一种心脏健康检测平台的设计_王颖.pdf
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1、电子技术 第 52 卷 第 2 期(总第 555 期)2023 年 2 月 49Computer Engineering计算机工程提供良好的使用体验。倘若系统设计的功能过于复杂,非专业人士或第一次使用该系统的用户就将使用困难。因此,遵循极简的设计模式,尽可能让第一次接触该系统的用户无门槛入门该系统,并迅速进行自己所需要的功能。根据心脏健康平台的用户使用基本流程,将系统的功能和模块进行了归类与分析,总结归纳出以下的系统核心功能。(1)登录功能:心脏健康平台为普通患者用户和一般医务工作者用户服务。(2)心脏健康知识学习功能:用户可以在线上查看常用的心脏健康知识,这些有助于患者采取健康的生活方式和预
2、防手段来减少心脏疾病发作的风险。(3)检测功能:用户通过上传心音信息文件,便可以线上查看心音图像、查看计算机辅助诊断结果。2.2 系统框架设计软件基于Java语言开发,通过Web页面实现了前端交互功能,同时后端连接Python语言开发的心音检测算法模块,实现了异常心音信号的检测识别。该心脏健康筛查平台的整体框架如图1所示。2.3 系统流程设计心脏健康检测平台主要包括两类用户,即需要进行心音检测的普通患者用户和对患者检测结果进基金项目:2021年江苏省高校哲学社会科学研究专题项目(2021SJB1191),2022年南京理工大学紫金学院大学生校级科研训练项目(zjsrtp2022024),202
3、2年南京理工大学紫金学院教育教学改革与研究课题(20220103001)。作者简介:王颖,南京理工大学紫金学院,讲师,硕士;研究方向:计算应用技术、信号处理。收稿日期:2022-11-16;修回日期:2023-02-12。摘要:阐述基于心音信号检测的心脏健康筛查平台的设计,平台基于Java Web开发,通过Ajax技术实现了前后端数据的交互。采用随机森林的机器学习算法对心音信号进行二分类识别,识别准确率达87.64%。关键词:机器学习,计算机辅助诊断,心音信号,Java Web。中图分类号:TP368.1,TP18文章编号:1000-0755(2023)02-0049-03文献引用格式:王颖,
4、奚浩原,黄萍,谢宇航.一种心脏健康检测平台的设计J.电子技术,2023,52(02):49-51.一种心脏健康检测平台的设计王颖,奚浩原,黄萍,谢宇航(南京理工大学紫金学院,江苏 210023)Abstract This paper describes the design of a heart health screening platform based on heart sound signal detection.The platform is based on Java Web development and realizes the interaction of front and
5、 back data through Ajax technology.The machine learning algorithm of random forest is used to classify the heart sound signal,and the recognition accuracy is 87.64%.Index Terms machine learning,computer-aided diagnosis,heart sound signal,Java Web.Design of a Heart Health Detection PlatformWANG Ying,
6、XI Haoyuan,HUANG Ping,XIE Yuhang(Zijin College,Nanjing University of Technology,Jiangsu 210023,China.)0 引言随着互联网的飞速发展,远程医疗带来了一种新的模式,人们可以足不出户就可以对自己的身体健康进行初步的检测,可以做到早发现早治疗。这既带来了便利性,又带来了专业性,使得普通民众可以在家对自身的心脏健康进行评估。这些新技术毫无疑问为人们的生活质量带来了极大的改善。1 研究背景根据中国心血管健康与疾病报告2020概要农村的心血管病死亡比例为46.66%,明显高于城市的43.81%,心血管疾病死
7、亡占我国城乡居民总死亡原因的首位1。如何做到心血管疾病早预防早发现,一直是研究人员探讨的问题。基于此背景,设计了一个心脏健康检测平台,这个平台可以使患者无论何时何地不受疫情与医疗资源分配不公的影响,通过检测心音信号的方式对自己的心脏健康进行初步的诊断。一方面,用户可以通过平台的心音信号人工智能自动诊断其心脏是否有问题;另一方面,用户可以通过平台了解一些关于心脏健康的常用知识,能够起到预防疾病的作用。2 系统分析及设计 2.1 需求分析作为线上的心脏健康检测平台,需要为使用者50 电子技术 第 52 卷 第 2 期(总第 555 期)2023 年 2 月Computer Engineering计
8、算机工程行复诊的医生管理员用户。该心脏健康检测平台的使用流程如图2所示。3 系统实现 3.1 前端功能为了使心脏健康平台的网页能够快速地显示在用户界面上,使用了Ajax技术,系统能更快反应用户操作2。为了使用户能在网页上直接查看心音信号图像,使用了Canvas画布来在网页上显示心音图像。Canvas通过Ajax从后台获得心音信号数据后,就能将心音信号图像快速显示在网页上3。然而,在网页上显示的心音图像无法放大缩小,难以查看细节。为了解决这种情况,采用了Matlab中提供的可被Java调用的API,这样,在接收到心音信号文件之后就可以通过Matlab显示详细的心音图像。3.2 后端功能后端系统设
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