基于非線性系統(tǒng)分析方法的醫(yī)學(xué)數(shù)據(jù)挖掘.pdf

1、傳統(tǒng)醫(yī)學(xué)研究主要依靠專家經(jīng)驗(yàn)，基于數(shù)學(xué)方法的醫(yī)學(xué)分析收獲甚少，限制了醫(yī)學(xué)診斷的人工智能化研究的發(fā)展。日益發(fā)展的基礎(chǔ)科學(xué)豐富了醫(yī)學(xué)數(shù)學(xué)化研究的成果，降低了醫(yī)學(xué)診斷對(duì)專家經(jīng)驗(yàn)的依賴，提高了醫(yī)學(xué)診斷的準(zhǔn)確度和效率，使得智能化計(jì)算機(jī)輔助分析成為可能。近年來(lái)，非線性引起了醫(yī)學(xué)研究者的廣泛關(guān)注。非線性機(jī)制更接近人體生理活動(dòng)特點(diǎn)，可以解決諸多線性科學(xué)無(wú)法解決的難點(diǎn)問(wèn)題。非線性方法已在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域得到了眾多有價(jià)值的成果，非線性與醫(yī)學(xué)的結(jié)合在未來(lái)將有廣闊的前

2、景。 目前的文獻(xiàn)中，對(duì)各種非線性方法的應(yīng)用研究都相對(duì)單一，即只單獨(dú)討論某一種方法的結(jié)果或比較不同方法的結(jié)果，對(duì)不同方法的互補(bǔ)性鮮有涉及。本文以ECG信號(hào)為載體研究醫(yī)學(xué)上的心率不齊現(xiàn)象，采用相空間重構(gòu)，關(guān)聯(lián)維分析為主，傅立葉變換，分形維，矩陣奇異值分解為輔的綜合分析方法。其中，相空間重構(gòu)投影及矩陣奇異值大小對(duì)比的特征挖掘方法在其他研究中尚未見(jiàn)使用。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，正常心率和不齊心率的傅立葉變換與分形維結(jié)果沒(méi)有顯著差別，但相空間重構(gòu)投

3、影，矩陣奇異值分解結(jié)果存在明顯區(qū)別，具備臨床應(yīng)用潛力；通過(guò)相空間重構(gòu)及矩陣奇異值分解的輔助，發(fā)現(xiàn)關(guān)聯(lián)維雖然能提供心臟機(jī)能復(fù)雜度的量化說(shuō)明，與心率狀況聯(lián)系并不密切，該結(jié)論補(bǔ)充了以往ECG的關(guān)聯(lián)維研究。 實(shí)驗(yàn)結(jié)果也表明，單獨(dú)使用相空間重構(gòu)，關(guān)聯(lián)維，奇異值分解三種方法中的任何一個(gè)都存在缺點(diǎn)，但這三種方法在實(shí)驗(yàn)中顯示了互補(bǔ)性，即三種方法結(jié)合使用能互相彌補(bǔ)單獨(dú)使用某種方法時(shí)的缺點(diǎn)，互相充實(shí)對(duì)方的結(jié)果。這種互補(bǔ)性表現(xiàn)在，相較只使用單個(gè)方法，