本發(fā)明涉及人工智能,尤其涉及一種生理參數(shù)動(dòng)態(tài)評(píng)價(jià)方法。
背景技術(shù):
1、生理參數(shù)信息可以反應(yīng)人體的身體狀況,對(duì)生理參數(shù)信息進(jìn)行評(píng)價(jià)可以實(shí)現(xiàn)對(duì)身體狀態(tài)的動(dòng)態(tài)預(yù)警。在對(duì)肝衰竭患者進(jìn)行處理時(shí),往往需要隨時(shí)掌握患者的生命體征,以防止患者病情惡化。現(xiàn)有使用的生命體征檢查器往往只是單獨(dú)對(duì)每一類生理信號(hào)進(jìn)行檢測并處理,而對(duì)于急重癥患者,其生理參數(shù)往往呈現(xiàn)多變和時(shí)變特征,僅僅根據(jù)一類生理參數(shù)難以對(duì)用戶的生命體征進(jìn)行快速準(zhǔn)確監(jiān)測。如何對(duì)患者的多類生理信號(hào)進(jìn)行融合處理,對(duì)其生命體征進(jìn)行快速準(zhǔn)確監(jiān)測,以提高患者護(hù)理的質(zhì)量和效率是當(dāng)前亟需解決的問題。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題在于,提供一種生理參數(shù)動(dòng)態(tài)評(píng)價(jià)方法,利用人工智能方法,對(duì)用戶的生理參數(shù)進(jìn)行動(dòng)態(tài)評(píng)價(jià),為臨床干預(yù)預(yù)留充足預(yù)警時(shí)間,能夠?yàn)獒t(yī)生設(shè)計(jì)患者治療方案提供充足時(shí)間。
2、為了解決上述技術(shù)問題,本發(fā)明實(shí)施例公開了一種膿毒癥患者的不良預(yù)后動(dòng)態(tài)預(yù)警方法,所述方法包括:
3、s1,獲取用戶生理參數(shù)信息;所述用戶生理參數(shù)信息包括腦電信息、心電信息、近紅外信息和血液信息;
4、s2,對(duì)所述用戶生理參數(shù)信息進(jìn)行預(yù)處理,得到預(yù)處理生理參數(shù)信息;所述預(yù)處理生理參數(shù)信息包括預(yù)處理腦電信息、預(yù)處理心電信息、預(yù)處理近紅外信息和預(yù)處理血液信息;
5、s3,利用所述預(yù)處理生理參數(shù)信息,對(duì)預(yù)設(shè)的生理參數(shù)動(dòng)態(tài)評(píng)價(jià)模型進(jìn)行訓(xùn)練,得到優(yōu)化生理參數(shù)動(dòng)態(tài)評(píng)價(jià)模型;
6、s4,利用所述優(yōu)化生理參數(shù)動(dòng)態(tài)評(píng)價(jià)模型,對(duì)待處理的用戶生理參數(shù)信息進(jìn)行處理,得到生理參數(shù)動(dòng)態(tài)評(píng)價(jià)結(jié)果。
7、作為一種可選的實(shí)施方式,本發(fā)明實(shí)施例中,所述對(duì)所述用戶生理參數(shù)信息進(jìn)行預(yù)處理,得到預(yù)處理生理參數(shù)信息,包括:
8、s21,對(duì)所述用戶生理參數(shù)信息進(jìn)行異常檢查處理,得到第一生理參數(shù)信息;
9、s22,對(duì)所述第一生理參數(shù)信息進(jìn)行歸一化處理,得到第二生理參數(shù)信息;
10、s23,對(duì)所述第二生理參數(shù)信息進(jìn)行去噪處理,得到預(yù)處理生理參數(shù)信息。
11、作為一種可選的實(shí)施方式,本發(fā)明實(shí)施例中,所述對(duì)所述第二生理參數(shù)信息進(jìn)行去噪處理,得到預(yù)處理生理參數(shù)信息,包括:
12、s231,對(duì)所述第二生理參數(shù)信息進(jìn)行處理,得到實(shí)部分量和虛部分量;
13、s232,對(duì)所述實(shí)部分量進(jìn)行小波變換,得到第一小波參數(shù)信息;
14、s233,對(duì)所述虛部分量進(jìn)行小波變換,得到第二小波參數(shù)信息;
15、s234,對(duì)所述第一小波參數(shù)信息進(jìn)行濾波處理,得到第三小波參數(shù)信息;
16、s235,對(duì)所述第二小波參數(shù)信息進(jìn)行濾波處理,得到第四小波參數(shù)信息;
17、s236,對(duì)所述第三小波參數(shù)信息和所述第四小波參數(shù)信息進(jìn)行重構(gòu),得到預(yù)處理生理參數(shù)信息。
18、作為一種可選的實(shí)施方式,本發(fā)明實(shí)施例中,所述利用所述預(yù)處理生理參數(shù)信息,對(duì)預(yù)設(shè)的生理參數(shù)動(dòng)態(tài)評(píng)價(jià)模型進(jìn)行訓(xùn)練,得到優(yōu)化生理參數(shù)動(dòng)態(tài)評(píng)價(jià)模型,包括:
19、s31,對(duì)所述預(yù)處理生理參數(shù)信息進(jìn)行特征提取,得到生理參數(shù)特征信息;所述生理參數(shù)特征信息包括腦電特征參數(shù)信息、心電特征參數(shù)信息、近紅外特征參數(shù)信息和血液特征參數(shù)信息;
20、s32,對(duì)所述腦電特征參數(shù)信息、所述心電特征參數(shù)信息、所述近紅外特征參數(shù)信息和所述血液特征參數(shù)信息進(jìn)行融合,得到融合特征參數(shù)信息;
21、s33,利用所述融合特征參數(shù)信息,對(duì)預(yù)設(shè)的生理參數(shù)動(dòng)態(tài)評(píng)價(jià)模型進(jìn)行訓(xùn)練,得到優(yōu)化生理參數(shù)動(dòng)態(tài)評(píng)價(jià)模型。
22、作為一種可選的實(shí)施方式,本發(fā)明實(shí)施例中,所述對(duì)所述預(yù)處理生理參數(shù)信息進(jìn)行特征提取,得到生理參數(shù)特征信息,包括:
23、s311,對(duì)所述預(yù)處理腦電信息進(jìn)行特征提取,得到腦電特征參數(shù)信息;
24、s312,對(duì)所述預(yù)處理心電信息進(jìn)行特征提取,得到心電特征參數(shù)信息;
25、s313,對(duì)所述預(yù)處理近紅外信息進(jìn)行特征提取,得到近紅外特征參數(shù)信息;
26、s314,對(duì)所述預(yù)處理血液信息進(jìn)行特征提取,得到血液特征參數(shù)信息。
27、作為一種可選的實(shí)施方式,本發(fā)明實(shí)施例中,所述對(duì)預(yù)處理腦電信息進(jìn)行特征提取,得到腦電特征參數(shù)信息,包括:
28、s3111,對(duì)預(yù)處理腦電信息進(jìn)行時(shí)頻特征提取,得到時(shí)頻特征參數(shù);
29、所述時(shí)頻特征參數(shù)表達(dá)式為:
30、
31、式中,s(m,n)為時(shí)頻特征參數(shù),x(t)表示預(yù)處理腦電信息,g(i-nt)表示窗函數(shù),t表示滑動(dòng)窗口長度,n表示離散傅里葉變換長度,m,n分別表示時(shí)頻特征參數(shù)頻點(diǎn)和時(shí)刻,l表示預(yù)處理腦電信息長度,i表示預(yù)處理腦電信息樣點(diǎn);
32、s3112,對(duì)所述時(shí)頻特征參數(shù)進(jìn)行濾波,得到腦電特征參數(shù)信息,包括:
33、設(shè)置初始閾值δth的目標(biāo)區(qū)間[α,β],其中0≤α<β≤max{s(m,n)},s(m,n)為時(shí)頻特征參數(shù);
34、將所述目標(biāo)區(qū)間[α,β]劃分為l等份;
35、將初始閾值δth設(shè)置為α,按照的步長進(jìn)行遞增迭代,得到閾值
36、利用閾值計(jì)算每一次迭代后的濾波處理后的時(shí)頻特征參數(shù)
37、
38、其中,s(m,n)表示時(shí)頻特征參數(shù),表示濾波處理后的時(shí)頻特征參數(shù),a,b表示閾值中的時(shí)間、頻率參量;
39、計(jì)算每一次迭代與上一次迭代的得到的時(shí)頻特征參數(shù)的差值i1=1,2,…,i1為迭代次數(shù);
40、將差值進(jìn)行曲線擬合,得到曲線c,當(dāng)曲線c出現(xiàn)拐點(diǎn)時(shí),對(duì)應(yīng)的閾值為最優(yōu)閾值;
41、利用所述最優(yōu)閾值,對(duì)所述時(shí)頻特征參數(shù)s(m,n)進(jìn)行最優(yōu)閾值濾波,得到濾波處理后的時(shí)頻特征參數(shù),所述濾波處理后的時(shí)頻特征參數(shù)為腦電特征參數(shù)信息。
42、作為一種可選的實(shí)施方式,本發(fā)明實(shí)施例中,所述對(duì)所述預(yù)處理心電信息進(jìn)行特征提取,得到心電特征參數(shù)信息,包括:
43、s3121,對(duì)所述預(yù)處理心電信息進(jìn)行處理,得到模糊參數(shù)信息;所述模糊參數(shù)信息表達(dá)式為:
44、
45、其中,x(t)為預(yù)處理心電信息,ax(θ,τ)為模糊參數(shù)信息,t為時(shí)間變量,τ為時(shí)移變量,θ為與τ對(duì)應(yīng)的頻率變量,*表示取共軛;
46、s3122,對(duì)所述模糊參數(shù)信息與預(yù)設(shè)的核函數(shù)進(jìn)行hadamard積計(jì)算,得到心電特征參數(shù)信息;
47、hadamard積計(jì)算公式為:
48、
49、其中,cx為心電特征參數(shù)信息,積分范圍為-∞~∞,g(θ,τ)為預(yù)設(shè)的核函數(shù),a=0.001,β=50,u,t為時(shí)間變量,τ為時(shí)移變量,ω為與u對(duì)應(yīng)的頻率變量,θ為與τ對(duì)應(yīng)的頻率變量。
50、作為一種可選的實(shí)施方式,本發(fā)明實(shí)施例中,所述對(duì)所述預(yù)處理近紅外信息進(jìn)行特征提取,得到近紅外特征參數(shù)信息,包括:
51、s3131,利用近紅外信息分析模型,對(duì)所述近紅外信息進(jìn)行時(shí)頻處理,得到第一近紅外特征參數(shù)信息;
52、所述近紅外信息分析模型表達(dá)式為:
53、
54、式中,t表示時(shí)間,ω表示頻率,x()表示近紅外信息,τ表示延時(shí),w(t,ω)為第一近紅外特征參數(shù)信息,*表示取共軛;
55、s3132,利用預(yù)設(shè)的濾波模型,對(duì)所述第一近紅外特征參數(shù)信息w(t,ω)進(jìn)行濾波,得到近紅外特征參數(shù)信息
56、所述預(yù)設(shè)的濾波模型表達(dá)式為:
57、
58、式中,w(τ,θ)表示第一近紅外特征參數(shù)信息,w1(t-τ,ω-θ)為二維模板,和是兩個(gè)高斯函數(shù),分別表示空間域核和像素域核,τ為時(shí)域變量,θ為頻域變量;
59、和具體表達(dá)式為:
60、
61、式中,a、b表示輸入像素的橫縱坐標(biāo),i、j表示二維模板中心的坐標(biāo),σs、σr表示高斯函數(shù)標(biāo)準(zhǔn)差。
62、作為一種可選的實(shí)施方式,本發(fā)明實(shí)施例中,所述對(duì)所述預(yù)處理血液信息進(jìn)行特征提取,得到血液特征參數(shù)信息,包括:
63、s3141,對(duì)所述預(yù)處理血液信息進(jìn)行矩陣分解,得到左奇異矩陣、奇異值矩陣和右奇異矩陣;
64、所述矩陣分解表達(dá)式為:
65、y=uav
66、其中,u為左奇異矩陣,y為預(yù)處理血液信息,a為奇異值矩陣,v為右奇異矩陣,u和v均為正交矩陣,a為對(duì)角矩陣;
67、s3142,對(duì)所述左奇異矩陣和所述右奇異矩陣進(jìn)行差值計(jì)算,得到差值矩陣;
68、s3143,對(duì)所述差值矩陣和所述奇異值矩陣進(jìn)行互相關(guān)計(jì)算,得到血液特征參數(shù)信息。
69、作為一種可選的實(shí)施方式,本發(fā)明實(shí)施例中,所述對(duì)所述腦電特征參數(shù)信息、所述心電特征參數(shù)信息、所述近紅外特征參數(shù)信息和所述血液特征參數(shù)信息進(jìn)行融合,得到融合特征參數(shù)信息,包括:
70、s3211,利用數(shù)據(jù)中心化模型,對(duì)所述腦電特征參數(shù)信息、所述心電特征參數(shù)信息、所述近紅外特征參數(shù)信息和所述血液特征參數(shù)信息進(jìn)行處理,得到中心化參數(shù)信息;
71、所述數(shù)據(jù)中心化模型表達(dá)式為:
72、
73、所述中心化參數(shù)信息為x=[w1-u,w2-u,w3-u,w4-u],w1為腦電特征參數(shù)信息,w2為心電特征參數(shù)信息,w3為近紅外特征參數(shù)信息,w4為血液特征參數(shù)信息,a1為w1的加權(quán)系數(shù),a2為w2的加權(quán)系數(shù),a3為w3的加權(quán)系數(shù),a4為w4的加權(quán)系數(shù),a1+a2+a3+a4=1;
74、s3212,對(duì)所述中心化參數(shù)信息進(jìn)行處理,得到協(xié)方差矩陣;
75、所述協(xié)方差矩陣表達(dá)式為:
76、∑=xxt
77、其中,σ為協(xié)方差矩陣,t為轉(zhuǎn)置;
78、s3213,對(duì)所述協(xié)方差矩陣進(jìn)行特征值分解,得到m個(gè)特征值;
79、s3214,對(duì)所述m個(gè)特征值進(jìn)行排序,取出前k個(gè)特征值對(duì)應(yīng)的特征向量;
80、s3215,利用特征向量重構(gòu)模型,對(duì)所述前k個(gè)特征值對(duì)應(yīng)的特征向量進(jìn)行處理,得到融合特征參數(shù)信息;
81、所述特征向量重構(gòu)模型表達(dá)式為:
82、y=[u1x,u2x,…,ukx]
83、其中,y為融合特征參數(shù)信息,[u1,u2,…,uk]為所述前k個(gè)特征值對(duì)應(yīng)的特征向量。
84、與現(xiàn)有技術(shù)相比,本發(fā)明實(shí)施例具有以下有益效果:
85、本發(fā)明公開了一種生理參數(shù)動(dòng)態(tài)評(píng)價(jià)方法,該方法包括:獲取用戶生理參數(shù)信息;對(duì)多項(xiàng)生理指標(biāo)進(jìn)行挖掘與分析,得到生理參數(shù)動(dòng)態(tài)評(píng)價(jià)結(jié)果。本發(fā)明方法僅使用常用的無創(chuàng)參數(shù),對(duì)用戶的生理參數(shù)進(jìn)行動(dòng)態(tài)評(píng)價(jià),為臨床干預(yù)預(yù)留充足預(yù)警時(shí)間,能夠?yàn)獒t(yī)生設(shè)計(jì)患者治療方案提供充足時(shí)間。