基于小波理论与专家系统的动态血压计开发

摘要

血压是血液在血管内流动时，作用于血管壁的压力，它是推动血液在血管内流动的动力。血压参数是人体生理参数的一项非常重要的指标。因此，及时准确地了解人体血压的变化情况，对于预防疾病和治疗疾病有着莫大的好处。
　　动态血压计的研制应用是及时检测血压情况和预防高血压病的一种途径。课题的研究目标是构建一个集血压信号采集、分析、机器诊断于一体的动态血压计设备。
　　本文对动态血压计的原理进行了论述，说明了目前动态血压计的现状、发展趋势及临床应用情况。主要内容涉及到动态血压计的软硬件的方案设计，血压信号的分析，专家系统理论，MATLAB的数学运算，数据库，CLIPS专家系统开发工具的使用以及VC++与MATLAB、CLIPS等工具的混合编程。其中，血压信号的分析和动态血压计专家系统的构建是本文论述的核心内容。
　　在血压信号分析的部分，本文以小波理论中的多分辨率滤波特性为基础，实现了从血压数据文件中提取脉搏波，并以此为基础计算出收缩压、舒张压、平均血压和心率。在专家系统的构建过程中，本文论述了利用现有的专家系统开发工具CLIPS的内核，嵌入到VC++当中去实现专家系统的推理的整个过程。
　　为了更好地实现软件系统的更新升级。本文采用了模块化设计思想，将应用程序按照功能划分模块。主要包括有仪器启用模块、数据处理模块、数据库模块以及系统管理模块等。其中的任一个模块都由动态链接库的形式来实现。
　　本文较好地实现了血压信号的分析以及专家系统的构建。测量数据能有效地反映受检者的血压情况，说明了在目前情况下，小波理论对于分析非平稳信号有着不可代替的作用，证明了本文所述方法的可行性。
　　将专家系统理论应用到动态血压计当中，这是本文的一个创新点。动态血压计专家系统的运行推理结果，客观地反映了受检者的实际情况，机器的自动诊断避免了人为因素地判断失误。同时，应用程序运行稳定，而且它还有很好地可扩展性。

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第一章 前 言

1.1 论文研究背景

1.2 HOLTER系统的概况与发展趋势

1.3 动态血压计的原理

1.4 本课题研究的内容及重点

第二章 动态血压计的总体方案设计

2.1 系统硬件方案设计

2.2 系统软件方案设计

2.3 本章小结

第三章 血压信号的分析

3.1 血压信号分析的总体思路

3.2 小波理论介绍

3.3 MATLAB简介

3.4 测量数据的标度变换

3.5 VC++6.0与MATLAB混合编程

3.6 脉搏波的提取

3.7 心率的计算

3.8 收缩压及舒张压的计算

3.9 程序运行情况

第四章 数据库模块

4.1 关系数据库简介

4.2 数据库分析与设计

4.3 基于ADO的数据存取

4.4 数据库模块界面设计

4.5 本章小结

第五章 ABPM专家系统中的智能理论

5.1 专家系统基础理论

5.2 CLIPS专家系统工具

5.3 本章小结

第六章 ABPM专家系统的开发与嵌入

6.1 ABPM专家系统的组成结构

6.2 CLIPS与VC++的混合编程

6.3 本系统的具体实现

6.4 本章小结

第七章 总结与展望

7.1 本文工作总结

7.2 进一步的工作内容

致谢

参考文献

附录一 MATLAB引擎

附录二 提取脉搏波的代码

附录三 计算心率的代码

附录四 计算收缩压舒张压的代码

攻硕期间取得的研究成果