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1、血液成分无创实时检测系统软件的设计和实现DesignandImplementationofNon-invasiveandReal-timeBloodComponentMeasurementSystem领域：计算机技术研究生：赵泽熔指导教师：张钢教授企业导师：冯颖高工天津大学计算机科学与技术学院二零一五年十二月摘要血液成分的无创检测具有安全、舒适、便捷、快速、环保和低成本等优点，不仅能帮助改善糖尿病、心血管疾病等慢性疾病的治疗效果，对急诊、围手术期、重症患者的监护都有不可估量的作用。动态光谱法基于透
2、射的光电容积脉搏波，提取多个波长下脉动血液成分的吸光度，从理论上降低了个体差异和测量条件的影响，为血液成分无创检测的临床应用开辟了新的前景。本文在概括介绍动态光谱检测方法的基础上，详细论述了血液成分无创检测系统软件开发的过程。在需求分析部分，结合UML建模技术，在业务需求、用户需求、功能需求以及非功能需求各个层面对软件需求进行明确化、详细化、形象化；在软件设计部分，介绍对系统的整体架构、基本处理流程、模块划分和数据库的设计；在编程实现部分，使用VisualStudio.NET作为开发工具，采用C#
3、和MATLAB混合编程，调用接口函数实现对光谱仪的控制，运用多线程技术实现数据的实时采集、显示和保存，使用GDI+实现采集数据时波形曲线的同步动态显示。文中通过方法介绍和具体实现举例，将本课题中研究的关键技术进行了详细阐述。本课题基于动态光谱检测方法的研究成果和硬件实验平台，开发了血液成分无创实时检测系统软件，实现了光谱仪的控制、高速数据采集、光谱处理、数据分析、数据曲线实时动态显示和数据的存储等功能。关键词：血液成分无创检测，动态光谱，UML，C#，混合编程ABSTRACTNon-invasiv
4、emeasurementofbloodcomponenthastheadvantagesofsafety,comfort,convenience,fast,environmentalprotection,lowcostandsoon,whichnotonlyhelpspeopleimprovethetreatmenteffectofdiabetes,cardiovasculardiseaseandotherchronicdiseases,butalsohasanimmeasurableeffect
5、onthecareforemergency,perioperativeandcriticallyillpatients.Dynamicspectrum(DS)basedontransmissionphotoplethysmography(PPG)wavesextractsopticaldensitiesofarterialpulsatilebloodbychangesinabsorptionspectrumatseveralgivenwavelengths.TheDSmethodcanreduce
6、theinfluenceofindividualdifferencesandmeasurementconditionsintheory,andopensupanewprospectfortheclinicalapplicationofnon-invasivemeasurementofbloodcomponent.Thisthesisdiscussesindetailthedevelopmentprocessofnon-invasivebloodcomponentmeasurementsystem,
7、onthebasisofanoverviewofthedynamicspectrummeasurementmethod.Intherequirementanalysissection,combiningUMLmodelingtechnology,itmakesthesoftwareneedsexplicit,detailedandfigurativeinallaspectsofthebusinessrequirements,userrequirements,functionalrequiremen
8、tsandnon-functionalrequirements.Inthesoftwaredesignsection,itdescribesthedesignofthesystemaboutoverallarchitecture,basicprocessflow,moduledivisionanddatabases.Intheprogrammingsection,itusesVisualStudio.NETasadevelopmenttool,utilizesmixedprogra
