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1、基于Android系統(tǒng)的院外綜合控糖APP設(shè)計與實現(xiàn)
1 引言(Introduction)
近年來,隨著社會的不斷發(fā)展、人們生活方式的轉(zhuǎn)變、飲食結(jié)構(gòu)的改變和人口老齡化的加劇,糖尿病發(fā)病率在我國呈現(xiàn)逐年上升的趨勢【1】,2007至2008年的糖尿病流行病學(xué)調(diào)查顯示,我國糖尿病患病率為9.7%,已成為全世界糖尿病患病人數(shù)最多的國家【2】。相關(guān)數(shù)據(jù)表明2013年全球糖尿病患者已達(dá)到3.82億人,且預(yù)計在2035年時這一數(shù)字將變?yōu)?.92億人【3】。目前尚無根治糖尿病的方法,但可以通過多種治療手段可以控制好糖尿病。
目前患者主要是通過血糖儀進(jìn)行血糖監(jiān)測,以記錄本記錄血糖值的形式反饋給醫(yī)生
2、。但存在數(shù)據(jù)不準(zhǔn)確、醫(yī)生沒有足夠時間全面了解患者情況的問題。在這種情形下開發(fā)"院外綜合控糖APP";,將傳統(tǒng)的血糖管理模式與智能手機(jī)相結(jié)合,將糖尿病患者的基礎(chǔ)信息、歷次檢查結(jié)果、飲食、運動、糖尿病治療等個性化數(shù)據(jù)相結(jié)合,向患者提供健康宣教、專家指導(dǎo)、院外隨訪、運動追蹤和基于個性化健康數(shù)據(jù)的復(fù)診服務(wù)。從而幫助患者真正的達(dá)到管好血糖的效果。
2 基于Android系統(tǒng)的院外綜合控糖APP設(shè)計(Design and of comprehensive out of hospitalsugar control APP based on android system)
2.1 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計
3、
本系統(tǒng)結(jié)構(gòu)組成如圖1所示,由藍(lán)牙智能血糖儀、院外綜合控糖APP手機(jī)軟件、血糖管理云數(shù)據(jù)庫組成。藍(lán)牙智能血糖儀可幫助測量患者血糖,既可以獨立使用,又可以通過藍(lán)牙將數(shù)據(jù)傳輸?shù)绞謾C(jī)軟件中。APP在接收到藍(lán)牙智能血糖儀的數(shù)據(jù)后,對數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲和分析,形成動態(tài)的圖表,將近期數(shù)據(jù)直觀的反饋給患者。并且APP還整合了健康宣教、運動記錄、親情關(guān)懷、專家指導(dǎo)等功能,最大限度滿足了用戶的需求。云數(shù)據(jù)庫的搭建,保證了用戶數(shù)據(jù)的安全、方便了用戶數(shù)據(jù)的同步。
2.2 系統(tǒng)模式設(shè)計
針對老年糖尿病患者不能熟練使用智能手機(jī)管理血糖的問題,提出解決方案;軟件設(shè)計為兩種模式:簡易模式和完全模式(同類軟件
4、未見)。簡易模式功能包括:語音播報健康宣教和親情關(guān)懷、智能提醒、血糖記錄功能,并放大字體,老年患者使用簡易模式,簡單方便,無需復(fù)雜的操作即可享受服務(wù),家屬可使用完全模式幫助老人管理血糖,普通患者可選擇簡易模式或完全模式。完全模式包含了除簡易模式外的專家指導(dǎo)、健康飲食、院外隨訪、運動記錄功能,所記錄的數(shù)據(jù)將會自動同步到云端。如圖2所示。
2.3 系統(tǒng)功能模塊設(shè)計
系統(tǒng)主要功能包括:健康宣教、院外隨訪、血糖監(jiān)測、專家指導(dǎo)、親情關(guān)懷、健康飲食、智能提醒、運動記錄,如圖3所示。
健康宣教:該模塊提供糖尿病相關(guān)的飲食,運動,用藥等知識。老年患者可以通過語音播報獲取相關(guān)信
5、息,普通患者通過完全模式可選擇語音和文字兩種宣教模式。
院外隨訪:醫(yī)生通過本APP得到病人近期反饋的個性化健康數(shù)據(jù),設(shè)計有針對性的問卷,對病人進(jìn)行更具有針對性的隨訪。
血糖監(jiān)測:患者利用智能設(shè)備(例如智能血糖儀)測得數(shù)據(jù),自動傳輸?shù)紸PP中,也可手動輸入。同時對患者日常的血糖數(shù)據(jù)長期跟蹤記錄,形成動態(tài)圖表,方便醫(yī)生對患者的診斷。當(dāng)患者血糖值多次處于不正常值時,APP為患者提供智能預(yù)警建議患者詢問線上專家或及時就醫(yī)等。
專家指導(dǎo):患者可通過文字或語音的方式咨詢在線醫(yī)生或用戶綁定的初診醫(yī)生。醫(yī)生通過本APP獲取患者近期的個性化健康數(shù)據(jù),從而為患者提出個性化的診療和用藥調(diào)整等意見。
6、
親情關(guān)懷:患者與患者家屬可通過語音或文字的溝通,傳遞溫暖。
健康飲食:為病人推送針對糖尿病并結(jié)合患者個人健康數(shù)據(jù)的營養(yǎng)食譜。
智能提醒:患者在遇到緊急狀況,如低血糖即將暈倒時,患者開啟緊急模式:向病人家屬和醫(yī)生發(fā)送病人預(yù)先編輯好的緊急信息?;颊呤謾C(jī)發(fā)出警報,并且屏幕會顯示患者預(yù)先存入的緊急信息,以便周圍的人施以援助。為患者生命提供保障。
運動記錄:為患者記錄每日的運動時間及運動量。
2.4 院內(nèi)外閉環(huán)服務(wù)
院外綜合控糖APP為患者提供了一個院內(nèi)外綜合控糖服務(wù)。
院內(nèi):在住院或門診期間,糖尿病患者使用本項目APP在醫(yī)護(hù)人員協(xié)助下開展健康教育服務(wù),醫(yī)護(hù)人
7、員可根據(jù)患者自我測評的結(jié)果進(jìn)行針對性的教育。患者可在專家指導(dǎo)模塊選擇自己的初診醫(yī)生,方便院后進(jìn)行追蹤指導(dǎo)。
院外:糖尿病患者通過智能可穿戴設(shè)備實現(xiàn)血糖、血壓的監(jiān)測,并自動導(dǎo)入到APP中形成個性化健康數(shù)據(jù);醫(yī)護(hù)針對患者個性化健康數(shù)據(jù)對患者進(jìn)行專家指導(dǎo)、用藥調(diào)整,復(fù)診時參考患者的個性化健康數(shù)據(jù)進(jìn)行個性化診治。
市面上大部分血糖管理軟件只是滿足了患者所需的部分功能,不能為患者提供一個系統(tǒng)化的服務(wù)。而院外綜合控糖APP致力于為患者提供,從院內(nèi)宣教到院外綜合血糖管理再到基于個性化數(shù)據(jù)的復(fù)診的這樣一個院內(nèi)外閉環(huán)服務(wù),如圖4所示。
2.5 數(shù)據(jù)庫設(shè)計
院外綜合控糖APP的數(shù)據(jù)
8、庫,采用Andriod Stdio的SQLite工具設(shè)計,主要包含了醫(yī)生信息表、患者提問表、問題類別表、患者信息表、健康資訊表、血糖記錄表、血壓記錄表等表。
以血糖數(shù)據(jù)記錄表為例(詳見表1)。
3 基于Android系統(tǒng)的院外綜合控糖APP實現(xiàn)(Implementation of comprehensive out of hospitalsugar control APP based on android system)
3.1 APP頁面設(shè)計與實現(xiàn)
本系統(tǒng)頁面主要包括:用戶注冊登錄頁面、主頁面、健康資訊頁面、專家指導(dǎo)頁面、個人資料頁面等頁面。
以下模擬用
9、戶的查看血糖數(shù)據(jù)的一次操作:用戶打開APP后進(jìn)入主頁面(圖5),登錄后打開個人資料(圖6),點擊"血糖";模塊進(jìn)入血糖數(shù)據(jù)記錄中心(圖7),患者可查看近幾次的血糖值及波動變化。
3.2 血糖儀與手機(jī)的藍(lán)牙通信的實現(xiàn)
藍(lán)牙私密性好、速率高、功耗小,能夠滿足智能血糖儀長時間通訊的要求。通過藍(lán)牙4.0BLE,將血糖儀與Android手機(jī)進(jìn)行連接,測量的數(shù)據(jù)通過藍(lán)牙自動傳輸?shù)娇蛻舳酥???蛻舳藢?shù)據(jù)進(jìn)行存儲、分析、處理,最終將數(shù)據(jù)同步到云數(shù)據(jù)庫中。
當(dāng)家庭移動設(shè)備端和藍(lán)牙數(shù)據(jù)采集設(shè)備建立連接后,讀取藍(lán)牙數(shù)據(jù)采集設(shè)備提供的應(yīng)用數(shù)據(jù),首先進(jìn)行GATT數(shù)據(jù)服務(wù)發(fā)現(xiàn),給
10、出想要發(fā)現(xiàn)的主服務(wù)的UUID,只有主服務(wù)UUID匹配,才能獲得GATT數(shù)據(jù)服務(wù)【4】。設(shè)備之間數(shù)據(jù)傳輸?shù)牧鞒倘鐖D8所示傳輸流程圖。
藍(lán)牙通信讀取數(shù)據(jù)實現(xiàn)過程如下:
(1)通過查詢低功耗藍(lán)牙(BLE)的數(shù)據(jù)手冊可以得到所需要的UUID,如圖9所示。
(2)有了這兩個Service和characteristic的UUID,就可以對藍(lán)牙發(fā)送數(shù)據(jù)。代碼如下:
m n o t y G a t t S e r v i c e = m B l u e t o o t h L e S e r v i c e .getSupportedGattServices(UUID.
11、fromString("0000ffe5-0000-1000-8000-00805f9b34fb")); //通過主服務(wù)UUID,獲得主服務(wù)
characteristic=mnotyGattService.getCharacteristic( U U I D . f r o m S t r i n g ( " 0 0 0 0 f f e 9 - 0 0 0 0 - 1 0 0 0 - 8 0 0 0 -00805f9b34fb")); //獲得服務(wù)對應(yīng)的特性
r e a d M n o t y G a t t S e r v i c e = m B l u e t o o t h
12、L e S e r v i c e .getSupportedGattServices(UUID.fromString("0000ffe0-0000-1000-8000-00805f9b34fb")); //獲得讀數(shù)據(jù)服務(wù)
r e a d C h a r a c t e r i s t i c = r e a d M n o t y G a t t S e r v i c e .getCharacteristic(UUID.fromString("0000ffe4-0000-1000-8000-00805f9b34fb")); //獲得讀數(shù)據(jù)服務(wù)對應(yīng)的特性
(3)得到這兩個Serv
13、ice和characteristic就可以讀取藍(lán)牙設(shè)備數(shù)據(jù)了。代碼如下:
private void read() {mBluetoothLeService.readCharacteristic(readCharacteristic); //讀取相應(yīng)的特性值mBluetoothLeService.setCharacteristicNotification(readCharacteristic,true); //readCharacteristic的數(shù)據(jù)發(fā)生變化,發(fā)出通知}
實現(xiàn)結(jié)果:血糖試紙采用工程試紙模擬測量,經(jīng)測試,在藍(lán)牙智能血糖儀采集數(shù)據(jù)并發(fā)送時,APP手機(jī)客戶端可以通過藍(lán)牙接
14、收到藍(lán)牙智能血糖儀采集的生理指標(biāo),血糖儀顯示如圖10所示,手機(jī)端顯示如圖11所示。
3.3 數(shù)據(jù)云端傳輸技術(shù)實現(xiàn)
本項目中的云數(shù)據(jù)庫訪問接口采用WEBAP I 部署,WEBAPI是一種能輕易地給許多客戶端提供HTTP服務(wù)的框架,是一個在.NET組織框架中構(gòu)建RESTful應(yīng)用程序的理想平臺【5】。WEBAPI包含了四種標(biāo)準(zhǔn)的請求:GET請求、POST請求、PUT請求和DELETE請求。這些請求分別對應(yīng)如下的幾個基本操作項:
(1)GET:得到數(shù)據(jù)列表(默認(rèn)),或者得到一條實體數(shù)據(jù)。
(2)POST:添加服務(wù)端添加一條記錄,記錄實體為Form對象。
15、(3)PUT:添加或修改服務(wù)端的一條記錄,記錄實體的Form對象,記錄主鍵以GET方式進(jìn)行傳輸。(4)DELETE:刪除服務(wù)端的一條記錄。
WEBAPI接口建立后,客戶端APP通過發(fā)送HTTP的相應(yīng)操作請求獲取,對阿里云數(shù)據(jù)庫中記錄的患者的血糖等數(shù)據(jù)進(jìn)行添加或刪除操作,手機(jī)客戶端接收服務(wù)器返回的JSON格式數(shù)據(jù)進(jìn)行處理后呈現(xiàn)給用戶。方便了患者對血糖管理相關(guān)數(shù)據(jù)的及時存儲,也保障了患者的數(shù)據(jù)安全。
4 測試及試運行(Test and trial run)
通過對??谑泻D厢t(yī)學(xué)院附屬醫(yī)院患者的測試反饋調(diào)查,隨機(jī)抽取住院部內(nèi)分泌科部分糖尿病患者作為體驗用戶,血糖測量結(jié)果同患者病例血
16、糖結(jié)果基本一致,健康宣教,專家指導(dǎo)等功能比較實用。大部分患者認(rèn)為功能設(shè)計合理,模塊設(shè)計人性化,有一定的市場利用價值;小部分患者認(rèn)為頁面不夠美觀,APP操作有一定難度。
5 結(jié)論(Conclusion)
綜上所述,本文著重描寫了院外綜合控糖APP的設(shè)計與實現(xiàn)。本系統(tǒng)針對糖尿病血糖管理的健康宣教、院后隨訪、藥物治療、飲食治療、運動治療的"五駕馬車";,為患者提供一個系統(tǒng)化精細(xì)化的院內(nèi)外綜合控糖服務(wù)。試運行基本完成主要功能,但也存在一些問題,頁面美觀度不夠,用戶操作APP有困難,還需對APP頁面進(jìn)行進(jìn)一步的優(yōu)化,幫助用戶更加方便的使用本APP管理血糖。院外綜合控糖APP的推廣與完善,將幫
17、助患者、醫(yī)生進(jìn)行院內(nèi)外血糖管理,方便醫(yī)患溝通,提高醫(yī)生工作效率,提高疾病院外控制的質(zhì)量,優(yōu)化院內(nèi)外血糖管理流程,促進(jìn)醫(yī)療整體發(fā)展與多學(xué)科合作,順應(yīng)了新時代下"互聯(lián)網(wǎng)+";的發(fā)展潮流。
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