二維碼在醫療保健中的應用系統設計與實現

周 曉 徐 楠 吳國群 曹志立 夏韋子 于繼明

(金陵科技學院，江蘇 南京 211169)

二維碼在醫療保健中的應用系統設計與實現

周 曉 徐 楠 吳國群 曹志立 夏韋子 于繼明

(金陵科技學院，江蘇 南京 211169)

文章闡述了二維碼在醫療方面應用的系統設計與實現，即主要針對老年人血糖血壓等方面的數據測量和健康消息的推送情況；詳細描述了系統功能實現設計，介紹了系統各個功能模塊的流程及測試結果。指出二維碼的應用可以提高醫護人員的工作效率，提高我國的醫療衛生水平以及完善移動醫療體系，具有極大地應用和推廣價值。

Android；移動醫療；二維碼；老年健康

1 引言

近幾年來，我國醫療衛生領域的管理現代化水平取得了長足的進步，許多中型以上的醫院都采用了計算機管理，正在從單機向網絡化的方向發展。為了能對所有病人進行快速身份確認，完成入院登記并進行急救，醫務部門迫切需要確定病患者的詳細資料，包括姓名、年齡、血型、親屬姓名、緊急聯系電話、既往病史等，只有這樣，醫院工作人員才能依靠準確的信息有序地工作。

條碼應用系統可以非常好地解決這一問題，條碼可以對病人信息進行編碼，將條碼印制在醫療卡上，由病人隨身攜帶。當該病人入院診治時，醫院只需用條碼掃描器掃描醫療卡上的條碼，所有數據不到一秒鐘就進入計算機中，完成病人的入院登記和病歷獲取；在需要轉院治療的情況下，病人的數據，包括病史、受傷類型、提出的治療方法、治療場所、治療狀態等，都可以制成新的條碼，傳送給下一個治療醫院,所有這些信息的輸入都可以通過讀取條碼一次完成。

現在已有的一些移動醫療系統的參考模型大致由以下幾個功能模塊構成：

（1）現代醫療系統主要包括終端軟件、醫院后臺業務接入支撐系統。

（2）客戶端應用軟件功能主要包括：系統會員登陸、用戶檔案錄入和上傳、服務端所需數據的采集整理和上傳、預約掛號、在線咨詢、健康百科等。

（3）醫院后臺業務接入子系統是客戶端軟件的業務服務接入入口系統，是整個系統的“神經中樞”，其功能主要包括：業務資源數據信息緩存轉發、用戶管理、醫療專家診斷并給出建議、在線健康咨詢、網絡管理等。

（4）數據庫系統存儲系統用到的數據，主要包括：應用客戶端同步的數據、統計數據、用戶相關的運營數據等。

2 系統設計與實現

2.1系統設計

系統的主要功能是對老年人實現血壓、血糖測量、心臟聽診等數據的測量和健康信息推送等多種功能。本系統設計包括各功能模塊設計和數據庫設計。其中各功能模塊設計在2.3中有詳細介紹。數據庫的設計包括數據表的設計，對數據表操作，表之間的關系等。其中，數據表主要包括用戶數據表(ID，用戶名UserName，用戶密碼Password，姓名Name，性別Sex，年齡Age，電話號碼PhoneNum)；用戶健康信息表(ID，身高Height，體重 Weight，是否患家族病boolean，是否患心臟病boolean，是否患冠心病boolean)；測量血壓表(ID，測量日期Date，收縮壓HighPressure，舒張壓LowPressure，心率 Rate，用戶名 UserName)；測量血糖表（ID，測量日期Date，血漿血糖，毛細血管血糖，用戶名 UserName）；心臟聽診表(ID，測量日期Date，心臟錄音文件名VoiceName，用戶名UserName)；系統幫助表(ID，血壓計使用幫助，血糖儀使用幫助，聽診器使用幫助，親情號碼，關于開發，意見反饋)。

使用本系統需要注冊賬號，然后進行會員登錄。在注冊賬號時，判斷用戶名是否已經被占用，密碼長度要求 6～16位，分合格、安全、復雜多個等級提醒用戶，判斷用戶輸入的資料是否完整與合法，用戶基本資料包括真實姓名、性別、年齡、聯系方式、形象照。注冊成功后添加注冊日志。會員登錄時，判斷輸入的用戶名和密碼是否正確、利用驗證碼來防止用戶非法操作，登陸成功后添加登錄日志。

2.2系統流程圖

用戶進入歡迎界面后，直接自動跳轉到登陸界面，用戶第一次使用必須進行新用戶注冊，填寫基本信息后可以通過用戶名和密碼進行登陸，如果用戶名和密碼正確，進入主功能界面，若用戶名和密碼不正確，則進行提示。進入主功能界面后可以對功能進行選擇，如：檔案、血壓、血糖、聽診、幫助。子功能選項卡包括：基本信息、健康信息、電子病歷；血壓測量、結果診斷、歷史血壓；血糖測試、結果診斷、歷史血糖；心臟聽診、心跳錄音、操作說明；使用設備、消息推送、關于軟件（版本升級）；退出系統。當用戶使用完相應的功能后可以點擊退出系統按鈕進行退出。具體流程見圖1。

2.3系統各功能模塊設計

本系統由用戶信息管理模塊、血壓測量模塊、血糖測量模塊、心臟聽診模塊以及健康發送與系統幫助模塊等五大模塊構成。每個模塊可以完成各自相對獨立的功能。具體功能實現見圖2。

2.3.1用戶檔案管理模塊設計

注冊時填寫的資料作為用戶基本身份信息，在此基礎上填寫健康檔案，各項生理信息包括：身高、體重、有無家庭病史，有選擇填寫，有無傳染病，有選擇填寫，有無過敏史，有選擇填寫，從而完善用戶健康資料。對于基本資料可以通過掃二維碼在網頁上得到相關資料。除用戶名外，其它所有資料均可修改。

病歷作為用戶的一項重要的健康檔案，在咨詢醫師或就醫診斷時起到重要作用，包括近期在醫院或診所就醫時由醫師開據的病情描述、意見、處方等，用戶在該頁可通過攝像頭將這些相關的病歷拍成照片保存，代替手工輸入大量信息、簡化操作。

2.3.2血壓測量模塊設計

血壓測量的主設備是使用較廣泛的腕式電子血壓計，代替傳統的水銀柱血壓計，該儀器是一種智能的電子醫療儀器，主要由伺服加壓氣泵、電子控制排氣閥、氣壓壓力傳感器，顯示屏、內置無線通訊模塊等功能模塊構成。測量時，用戶將該設備正確佩戴于手腕處，啟動測量，設備將全自動充放氣測量高壓/低壓/心率，取得的數據通過內置的無線通訊模塊與Android的終端的藍牙模塊配對實現上傳。

血壓計是高血壓患者自我測量血壓值的工具，幫助患者及時了解自己的血壓情況，以便更好的控制血壓。血壓計的操作要求準確嚴謹、按照一定的先后順序操作，如果技術不到位、操作不當，很容易使測得的血壓產生誤差。鑒于這些問題，在此設置一個文本，判斷用戶的操作是否準確、成功并動態響應、提示下一步應該如何操作，提示內容包括：儀器的清潔與保養、電子血壓計同Android終端的配對操作、測量前的運動準備事宜和身體狀態要求、血壓計的佩戴位置、測量時間、測量完畢操作等。

圖1　系統流程圖

2.3.3血糖測量模塊設計

血糖的采集主設備使用現代較流行的電子血糖儀，主要包括血糖儀、試紙和針頭、內置藍牙通訊模塊；針頭用于刺破無名指采血，試紙用于吸入樣血，接入到血糖儀中，血糖儀通過測試試紙得出血糖指數。儀器測量準確、穩定、操作簡單、微痛、自動退片、避免感染。測量取得的數據通過內置的無線藍牙模塊與 Android的終端的藍牙模塊配對實現上傳。

為了保證血糖儀測量數據的準確有效，設置一個文本，判斷用戶的操作是否成功并動態的提示下一步應該如何操作，提示內容如下：儀器的清潔與保養、電子血糖儀同Android終端的配對操作、采血前的運動準備事宜和身體狀態要求、針頭采集血樣的位置、采血量、針頭與試紙的結合、試紙血樣在儀器上的測量操作、測量完畢操作等。

圖2　系統功能

2.3.4心臟聽診模塊設計

使用聽診器聽心音，對于普通用戶是一項復雜的操作，應當設置一個文本，判斷用戶的操作是否成功并動態的提示下一步應該如何操作，提示內容如下：拾音頭的放置位置（左右心房、左右心室）、聽音時間。

聽診器所采集到的心音通過錄音到本地。將聽診器傳入的聲音進行動態波形圖模擬。

2.4系統實現目標

本系統在實施后，實現如下基本目標：

（1）界面設計友好、美觀，方便用戶操作；

（2）數據存儲安全可靠；

（3）實現對用戶血壓、血糖、心臟的實時測量，診斷并推送其結論；

（4）引導用戶閱讀醫療保健常識；

（5）后期易維護、易擴展，操作簡單。

3 實驗結果及分析

3.1測試平臺

通過基于Android實驗平臺，使用AndroidUI設計、SQLite輕量級數據庫存儲健康信息、Android藍牙通信協議及數據傳輸、圖形繪制、攝像頭采集圖像、加工和存儲、聲音媒體信息處理、軟件工程管理以及二維碼等技術，實現對病人信息的存儲、血壓檢測、血糖檢測、心臟聽診錄音等功能。圖 3說明展示了本系統中所用到的藍牙技術實現機制。

程序運行環境：

操作系統：Windows 7 Ultimate SP1；

Java開發包：JDK 1.7以上；

Android開 發 包 ： Android SDK Tools 22.0.5、 Platform-Tools 18.0.1、Build-Tools 18.0.1；

IDE工具包：Eclipse Java Development Tools 3.8；

數據庫：SQLite 3、PowerDesigner；

其它工具：Mindjet、PhotoShop、visio 2003。

圖3　藍牙實現機制

3.2結果及分析

本系統功能較完善，其中App可以做到以下功能：

（1）用戶信息管理：用戶基本信息，健康信息，電子病歷；

（2）血壓測量：血壓測量，結果診斷，歷史血壓；

（3）血糖測量：血糖測量，結果診斷，歷史血糖；

（4）心臟聽診：心臟聽診，心跳錄音，操作說明；

（5）健康發送與系統幫助：設備使用，信息推送，關于軟件。

圖4，圖5，圖6分別是本系統中血壓應用測試、血糖應用測試以及心臟診斷測試實際截圖效果。

圖4　血壓測試

4 結論

圖5　血糖測試圖

圖6　心臟聽診測試

現代社會，電子信息、通信、計算機網絡、物聯網等技術日新月異，產品更新速度越來越快。20世紀80年代末，由于二維條碼信息容量大，信息密度高，編碼能力強，可以對文字、照片、指紋、掌紋、聲音、簽名等信息進行編碼，它具有容易印刷，成本低廉，糾錯能力強，譯碼可靠性高等優點，各種二維碼產品相繼問世。現在二維碼技術已經普及到醫療保健領域，二維碼腕表開始在各大醫院使用，但僅僅記錄病人的信息是遠遠不夠的，需要對各種數據進行分析，并且得出合理的結論。二維碼不僅可以用來記錄病人的信息，作為一個移動的、更新速度快的病歷，還可以用來掃碼獲取訪問網站的權限，能夠清晰的顯示各種信息。通過掃碼，還可以下載 APP，作為人的健康管家，實時監控病人身體的各項性能指標，詳細清晰的顯示人的心跳、脈搏等各項健康指數，尤其針對低血糖、高血壓患者以及心臟病患者，給他們提供遠程醫療和實時監控。

二維碼在醫療保健中的應用，可以為多方提供有效的數據，方便多方進行合理的選擇。系統獲得的健康數據可以給病人提供一個有效的健康保障，提醒他們隨時隨地注意自己的身體，還可以避免意外事件的發生；該數據給醫生提供了病人的信息，為他們有針對性地治療患者提供有效的依據，避免誤診事件的發生；基于病歷中存放的連續完整數據，可以給患者提供更大的主動權，他們可以基于病情來選擇他們的主治醫生、選擇最適合他們病情的醫院進行診治。這就為醫生和患者提供了更多的選擇，可以有效緩和現今緊張的醫患關系。

為滿足老年人的需求，關懷老人，系統專門有針對的設計加入了親情關懷功能，測量的健康數據還會發送到指定親屬的手機上，監護人可以隨時監測老人的身體健康。考慮到老人的視力問題，系統字體較大，操作也非常簡單，能夠滿足老人的需求。隨著經濟發展，人們的消費質量、生活水平大大提高，于是開始追求高品質的生活，更加在意自己的健康狀況，而且，現代社會癌癥頻發，高血壓、心臟病等頑疾已屢見不鮮，每個人都需要一個自己的健康管家。

[1] 譚裴.基于二維碼的移動醫療伴侶業務[J].電信科學, 2011,(10A):102-105.

[2] 張利元.基于二維碼的便攜式醫療智能護理終端系統設計與實現[J].軟件導刊,2013,12(10):112-113.

[3] 李剛.瘋狂Android講義[M].北京:機械工業出版社,2013.

[4] 葉核亞.Java程序設計實用教程(第4版)[M].北京:電子工業出版社,2013.

[5] 錢志鴻.藍牙通信原理與開發應用[M].北京:北京航空航天大學出版社,2006.

[6] 何國平,章笠中,何前鋒.智慧醫療及醫療物聯網應用概述[J].電信網技術,2013,(8):19-26.

Design and implementation of application system for two dimensional code in medical care

We describe the design and implementation of application system for two dimensional code in medical care,its main aims are data measurement such as blood pressure and blood sugar etc. and health news push for the elderly.The process of each module of the system and the test results are represented. It is pointed out that the application of the two dimensional code can improve the work efficiency of the medical workers, improve the health level of our country and improve the mobile medical system, and have great application and popularization value.

Android;mobile medical;two-dimensional code;elderly health

TP399

A

1008-1151(2015)07-0005-04

2015-06-10

江蘇省大學生創新項目“二維條碼在醫療保健中的應用研究”（201413573015Z）。

周曉（1994－），女，金陵科技學院在讀生，研究方向為物聯網工程。