根據(jù)本發(fā)明提供的一種非接觸式心肌梗死檢測方法,從所述目標(biāo)用戶分割處理后的所述心跳信號中提取生理特征,并基于所述目標(biāo)用戶的生理特征對所述目標(biāo)用戶進行分類,得到分類結(jié)果,包括:
27、從分割處理后的所述心跳信號中提取生理特征;
28、調(diào)用預(yù)先訓(xùn)練后的分類模型,根據(jù)提取的所述生理特征,對所述目標(biāo)用戶進行分類,得到檢測結(jié)果。
29、第二個方面,本發(fā)明還提供一種非接觸式心肌梗死檢測裝置,包括:
30、采集模塊,用于采集所述目標(biāo)用戶反饋的射頻信號,并基于所述射頻信號確定所述目標(biāo)用戶的運動狀態(tài);所述運動狀態(tài)包括靜置狀態(tài)和輕微體動狀態(tài);
31、提取模塊,用于根據(jù)所述目標(biāo)用戶的運動狀態(tài),恢復(fù)所述目標(biāo)用戶的心跳波形,并提取心跳信號;
32、分割模塊,用于對所述目標(biāo)用戶的心跳信號進行分割處理;
33、檢測模塊,用于從所述目標(biāo)用戶分割處理后的所述心跳信號中提取生理特征,并基于所述目標(biāo)用戶的生理特征對所述目標(biāo)用戶進行分類,得到分類結(jié)果。
34、第三個方面,本發(fā)明還提供一種電子設(shè)備,包括存儲器、處理器及存儲在存儲器上并可在處理器上運行的計算機程序,所述處理器執(zhí)行所述程序時實現(xiàn)如上述第一個方面所述的非接觸式心肌梗死檢測方法。
35、第四個方面,本發(fā)明還提供一種非暫態(tài)計算機可讀存儲介質(zhì),其上存儲有計算機程序,該計算機程序被處理器執(zhí)行時實現(xiàn)如上述第一個方面所述的非接觸式心肌梗死檢測方法。
36、第五個方面,本發(fā)明還提供一種計算機程序產(chǎn)品,包括計算機程序,所述計算機程序被處理器執(zhí)行時實現(xiàn)如上述第一個方面所述的非接觸式心肌梗死檢測方法。
37、與現(xiàn)有技術(shù)相比,本發(fā)明具有以下有益效果:
38、本發(fā)明提供的非接觸式心肌梗死檢測方法,通過針對目標(biāo)用戶的運動狀態(tài)對射頻信號進行不同處理,不僅增強了射頻信號的穩(wěn)定性,還顯著提升了在輕微運動條件下的檢測準(zhǔn)確性,使其更加貼近實際生活場景。例如用戶在看電視或工作時,依然可以實時監(jiān)控其心率變化,這種適應(yīng)性為家庭和個人健康監(jiān)測提供了巨大的便利,解決了現(xiàn)有的相關(guān)技術(shù)中存在的心肌梗死檢測精確度不佳的問題。