摘要：在依据单片机8051的心电监护模块中，用含糊逻辑检测室性早博，使心电监护模块功用得到扩展。 要害词：心电监护 含糊逻辑 数字单片机 现代多参数监护仪遍及选用模块化模块，每个模块都是能完结单功用的独立微处理机体系，多个模块经过串行口接纳主操控器指令，送出丈量成果。心电监护模块是其间的要害部件，其在单片机操控下拾取心电信号，扩大、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，正确检测是心电图主动剖析的一项重要技能。在心电监护的基础上，参加心博和节律分类功用，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剖析模块中进行。现在单片机的功用不断增强，曩昔首要用作操控器的单片机，在完结本来的使命后，尚剩下不少CPU时刻和操控功用，彻底有或许完成一些曩昔只能在PC机上运转的杂乱算法，并且用汇编言语编程进步运转速度。 含糊体系是含糊集合论和含糊逻辑的详细运用，它模仿人脑思想决议计划的才能，特别适用于数字模型难以准确表明的不确认体系。医学决议计划体系中的许多信息都是不确认的，例如心电信号中的很多特片信息，适合用含糊推理的办法进行处理。笔者的试验室选用含糊逻辑识别室性早博，作用较好。 笔者在依据8051的心电模块中移植上述算法，完成室性早博检测。在含糊单片机上进行含糊操控或推理十分便利。在数字单片机上完成，要害是怎样存储表达从属度函数和含糊规矩，以及怎样完成推理。
1 从属度函数、含糊规矩和含糊推理办法 运用RR间期、R波宽度和面积、T波的面积和峰值这五个形状参数描绘一个QRS波。室性早博的典型形状特片表现为RR间期较小，R波宽度大、面积大,T波宽度大、峰值大。经过核算和试验确认的从属度函数如图1所示。 图1中横轴表明论域，纵轴表明从属度。每个输入言语变量界说小(S)、中(M)、大(L)、特大(XL)四个言语变量值。从属度函数为三角形或半梯形。 含糊规矩共有32条，部分规矩如表1所示。其间17条判定“是PVC”，15条判定“或许是PVC”，–表明不考虑该参数的影响。 表1 含糊规矩 RR间期 R波面积 R波的宽度 T波面积 T波峰值定论 XL XL — — — 是PVC XL — XL — — 是PVC M L XL XL L 是PVC M L L XL L 是PVC … L — — XL — 或许是PVC — XL XL XL L 或许是PVC M — — XL L 或许是PVC L S M — M 或许是PVC 在数字单片机上完成含糊操控一般选用三种办法：强度搬运办法、直接查表办法和公式核算办法。直接查表办法经过事前的离线核算，得到一张含糊操控表，将操控表寄存在核算机机内存中;操控过程中，依据输入变量查找表中对应的操控量。在一般的操控运用中，这种办法速度最快。但本体系中输入变量较多(5个)，含糊操控表维数高，存储、查表均不便利。强度搬运办法是按含糊操控的极大-极小法进行推理。每个输入参数映射为多个从属度，每组输入会激活多条规矩，或许对应不同的成果。用取小的准则核算各组合对应规矩的输出强度，然后按最大从属度准则得出对应于各定论的可信度。这样，关于每一个输入，都可得出与各定论相对应的输出强度，称为输出从属度，取输出强度最大的那个从属度作为输出。试验成果表明，这种办法对本体系最为适宜。 2 强度搬运法在单片机8051上的完成 2.1 从属度函数的寄存 因为数字单片机只能存储和处理数字信息，且单片机的内存容量有限，假如要对体系输入输出论域的一切从属函数的接连曲线进行存储，是底子不或许的。关于三角形从属函数，选用三点法，存储三角形的三个极点;关于两头的半梯形，也存储腰和顶的三点。从属度函数寄存在ROM中，如表2所示(仅列出RR，其他类推)。 表2 从属度函数寄存示意图 地 址从属度函数含糊值含糊变量 1C00H 0.0 0.8 1.0 S RR 1C03H 0.8 1.0 1.4 M 1C06H 1.0 1.4 2.5 L 1C09H 1.4 2.5 3.0 XL 2.2 输入含糊化 提取的特片参数是准确值，将它们与从属函数进行比较组合，求出相应的含糊输入量。从属度规模为0～1，在8位机上可表明为00H～FFH。对本体系而言，每个准确输入值最多只对应两个含糊输入量大于零，其他的含糊输入量则为零。例如：假定RR=1.1，从表2可知它落在中(M)和大(L)两个区间上，因而关于中(M)和大(L)的从属度为： μm(1.1)=(1.4-11.1)/(1.4-1.0)%26;#215;FFH=BFH μl(1.1)=(1.1-1.0)/(1.4-1.0)%26;#215;FFH=3FH 在RAM中拓荒一块区域，寄存各含糊输入量，如表3所示。 表3 含糊输入量寄存示意图 地 址从属度含糊值含糊变量 D0H 00H S RR D1H BFH M D2H 3FH L D3H 00H XL 2.3 含糊规矩的寄存 含糊规矩表明为：IF A and B and C and D and E THEN Y(or Z) 其间“IF”后紧接着的词称前件，中“THEN”后边的词称后件。首先将输入的含糊值S、M、L、XL别离与数字0、1、2、3相对应，即： RR、RA、RW、TA、TH：S=0，M=1，L=2，XL=3 每条规矩用三字节表明。榜首字节高四位表明榜首前件的含糊值，低四位表明第二前件的含糊值;第二字节高四位表明第三前件，低四位第四前件;第三字节高四位表明第五前件，低四位表明后件。其间，F表明不考虑该前件，A表明“是PVC”，B表明“或许是PVC”。以榜首条规矩(寄存在ROM中)为例，如表4。 表4 含糊规矩寄存示意图 地 址数 据 意 义 1D00H 33H 榜首条规矩榜首前件，第二前件 1D01H FFH 榜首条规矩第三、第四前件不考虑 1D02H FAH 榜首条规矩第五前件不考虑，后件为“是” 2.4 含糊推理和输出 关于一组含糊输入，遍边每一条含糊规矩。取榜首条规矩榜首前件(3H)作为地址偏移量，加上含糊输入RR在RAM中寄存的首地址(40H)，则可从RAM 内RR寄存区域中查找出XL的从属度A1;取榜首条规矩第二前件(3H)作为地址偏移量，加上含糊输入RA在RAM中寄存的首地址(44H)，则可从 RAM内寄存区域中查找出XL的从属度B1：依此类推着从属度C1、D1、E1。依据强度搬运法，取A1、B1、C1、D1、E1中最小值作为该规矩后件所取的言语变量“是PVC”的从属度Y1。当一切规矩都遍历后得到：“是PVC”的属度Y1 Y2～Ym，“或许是PVC”的从属度Z1 Z2～Zn。取Y1 Y2～Y的最大值作为“是PVC”的从属度Y，取Z1 Z2～Zn的最大值作为“或许是PVC”的从属度Z。假如Y7FH且Z7FH，则输出“正常”;假如Y>Z，输出“是PVC”;假如Z>Y，输出“或许是PVC”。 本文评论了在数字单片机中进行含糊推理的办法，完成在心电监护模块顶用模逻辑检测室性早博，使心电监护模块功用得到扩展。室性早博检测成果和心电波形数据一同传给上位机，进行心律失常的进一步剖析。
