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基于本体论的ECG诊断系统的开发与研究

丁玉洁  
【摘要】:ECG是对心血管疾病进行临床诊断的重要信息,当前对心血管疾病的诊断主要依靠经验丰富的医师通过图形化分析结合临床症状得出结果。本体(Ontology)作为某一领域中术语与术语间关系的规范说明,可以对ECG进行描述,使ECG转变为一种具有语义功能的知识从而为ECG的诊断提供新一种新的解决方案。 在分析了ECG信息特征的基础上,作者提出了基于本体的ECG诊断系统的完整框架及解决方案。论文的主要工作体现为以下几方面: (1)针对ECG信号比较微弱,信噪比较低的缺点,论文采用内部集成高精度AD的ADuC7020作为MCU,并利用具有较高共模抑制比的AD8221作为仪表放大器设计了ECG数据采集系统,并针对相关的硬件和软件进行了开发,实现了ECG数据的采集; (2)针对ECG信号比较微弱、奇异点较多、波形较为复杂的特点,论文利用小波变换结合软阀值去噪的算法,对ECG信号进行去噪音处理; (3)针对ECG信号不同波段区分分明,峰值点与谷值点明显的特点,论文采用了相对区间搜索算法提取了ECG的特征信息; (4)针对ECG信号的多变性,波形、特征、ECG非正常状况三者之间关系的复杂性,论文利用本体可以规范语义间的关系这一功能利用Protege构建了用于ECG表达和诊断的本体库,在此基础上采用SPARQL技术实现了基于语义的智能化ECG诊断,并利用了Java的跨平台优势完成了人机界面的开发; 作者最终利用该系统对常见的几种心血管疾病进行了验证,表明本论文所开发的系统的确可以为ECG进行语义处理,从而为ECG的诊断提供有效的帮助,论文所提出的方法具有一定的推广价值。


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