基于毫米波雷达的房颤检测装置、设备及存储介质

本技术涉及房颤检测，尤其涉及基于毫米波雷达的房颤检测装置、设备及存储介质。

背景技术：

1、心房颤动，简称房颤，是一种十分常见的心律失常，表现为心跳快且不规则。其本质是最严重的心房电活动紊乱，从而导致心房泵血功能恶化或丧失并引起心室极不规则的反应。房颤在人群中发病率高且对健康的危害巨大，包括引发血栓栓塞，心功能不全，心源性猝死等。然而房颤的日常检测十分困难，由于房颤的发病具有隐蔽性和阵发性，所以需要长期、持续的心脏监测才可对房颤进行有效筛查，诊断与跟踪治疗。

2、然而现有监测手段难以普及房颤检测，医疗机构使用动态心电图(holter)作为房颤诊断的金标准，但其设备昂贵、佩戴不适，需要电极片长时间贴附易过敏，且产生医疗垃圾，一般仅用于记录24至48小时的心电，而不能用于日常普及的监测。而现有的非接触式心脏活动感知技术方案主要用于心律的监测，对心动过速和心动过缓具备一定的检测能力，而对于诸如房颤这一类粒度更细的心律不齐无法实现检测。其主要原因在于非接触式心脏监测相比于贴片式电极的信号噪音更多，而现有的房颤检测技术无法在这样的情况下工作。

技术实现思路

1、鉴于此，本技术实施例提供了基于毫米波雷达的房颤检测装置、设备及存储介质，以消除或改善现有技术中存在的一个或更多个缺陷。

2、本技术的一个方面提供了一种基于毫米波雷达的房颤检测装置，包括：

3、特征提取模块，用于采用预设的特征编码网络提取被测目标的胸腔区域的原始毫米波胸腔微动信号对应的毫米波心脏搏动特征，其中，所述原始毫米波胸腔微动信号预先基于以毫米波雷达自所述被测目标的胸腔区域非接触式采集到的该被测目标的中频信号获取的；

4、信号重构模块，用于采用预设的特征解码网络将所述毫米波心脏搏动特征重构为目标毫米波胸腔微动信号；

5、评估检测模块，用于根据所述目标毫米波胸腔微动信号和原始毫米波胸腔微动信号之间的损失分数生成针对所述被测目标的房颤检测结果。

6、在本技术的一些实施例中，还包括：

7、中频信号采集模块，用于以毫米波雷达自所述被测目标的胸腔区域非接触式采集到的该被测目标的中频信号；

8、微动信号提取模块，用于根据所述被测目标的中频信号获取所述被测目标的胸腔位置对应的原始毫米波胸腔微动信号。

9、在本技术的一些实施例中，所述中频信号采集模块包括：

10、多天线收发单元，用于控制毫米波雷达基于fmcw技术从2个发射天线采用时分复用的方式向所述被测目标的胸腔区域交替发射频率线性增加的线性调频信号，再从其4个接收天线接收对应的反射信号；

11、中频信号生成单元，用于将发射的所述线性调频信号和对应的所述反射信号进行混合以生成所述被测目标的中频信号。

12、在本技术的一些实施例中，所述微动信号提取模块包括：

13、距离仓切分单元，用于将所述中频信号进行快速傅里叶变换以转化为频域信息，并根据该频域信息与所述毫米波雷达的配置信息，将所述频域信息的频率切分为不同的距离仓；

14、胸腔距离仓提取单元，用于根据所述被测目标与雷达天线之间的距离，提取所述被测目标的胸腔区域所在的距离仓，并提取所述胸腔区域所在的距离仓对应的反射信号分量；

15、波束成形及建模单元，用于基于所述反射信号分量，采用波束成形的方式将各个所述中频信号分别映射到三维空间中以提取各个所述中频信号分别对应的雷达信号分量；

16、心脏搏动定位单元，用于根据各个所述中频信号分别对应的雷达信号分量确定所述被测目标的心脏搏动所在的位置坐标；

17、微动提取单元，用于提取所述被测目标的心脏搏动所在的位置坐标对应的相位信息，并基于该相位信息生成对应的原始毫米波胸腔微动信号。

18、在本技术的一些实施例中，还包括：

19、模型训练模块，用于获取多个历史原始毫米波胸腔微动信号，所述历史原始毫米波胸腔微动信号为基于以毫米波雷达自各个被测目标的胸腔区域非接触式采集到的该被测目标的中频信号获取的；将各个所述历史原始毫米波胸腔微动信号作为训练数据，以无监督的方式对预设的编码器和解码器进行模型训练，以将所述编码器训练成用于根据原始毫米波胸腔微动信号提取对应的毫米波心脏搏动特征的特征编码网络，并将所述解码器训练成用于将所述毫米波心脏搏动特征重构为目标毫米波胸腔微动信号的特征解码网络。

20、在本技术的一些实施例中，所述特征提取模块包括：

21、编码单元，用于将所述被测目标的胸腔区域的原始毫米波胸腔微动信号输入预设的特征编码网络，以使该特征编码网络输出所述被测目标的毫米波心脏搏动特征。

22、在本技术的一些实施例中，所述信号重构模块包括：

23、解码单元，用于将所述被测目标的毫米波心脏搏动特征输入预设的特征编码网络，以使该特征编码网络输出所述被测目标的毫米波胸腔微动信号。

24、在本技术的一些实施例中，所述评估检测模块包括：

25、评估单元，用于获取所述目标毫米波胸腔微动信号和原始毫米波胸腔微动信号之间的损失分数，并判断该损失分数是否大于预设的异常阈值，若是，则确定所述被测目标当前出现心脏房颤；若否，则确定所述被测目标当前未出现心脏房颤；

26、结果生成单元，用于生成用于表示所述被测目标当前是否出现心脏房颤的房颤检测结果，并输出该房颤检测结果。

27、本技术的另一个方面提供了一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现所述基于毫米波雷达的房颤检测装置的功能。

28、本技术的再一个方面还提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现所述的基于毫米波雷达的房颤检测装置的功能。

29、本技术提供的基于毫米波雷达的房颤检测装置，通过设置特征提取模块，用于采用预设的特征编码网络提取被测目标的胸腔区域的原始毫米波胸腔微动信号对应的毫米波心脏搏动特征，其中，所述原始毫米波胸腔微动信号预先基于以毫米波雷达自所述被测目标的胸腔区域非接触式采集到的该被测目标的中频信号获取的；信号重构模块，用于采用预设的特征解码网络将所述毫米波心脏搏动特征重构为目标毫米波胸腔微动信号；评估检测模块，用于根据所述目标毫米波胸腔微动信号和原始毫米波胸腔微动信号之间的损失分数生成针对所述被测目标的房颤检测结果，能够根据非接触式心搏信号的特性，实现心脏活动特征的提取与房颤的检测，能够通过编解码网络实现心搏特征的提取，并评估对该特征的胸腔微动波形重构效果以检测是否存在房颤，进而能够实现以非接触方式进行心脏房颤检测，且能够有效提高房颤检测的精度，并能够有效提高房颤检测的便捷性及可靠性。

30、本技术的附加优点、目的，以及特征将在下面的描述中将部分地加以阐述，且将对于本领域普通技术人员在研究下文后部分地变得明显，或者可以根据本技术的实践而获知。本技术的目的和其它优点可以通过在说明书以及附图中具体指出的结构实现到并获得。

31、本领域技术人员将会理解的是，能够用本技术实现的目的和优点不限于以上具体所述，并且根据以下详细说明将更清楚地理解本技术能够实现的上述和其他目的。