心磁图数据集的处理方法、系统、设备及计算机可读存储介质
阅读说明：本技术 心磁图数据集的处理方法、系统、设备及计算机可读存储介质 (Method, system, device and computer readable storage medium for processing magnetocardiogram data set ) 是由 曾曹宁 王月霞 倪煊中 于 2021-01-25 设计创作，主要内容包括：本发明提供一种心磁图数据集的处理方法、系统、设备及计算机可读存储介质,所述心磁图数据集的处理方法包括：获取多周期的心磁图数据集；对所述心磁图数据集进行预处理,以对所述心磁图数据集进行成像,获取电流密度分布数据；所述电流密度分布数据为三维电流密度分布在测量平面的二维电流密度矢量；将所述电流密度分布数据于心电导联方向进行投影,以获取单周波所有时刻上二维电流密度矢量的导联方向投影分量；所述单周波所有时刻上二维电流密度矢量的导联方向投影分量与导联心电数据曲线具有对应关系。本发明可以解决了心电图与心磁图如何对照比较的问题,可以更准确地反映心脏电活动问题。(The invention provides a processing method, a system and equipment of a magnetocardiogram dataset and a computer readable storage medium, wherein the processing method of the magnetocardiogram dataset comprises the following steps: acquiring a multi-cycle magnetocardiogram dataset; preprocessing the magnetocardiogram data set to image the magnetocardiogram data set to obtain current density distribution data; the current density distribution data is a two-dimensional current density vector of three-dimensional current density distribution on a measuring plane; projecting the current density distribution data in the direction of the electrocardiogram lead to obtain the lead direction projection component of a two-dimensional current density vector at each moment of a single cycle; the lead direction projection component of the two-dimensional current density vector on the moment of the single cycle has a corresponding relation with the lead electrocardiogram data curve. The invention can solve the problem of comparison between electrocardiogram and magnetocardiogram, and can reflect the electrical activity of heart more accurately.)
技术领域
本发明属于心磁技术领域，涉及一种处理方法和系统，特别是涉及一种心磁图数据集的处理方法、系统、设备及计算机可读存储介质。
背景技术
心电图(ECG)是利用心电图机从体表记录心脏每一心动周期所产生的电活动变化图形的技术。心电图导联存在接触皮肤电阻干扰，还受到骨格，体液肌肤的影响。而采用心磁图投影的心电图波，可以更准确的反映心脏电活动问题。但是，现有技术却无法提供心磁图与心电图的对照比较，导致心脏电活动的不准确反馈等问题。
因此，本发明提供一种心磁图数据集的处理方法、系统、设备及计算机可读存储介质，以解决现有技术无法提供心磁图与心电图的对照比较，导致心脏电活动的不准确反馈等缺陷，实已成为本领域技术人员亟待解决的技术问题。
发明内容
鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种心磁图数据集的处理方法、系统、设备及计算机可读存储介质，用于解决现有技术无法提供心磁图与心电图的对照比较，导致心脏电活动的不准确反馈的问题。
为实现上述目的及其他相关目的，本发明一方面提供一种心磁图数据集的处理方法，包括：获取多周期的心磁图数据集；对所述心磁图数据集进行预处理，以对所述心磁图数据集进行成像，获取电流密度分布数据；所述电流密度分布数据为三维电流密度分布在测量平面的二维电流密度矢量；将所述电流密度分布数据于心电导联方向进行投影，以获取单周波所有时刻上二维电流密度矢量的导联方向投影分量；所述单周波所有时刻上二维电流密度矢量的导联方向投影分量与导联心电数据曲线具有对应关系。
于本发明的一实施例中，对所述心磁图数据集进行预处理的步骤包括：对所述心磁图数据集进行滤波；对滤波后的心磁图数据集进行单周波分割，获取均值后的单周波的心磁图数据集。
于本发明的一实施例中，所述以对所述心磁图数据集进行成像的步骤包括：从均值后的单周波的心磁图数据集中提取所述心磁图数据集的磁场强度值和通道空间位置信息；基于所述心磁图数据集的磁场强度值和通道空间位置信息，对单周波的心磁图数据集进行插值，以获取每个时刻的等磁图数据；对每个时刻的等磁图数据进行分布变换，以获取电流密度分布数据。
于本发明的一实施例中，将所述电流密度分布数据于心电导联方向进行投影的步骤包括：将每一时刻的所有二维电流密度矢量投影至多个心电导联方向上。
于本发明的一实施例中，所述将每一时刻的所有二维电流密度矢量投影至多个心电导联方向上的步骤包括：计算每一个二维电流密度矢量与每一心电导联方向上单位向量的点积；对每一个二维电流密度矢量与每一心电导联方向上单位向量的点积进行求和，以获取单周波所有时刻上二维电流密度矢量的导联方向投影分量。
于本发明的一实施例中，多个心电导联方向包括心电导联I方向、心电导联II方向、心电导联III方向、心电导联aVL方向、心电导联aVR方向及心电导联aVF方向。
于本发明的一实施例中，所述心磁图数据集的处理方法还包括：分别显示单周波所有时刻上二维电流密度矢量的心电导联I方向、心电导联II方向、心电导联III方向、心电导联aVL方向、心电导联aVR方向及心电导联aVF方向投影分量。
本发明另一方面提供一种心磁图数据集的处理系统，包括：获取模块，用于获取单周波的心磁图数据集；预处理模块，用于对所述心磁图数据集进行预处理；成像模块，用于对所述心磁图数据集进行成像，获取电流密度分布数据；所述电流密度分布数据为三维电流密度分布在测量平面的二维电流密度矢量；投影处理模块，用于将所述电流密度分布数据于心电导联方向进行投影，以获取单周波所有时刻上二维电流密度矢量的导联方向投影分量；所述单周波所有时刻上二维电流密度矢量的导联方向投影分量与导联心电数据曲线具有对应关系。
本发明又一方面提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现所述心磁图数据集的处理方法。
本发明最后一方面提供一种心磁图数据集的处理设备，包括：处理器及存储器；所述存储器用于存储计算机程序，所述处理器用于执行所述存储器存储的计算机程序，以使所述终端执行如权利要求1至7中任一项所述心磁图数据集的处理方法。
如上所述，本发明所述的心磁图数据集的处理方法、系统、设备及计算机可读存储介质，具有以下有益效果：
本发明所述心磁图数据集的处理方法、系统、设备及计算机可读存储介质解决了心电图与心磁图如何对照比较的问题，可以更准确地反映心脏电活动问题。
附图说明
图1显示为本发明的心磁图数据集的处理方法于一实施例中的流程示意图。
图2显示为本发明的电流密度分布数据的示意图。
图3显示为本发明的所述心磁图数据集的处理方法产生的心电导联I方向投影分量的示意图
图4显示为本发明的所述心磁图数据集的处理方法产生的心电导联II方向投影分量的示意图
图5显示为本发明的所述心磁图数据集的处理方法产生的心电导联III方向投影分量的示意图
图6显示为本发明的所述心磁图数据集的处理方法产生的心电导联aVL方向投影分量的示意图
图7显示为本发明的所述心磁图数据集的处理方法产生的心电导联aVR方向投影分量的示意图。
图8显示为本发明的所述心磁图数据集的处理方法产生的aVF方向投影分量的示意图。
图9显示为本发明的心磁图数据集的处理系统于一实施例中的原理结构示意图。
元件标号说明
9 心磁图数据集的处理系统
91 获取模块
92 预处理模块
93 成像模块
94 投影处理模块
95 显示模块
S11～S15 步骤
具体实施方式
以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。需说明的是，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。
需要说明的是，以下实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本发明的基本构想，遂图式中仅显示与本发明中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件布局型态也可能更为复杂。
本发明所述心磁图数据集的处理方法、系统、设备及计算机可读存储介质的技术原理为：
对多通道心磁图仪采集的心磁图数据集进行预处理，获取均值后的36条单周波心磁图数据集；基于36条单周波每个时刻点提取36点心磁图数据变换，形成电流密度图PCDM，将每一个时刻的所有二维电流密度矢量投影到心电图的某个导联方向，矢量求和后可得到每一个时刻该方向投影分量；通过所有时刻的投影分量可画出时刻X-投影分量Y图，该图与该导联心电图曲线有对应关系。
实施例一
本实施例提供一种心磁图数据集的处理方法，包括：
获取多周期的心磁图数据集；
对所述心磁图数据集进行预处理，以对所述心磁图数据集进行成像，获取电流密度分布数据；所述电流密度分布数据为三维电流密度分布在测量平面的二维电流密度矢量；
将所述电流密度分布数据于心电导联方向进行投影，以获取单周波所有时刻上二维电流密度矢量的导联方向投影分量；所述单周波所有时刻上二维电流密度矢量的导联方向投影分量与导联心电数据曲线具有对应关系。
以下将结合图示对本实施例所提供的心磁图数据集的处理方法进行详细描述。请参阅图1，显示为心磁图数据集的处理方法于一实施例中的流程示意图。如图1所示，所述心磁图数据集的处理方法具体包括以下步骤：
S11，获取多周期的心磁图数据集。所述多周期的心磁图数据集为多通道心磁图仪采集的数据，具体为36条多周期的心磁图数据集。
S12，对所述心磁图数据集进行预处理。
具体地，所述S12包括以下步骤：
对所述心磁图数据集进行滤波；
对滤波后的心磁图数据集进行单周波分割，获取均值后的单周波的心磁图数据集。
S13，对所述心磁图数据集进行成像，获取电流密度分布数据。所述电流密度分布数据为三维电流密度分布在测量平面的二维电流密度矢量，用于反映人体体内电流密度分布。
具体地，所述S13包括：
从均值后36条单周波的心磁图数据集中提取所述心磁图数据集的磁场强度值Bz和通道空间位置信息；
基于所述心磁图数据集的磁场强度值和通道空间位置信息，对单周波的心磁图数据集进行插值，以获取每个时刻的等磁图数据。在本实施例中，插值方法可采用二维插值，以便增加数据量。
对每个时刻的等磁图数据进行分布变换，以获取电流密度分布数据，即图2所示的PCDM。
在本实施例中，等磁图数据的分布变换采用Hosaka-Cohn变换，变换公式如下：
S14，将所述电流密度分布数据于心电导联方向进行投影，以获取单周波所有时刻上二维电流密度矢量的导联方向投影分量。在本实施例中，所述单周波所有时刻上二维电流密度矢量的导联方向投影分量与导联心电数据曲线具有对应关系。
在本实施例中，将所述电流密度分布数据于心电导联方向进行投影的步骤包括：将每一时刻的所有二维电流密度矢量投影至多个心电导联方向上。具体地，多个心电导联方向包括心电导联I方向、心电导联II方向、心电导联III方向、心电导联aVL方向、心电导联aVR方向及心电导联aVF方向。
所述将每一时刻的所有二维电流密度矢量投影至多个心电导联方向上的步骤包括：
计算每一个二维电流密度矢量与每一心电导联方向上单位向量的点积；
对每一个二维电流密度矢量与每一心电导联方向上单位向量的点积进行求和，以获取单周波所有时刻上二维电流密度矢量的导联方向投影分量。
具体地，将每一时刻的所有二维电流密度矢量投影至心电导联I方向(即x轴正方向)上的步骤包括：
计算每一个二维电流密度矢量与心电导联I方向上单位向量的点积；
(ix,iy)·(cos(0°)，sin(0°))＝1*ix+0*iy＝ix；
每一个二维电流密度矢量与心电导联I方向上单位向量的点积进行求和，∑ix，即获取单周波所有时刻上二维电流密度矢量的心电导联I方向投影分量。
具体地，将每一时刻的所有二维电流密度矢量投影至心电导联II方向上的步骤包括：
计算每一个二维电流密度矢量与心电导联II方向上单位向量的点积；
每一个二维电流密度矢量与心电导联II方向上单位向量的点积进行求和，以获取单周波所有时刻上二维电流密度矢量的心电导联II方向投影分量。
具体地，将每一时刻的所有二维电流密度矢量投影至心电导联III方向上的步骤包括：
计算每一个二维电流密度矢量与心电导联III方向上单位向量的点积；
每一个二维电流密度矢量与心电导联III方向上单位向量的点积进行求和，以获取单周波所有时刻上二维电流密度矢量的心电导联III方向投影分量。
具体地，将每一时刻的所有二维电流密度矢量投影至心电导联aVL方向上的步骤包括：
计算每一个二维电流密度矢量与心电导联aVL方向上单位向量的点积；
每一个二维电流密度矢量与心电导联aVL方向上单位向量的点积进行求和，以获取单周波所有时刻上二维电流密度矢量的aVL方向投影分量。
具体地，将每一时刻的所有二维电流密度矢量投影至心电导联aVR方向上的步骤包括：
计算每一个二维电流密度矢量与心电导联aVR方向上单位向量的点积；
每一个二维电流密度矢量与心电导联aVR方向上单位向量的点积进行求和，以获取单周波所有时刻上二维电流密度矢量的aVR方向投影分量。
具体地，将每一时刻的所有二维电流密度矢量投影至心电导联aVF方向上的步骤包括：
计算每一个二维电流密度矢量与心电导联aVF方向上单位向量的点积；
(ix,iy)·(cos(90°)，-sin(90°))＝0*ix-1*iy＝-iy；
每一个二维电流密度矢量与心电导联aVF方向上单位向量的点积进行求和，∑-iy，以获取单周波所有时刻上二维电流密度矢量的aVF方向投影分量。
S15，分别显示单周波所有时刻上二维电流密度矢量的心电导联I方向(如图3所示)、心电导联II方向(如图4所示)、心电导联III方向(如图5所示)、心电导联aVL方向(如图6所示)、心电导联aVR方向(如图7所示)及心电导联aVF方向(如图8所示)投影分量。
本实施例所述心磁图数据集的处理方法解决了心电图与心磁图如何对照比较的问题，可以更准确地反映心脏电活动问题。
本实施例还提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现上述心磁图数据集的处理方法。
本领域普通技术人员可以理解计算机可读存储介质为：实现上述各方法实施例的全部或部分步骤可以通过计算机程序相关的硬件来完成。前述的计算机程序可以存储于一计算机可读存储介质中。该程序在执行时，执行包括上述各方法实施例的步骤；而前述的存储介质包括：ROM、RAM、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
实施例二
本实施例提供一种心磁图数据集的处理系统，包括：
获取模块，用于获取多周期的心磁图数据集；
预处理模块，用于对所述心磁图数据集进行预处理；
成像模块，用于对所述心磁图数据集进行成像，获取电流密度分布数据；所述电流密度分布数据为三维电流密度分布在测量平面的二维电流密度矢量；
投影处理模块，用于将所述电流密度分布数据于心电导联方向进行投影，以获取单周波所有时刻上二维电流密度矢量的导联方向投影分量；所述单周波所有时刻上二维电流密度矢量的导联方向投影分量与导联心电数据曲线具有对应关系。
以下将结合图示对本实施例所提供的心磁图数据集的处理系统进行详细描述。请参阅图9，显示为心磁图数据集的处理系统于一实施例中的原理结构示意图。如图9所示，所述心磁图数据集的处理系统9包括：获取模块91、预处理模块92、成像模块93、投影处理模块94及显示模块95。
所述获取模块91用于获取多周期的心磁图数据集。所述多周期的心磁图数据集为多通道心磁图仪采集的数据，具体为36条多周期的心磁图数据集。
所述预处理模块92用于对所述心磁图数据集进行预处理。
具体地，所述预处理模块92对所述心磁图数据集进行滤波；对滤波后的心磁图数据集进行单周波分割，获取均值后的单周波的心磁图数据集。
所述成像模块93用于对所述心磁图数据集进行成像，获取电流密度分布数据；所述电流密度分布数据为三维电流密度分布在测量平面的二维电流密度矢量，用于反映人体体内电流密度分布。
具体地，所述成像模块93从均值后36条单周波的心磁图数据集中提取所述心磁图数据集的磁场强度值Bz和通道空间位置信息；基于所述心磁图数据集的磁场强度值和通道空间位置信息，对单周波的心磁图数据集进行插值，以获取每个时刻的等磁图数据。对每个时刻的等磁图数据进行分布变换，以获取电流密度分布数据。在本实施例中，插值方法可采用二维插值，以便增加数据量。
所述投影处理模块94用于将所述电流密度分布数据于心电导联方向进行投影，以获取单周波所有时刻上二维电流密度矢量的导联方向投影分量；所述单周波所有时刻上二维电流密度矢量的导联方向投影分量与导联心电数据曲线具有对应关系。
具体地，所述投影处理模块94将每一时刻的所有二维电流密度矢量投影至多个心电导联方向上。多个心电导联方向包括心电导联I方向、心电导联II方向、心电导联III方向、心电导联aVL方向、心电导联aVR方向及心电导联aVF方向。
所述投影处理模块94将每一时刻的所有二维电流密度矢量投影至多个心电导联方向上的过程包括：
计算每一个二维电流密度矢量与每一心电导联方向上单位向量的点积；
对每一个二维电流密度矢量与每一心电导联方向上单位向量的点积进行求和，以获取单周波所有时刻上二维电流密度矢量的导联方向投影分量。
所述显示模块95用于分别显示单周波所有时刻上二维电流密度矢量的心电导联I方向、心电导联II方向、心电导联III方向、心电导联aVL方向、心电导联aVR方向及心电导联aVF方向投影分量。
需要说明的是，应理解以上系统的各个模块的划分仅仅是一种逻辑功能的划分，实际实现时可以全部或部分集成到一个物理实体上，也可以物理上分开。且这些模块可以全部以软件通过处理元件调用的形式实现，也可以全部以硬件的形式实现，还可以部分模块通过处理元件调用软件的形式实现，部分模块通过硬件的形式实现。例如：x模块可以为单独设立的处理元件，也可以集成在上述系统的某一个芯片中实现。此外，x模块也可以以程序代码的形式存储于上述系统的存储器中，由上述系统的某一个处理元件调用并执行以上x模块的功能。其它模块的实现与之类似。这些模块全部或部分可以集成在一起，也可以独立实现。这里所述的处理元件可以是一种集成电路，具有信号的处理能力。在实现过程中，上述方法的各步骤或以上各个模块可以通过处理器元件中的硬件的集成逻辑电路或者软件形式的指令完成。以上这些模块可以是被配置成实施以上方法的一个或多个集成电路，例如：一个或多个特定集成电路(Application Specific Integrated Circuit，简称ASIC)，一个或多个微处理器(Digital Singnal Processor，简称DSP)，一个或者多个现场可编程门阵列(Field Programmable Gate Array，简称FPGA)等。当以上某个模块通过处理元件调度程序代码的形式实现时，该处理元件可以是通用处理器，如中央处理器(CentralProcessing Unit，简称CPU)或其它可以调用程序代码的处理器。这些模块可以集成在一起，以片上系统(System-on-a-chip，简称SOC)的形式实现。
实施例三
本实施例提供一种心磁图数据集的处理设备，所述心磁图数据集的处理设备包括：处理器、存储器、收发器、通信接口或/和系统总线；存储器和通信接口通过系统总线与处理器和收发器连接并完成相互间的通信，存储器用于存储计算机程序，通信接口用于和其他设备进行通信，处理器和收发器用于运行计算机程序，使心磁图数据集的处理设备执行如实施例一所述心磁图数据集的处理方法的各个步骤。
上述提到的系统总线可以是外设部件互连标准(Peripheral ComponentInterconnect，简称PCI)总线或扩展工业标准结构(Extended Industry StandardArchitecture，简称EISA)总线等。该系统总线可以分为地址总线、数据总线、控制总线等。为便于表示，图中仅用一条粗线表示，但并不表示仅有一根总线或一种类型的总线。通信接口用于实现数据库访问装置与其他设备(如客户端、读写库和只读库)之间的通信。存储器可能包含随机存取存储器(Random Access Memory，简称RAM)，也可能还包括非易失性存储器(non-volatile memory)，例如至少一个磁盘存储器。
上述的处理器可以是通用处理器，包括中央处理器(Central Processing Unit，简称CPU)、网络处理器(Network Processor，简称NP)等；还可以是数字信号处理器(Digital Signal Processing，简称DSP)、专用集成电路(Application SpecificIntegrated Circuit，简称ASIC)、现场可编程门阵列(Field Programmable Gate Array，简称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。
本发明所述的心磁图数据集的处理方法的保护范围不限于本实施例列举的步骤执行顺序，凡是根据本发明的原理所做的现有技术的步骤增减、步骤替换所实现的方案都包括在本发明的保护范围内。
本发明还提供一种心磁图数据集的处理系统，所述心磁图数据集的处理系统可以实现本发明所述的心磁图数据集的处理方法，但本发明所述的心磁图数据集的处理方法的实现装置包括但不限于本实施例列举的心磁图数据集的处理系统的结构，凡是根据本发明的原理所做的现有技术的结构变形和替换，都包括在本发明的保护范围内。
综上所述，本发明所述心磁图数据集的处理方法、系统、设备及计算机可读存储介质解决了心电图与心磁图如何对照比较的问题，可以更准确地反映心脏电活动问题。本发明有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。
上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。