面向可穿戴式智能服裝的海量心電數(shù)據(jù)分析
發(fā)布時間:2017-05-20 03:14
本文關鍵詞:面向可穿戴式智能服裝的海量心電數(shù)據(jù)分析,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:隨著人們生活品質提高和醫(yī)療衛(wèi)生水平改善,人口平均壽命延長,世界各國逐漸步入老齡化社會。根據(jù)世界心臟病聯(lián)盟(WHF)統(tǒng)計,心血管疾病已經(jīng)成為威脅老年人健康的“第一大殺手”。穿戴式設備以其輕便、價格低廉、可長期佩戴等優(yōu)勢逐漸進入現(xiàn)代生活。人們可以將個人24小時生理數(shù)據(jù)上傳到數(shù)據(jù)庫中,進而通過分析生理參數(shù)獲得個人健康評價指數(shù)。利用導電纖維材料、人體局域網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)以及電子電路等技術,研制一套穿戴舒適、行動便捷、易于清洗低的功耗穿戴式智能服裝;針對智能服裝獲取的傳感器數(shù)據(jù)特點,提出“懶惰傳輸”方式;優(yōu)化軟件分析算法,針對智能服裝信號特點和個體差異,采用預學習方式與動態(tài)調節(jié)過程,加入形態(tài)學分析方法;建立一個能夠實時分析和處理海量個人生理信息的云計算平臺,尤其能夠對海量用戶的個人心電信號進行分析和預警,從而實現(xiàn)進行前期診斷“超級專家”系統(tǒng)。實驗表明智能服裝獲得的信號信噪比穩(wěn)定在37分貝以上,確保智能服裝獲取心電信號品質。經(jīng)過實驗對比,整體靈敏度和陽性預測值穩(wěn)定在99%以上,陽性預測值實驗結果相比原始算法提升5.47%?捎行χ悄芊b上傳的心電數(shù)據(jù)進行學習和分類,保證心率變異性計算結果精確度。同時云并行加速計算方法獲得26.8倍加速比。所研制的穿戴式智能服裝心電監(jiān)測系統(tǒng),從系統(tǒng)軟硬件平臺與云加速平臺兩方面進行設計與優(yōu)化,系統(tǒng)減少心血管疾病衍生問題,降低心血管疾病死亡的危險。
【關鍵詞】:智能衣服 健康云 心電形態(tài)學分析 懶惰傳輸
【學位授予單位】:大連理工大學
【學位級別】:碩士
【學位授予年份】:2015
【分類號】:R197.39;TS941.7;TP274
【目錄】:
- 摘要4-5
- Abstract5-8
- 1 緒論8-15
- 1.1 課題研究的背景和意義8-9
- 1.2 主要解決的關鍵性問題9-10
- 1.3 國內外研究現(xiàn)狀10-13
- 1.3.1 穿戴式智能服裝發(fā)展10-11
- 1.3.2 運動后恢復心跳評估方法11
- 1.3.3 海量數(shù)據(jù)處理計算平臺構建11-13
- 1.4 研究目標13
- 1.5 論文的研究內容及結構安排13-15
- 2 背景與相關工作15-21
- 2.1 心電數(shù)據(jù)處理與分析15-16
- 2.2 HRV心率變異性分析16-18
- 2.3 海量健康數(shù)據(jù)并行化計算方法18-20
- 2.4 本章小結20-21
- 3 基于穿戴式智能服裝的心電檢測系統(tǒng)21-32
- 3.1 穿戴式智能服裝設計21-22
- 3.2 信號采集模塊設計22-23
- 3.3 多模式心電信號分析流程23-24
- 3.4 多模式心電疾病匹配方法24-26
- 3.5 實時R波偵測學習優(yōu)化算法26-27
- 3.6 QRS波形形態(tài)學判別方法27-28
- 3.7 動態(tài)心電圖HRV分析28-29
- 3.8 “懶惰傳輸”通訊協(xié)議29-31
- 3.9 本章小結31-32
- 4 云平臺CUDA并行化ECG分析系統(tǒng)32-38
- 4.1 云平臺數(shù)據(jù)庫構建32-33
- 4.2 平臺數(shù)據(jù)處理流程33
- 4.3 云平臺ECG偵測算法并行化33-35
- 4.4 云平臺時域計算并行化35-37
- 4.5 本章小結37-38
- 5 系統(tǒng)平臺整合與驗證分析38-53
- 5.1 穿戴式智能服裝照護系統(tǒng)框架38-39
- 5.2 云平臺CUDA并行化ECG分析框架39-40
- 5.3 智能服裝品質驗證40-48
- 5.3.1 心電信號采集品質驗證40-42
- 5.3.2 靈敏度與特異度標準分析42
- 5.3.3 心電分析算法精確度檢測42-45
- 5.3.4 懶惰傳輸效率評估結果45
- 5.3.5 智能服裝與軟硬件整合性能評估45-48
- 5.4 云平臺效能驗證48-52
- 5.4.1 服務器硬件配置48-49
- 5.4.2 云平臺評測數(shù)據(jù)庫選擇49-50
- 5.4.3 云平臺偵測算法并行化結果50-51
- 5.4.4 云平臺Web分析統(tǒng)計系統(tǒng)51-52
- 5.5 本章小結52-53
- 結論53-54
- 參考文獻54-59
- 攻讀碩士學位期間發(fā)表學術論文情況59-60
- 致謝60-61
【共引文獻】
中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前3條
1 馮原;陳斯寧;江穎;潘玲;梁煒;楊紅梅;陸彩云;;益氣活血方對慢性肺源性心臟病急性加重期的臨床研究[J];中國臨床藥理學雜志;2015年18期
2 代紅;楊飛;;慢性阻塞性肺疾病患者心率變異性與氣道阻力和肺功能的關系分析[J];臨床肺科雜志;2015年06期
3 杜佳;雷撼;胡蕓;吳怡;梁永;;SGRQ、CAT和CCQ問卷在COPD患者生活質量中的評估價值比較[J];現(xiàn)代生物醫(yī)學進展;2015年12期
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本文編號:380560
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