本技術(shù)涉及血糖檢測,尤其涉及一種血糖實時濾波模型的訓(xùn)練方法及相關(guān)設(shè)備、存儲介質(zhì)。
背景技術(shù):
1、連續(xù)血糖監(jiān)測(continuous?glucose?monitoring,cgm)是一種通過實時檢測組織間液中的葡萄糖水平來監(jiān)測糖尿病患者血糖變化的技術(shù)。傳統(tǒng)的血糖監(jiān)測方法,如指尖采血,只能提供離散的血糖數(shù)據(jù),無法準(zhǔn)確地反映血糖的變化情況。而cgm技術(shù)通過植入到皮下組織中的傳感器,實時監(jiān)測葡萄糖濃度,能夠提供連續(xù)的血糖數(shù)據(jù),為糖尿病患者提供更準(zhǔn)確的血糖水平信息。
2、然而,cgm設(shè)備所獲取的原始血糖數(shù)據(jù)往往存在噪聲干擾和不穩(wěn)定性,這給血糖水平的準(zhǔn)確判斷帶來了一定的困難。例如,佩戴cgm設(shè)備的用戶剛好在血糖的采集時刻做了大幅度的肢體動作,而導(dǎo)致cgm設(shè)備的探測電極在用戶體內(nèi)的位置產(chǎn)生了短時的異常變動,并由此引起經(jīng)由探測電極測量的原始血糖數(shù)據(jù)與實際情況存在較大的偏差。
技術(shù)實現(xiàn)思路
1、本技術(shù)的目的是提出一種血糖實時濾波模型的訓(xùn)練方法及相關(guān)設(shè)備、存儲介質(zhì),以讓cgm設(shè)備能夠得到平滑且準(zhǔn)確的血糖數(shù)據(jù)。
2、第一方面,本技術(shù)提供了一種血糖實時濾波模型的訓(xùn)練方法,包括:
3、對n個原始血糖數(shù)據(jù)分別進(jìn)行歸一化處理,得到n個歸一化數(shù)據(jù),其中,所述原始血糖數(shù)據(jù)是通過至少部分植入生物體的cgm設(shè)備采集得到的,每個所述原始血糖數(shù)據(jù)對應(yīng)一個采集時刻,n為正整數(shù);
4、對所述n個原始血糖數(shù)據(jù)進(jìn)行離線平滑處理,得到n個平滑血糖數(shù)據(jù),并對所述n個平滑血糖數(shù)據(jù)分別進(jìn)行歸一化處理,得到n個標(biāo)簽數(shù)據(jù);
5、將所述n個歸一化數(shù)據(jù)輸入到血糖實時濾波模型,得到由所述血糖實時濾波模型輸出的n個結(jié)果數(shù)據(jù);
6、根據(jù)所述n個結(jié)果數(shù)據(jù)和所述n個標(biāo)簽數(shù)據(jù)之間的差異,更新所述血糖實時濾波模型的參數(shù)。
7、在一些可能的實施方式中,所述對n個原始血糖數(shù)據(jù)分別進(jìn)行歸一化處理,包括:
8、通過下式對所述n個原始血糖數(shù)據(jù)分別進(jìn)行歸一化處理:
9、
10、其中,為所述原始血糖數(shù)據(jù),xi為所述歸一化數(shù)據(jù),xmax和xmin為預(yù)設(shè)常數(shù),且xmax不小于所述n個原始血糖數(shù)據(jù)中的最大值,xmin不大于所述n個原始血糖數(shù)據(jù)中的最小值,i=1,2,3…n。
11、在一些可能的實施方式中,所述對所述n個平滑血糖數(shù)據(jù)分別進(jìn)行歸一化處理,包括:
12、通過下式對所述n個平滑血糖數(shù)據(jù)分別進(jìn)行歸一化處理:
13、
14、其中,為所述平滑血糖數(shù)據(jù),yi為所述標(biāo)簽數(shù)據(jù),ymax和ymin為預(yù)設(shè)常數(shù),且ymax不小于所述n個原始血糖數(shù)據(jù)中的最大值,ymin不大于所述n個原始血糖數(shù)據(jù)中的最小值,i=1,2,3…n。
15、在一些可能的實施方式中,ymax=xmax,ymin=xmin。
16、在一些可能的實施方式中,所述對所述n個原始血糖數(shù)據(jù)進(jìn)行離線平滑處理,得到n個平滑血糖數(shù)據(jù),包括:
17、對所述n個原始血糖數(shù)據(jù)進(jìn)行離線平滑處理,得到n個初步平滑數(shù)據(jù);
18、如果所述n個初步平滑數(shù)據(jù)中存在大于ymax的第一初步平滑數(shù)據(jù),則將所述第一初步平滑數(shù)據(jù)賦值為ymax,如果所述n個初步平滑數(shù)據(jù)中存在小于ymin的第二初步平滑數(shù)據(jù),則將所述第二初步平滑數(shù)據(jù)賦值為ymin,由此得到所述n個平滑血糖數(shù)據(jù)。
19、6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法,其特征在于,xmax為所述cgm設(shè)備的量程上限值,xmin為所述cgm設(shè)備的量程下限值。
20、7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法,其特征在于,所述根據(jù)所述n個結(jié)果數(shù)據(jù)和所述n個標(biāo)簽數(shù)據(jù)之間的差異,更新所述血糖實時濾波模型的參數(shù),包括:
21、構(gòu)建損失函數(shù)其中,yi為所述標(biāo)簽數(shù)據(jù),fθ(yi|xi)為所述結(jié)果數(shù)據(jù);
22、根據(jù)所述損失函數(shù)loss,更新所述血糖實時濾波模型的參數(shù)。
23、在一些可能的實施方式中,所述離線平滑處理包括以下至少之一:
24、卡爾曼濾波處理,savitzky-golay濾波處理,移動平均濾波處理。
25、在一些可能的實施方式中,所述血糖實時濾波模型為時域卷積網(wǎng)絡(luò)模型。
26、在一些可能的實施方式中,在所述n個原始血糖數(shù)據(jù)對應(yīng)的n個采集時刻中,每相鄰兩個采集時刻的間隔時長等于所述cgm設(shè)備的一個采集周期。
27、在一些可能的實施方式中,所述血糖實時濾波模型被安裝在所述cgm設(shè)備中,所述方法由所述cgm設(shè)備執(zhí)行。
28、在一些可能的實施方式中,所述cgm設(shè)備包括:
29、生物電傳感器,具有植入生物體的皮膚下的探測電極;
30、發(fā)射器,與所述生物電傳感器電性連接;
31、接收器,與所述發(fā)射器以無線方式通信連接;
32、其中,所述血糖實時濾波模型被安裝在所述發(fā)射器或所述接收器中。
33、第二方面,本技術(shù)提出了一種模型訓(xùn)練裝置,包括:
34、第一處理模塊,用于對n個原始血糖數(shù)據(jù)分別進(jìn)行歸一化處理,得到n個歸一化數(shù)據(jù),其中,所述原始血糖數(shù)據(jù)是通過至少部分植入生物體的cgm設(shè)備采集得到的,每個所述原始血糖數(shù)據(jù)對應(yīng)一個采集時刻,n為正整數(shù);
35、第二處理模塊,用于對所述n個原始血糖數(shù)據(jù)進(jìn)行離線平滑處理,得到n個平滑血糖數(shù)據(jù),對所述n個平滑血糖數(shù)據(jù)分別進(jìn)行歸一化處理,得到n個標(biāo)簽數(shù)據(jù);
36、輸入模塊,用于將所述n個歸一化數(shù)據(jù)輸入到血糖實時濾波模型,得到由所述血糖實時濾波模型輸出的n個結(jié)果數(shù)據(jù);
37、更新模塊,用于根據(jù)所述n個結(jié)果數(shù)據(jù)和n個標(biāo)簽數(shù)據(jù)之間的差異,更新所述血糖實時濾波模型的參數(shù)。
38、第三方面,本技術(shù)提出了一種模型訓(xùn)練裝置,包括:
39、存儲器,
40、處理器,
41、存儲在所述存儲器中并可被所述處理器執(zhí)行的程序指令;
42、其中,當(dāng)所述程序指令被所述處理器執(zhí)行時,使所述模型訓(xùn)練裝置執(zhí)行如第一方面所述的方法。
43、第四方面,本技術(shù)提出了一種計算機可讀存儲介質(zhì),存儲有程序指令,其中,當(dāng)所述程序指令計算機設(shè)備上運行時,使所述計算機設(shè)備執(zhí)行如第一方面所述的方法。
44、第五方面,本技術(shù)提出了一種cgm設(shè)備,包括:
45、生物電傳感器,具有植入生物體的皮膚下的探測電極;
46、發(fā)射器,與所述生物電傳感器電性連接;
47、接收器,與所述發(fā)射器以無線方式通信連接;
48、其中,所述發(fā)射器或所述接收器中安裝有血糖實時濾波模型,所述血糖實時濾波模型是通過如第一方面所述的方法訓(xùn)練得到的。
49、第六方面,本技術(shù)提出了一種cgm設(shè)備,包括:
50、生物電傳感器,具有植入生物體的皮膚下的探測電極;
51、發(fā)射器,與所述生物電傳感器電性連接;
52、接收器,與所述發(fā)射器以無線方式通信連接;
53、其中,所述接收器或所述接收器包括存儲器、處理器、存儲在所述存儲器中并可被所述處理器執(zhí)行的程序指令,當(dāng)所述程序指令被所述處理器執(zhí)行時,使所述接收器或所述接收器執(zhí)行如第一方面所述的方法。
54、根據(jù)本技術(shù)提供的血糖實時濾波模型的訓(xùn)練方法,包括:對n個原始血糖數(shù)據(jù)分別進(jìn)行歸一化處理,得到n個歸一化數(shù)據(jù),其中,所述原始血糖數(shù)據(jù)是通過至少部分植入生物體的cgm設(shè)備采集得到的,每個所述原始血糖數(shù)據(jù)對應(yīng)一個采集時刻,n為正整數(shù);對所述n個原始血糖數(shù)據(jù)進(jìn)行離線平滑處理,得到n個平滑血糖數(shù)據(jù),并對所述n個平滑血糖數(shù)據(jù)分別進(jìn)行歸一化處理,得到n個標(biāo)簽數(shù)據(jù);將所述n個歸一化數(shù)據(jù)輸入到血糖實時濾波模型,得到由所述血糖實時濾波模型輸出的n個結(jié)果數(shù)據(jù);根據(jù)所述n個結(jié)果數(shù)據(jù)和所述n個標(biāo)簽數(shù)據(jù)之間的差異,更新所述血糖實時濾波模型的參數(shù)。以此方式,可以讓訓(xùn)練后的血糖實時濾波模型能夠輸出平滑且準(zhǔn)確、與真實情況更相符的血糖數(shù)據(jù)。