基于Android平臺的視力檢測系統

魏明

（陸軍第七十三集團軍醫院，福建廈門361003）

視力表是用于測量視力的圖表。使用視力表檢測視力是眼科臨床和視覺科學研究領域的重要內容，日常工作中常見的有兩種視力表：C 字視力表和E 字視力表[1]。

下面以E 字視力表為例。這種視力表由12 行大小不同、4 個方向的“E”組成，每行都有數值對應視力等級。測試時要求患者與視力表間隔5 m，單眼觀測醫師所指定“E”缺口方向，并準確回答，直到無法辨別為止，再以同樣步驟測試另一眼視力。檢查醫師根據患者回答的正確率、辨別正確方向所消耗的時間，對患者的視力給出相應等級。視力檢測是最常見的醫療檢測，同時也是非常重要的醫療檢測，特別是對于兒童、青少年及老年人群。視力篩查是兒童眼保健工作的重要組成部分，通過視力篩查，可早期發現兒童的視力異常情況，早期給予矯正和治療[2]。青少年由于繁重的學業、大量電子產品的使用，長期注視熒光屏會導致包括視疲勞、干眼、視力模糊、視力下降等眼部癥狀出現[3]。通過定期進行視力檢測，能夠及時發現視力是否減弱，從而有針對性地對生活方式、學習強度、時間進行調整，通過人體自身的調節來恢復視力，而非使用醫療手段。老年人身體素質出現明顯的衰退，視力的衰退更為嚴重。定期進行視力檢測可以為醫師提供更多的數據進行判斷，制定符合患者個體的診療方案。對于已經形成真性近視，需要佩戴眼睛的人群，視力檢測更是必不可少。近視本身就是一種眼部疾病，佩戴眼鏡只是改善屈光不正，并無法治愈。定期進行視力檢測可以有效地驗證矯正參數是否合適，以免造成因矯正參數配置不合適加劇近視的情況。

1 醫療機構、患者對于視力檢測系統的現實需求及分析

傳統通過人工判斷進行視力檢測的方式，是與當時社會環境、醫療規模、信息技術水平等因素相適應的。在當時的環境下，醫療機構、受檢人員對于檢測醫師給出的結果，接受度較高。

但隨著時間的推移，上述因素也不斷改變，受檢人員對于傳統人工判斷視力等級這種模式接受度越來越低。當今社會競爭激烈，考學、入職、晉級等壓力巨大，單位對用工人員身體素質提出了很高的要求，其檢測結果直接影響了用人單位給出的最終結果，對受檢人員考學、入職、晉級等社會需求起到關鍵作用。

在這類場景中，視力檢測不僅僅是單純的健康檢測，而是具有強烈的、明確的、帶有設定值的、篩選性質的檢測。受檢人員對于檢測醫師人工判斷給出的自身檢測結果，乃至他人檢測結果，往往因與自身期望值不符，產生較大的質疑，進而出現醫患矛盾。因此，優化檢查流程，減少人工操作，自動記錄分析數據，呈現直觀的檢查結果[4]，是當前體檢業務的迫切需求。

對于受檢人員，在自身或他人檢測時，很難直觀地了解檢測醫師評定的標準；而檢測醫師面對數據巨大的受檢人群，也很難闡明自身如何進行評定，雙方就數據如何產生、標準是否統一形成了認知上的不一致。

面對這種越來越強烈的認知上的不一致，醫療機構、受檢人群之間急需構建一個互信平臺。自助式視力檢測儀器是以單人獨自檢測自身視力情況為主要應用目的，利用可調控的硬件器件、模塊進行搭建并結合可設計的軟件程序制作的系統平臺[5]。

這個平臺需要面向檢測醫師、受檢人群，以非人工、同等測試環境、隨機指定測試方位、同等測試時間為原則。測試完成后，系統第一時間自動顯示本次測試結果，使得檢測醫師、受檢人群對數據如何產生、標準是否統一達成認知上的一致。

2 基于Android平臺的視力檢測系統

2.1 Android平臺適用性分析

安卓(Android)系統是目前主流的電子設備系統，普及性非常高。分析安卓系統作為醫療信息系統開發平臺的優點[6]，且安卓電子產品可以滿足軟件開發對硬件方面的需求[7]。檢測中采用國內通用的四個方向“E”視力圖標，每次顯示一個不同大小的圖標[8]。大尺寸屏幕可以精確、同比例、同色彩、同字體、同背景、同對比度、同亮度，清晰顯示傳統靜態視力表中的任一測試字符。同時，平板設備較之傳統視力表設備，占用面積更小，無需調整診療空間。

傳統的人工視力檢測，醫師通過人工來進行測試字符的隨機選擇，以判別受檢人員的實際視力。相對人工隨機選擇，軟件系統更能動態、隨機地選擇測試字符。其視標的變化方向隨機出現，通過運用計算機控制技術使其變化不會出現暗示效應[9]。避免了受檢者記憶視力表的問題[10]。

2.2 視力檢測系統投入業務必要性

作為數字化醫院的組成部分，僅僅實現傳統人工所完成的工作與當前醫療機構、醫師、患者對于醫療信息化的需求是不匹配的。需要以HIS 為核心，盡可能將患者更多、更詳實的數據傳輸至HIS，將HIS 延伸至醫療機構的各項基礎、常規的醫療業務中。隨著人們健康意識的提高，體檢系統已逐漸成為數字化醫院建設的重要組成部分[11]。社會節奏快，加班普遍，對身體健康的消耗巨大，人們對自身健康狀態也越來越重視。定期體檢獲取自身生理數據、及時改變生活習慣可以有效地預防疾病的發生[12]。

對于檢測醫師，單機視力檢測系統僅僅完成了視力測值，但大量的檢測數據仍需醫師手工輸入，工作量極大。

對于受檢人員，對于自身檢測數據仍由醫師手工輸入，輸入過程中是否出現錯、漏、修改，依然存在疑慮。

對于醫療機構，從管理的角度上，引進的系統未能有效地解決科室、患者反饋的需求，管理壓力巨大。

2.3 用戶對視力檢測系統的功能需求

以體檢業務為例，通過查詢相關視力檢測規定及與檢測醫師進行交流，目前視力檢測系統需要實現的檢測功能：1）當用人單位或相關機構限制受檢人員無屈光不正時，完成裸眼視力檢測，并提供相關數據；2）當用人單位或相關機構不限制受檢人員存在屈光不正時，完成裸眼視力檢測后，再次進行矯正視力的檢測，并提供相關數據。

受檢人群基數大，受檢人員：1）存在擁有多次體檢標識的情況；2）單次體檢中存在多個不同的檢查項目。因此，視力檢測系統需要實現的信息獲取功能：1）快速有效地獲取受檢人員本次體檢信息；2）快速有效地獲取受檢人員本次體檢多個檢查項目中的視力檢測項目標識。該檢測系統業務流程如圖1所示。

圖1 基于Android視力檢測系統業務流程

3 系統設計及實現

3.1 低耦合原則

基于Android 平臺的視力檢測系統目前主要應用場景為健康體檢，常見做法是將該系統與體檢系統對接，并將相關表結構創建于體檢系統數據庫。

但通過分析，直接與體檢系統對接會造成視力檢測系統與體檢系統耦合度過高，并不利于視力檢測系統的可重用性與移植性，同時增加了HIS 獲取視力檢測系統數據的難度。并且Android 系統采用了分層的架構，采用分層模式的好處就是使用下層提供的服務和為上一層提供統一的服務，當下層發生變化時是不會影響上層的[13]。

因此，將視力檢測系統相關表結構創建于HIS，可以更好地利用視力檢測系統所采集的患者數據，拓展HIS 的使用邊界。

3.2 視力檢測系統數據結構設計

通過分析用戶對視力檢測系統的功能需求以及平板設備操作上的特點，結合體檢業務中團體人員數量大，檢測時間段非常集中等實際情況。基于Android 的視力檢測系統數據結構上主要制定3 張表，以實現檢查類別、眼部位置以及視力檢測數據的存儲，分別如表1～3 所示。

表1 視力檢查類別字典

表1主要用于設置視力檢測系統中裸眼視力、矯正視力的標識代碼。

表2主要用于設置視力檢測系統中眼部檢查位置的標識代碼。

表2 眼部檢查位置字典

表3主要用于存儲視力檢測系統通過輸入設備獲取受檢人員本次體檢中視力檢測項目的唯一標識號碼、視力檢測系統反饋受檢人員所實施視力檢測的類別、視力檢測系統反饋受檢人員所實施視力檢測眼部位置、視力檢測系統反饋受檢人員所實施視力檢測所產生的檢測數值。

表3 視力檢查主記錄

3.3 視力檢測系統數據流程設計

以健康體檢業務為運行環境，數據流程涉及到受檢人員、檢測醫師兩個部分。

受檢人員流程部分，與傳統人工視力檢測流程一致，不會因視力檢測系統的引入而增加受檢人員時間、體力上的消耗。

檢測醫師流程部分，全面實現了數字化流轉。受檢人員體檢指引單上設計了標明受檢人員本次體檢標識號二維碼以及視力檢測項目標識二維碼。檢測醫師通過掃碼槍掃描體檢標識號二維碼即可獲取受檢人員的相關信息，并傳輸給體檢信息系統。

再次掃描視力檢測項目標識二維碼，并將獲取到的信息傳輸至體檢信息系統，體檢系統中視力檢測值輸入區域，由鎖定狀態修改為可編輯狀態。同時，Android 平臺上的視力檢測系統啟動，進入裸眼視力檢測界面，等待受檢人員通過遙控器確認，開始進行裸眼視力檢測。

當用人單位或相關機構不限制受檢人員存在屈光不正時，完成裸眼視力檢測后，再次進行矯正視力的檢測。全部視力檢測完成后，視力檢測數據將寫入相應表中，由體檢系統獲取并顯示數據。

檢測醫師流程部分全程通過掃碼、遙控器等設備進行數據獲取、采集，最大程度簡化檢測醫師的操作步驟、次數。同時，受檢人員全程參與檢測過程、步驟，視力檢測系統直接顯示出檢測值。對于自身檢測數據的準確性有明確、清晰的認知，醫患雙方在認知上達成一致。視力檢測系統數據流程如圖2所示。

圖2 基于Android視力檢測系統數據流程

4 應用效果

基于Android 的視力檢測系統投入使用后，效果十分顯著。

4.1 對于受檢人員

1）相較傳統的燈箱視力表，基于Android 的視力檢測系統科技感高。

2）整個檢測流程無醫師人工參與，檢測完成自動產生視力數據，標準統一。

3）體檢系統視力值非人工輸入，體檢系統由HIS 中獲取，可信度高。

4）整個檢查過程對于受檢人員完全開放、透明，受檢人員對于檢測數據接受程度高。

4.2 對于檢測醫師

1）極大提高了檢測效率，降低了工作強度。

2）與受檢人員更好地進行溝通，雙方就檢測標準是否一致，不再存有分歧。

3）檢測數據更加準確，受檢人員接受度高。

4.3 對于醫療機構

1）受檢人員對于檢測結果質疑降低，接受度大幅提高。

2）醫師工作強度降低，與受檢人員溝通加強，醫患關系和諧。

3）檢測數據存放于HIS，使得HIS 中患者基礎數據更加完整、詳實。診療過程中能更好地為診療方案的制訂提供數據支持。

基于Android 視力檢測系統進一步拓展了數字化醫院的信息覆蓋面，延伸了患者診療數據的獲取渠道，患者的診療數據更加詳實、真實。同時，健康體檢信息管理系統與HIS 已實現高度集成、高度融合，數據交互順暢平滑[14]。視力檢測數據的獲取技術上成熟易實現。而受檢人員與醫師之間認知上的不一致被消除，醫患關系和諧，將帶給醫療機構良好的社會效應。人工檢測和文中檢測兩者對比如表4所示。

表4 基于Android視力檢測系統與人工視力檢測系統對比

5 結束語

在移動互聯時代, 人類越來越依賴智能移動終端設備,而針對健康管理這個大方向,用手機或平板去輔助甚至干預健康管理將成為健康智能系統應用的主要趨勢之一[15]。

基于Android 視力檢測系統的引入，徹底釋放了視力檢測業務中醫師、受檢人員乃至醫療機構管理部門的壓力。很大程度上減少了醫生工作量, 提高了眼科檢查醫師的工作效率,節省了病人時間[16]。

Android 平臺具有成熟的數據解析技術，可以實現對采集的體征數據包進行數據解析，還具有強大的圖形展示技術、友好化的人機交互界面，能夠充分提高數據處理速度，實現數據的存儲、顯示功能[17]。在未來數字化醫院的體系中必將占據重要的地位。