基于Android系統(tǒng)的院外綜合控糖APP設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

基于Android系統(tǒng)的院外綜合控糖APP設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)1 引言(Introduction)近年來，隨著社會(huì)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(guó)呈現(xiàn)逐年上升的趨勢(shì)【1】，2007至2008年的糖尿病流行病學(xué)調(diào)查顯示，我國(guó)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(guó)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(jì)在2035年時(shí)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(cè)，以記錄本記錄血糖值的形式反饋給醫(yī)生。但存在數(shù)據(jù)不準(zhǔn)確、醫(yī)生沒有足夠時(shí)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(yùn)動(dòng)、糖尿病治療等個(gè)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(yùn)動(dòng)追蹤和基于個(gè)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(jì)(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(jì)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(cè)量患者血糖，既可以獨(dú)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(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲(chǔ)和分析，形成動(dòng)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(yùn)動(dòng)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(jì)針對(duì)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(jì)為兩種模式：簡(jiǎn)易模式和完全模式(同類軟件未見)。簡(jiǎn)易模式功能包括：語音播報(bào)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(jiǎn)易模式，簡(jiǎn)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(jiǎn)易模式或完全模式。完全模式包含了除簡(jiǎn)易模式外的專家指導(dǎo)、健康飲食、院外隨訪、運(yùn)動(dòng)記錄功能，所記錄的數(shù)據(jù)將會(huì)自動(dòng)同步到云端。如圖2所示。2.3 系統(tǒng)功能模塊設(shè)計(jì)系統(tǒng)主要功能包括：健康宣教、院外隨訪、血糖監(jiān)測(cè)、專家指導(dǎo)、親情關(guān)懷、健康飲食、智能提醒、運(yùn)動(dòng)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(yùn)動(dòng)，用藥等知識(shí)。老年患者可以通過語音播報(bào)獲取相關(guān)信息，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(gè)性化健康數(shù)據(jù)，設(shè)計(jì)有針對(duì)性的問卷，對(duì)病人進(jìn)行更具有針對(duì)性的隨訪。血糖監(jiān)測(cè)：患者利用智能設(shè)備(例如智能血糖儀)測(cè)得數(shù)據(jù)，自動(dòng)傳輸?shù)紸PP中，也可手動(dòng)輸入。同時(shí)對(duì)患者日常的血糖數(shù)據(jù)長(zhǎng)期跟蹤記錄，形成動(dòng)態(tài)圖表，方便醫(yī)生對(duì)患者的診斷。當(dāng)患者血糖值多次處于不正常值時(shí)，APP為患者提供智能預(yù)警建議患者詢問線上專家或及時(shí)就醫(yī)等。專家指導(dǎo)：患者可通過文字或語音的方式咨詢?cè)诰€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(gè)性化健康數(shù)據(jù)，從而為患者提出個(gè)性化的診療和用藥調(diào)整等意見。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(duì)糖尿病并結(jié)合患者個(gè)人健康數(shù)據(jù)的營(yíng)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(shí)，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(bào)，并且屏幕會(huì)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(yùn)動(dòng)記錄：為患者記錄每日的運(yùn)動(dòng)時(shí)間及運(yùn)動(dòng)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(gè)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(xiàng)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)人員可根據(jù)患者自我測(cè)評(píng)的結(jié)果進(jìn)行針對(duì)性的教育?；颊呖稍趯＜抑笇?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(shí)現(xiàn)血糖、血壓的監(jiān)測(cè)，并自動(dòng)導(dǎo)入到APP中形成個(gè)性化健康數(shù)據(jù)；醫(yī)護(hù)針對(duì)患者個(gè)性化健康數(shù)據(jù)對(duì)患者進(jìn)行專家指導(dǎo)、用藥調(diào)整，復(fù)診時(shí)參考患者的個(gè)性化健康數(shù)據(jù)進(jìn)行個(gè)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(gè)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(gè)性化數(shù)據(jù)的復(fù)診的這樣一個(gè)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(jì)院外綜合控糖APP的數(shù)據(jù)庫，采用Andriod Stdio的SQLite工具設(shè)計(jì)，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(shí)現(xiàn)(Implementation of comprehensive out of hospitalsugar control APP based on android system)3.1 APP頁面設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)本系統(tǒng)頁面主要包括：用戶注冊(cè)登錄頁面、主頁面、健康資訊頁面、專家指導(dǎo)頁面、個(gè)人資料頁面等頁面。以下模擬用戶的查看血糖數(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(gè)人資料(圖6)，點(diǎn)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(dòng)變化。3.2 血糖儀與手機(jī)的藍(lán)牙通信的實(shí)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(zhǎng)時(shí)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(cè)量的數(shù)據(jù)通過藍(lán)牙自動(dòng)傳輸?shù)娇蛻舳酥小？蛻舳藢?duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲(chǔ)、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(dòng)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(shí)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(cè)可以得到所需要的UUID，如圖9所示。(2)有了這兩個(gè)Service和characteristic的UUID，就可以對(duì)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.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(duì)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 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(duì)應(yīng)的特性(3)得到這兩個(gè)Service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(shí)現(xiàn)結(jié)果：血糖試紙采用工程試紙模擬測(cè)量，經(jīng)測(cè)試，在藍(lán)牙智能血糖儀采集數(shù)據(jù)并發(fā)送時(shí)，APP手機(jī)客戶端可以通過藍(lán)牙接收到藍(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(shí)現(xiàn)本項(xiàng)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(gè)在.NET組織框架中構(gòu)建RESTful應(yīng)用程序的理想平臺(tái)【5】。WEBAPI包含了四種標(biāo)準(zhǔn)的請(qǐng)求：GET請(qǐng)求、POST請(qǐng)求、PUT請(qǐng)求和DELETE請(qǐng)求。這些請(qǐng)求分別對(duì)應(yīng)如下的幾個(gè)基本操作項(xiàng)：(1)GET：得到數(shù)據(jù)列表(默認(rèn))，或者得到一條實(shí)體數(shù)據(jù)。(2)POST：添加服務(wù)端添加一條記錄，記錄實(shí)體為Form對(duì)象。(3)PUT：添加或修改服務(wù)端的一條記錄，記錄實(shí)體的Form對(duì)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(qǐng)求獲取，對(duì)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(duì)血糖管理相關(guān)數(shù)據(jù)的及時(shí)存儲(chǔ)，也保障了患者的數(shù)據(jù)安全。4 測(cè)試及試運(yùn)行(Test and trial run)通過對(duì)海口市海南醫(yī)學(xué)院附屬醫(yī)院患者的測(cè)試反饋調(diào)查，隨機(jī)抽取住院部?jī)?nèi)分泌科部分糖尿病患者作為體驗(yàn)用戶，血糖測(cè)量結(jié)果同患者病例血糖結(jié)果基本一致，健康宣教，專家指導(dǎo)等功能比較實(shí)用。大部分患者認(rèn)為功能設(shè)計(jì)合理，模塊設(shè)計(jì)人性化，有一定的市場(chǎng)利用價(jià)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(jì)與實(shí)現(xiàn)。本系統(tǒng)針對(duì)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(yùn)動(dòng)治療的"五駕馬車"，為患者提供一個(gè)系統(tǒng)化精細(xì)化的院內(nèi)外綜合控糖服務(wù)。試運(yùn)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(duì)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(shí)代下"互聯(lián)網(wǎng)+"的發(fā)展潮流。參考文獻(xiàn)(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(biāo)準(zhǔn)的應(yīng)用.北方藥學(xué),2015,12(3):124-125.【2】 中華醫(yī)學(xué)會(huì)糖尿病學(xué)分會(huì).中國(guó)2型糖尿病防治指南(2013年版).中華內(nèi)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(lán)牙4.0心電監(jiān)護(hù)系統(tǒng)的研究.物聯(lián)網(wǎng)技術(shù),2015(01):30-31;35.