基于PPG的無(wú)創(chuàng)血糖檢測(cè)系統(tǒng)模型與算法研究
本文關(guān)鍵詞:基于PPG的無(wú)創(chuàng)血糖檢測(cè)系統(tǒng)模型與算法研究,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:隨著世界糖尿病患者與日俱增,血糖濃度的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)成為必要。本文以光電容積脈搏波技術(shù)為理論基礎(chǔ),進(jìn)行無(wú)創(chuàng)血糖檢測(cè)系統(tǒng)的系統(tǒng)建模,并提出了一種智能無(wú)創(chuàng)檢測(cè)血糖的算法。本文的主要內(nèi)容從以下幾個(gè)方面進(jìn)行展開(kāi):1.無(wú)創(chuàng)血糖檢測(cè)系統(tǒng)(NBGM)的提出,進(jìn)行系統(tǒng)建模,整個(gè)系統(tǒng)分為硬件系統(tǒng)和軟件系統(tǒng)兩部分。2.對(duì)NBGM的硬件系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì),包括傳感器、集成模擬前端、單片機(jī)、上位機(jī)四個(gè)主要部分。3.提出NBGM的智能檢測(cè)算法,也是NBGM系統(tǒng)的軟件部分。智能檢測(cè)算法包括信息獲取、特征提取、機(jī)器學(xué)習(xí)三個(gè)主要模塊。其中,機(jī)器學(xué)習(xí)模塊是本算法的核心部分,通過(guò)對(duì)采集到的波形提取出的特征值,組成特征矩陣,與有創(chuàng)血糖儀測(cè)得的參考血糖值運(yùn)用機(jī)器學(xué)習(xí)方法進(jìn)行訓(xùn)練,得到血糖預(yù)測(cè)函數(shù)。4.對(duì)提出的系統(tǒng)模型、硬件環(huán)境、軟件算法設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行對(duì)比驗(yàn)證,通過(guò)相關(guān)系數(shù)、標(biāo)準(zhǔn)差、克拉克網(wǎng)格誤差分析,驗(yàn)證系統(tǒng)的可靠性。5.論文在末尾對(duì)本文工作進(jìn)行了總結(jié),并展望了下一步的研究方向。
【關(guān)鍵詞】:無(wú)創(chuàng)血糖檢測(cè) 系統(tǒng)模型 人工智能 機(jī)器學(xué)習(xí)
【學(xué)位授予單位】:中國(guó)科學(xué)院研究生院(沈陽(yáng)計(jì)算技術(shù)研究所)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2016
【分類號(hào)】:TH776;TP18
【目錄】:
- 摘要5-6
- ABSTRACT6-9
- 引言9-11
- 第一章 緒論11-15
- 1.1 課題研究背景和意義11-12
- 1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀與發(fā)展前景12-13
- 1.3 論文主要研究?jī)?nèi)容及結(jié)構(gòu)13-14
- 1.4 本章小結(jié)14-15
- 第二章 光電容積脈搏波方法的研究15-26
- 2.1 光電容積脈搏波技術(shù)的理論基礎(chǔ)15-17
- 2.2 光電容積脈搏波信號(hào)的波形特征17-21
- 2.2.1 干擾光電容積脈搏波信號(hào)的各種噪聲20-21
- 2.2.2 光電容積脈搏波的幾種常見(jiàn)濾波方法21
- 2.3 無(wú)創(chuàng)血糖檢測(cè)基礎(chǔ)性問(wèn)題研究21-25
- 2.3.1 檢測(cè)部位的選擇22
- 2.3.2 檢測(cè)方式的選擇22
- 2.3.3 測(cè)量波長(zhǎng)和參考波長(zhǎng)的選擇22-25
- 2.4 本章小結(jié)25-26
- 第三章 NBGM系統(tǒng)的模型設(shè)計(jì)26-30
- 3.1 NBGM系統(tǒng)的設(shè)計(jì)思想26
- 3.2 NBGM系統(tǒng)模型26-28
- 3.3 NBGM系統(tǒng)檢測(cè)血糖流程28-29
- 3.4 本章小結(jié)29-30
- 第四章 NBGM系統(tǒng)硬件系統(tǒng)設(shè)計(jì)30-41
- 4.1 無(wú)創(chuàng)血糖檢測(cè)系統(tǒng)硬件框圖30
- 4.2 傳感器模塊30-36
- 4.2.1 單片機(jī)控制傳感器發(fā)光30-35
- 4.2.2 恒流源電路35-36
- 4.3 光電轉(zhuǎn)換模塊36
- 4.4 單片機(jī)模塊36-39
- 4.5 本章小結(jié)39-41
- 第五章 NBGM系統(tǒng)軟件系統(tǒng)模型及機(jī)器學(xué)習(xí)算法研究41-53
- 5.1 算法模型介紹41
- 5.2 信息獲取模塊41-44
- 5.2.1 光電信號(hào)的數(shù)字濾波42
- 5.2.2 光電容積脈搏波信號(hào)的自動(dòng)提取42-43
- 5.2.3 信號(hào)分離43-44
- 5.3 特征提取模塊44-45
- 5.3.1 Kaiser-Teager能量特征44
- 5.3.2 心率特征44-45
- 5.3.3 光譜熵特征45
- 5.3.4 光譜能量對(duì)數(shù)特征45
- 5.4 機(jī)器學(xué)習(xí)模塊45-51
- 5.4.1 多元線性回歸46
- 5.4.2 主成分回歸46-48
- 5.4.3 偏最小二乘回歸48-49
- 5.4.4 支持向量機(jī)方法49-51
- 5.5 軟件開(kāi)發(fā)平臺(tái)的選擇51-52
- 5.6 本章小結(jié)52-53
- 第六章 實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證53-60
- 6.1 實(shí)驗(yàn)器材53
- 6.2 實(shí)驗(yàn)過(guò)程設(shè)計(jì)53-54
- 6.3 評(píng)價(jià)數(shù)學(xué)模型效果的指標(biāo)54
- 6.4 實(shí)驗(yàn)結(jié)果54-59
- 6.5 本章小結(jié)59-60
- 總結(jié)與展望60-62
- 參考文獻(xiàn)62-65
- 發(fā)表文章65-66
- 致謝66
【相似文獻(xiàn)】
中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條
1 劉玉良;張思祥;劉偉鈴;;血糖檢測(cè)方法研究最新進(jìn)展[J];光譜儀器與分析;2003年02期
2 石心;血糖檢測(cè)裝置最新發(fā)展動(dòng)態(tài)[J];醫(yī)療保健器具;2004年Z2期
3 陳文亮,徐可欣,杜振輝,劉蓉,范世福;人體無(wú)創(chuàng)血糖檢測(cè)技術(shù)[J];儀器儀表學(xué)報(bào);2003年S1期
4 尚輝;王艷麗;;血糖檢測(cè)技術(shù)的研究進(jìn)展[J];中國(guó)醫(yī)療設(shè)備;2009年10期
5 孫晶華,焦繪春,張黎麗,王明;光譜分析用于無(wú)創(chuàng)血糖檢測(cè)的微量葡萄糖測(cè)量[J];哈爾濱商業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2003年06期
6 吳家林,鄭章清,韓泉,萬(wàn)征,路遙;飛行人員的血糖檢測(cè)及鑒定[J];航空軍醫(yī);2003年06期
7 高麗麗;陶衛(wèi);趙輝;;基于光聲光譜法的無(wú)創(chuàng)血糖檢測(cè)原理研究[J];光學(xué)儀器;2012年06期
8 徐可欣,崔厚欣,王文波;血糖無(wú)創(chuàng)傷檢測(cè)技術(shù)的基礎(chǔ)研究[J];天津大學(xué)學(xué)報(bào);2003年02期
9 董勁春;;自測(cè)用血糖監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的應(yīng)用與性能評(píng)價(jià)[J];中國(guó)藥物警戒;2011年03期
10 劉蓉;徐可欣;;近紅外光譜無(wú)創(chuàng)血糖檢測(cè)中體溫變化的影響分析[J];天津大學(xué)學(xué)報(bào);2008年01期
中國(guó)重要會(huì)議論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條
1 耿翠紅;;自我血糖監(jiān)測(cè)病人的指導(dǎo)[A];全國(guó)第四屆糖尿病護(hù)理學(xué)術(shù)交流暨專題講座會(huì)議論文匯編[C];2006年
2 張洪哲;蔣本和;金穎妮;紀(jì)淑波;靳文瑞;董楠;;近紅外無(wú)創(chuàng)血糖檢測(cè)技術(shù)的研究[A];第十屆全國(guó)紅外加熱暨紅外醫(yī)學(xué)發(fā)展研討會(huì)論文及論文摘要集[C];2005年
3 王薇;王治國(guó);李少男;;全國(guó)床旁血糖檢測(cè)儀血糖檢測(cè)的質(zhì)量評(píng)價(jià)[A];中華醫(yī)學(xué)會(huì)第七次全國(guó)檢驗(yàn)醫(yī)學(xué)學(xué)術(shù)會(huì)議資料匯編[C];2008年
4 劉楊;何偉;李彤;周華;張彤彥;趙京陽(yáng);趙棟;柳續(xù)海;林青;侯靜;王超;許媛;;計(jì)算機(jī)管理的程序化血糖控制方案在危重患者血糖管理中的應(yīng)用和評(píng)價(jià)[A];中國(guó)病理生理學(xué)會(huì)危重病醫(yī)學(xué)專業(yè)委員會(huì)第八屆全國(guó)大會(huì)暨中華呼吸病學(xué)會(huì)呼吸生理和重癥監(jiān)護(hù)學(xué)組年會(huì)論文集[C];2008年
5 胡守岳;李剛;李福軍;;11948名石化企業(yè)職工血糖水平調(diào)查分析[A];2008年浙江省檢驗(yàn)醫(yī)學(xué)學(xué)術(shù)年會(huì)論文匯編[C];2008年
6 袁舉;黑花玲;黃寶平;;精細(xì)化管理在血糖檢測(cè)中的應(yīng)用[A];河南省護(hù)理管理創(chuàng)新論壇暨護(hù)士長(zhǎng)培訓(xùn)班——護(hù)理部主任大會(huì)暨推進(jìn)優(yōu)質(zhì)護(hù)理服務(wù)學(xué)術(shù)研討會(huì)資料匯編[C];2011年
7 馮濤;曹相原;;重癥患者床旁快速血糖檢測(cè)的準(zhǔn)確性及影響因素分析[A];中華醫(yī)學(xué)會(huì)第五次全國(guó)重癥醫(yī)學(xué)大會(huì)論文匯編[C];2011年
8 閆雅更;張國(guó)忠;董鳳麗;呂和;張琳;郭曉微;;糖尿病患者自我血糖監(jiān)測(cè)現(xiàn)況調(diào)查分析[A];營(yíng)養(yǎng)與糖尿病并發(fā)癥——達(dá)能營(yíng)養(yǎng)中心第十六屆學(xué)術(shù)會(huì)議論文集[C];2013年
9 陳文亮;徐可欣;杜振輝;劉蓉;范世福;;人體無(wú)創(chuàng)血糖檢測(cè)技術(shù)[A];中國(guó)儀器儀表學(xué)會(huì)第五屆青年學(xué)術(shù)會(huì)議論文集[C];2003年
10 張亞瓊;;3568名體檢者血糖、血脂水平調(diào)查分析[A];2006年浙江省檢驗(yàn)醫(yī)學(xué)學(xué)術(shù)年會(huì)論文匯編[C];2006年
中國(guó)重要報(bào)紙全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條
1 記者李彬;南非啟用新一代血糖檢測(cè)系統(tǒng)[N];科技日?qǐng)?bào);2002年
2 健康時(shí)報(bào)記者 何佳頤;測(cè)血糖可降低50%死亡率[N];健康時(shí)報(bào);2006年
3 黃春燕;冬季測(cè)血糖要勤一些[N];健康時(shí)報(bào);2006年
4 記者 程剛;俄將試產(chǎn)新型血糖檢測(cè)儀器[N];科技日?qǐng)?bào);2007年
5 趙淼;怎樣控制血糖檢測(cè)的時(shí)間和頻度[N];中國(guó)中醫(yī)藥報(bào);2007年
6 北京大學(xué)第一醫(yī)院內(nèi)分泌科主任 郭曉蕙 教授;偶測(cè)血糖不可靠[N];健康時(shí)報(bào);2008年
7 欒玲 趙培;怡成生物:血糖檢測(cè)領(lǐng)域龍頭企業(yè)[N];中國(guó)高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)導(dǎo)報(bào);2010年
8 魏開(kāi)敏;肺心病人為何要查血糖[N];大眾衛(wèi)生報(bào);2007年
9 魏妍平;糖友配合檢查 血糖才能準(zhǔn)確[N];家庭醫(yī)生報(bào);2007年
10 歐陽(yáng)婕;血糖監(jiān)測(cè)不到位 并發(fā)癥會(huì)提早來(lái)[N];健康報(bào);2007年
中國(guó)博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前4條
1 蘇亞;光學(xué)相干層析無(wú)創(chuàng)血糖檢測(cè)及其影響因素研究[D];天津大學(xué);2014年
2 張洪艷;近紅外光譜技術(shù)在人體血糖無(wú)創(chuàng)檢測(cè)中的應(yīng)用研究[D];中國(guó)科學(xué)院研究生院(長(zhǎng)春光學(xué)精密機(jī)械與物理研究所);2005年
3 谷筱玉;近紅外無(wú)創(chuàng)血糖檢測(cè)中背景減小方法的理論和實(shí)驗(yàn)研究[D];天津大學(xué);2007年
4 王龍志;基于OCT的皮膚光學(xué)特征研究及其在無(wú)創(chuàng)血糖檢測(cè)中的應(yīng)用[D];天津大學(xué);2014年
中國(guó)碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條
1 龐雙艷;重癥患者靜脈血、動(dòng)脈血與末梢血血糖檢測(cè)值的比較研究[D];石河子大學(xué);2015年
2 楊浩;基于C/S的無(wú)創(chuàng)血糖檢測(cè)遠(yuǎn)程服務(wù)系統(tǒng)的研究開(kāi)發(fā)[D];西南科技大學(xué);2015年
3 蔡忠洋;基于光纖表面等離子體共振的便攜式無(wú)創(chuàng)血糖檢測(cè)[D];華東師范大學(xué);2015年
4 張娟娟;老年T2DM患者血糖、血壓、血脂達(dá)標(biāo)與良性前列腺增生癥的相關(guān)性研究[D];山東大學(xué);2015年
5 馬爽;基于PPG的無(wú)創(chuàng)血糖檢測(cè)系統(tǒng)模型與算法研究[D];中國(guó)科學(xué)院研究生院(沈陽(yáng)計(jì)算技術(shù)研究所);2016年
6 焦繪春;無(wú)創(chuàng)血糖檢測(cè)方法研究[D];哈爾濱工程大學(xué);2004年
7 馮濤;重癥患者床旁快速血糖檢測(cè)的準(zhǔn)確性及影響因素分析[D];寧夏醫(yī)科大學(xué);2010年
8 吳林托;OCT應(yīng)用于人體血糖無(wú)損檢測(cè)的研究[D];浙江大學(xué);2006年
9 張艷潔;近紅外光譜無(wú)創(chuàng)血糖檢測(cè)模擬樣品的試驗(yàn)研究[D];吉林大學(xué);2008年
10 陳康;磁共振式無(wú)創(chuàng)血糖檢測(cè)的研究[D];電子科技大學(xué);2010年
本文關(guān)鍵詞:基于PPG的無(wú)創(chuàng)血糖檢測(cè)系統(tǒng)模型與算法研究,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
,本文編號(hào):389455
本文鏈接:http://www.sikaile.net/kejilunwen/zidonghuakongzhilunwen/389455.html