基于Android系統(tǒng)的院外綜合控糖APP設計與實現(xiàn)

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1、基于Android系統(tǒng)的院外綜合控糖APP設計與實現(xiàn) 1 引言(Introduction) 近年來，隨著社會的不斷發(fā)展、人們生活方式的轉變、飲食結構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調查顯示，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】。相關數(shù)據(jù)表明2013年全球糖尿病患者已達到3.82億人，且預計在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相結合，將糖尿病患者的基礎信息、歷次檢查結果、飲食、運動、糖尿病治療等個性化數(shù)據(jù)相結合，向患者提供健康宣教、專家指導、院外隨訪、運動追蹤和基于個性化健康數(shù)據(jù)的復診服務。從而幫助患者真正的達到管好血糖的效果。 2 基于Android系統(tǒng)的院外綜合控糖APP設計(Design and of comprehensive out of hospitalsugar control APP based on android system) 2.1 系統(tǒng)結構設計

3、 本系統(tǒng)結構組成如圖1所示，由藍牙智能血糖儀、院外綜合控糖APP手機軟件、血糖管理云數(shù)據(jù)庫組成。藍牙智能血糖儀可幫助測量患者血糖，既可以獨立使用，又可以通過藍牙將數(shù)據(jù)傳輸?shù)绞謾C軟件中。APP在接收到藍牙智能血糖儀的數(shù)據(jù)后，對數(shù)據(jù)進行存儲和分析，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、親情關懷、專家指導等功能，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)模式設計 針對老年糖尿病患者不能熟練使用智能手機管理血糖的問題，提出解決方案；軟件設計為兩種模式：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，無需復雜的操作即可享受服務，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、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、親情關懷、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)，設計有針對性的問卷，對病人進行更具有針對性的隨訪。 血糖監(jiān)測：患者利用智能設備(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。當患者血糖值多次處于不正常值時，APP為患者提供智能預警建議患者詢問線上專家或及時就醫(yī)等。 專家指導：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整等意見。

6、 親情關懷：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)送病人預先編輯好的緊急信息?；颊呤謾C發(fā)出警報，并且屏幕會顯示患者預先存入的緊急信息，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 院內外閉環(huán)服務 院外綜合控糖APP為患者提供了一個院內外綜合控糖服務。 院內：在住院或門診期間，糖尿病患者使用本項目APP在醫(yī)護人員協(xié)助下開展健康教育服務，醫(yī)護人

7、員可根據(jù)患者自我測評的結果進行針對性的教育?；颊呖稍趯＜抑笇K選擇自己的初診醫(yī)生，方便院后進行追蹤指導。 院外：糖尿病患者通過智能可穿戴設備實現(xiàn)血糖、血壓的監(jiān)測，并自動導入到APP中形成個性化健康數(shù)據(jù)；醫(yī)護針對患者個性化健康數(shù)據(jù)對患者進行專家指導、用藥調整，復診時參考患者的個性化健康數(shù)據(jù)進行個性化診治。 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。而院外綜合控糖APP致力于為患者提供，從院內宣教到院外綜合血糖管理再到基于個性化數(shù)據(jù)的復診的這樣一個院內外閉環(huán)服務，如圖4所示。 2.5 數(shù)據(jù)庫設計 院外綜合控糖APP的數(shù)據(jù)

8、庫，采用Andriod Stdio的SQLite工具設計，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后進入主頁面(圖5)，登錄后打開個人資料(圖6)，點擊"血糖";模塊進入血糖數(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 血糖儀與手機的藍牙通信的實現(xiàn) 藍牙私密性好、速率高、功耗小，能夠滿足智能血糖儀長時間通訊的要求。通過藍牙4.0BLE，將血糖儀與Android手機進行連接，測量的數(shù)據(jù)通過藍牙自動傳輸?shù)娇蛻舳酥??？蛻舳藢?shù)據(jù)進行存儲、分析、處理，最終將數(shù)據(jù)同步到云數(shù)據(jù)庫中。 當家庭移動設備端和藍牙數(shù)據(jù)采集設備建立連接后，讀取藍牙數(shù)據(jù)采集設備提供的應用數(shù)據(jù)，首先進行GATT數(shù)據(jù)服務發(fā)現(xiàn)，給

10、出想要發(fā)現(xiàn)的主服務的UUID,只有主服務UUID匹配，才能獲得GATT數(shù)據(jù)服務【4】。設備之間數(shù)據(jù)傳輸?shù)牧鞒倘鐖D8所示傳輸流程圖。 藍牙通信讀取數(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UUID,獲得主服務 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")); //獲得服務對應的特性 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 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)服務對應的特性 (3)得到這兩個Serv

13、ice和characteristic就可以讀取藍牙設備數(shù)據(jù)了。代碼如下： private void read() {mBluetoothLeService.readCharacteristic(readCharacteristic); //讀取相應的特性值mBluetoothLeService.setCharacteristicNotification(readCharacteristic,true); //readCharacteristic的數(shù)據(jù)發(fā)生變化，發(fā)出通知} 實現(xiàn)結果：血糖試紙采用工程試紙模擬測量，經測試，在藍牙智能血糖儀采集數(shù)據(jù)并發(fā)送時，APP手機客戶端可以通過藍牙接

14、收到藍牙智能血糖儀采集的生理指標，血糖儀顯示如圖10所示，手機端顯示如圖11所示。 3.3 數(shù)據(jù)云端傳輸技術實現(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服務的框架，是一個在.NET組織框架中構建RESTful應用程序的理想平臺【5】。WEBAPI包含了四種標準的請求：GET請求、POST請求、PUT請求和DELETE請求。這些請求分別對應如下的幾個基本操作項： (1)GET：得到數(shù)據(jù)列表(默認)，或者得到一條實體數(shù)據(jù)。 (2)POST：添加服務端添加一條記錄，記錄實體為Form對象。

15、(3)PUT：添加或修改服務端的一條記錄，記錄實體的Form對象，記錄主鍵以GET方式進行傳輸。(4)DELETE：刪除服務端的一條記錄。 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)進行添加或刪除操作，手機客戶端接收服務器返回的JSON格式數(shù)據(jù)進行處理后呈現(xiàn)給用戶。方便了患者對血糖管理相關數(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)學院附屬醫(yī)院患者的測試反饋調查，隨機抽取住院部內分泌科部分糖尿病患者作為體驗用戶，血糖測量結果同患者病例血

16、糖結果基本一致，健康宣教，專家指導等功能比較實用。大部分患者認為功能設計合理，模塊設計人性化，有一定的市場利用價值；小部分患者認為頁面不夠美觀，APP操作有一定難度。 5 結論(Conclusion) 綜上所述，本文著重描寫了院外綜合控糖APP的設計與實現(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)化精細化的院內外綜合控糖服務。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頁面進行進一步的優(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)生進行院內外血糖管理，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量，優(yōu)化院內外血糖管理流程，促進醫(yī)療整體發(fā)展與多學科合作，順應了新時代下"互聯(lián)網(wǎng)+";的發(fā)展潮流。 參考文獻(References) 【1】 陳健發(fā).ROC曲線分析糖化血紅蛋白作為糖尿病診斷標準的應用.北方藥學,2015,12(3):124-125. 【2】 中華醫(yī)學會糖尿病學分會.中國2型糖尿病防治指南(2013年版).中華內分泌代謝雜志,2014,30(10):893-942. 【3】 GUARIGUATA L,et al.Global Estimates of Diabetes Prevalencefor 2013 and Projections for 2035.Diabetes Research AndClinical Practice,2014,103(2):137-149. 【4】 黃敏,張珣.基于藍牙4.0心電監(jiān)護系統(tǒng)的研究.物聯(lián)網(wǎng)技術,2015(01):30-31;35.