血糖监测是糖尿病管理中的重要组成部分,血糖监测的结果有助于评估糖尿病患者糖代谢紊乱的程度,制定降糖方案,同时反映降糖治疗的效果并指导对治疗方案的调整。近年来,动态血糖监测技术得到不断的完善,已逐渐应用于临床科研和糖尿病的防治工作中。与传统血糖监测方法相比,动态血糖监测可以提供连续、可靠的全天血糖信息,其监测结果能够更全面、准确地反映血糖波动的特征。因此在临床研究中,以动态血糖监测数据为基础提出了多种血糖波动指标,其中最具代表性的是平均血糖波动幅度,目前该参数被公认为反映血糖波动的“金标准”。然而,在实际临床应用中,平均血糖波动幅度值并不能直接从动态血糖监测系统的分析软件中得到,而是需要通过人工比较的方式筛选数据进行计算。由于动态血糖监测所得的数据量较大,当患者数据增加时,参数计算的工作量将大大的增加,这使得计算需要消耗大量的时间,从而降低了临床科研的效率。此外,为确保数据筛选的准确性,对参数进行计算分析的临床研究人员必须经过相关的专业培训,若研究人员经验不足,将导致参数的计算结果与真实值之间存在一定的误差,因此数据的筛选受到研究人员经验的影响,使得利用人工筛选数据的准确性也相对较低。本文针对人工计算MAGE参数所存在的问题,提出一种利用计算机自动筛选有效数据并辅助计算MAGE值的算法。该算法基于非线性整数规划方法,首先对求解MAGE参数的过程进行分析理解,建立相应的数学模型,并在数学模型的基础上构造解决问题的目标函数以及影响目标函数的各种约束条件,再利用差分演化算法求解目标函数,最后利用求解得到的结果计算MAGE参数。该算法的提出使得MAGE参数的计算可以利用计算机辅助完成,从而缩短了该参数计算的时间,提高参数计算的准确度和重复性,使其能够更快捷、更准确的获得动态血糖监测的MAGE参数值。此外,本文还利用VisualC#2008实现了该算法的软件应用,使得算法能够真正在临床实际中使用,真正解决人工计算MAGE参数所存在的问题,提高临床科研工作的效率。全文共分为六章,每章都有详细的文字描述和图形说明,并且在介绍算法验证实验时,还以表格的形式给出了算法比较的计算结果。第一章绪论:主要阐述了(1)课题的研究背景,其中包括血糖及其调节机制概述、糖尿病的症状与主要分类、糖尿病的危害、血糖监测的意义及基本形式、动态血糖监测技术及血糖波动及长期过大波动的危害;(2)课题的研究意义与目的,包括平均血糖波动幅度参数的重要性及主要解决的问题;(3)对文章结构安排进行了说明。第二章平均血糖波动幅度计算算法研究现状:主要介绍了(1)平均血糖波动幅度的人工计算方法;(2)平均血糖波动幅度自动计算算法研究现状;(3)目前方法存在的问题。第三章基于非线性整数规划的平均血糖波动幅度自动计算算法:详细介绍了(1)非线性整数规划;(2)有效血糖波动;(3)对求解问题进行分析;(4)数学建模;(5)差分进化算法;(6)利用差分进化算法求解INLP问题;(7)数据的预处理;(8)算法的伪代码等内容。第四章算法验证与结果分析:详细介绍了(1)算法验证,其中包括图表观察验证与统计数据验证两种方法的介绍;(2)计算结果分析,其中包括相关分析与Bland-Altman 一致性分析两种分析方法的结果。第五章算法的软件应用实现:详细介绍了根据基于非线性整数规划的平均血糖波动幅度自动计算算法的思想,利用Visual C#2008开发出的MAGE参数计算机辅助分析软件(v 1.0),其中包括软件各主要功能模块。此外,还对在MAGE参数计算机辅助分析软件(v 1.0)中加入的计算日间血糖平均绝对差的功能进行了介绍,算法的软件化使得算法能够真正应用于临床实践中。第六章总结与展望:从总体上对本文的工作进行了总结和展望。该算法简化了 MAGE参数的分析过程,使得没有经过相关专业培训的人亦可以通过软件简单而准确的计算出参数值,从而使一般糖尿病患者对自身血糖波动情况进行自我监控成为可能。而且由于软件对参数的计算速度较快,使得分析动态血糖监测者的血糖波动情况无需再待至72小时甚至更长时间后才能进行,大大提高了参数的时效性。利用基于非线性整数规划的平均血糖波动幅度自动计算算法能够更快捷、更准确的获得动态血糖监测的MAGE参数值,大大提高临床科研工作的效率。