在单片机上和模糊逻辑检测室性早博
发布时间:2008/5/27 0:00:00 访问次数:442
摘要：在基于单片机8051的心电监护模块中，用模糊逻辑检测室性早博，使心电监护模块功能得到扩展。
关键词：心电监护 模糊逻辑 数字单片机
现代多参数监护仪普遍采用模块化模块，每个模块都是能完成单功能的独立微处理机系统，多个模块通过串行口接收主控制器命令，送出测量结果。心电监护模块是其中的关键部件，其在单片机控制下拾取心电信号，放大、预处理，并传送给主控模块。
室性早博（pvc）是一种最常见的心律失常，它的实时，正确检测是心电图自动分析的一项重要技术。在心电监护的基础上，加入心博和节律分类功能，便可进行心律失常监护。室性早博检测一般在高端的心律失常分析模块中进行。目前单片机的功能不断增强，过去主要用作控制器的单片机，在完成原来的任务后，尚剩余不少cpu时间和控制功能，完全有可能实现一些过去只能在pc机上运行的复杂算法，而且用汇编语言编程提高运行速度。
模糊系统是模糊集合论和模糊逻辑的具体应用，它模拟人脑思维决策的能力，特别适用于数字模型难以精确表示的不确定系统。医学决策系统中的许多信息都是不确定的，例如心电信号中的大量特片信息，适合用模糊推理的方法进行处理。笔者的实验室采用模糊逻辑识别室性早博，效果较好。
笔者在基于8051的心电模块中移植上述算法，实现室性早博检测。在模糊单片机上进行模糊控制或推理非常方便。在数字单片机上实现，关键是怎样存储表达隶属度函数和模糊规则，以及怎样实现推理。
1 隶属度函数、模糊规则和模糊推理方法
使用rr间期、r波宽度和面积、t波的面积和峰值这五个形态参数描述一个qrs波。室性早博的典型形态特片表现为rr间期较小，r波宽度大、面积大,t波宽度大、峰值大。经过统计和实验确定的隶属度函数如图1所示。
图1中横轴表示论域，纵轴表示隶属度。每个输入语言变量定义小（s）、中（m）、大（l）、特大（xl）四个语言变量值。隶属度函数为三角形或半梯形。
模糊规则共有32条，部分规则如表1所示。其中17条判决“是pvc”，15条判决“可能是pvc”，--表示不考虑该参数的影响。
表1 模糊规则
| rr间期 | r波面积 | r波的宽度 | t波面积 | t波峰值 | 结论 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| xl | xl | -- | -- | -- | 是pvc | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| xl | -- | xl | -- | -- | 是pvc | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| m | l | xl | xl | l | 是pvc | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| m | l | l | xl | l | 是pvc | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| … | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| l | -- | -- | xl | -- | 可能是pvc | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| -- | xl | xl | xl | l | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| rr间期 | r波面积 | r波的宽度 | t波面积 | t波峰值 | 结论 |
| xl | xl | -- | -- | -- | 是pvc |
| xl | -- | xl | -- | -- | 是pvc |
| m | l | xl | xl | l | 是pvc |
| m | l | l | xl | l | 是pvc |
| … | |||||
| l | -- | -- | xl | -- | 可能是pvc |
| -- | xl | xl | xl | l | |
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