本发明专利技术公开了一种动态体表电位重建方法，包括以下步骤：对于一个表达具有时空特性物理量的任意N维高阶张量基于压缩感知对动态体表电位数据通过以下的优化过程来实现重建：在上述优化过程中，需要对N维高阶张量进行展开和分解；采用本发明专利技术方法，时间和空间的信息冗余同步降低，大大降低了电位数据处理的复杂度，并实现对体表电位测量数据和导联系统的优化，使得体表电位测量系统能够走向临床实用，实现无创伤性、高精度的体表心电诊断。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及生物组织电信号处理领域，具体地讲是一种。
技术介绍
心脏电活动是人体基本生命指征之一，在心电激励下心脏有序搏动而驱动人体血液循环是人体各类生理活动的基本条件，但心脏疾病一直是人类的头号死亡因素。心电图是心脏疾病诊断和功能评估的最基本手段，已逐渐形成心电图机、心电监护仪、运动平板、动态心电图等一系列心电体表测量系统。由于这些传统体表心电测量系统对于人体心电活动信息获取能力的局限性，其性能尚不能完全满足临床对心脏疾病诊断的要求。在预激综合征、心肌缺血等疾病的诊断中，还需借助术中心外膜电位标测系统、经介入的漂浮导管心电标测系统等有创性的人体心脏电生理检测、监测仪器才能完成电生理的诊断。体表电位测量通常采用几十到几百个测量电极，是体表标测中最能完整反映心脏电生理活动的测量方法，在预激综合征、心肌缺血、冠心病定位等复杂心脏电生理疾病定位方面表现出明显的优势。现有技术的体表电位标测导联系统的复杂程度高、缺乏统一标准；同时根据香农采样定理，为了不失真的恢复出原始信号，采样频率应该不小于原始信号最高频率的2倍，这导致在信号采集、编码、传输中保留了大量的冗余信息，因而数据过于庞大而难以有效表达；使得这项技术难以临床普及。此外，现有技术对于体表电位数据的处理只是停留在时间或空间的 单独处理，没有同时具备时间和空间处理的动态电位数据处理。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是，提供一种将压缩感知应用于多维体表电位数据进行数据重建，冗余信息少，并能优化体表电位测量数据和导联系统的。本专利技术的技术解决方案是，提供以下步骤的，包括以下步骤:对于一个表达具有时空特性物理量的任意N维高阶张量; eC/lX& +&，基于压缩感知的动态体表电位数据可以用以下的优化过程来重建:Minimize:||ψ(^ )||ο^.||Of(^)-^||2<￡ 在上述优化过程中，需要对N维高阶张量jeC/lX/2X &进行展开和分解；其中y是实际测量值，ε表示重建数据和实测数据之间误差的容忍度，Ψ是张量3的稀疏变换，ΦΡ是包含了二维体表电位数据傅立叶变化及随机欠采样的算子；①式通过Itl范数最小化来实现稀疏重建，同时利用分解后的高阶张量进行稀疏基构建，并利用I2范数(||Φ;70 )-作为约束条件来保证采样域的数据可靠性；①式中的优化问题是一个非确定性问题，用I1范数代替Itl范数理论上来说是安全的，进而将问题转换为:权利要求1.一种，其特征在于:包括以下步骤: 对于一个表达具有时空特性物理量的任意N维高阶张量3eC/lX/2X…，基于压缩感知对动态体表电位数据通过以下的优化过程来实现重建:2.根据权利要求1所述的，其特征在于:所述的N维高阶张量^eC7ix72x x/〃的展开是指，把张量展开为矩阵:对于一个N阶张量…，展开的矩阵A(n)在行编号为in、列编号为3.根据权利要求2所述的，其特征在于:对于三维张量的展开过程以三个矩阵(水平面、横断面、正面)表达一个三阶的张量3￡((,h)/3+v2 = ,正面矩阵表达A⑵G C1^定义为[d-υ/— = ;水平面矩阵表达A⑶e C1^xi'定义为4.根据权利要求1所述的，其特征在于:所述的N维高阶张量AeC1'^ %的分解是指，张量男^CiAx χ Λ与矩阵[/e<C々^的η模式乘积记为JXnU ,是一个(I1X I2X…X IlriXJnXIlrtX…XIn)张量，完整的定义为:5.根据权利要求4所述的,其特征在于:对于三维张量与矩阵的 3 模式乘积记为6.根据权利要求4或5所述的，其特征在于:对分解后的高阶张量进行稀疏基构建是指，在高阶情况下，可以类似的对任何复杂的N阶张量J G Cw' 进行分解为:全文摘要本专利技术公开了一种，包括以下步骤对于一个表达具有时空特性物理量的任意N维高阶张量基于压缩感知对动态体表电位数据通过以下的优化过程来实现重建在上述优化过程中，需要对N维高阶张量进行展开和分解；采用本专利技术方法，时间和空间的信息冗余同步降低，大大降低了电位数据处理的复杂度，并实现对体表电位测量数据和导联系统的优化，使得体表电位测量系统能够走向临床实用，实现无创伤性、高精度的体表心电诊断。文档编号A61B5/0402GK103251404SQ20131014590公开日2013年8月21日 申请日期2013年4月23日 优先权日2013年4月23日专利技术者徐文龙 申请人:中国计量学院本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种动态体表电位重建方法，其特征在于：包括以下步骤：对于一个表达具有时空特性物理量的任意N维高阶张量基于压缩感知对动态体表电位数据通过以下的优化过程来实现重建：①在上述优化过程中，需要对N维高阶张量进行展开和分解；其中y是实际测量值，ε表示重建数据和实测数据之间误差的容忍度，Ψ是张量，的稀疏变换，ΦF是包含了二维体表电位数据傅立叶变化及随机欠采样的算子；①式通过l0范数最小化来实现稀疏重建，同时利用分解后的高阶张量进行稀疏基构建，并利用l2范数作为约束条件来保证采样域的数据可靠性；①式中的优化问题是一个非确定性问题，用l1范数代替l0范数理论上来说是安全的，进而将问题转换为：可以用非线性共轭梯度算法的拉格朗日形式来转化上述问题，并通过以下最小化来实现重建：其中λ∈[0，1]为稀疏项权重。FSA00000884023100011.tif,FSA00000884023100012.tif,FSA00000884023100013.tif,FSA00000884023100014.tif,FSA00000884023100015.tif,FSA00000884023100016.tif,FSA00000884023100017.tif,FSA00000884023100018.tif,FSA00000884023100019.tif,FSA000008840231000110.tif...
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：徐文龙，
申请(专利权)人：中国计量学院，
类型：发明
国别省市：
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