本發(fā)明涉及計算機，更具體地說，涉及一種基于腕帶設備的動靜脈內(nèi)瘺狹窄自動檢測方法、裝置、設備及存儲介質(zhì)。

背景技術：

1、動靜脈內(nèi)瘺(avf)是血液透析患者維持生命的重要血管通路，其健康狀態(tài)直接關系到透析治療的效率和患者的長期健康。動靜脈內(nèi)瘺狹窄是導致透析效果下降和內(nèi)瘺功能衰竭的主要原因之一，它可能引發(fā)多種嚴重并發(fā)癥，包括血栓形成、感染和血管通路的完全喪失。因此，定期進行動靜脈內(nèi)瘺狹窄的檢測對于預防這些并發(fā)癥、延長內(nèi)瘺的使用壽命至關重要。及早發(fā)現(xiàn)狹窄不僅可以減少患者的生理痛苦，還能顯著降低因并發(fā)癥導致的醫(yī)療費用，提高透析治療的安全性和有效性，從而改善患者的整體生活質(zhì)量和生存率。

2、血管造影術和多普勒超聲是評估動靜脈內(nèi)瘺狹窄的金標準，它們能夠提供精確的解剖和血流動力學信息。然而，這些方法具有侵入性，需要昂貴的設備和專業(yè)的操作人員，限制了它們在日常監(jiān)測和家庭護理中的應用。此外，頻繁的檢查可能會給患者帶來額外的負擔和風險。

3、現(xiàn)有技術中，電容傳感器和聲音傳感器被應用于評估動靜脈內(nèi)瘺狹窄狀態(tài)，但電容傳感器會因為皮膚狀態(tài)、汗液和濕度等干擾傳感器的穩(wěn)定性，導致測量數(shù)據(jù)波動，再加上復雜的校準和設置過程，限制了其在家庭護理中的普及和應用。而聲音傳感器則通過捕捉血流聲音來評估血管狀態(tài)，但極易受環(huán)境噪聲和患者活動的干擾，此外，聲音傳感器需要緊貼皮膚，可能引起患者皮膚不適。這些問題使得兩種傳感器技術在臨床應用中面臨廣泛性和有效性的挑戰(zhàn)。

4、與上述方法相比，現(xiàn)有技術的ppg(光電容積脈搏波)技術因其非侵入性、低成本和易操作等優(yōu)點而成為動靜脈內(nèi)瘺狹窄檢測的研究熱點。ppg技術通過檢測血液容積變化產(chǎn)生的光信號來評估血流狀態(tài)，具有無創(chuàng)、實時監(jiān)測的優(yōu)勢。然而，現(xiàn)有的ppg檢測方法也存在一些不足：1、當前基于ppg信號的內(nèi)瘺狹窄研究是在臨床環(huán)境下進行的，設備采用的是指夾脈搏波透射式傳感器，需要同時測量患者左右手指的ppg信號，并通過左右手ppg信號的差異來判斷內(nèi)瘺堵塞情況，這增加了設備的復雜性和操作難度；2、雙側監(jiān)測可能會增加患者的佩戴不適感和依從性問題，導致患者不愿意長時間或按規(guī)定頻率使用設備。

5、而傳統(tǒng)機器學習方法需要手動提取特征并將其輸入模型訓練，導致特征提取與模型訓練過程分離，缺乏自動優(yōu)化的能力，以往的深度學習方法通常側重于時域部分，而對頻域關注較少，未能充分利用ppg信號的時域和頻域的融合信息，導致模型在捕捉信號復雜模式時存在一定的局限性。

技術實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明提供了一種基于腕帶設備的動靜脈內(nèi)瘺狹窄自動檢測方法、裝置、設備及存儲介質(zhì)，通過專門針對腕帶設備采集的內(nèi)瘺血管狹窄數(shù)據(jù)集，提出基于多頭頻譜注意力機制的時-頻深度神經(jīng)網(wǎng)絡模型，解決了現(xiàn)有動靜脈內(nèi)瘺狹窄檢測方法操作復雜、耗時且成本高、佩戴不便的技術問題。

2、本發(fā)明提供一種基于腕帶設備的動靜脈內(nèi)瘺狹窄自動檢測方法，包括：

3、獲取所述腕帶設備采集的用戶ppg信號；

4、基于預先訓練的基于多頭頻譜注意力機制的時-頻深度神經(jīng)網(wǎng)絡模型進行動靜脈內(nèi)瘺狹窄分析,生成動靜脈內(nèi)瘺狹窄風險分類結果。

5、進一步的，本發(fā)明還提供一種基于腕帶設備的動靜脈內(nèi)瘺狹窄自動檢測裝置，包括：

6、ppg信號獲取和處理模塊，用于實時獲取所述用戶ppg信號，進行ppg信號處理；

7、檢測模塊，用于基于預先訓練的基于多頭頻譜注意力機制的時-頻深度神經(jīng)網(wǎng)絡模型進行動靜脈內(nèi)瘺狹窄分析,生成動靜脈內(nèi)瘺狹窄風險分類結果；

8、預警模塊，用于根據(jù)所述動靜脈內(nèi)瘺狹窄風險分類結果，進行預警選擇。

9、進一步地，本發(fā)明還提供一種基于腕帶設備的動靜脈內(nèi)瘺狹窄自動檢測設備，包括處理器、存儲器；

10、所述存儲器，其上存儲有計算機程序。

11、所述處理器用于執(zhí)行所述存儲器中存儲的一個或者多個程序，以實現(xiàn)上述的基于腕帶設備的動靜脈內(nèi)瘺狹窄自動檢測方法的步驟。

12、進一步地，本發(fā)明還提供一種計算機可讀存儲介質(zhì)，所述計算機可讀存儲介質(zhì)存儲有一個或者多個程序，所述一個或者多個程序可被一個或者多個處理器執(zhí)行，以實現(xiàn)上述的基于腕帶設備的動靜脈內(nèi)瘺狹窄自動檢測方法的步驟。

13、有益效果

14、本發(fā)明提供了一種基于腕帶設備的動靜脈內(nèi)瘺狹窄自動檢測方法、裝置、設備及存儲介質(zhì)，本發(fā)明的技術方案通過智能腕帶設備自動采集單側手腕的ppg信號，避免了使用多個傳感器的繁瑣操作，極大提高了檢測的便捷性和佩戴的舒適度，特別適合日常居家環(huán)境下長時間監(jiān)測。通過構建基于多頭頻譜注意力機制的時-頻深度神經(jīng)網(wǎng)絡模型，結合了ppg信號的時域和頻域特征，能夠精準預測內(nèi)瘺狹窄的程度。通過本發(fā)明的技術方案，簡化了傳統(tǒng)檢測的復雜性，使得內(nèi)瘺狹窄檢測更加易于操作和普及，避免了延誤治療所帶來的嚴重后果，極大簡化了傳統(tǒng)檢測的復雜性，適合患者的日常使用和長期監(jiān)測，有助于及時發(fā)現(xiàn)潛在問題，減少內(nèi)瘺狹窄導致的并發(fā)癥風險。

技術特征：

1.一種基于腕帶設備的動靜脈內(nèi)瘺狹窄自動檢測方法，其特征在于，包括：

2.根據(jù)權利要求1所述的基于腕帶設備的動靜脈內(nèi)瘺狹窄自動檢測方法，其特征在于，所述基于多頭頻譜注意力機制的時-頻深度神經(jīng)網(wǎng)絡模型包括時域分支和頻域分支。

3.根據(jù)權利要求1所述的基于腕帶設備的動靜脈內(nèi)瘺狹窄自動檢測方法，其特征在于，所述預先訓練的基于多頭頻譜注意力機制的時-頻深度神經(jīng)網(wǎng)絡模型包括：

4.根據(jù)權利要求3所述的基于腕帶設備的動靜脈內(nèi)瘺狹窄自動檢測方法，其特征在于，所述時域分支包括lstm層、時序注意力機制層和全局平均池化層；

5.根據(jù)權利要求4所述的基于腕帶設備的動靜脈內(nèi)瘺狹窄自動檢測方法，其特征在于，在所述隱藏狀態(tài)序列通過所述時序注意力機制層之前進行位置編碼。

6.根據(jù)權利要求3所述的基于腕帶設備的動靜脈內(nèi)瘺狹窄自動檢測方法，其特征在于，所述頻域分支包括多頭頻譜注意力機制層、時序卷積網(wǎng)絡層和全局平均池化層；所述多頭頻譜注意力機制層包括多個注意力頭、全連接層和稀疏化機制層；

7.根據(jù)權利要求3所述的基于腕帶設備的動靜脈內(nèi)瘺狹窄自動檢測方法，其特征在于，將所述時域特征向量和所述頻域特征向量進行自適應特征融合，得到所述ppg信號特征向量包括：

8.一種基于腕帶設備的動靜脈內(nèi)瘺狹窄自動檢測裝置，其特征在于，包括：

9.一種基于腕帶設備的動靜脈內(nèi)瘺狹窄自動檢測設備，其特征在于，包括處理器、存儲器；

10.一種計算機可讀存儲介質(zhì)，其特征在于，所述計算機可讀存儲介質(zhì)存儲有一個或者多個程序，所述一個或者多個程序可被一個或者多個處理器執(zhí)行，以實現(xiàn)如權利要求1至7中任一項所述的基于腕帶設備的動靜脈內(nèi)瘺狹窄自動檢測方法的步驟。

技術總結
本發(fā)明提供了一種基于腕帶設備的動靜脈內(nèi)瘺狹窄自動檢測方法、裝置、設備及存儲介質(zhì)，本發(fā)明的技術方案通過智能腕帶設備自動采集獲取用戶單側手腕的PPG信號，避免了使用多個傳感器的繁瑣操作，極大提高了檢測的便捷性和佩戴的舒適度，特別適合日常居家環(huán)境下長時間監(jiān)測。通過構建基于多頭頻譜注意力機制的時?頻深度神經(jīng)網(wǎng)絡模型，結合了PPG信號的時域和頻域特征，能夠精準預測內(nèi)瘺狹窄的程度。通過本發(fā)明的技術方案，簡化了傳統(tǒng)檢測的復雜性，使得內(nèi)瘺狹窄檢測更加易于操作和普及，避免了延誤治療所帶來的嚴重后果，極大簡化了傳統(tǒng)檢測的復雜性，適合患者的日常使用和長期監(jiān)測，有助于及時發(fā)現(xiàn)潛在問題，減少內(nèi)瘺狹窄導致的并發(fā)癥風險。

技術研發(fā)人員：張衡,陳愿竹
受保護的技術使用者：西南大學
技術研發(fā)日：
技術公布日：2025/1/6