基于智能手機(jī)Android平臺(tái)下遠(yuǎn)程醫(yī)療監(jiān)護(hù)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)分析

黃毅健

摘 要 基于智能手機(jī)Android平臺(tái)下完善遠(yuǎn)程醫(yī)療監(jiān)護(hù)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，有利于充分滿(mǎn)足社會(huì)民眾對(duì)醫(yī)療保健的需求，對(duì)緩解醫(yī)療機(jī)構(gòu)的壓力，具有重要作用，本文在對(duì)遠(yuǎn)程醫(yī)療監(jiān)護(hù)系統(tǒng)的總體架構(gòu)進(jìn)行綜合闡述的基礎(chǔ)上，分析了移動(dòng)監(jiān)護(hù)平臺(tái)的人機(jī)交互模塊設(shè)計(jì)，論述了醫(yī)療數(shù)據(jù)傳輸?shù)木W(wǎng)絡(luò)通信模塊設(shè)計(jì)，以期為相關(guān)人士提供借鑒和參考。

關(guān)鍵詞 Android；遠(yuǎn)程醫(yī)療監(jiān)護(hù)系統(tǒng)；人機(jī)交互

中圖分類(lèi)號(hào) TP3 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A 文章編號(hào) 1674-6708（2018）202-0115-02

隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展和社會(huì)生產(chǎn)力水平的進(jìn)一步提升，老齡化的發(fā)展進(jìn)程不斷加快，加強(qiáng)醫(yī)療護(hù)理工作的重要性日漸凸顯。醫(yī)療資源的日漸稀缺和醫(yī)療費(fèi)用的持續(xù)增長(zhǎng)，加劇了社會(huì)民眾的經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)，同時(shí)也對(duì)醫(yī)療機(jī)構(gòu)的診治效率提出了更高的要求。因此，基于智能手機(jī)Android平臺(tái)下完善遠(yuǎn)程醫(yī)療監(jiān)護(hù)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，對(duì)緩解醫(yī)療機(jī)構(gòu)壓力具有十分重要的現(xiàn)實(shí)意義。

1 遠(yuǎn)程醫(yī)療監(jiān)護(hù)系統(tǒng)的總體架構(gòu)

本次研究探討的遠(yuǎn)程醫(yī)療監(jiān)控系統(tǒng)基于智能手機(jī)Android平臺(tái)進(jìn)行設(shè)計(jì)，包含以藍(lán)牙技術(shù)為載體的通信模塊、基于GPRS的遠(yuǎn)程監(jiān)護(hù)模塊和穿戴式的智能監(jiān)護(hù)終端。其中，智能監(jiān)護(hù)終端利用藍(lán)牙技術(shù)實(shí)現(xiàn)與移動(dòng)智能監(jiān)護(hù)平臺(tái)的連接，移動(dòng)智能監(jiān)護(hù)平臺(tái)通過(guò)對(duì)GPRS技術(shù)的充分利用，實(shí)現(xiàn)與遠(yuǎn)程通信中心的連接，由此完成整個(gè)遠(yuǎn)程醫(yī)療監(jiān)護(hù)系統(tǒng)3個(gè)子系統(tǒng)之間的通信[ 1 ]。

遠(yuǎn)程監(jiān)護(hù)系統(tǒng)的主要工作流程為：智能監(jiān)督終端將采集的用戶(hù)信息、生理參數(shù)利用藍(lán)牙技術(shù)傳送至智能手機(jī)，智能手機(jī)對(duì)接收的用戶(hù)信息、生理參數(shù)進(jìn)行存儲(chǔ)和分析，發(fā)現(xiàn)異常信息，并通過(guò)手機(jī)振動(dòng)、響鈴和自動(dòng)撥打電話的方式進(jìn)行預(yù)警，并利用GPRS技術(shù)實(shí)現(xiàn)與遠(yuǎn)程監(jiān)護(hù)中心的通信，由遠(yuǎn)程監(jiān)護(hù)中心向智能手機(jī)發(fā)送指令，轉(zhuǎn)發(fā)用戶(hù)的實(shí)時(shí)生理參數(shù)[ 2 ]。

2 移動(dòng)監(jiān)護(hù)平臺(tái)的人機(jī)交互模塊設(shè)計(jì)

2.1 個(gè)人信息管理模塊設(shè)計(jì)

個(gè)人信息管理模塊主要包括用戶(hù)注冊(cè)、用戶(hù)登錄和用戶(hù)信息修改3個(gè)功能。用戶(hù)注冊(cè)界面設(shè)計(jì)有“注冊(cè)”按鈕，點(diǎn)擊“注冊(cè)”按鈕，填寫(xiě)用戶(hù)名、性別、年齡、手機(jī)號(hào)碼等信息后，將其發(fā)送至服務(wù)器，直至收到注冊(cè)成功信息，方可進(jìn)行登錄操作。用戶(hù)登錄頁(yè)面為用戶(hù)提供了手機(jī)號(hào)碼登錄和用戶(hù)名登錄兩種登錄方式，用戶(hù)填寫(xiě)完登錄信息后點(diǎn)擊“登錄”按鈕，即可將登錄信息發(fā)送至服務(wù)器，待服務(wù)器驗(yàn)證完畢后，即可進(jìn)入遠(yuǎn)程醫(yī)療監(jiān)護(hù)系統(tǒng)的首頁(yè)。用戶(hù)信息的修改通過(guò)用戶(hù)在首頁(yè)點(diǎn)擊個(gè)人信息選項(xiàng)后即可完成，在點(diǎn)擊“個(gè)人信息”后，會(huì)跳轉(zhuǎn)至Internet頁(yè)面，然后，用戶(hù)點(diǎn)擊“修改個(gè)人信息”按鈕，即探出修改用戶(hù)信息對(duì)話框，用戶(hù)在對(duì)個(gè)人信息進(jìn)行逐一修改后，遠(yuǎn)程醫(yī)療監(jiān)護(hù)系統(tǒng)會(huì)將用戶(hù)信息發(fā)送至服務(wù)器，用戶(hù)刷新用戶(hù)信息修改頁(yè)面即可獲得修改后的信息[ 3 ]。

2.2 生理參數(shù)展現(xiàn)模塊設(shè)計(jì)

生理參數(shù)展現(xiàn)模塊包含生理參數(shù)、風(fēng)險(xiǎn)因子、血液信息、影像信息和基因信息5個(gè)選項(xiàng)。生理參數(shù)展現(xiàn)模塊主要通過(guò)數(shù)值和圖表展現(xiàn)用戶(hù)的生理參數(shù)。用戶(hù)的生理參數(shù)包含脈搏、心電、血壓和呼吸頻率4個(gè)指標(biāo)，其中，脈搏、血壓和呼吸頻率通過(guò)傳感器獲得，心電利用智能手機(jī)Android對(duì)心電數(shù)據(jù)進(jìn)行轉(zhuǎn)化獲得。風(fēng)險(xiǎn)因子包含高血壓、糖尿病和吸煙等用戶(hù)因素。糖尿病主要依靠測(cè)量葡糖糖耐受性的方式呈現(xiàn)，高血壓通過(guò)測(cè)量用戶(hù)的收縮壓和舒張壓展現(xiàn)。由于基因信息、血液信息和影像信息不經(jīng)常變動(dòng)，因此，每年測(cè)量一次即可。

利用TabHost布局生理參數(shù)界面，在TabHost添加心電、血壓、呼吸頻率和脈搏四項(xiàng)指標(biāo)。心電數(shù)據(jù)重要有心電率、心電變化率和心電圖。心電圖通過(guò)利用MyView的方法對(duì)用戶(hù)的心電背景進(jìn)行復(fù)寫(xiě)，獲得心電圖，傳感器將心電數(shù)據(jù)發(fā)送至系統(tǒng)，通過(guò)OnDraw繪制心電圖。脈搏、呼吸頻率和血壓利用List View進(jìn)行布局，設(shè)置相應(yīng)的參數(shù)，系統(tǒng)通過(guò)設(shè)置各項(xiàng)系數(shù)的正常值，實(shí)現(xiàn)預(yù)警功能。用戶(hù)也可搜索以往的參數(shù)記錄，實(shí)現(xiàn)對(duì)自身身體變化情況的了解。

2.3 異常信息預(yù)警模塊設(shè)計(jì)

在異常信息預(yù)警模塊中設(shè)計(jì)有Grid View控件，用戶(hù)可依據(jù)醫(yī)生的指導(dǎo)意見(jiàn)合理設(shè)置各項(xiàng)參數(shù)的范圍。若用戶(hù)智能終端傳送的參數(shù)信息不在正常值范圍內(nèi)，收集會(huì)自動(dòng)給用戶(hù)發(fā)出預(yù)警信息，主要有以下幾種預(yù)警形式：1）振動(dòng)；2）拔打電話；3）發(fā)送短消息。

3 醫(yī)療數(shù)據(jù)傳輸?shù)木W(wǎng)絡(luò)通信模塊設(shè)計(jì)

3.1 智能手機(jī)的藍(lán)牙通信程序設(shè)計(jì)

智能手機(jī)移動(dòng)監(jiān)護(hù)平臺(tái)的主要構(gòu)成部分。智能手機(jī)利用藍(lán)牙技術(shù)實(shí)現(xiàn)與智能終端的通信，獲取患者的生理參數(shù)，并運(yùn)用GPRS技術(shù)將患者的生理參數(shù)信息傳送至遠(yuǎn)程監(jiān)護(hù)中心，使專(zhuān)家能夠依據(jù)對(duì)患者生理參數(shù)的深入分析，制定正確的診治策略，并由此形成完整的遠(yuǎn)程醫(yī)療信息監(jiān)控體系。

用戶(hù)在利用藍(lán)牙技術(shù)與智能終端建立通信前，應(yīng)先搜索藍(lán)牙設(shè)備，開(kāi)啟藍(lán)牙后搜索智能終端信息并匹配，建立RECOMM連接。在藍(lán)牙控制器處于工作狀態(tài)時(shí)，主節(jié)點(diǎn)與從節(jié)點(diǎn)進(jìn)行數(shù)據(jù)交換，經(jīng)過(guò)查詢(xún)、響應(yīng)、連接等步驟，完成藍(lán)牙地質(zhì)交互和分配。由于藍(lán)牙技術(shù)主要采用ISM頻帶建立連接，因此，無(wú)線設(shè)備也可利用ISM頻帶建立連接。為了防止藍(lán)牙連接過(guò)程中的外界干擾，藍(lán)牙通信采用跳頻和分組包交換的方式進(jìn)行連接。藍(lán)牙連接的主要流程為：查詢(xún)—掃描—響應(yīng)—尋呼—尋呼掃描—主從節(jié)點(diǎn)響應(yīng)—建立連接。

在藍(lán)牙設(shè)備匹配完成后，利用PFCOOM進(jìn)行虛擬串口數(shù)據(jù)通信。藍(lán)牙設(shè)備傳輸數(shù)據(jù)的步驟如下：1）使用串口仿真函數(shù)，基于PFCOOM獲取對(duì)方的藍(lán)牙地址，并分別注冊(cè)虛擬串口；2）虛擬串口注冊(cè)完畢后，合理設(shè)置波特率、校驗(yàn)位和停止位等參數(shù)；3）串口參數(shù)設(shè)置完畢后，利用OPEN函數(shù)打開(kāi)串口，根據(jù)串口的返回值對(duì)藍(lán)牙連接的成功率進(jìn)行判定；4）在成功建立藍(lán)牙連接后，通過(guò)查詢(xún)的方式實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)據(jù)接收和發(fā)送的處理；5）為了實(shí)現(xiàn)節(jié)約電量的目的，在串口使用完畢后，應(yīng)關(guān)閉串口連接，實(shí)現(xiàn)對(duì)電源的釋放。

3.2 智能手機(jī)的GPRS通信程序設(shè)計(jì)

本次智能手機(jī)的GPRS通信程序設(shè)計(jì)利用TCP協(xié)議套件傳輸GPRS數(shù)據(jù)，對(duì)接收的GPRS數(shù)據(jù)進(jìn)行剝離處理，獲得所需的數(shù)據(jù)信息。由于引入了TCP協(xié)議，因此，用在編程的過(guò)程中應(yīng)用Socket數(shù)據(jù)接口作為T(mén)CP網(wǎng)絡(luò)的API。在GPRS數(shù)據(jù)傳輸過(guò)程中，通過(guò)建立GPRS連接，促使智能手機(jī)能夠?qū)@取的IP地址接入互聯(lián)網(wǎng)，在智能手機(jī)處利用流式套接口連接中心服務(wù)器。中心服務(wù)器接收到用戶(hù)的連接請(qǐng)求后，同意連接。智能手機(jī)在向中心服務(wù)器發(fā)送連接請(qǐng)求前，應(yīng)先明確中心服務(wù)器的套接端口號(hào)和地址，智能手機(jī)的套接斷口也應(yīng)滿(mǎn)足中心服務(wù)器的要求。

在智能手機(jī)的GPRS通信系統(tǒng)滿(mǎn)足上述條件時(shí)，中心服務(wù)器就會(huì)建立與該手機(jī)的連接，實(shí)現(xiàn)傳輸GPRS數(shù)據(jù)的功能。

4 結(jié)論

通過(guò)以上研究發(fā)現(xiàn)，基于智能手機(jī)Android平臺(tái)下設(shè)計(jì)遠(yuǎn)程醫(yī)療監(jiān)護(hù)系統(tǒng)的過(guò)程中，通過(guò)完善移動(dòng)監(jiān)護(hù)平臺(tái)的人機(jī)交互模塊設(shè)計(jì)，有利于實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程醫(yī)療的有效預(yù)警。在此基礎(chǔ)上，優(yōu)化醫(yī)療數(shù)據(jù)傳輸?shù)木W(wǎng)絡(luò)通信模塊設(shè)計(jì)，有利于提升遠(yuǎn)程醫(yī)療信息傳輸?shù)乃俾?。因此，基于智能手機(jī)Android平臺(tái)下設(shè)計(jì)遠(yuǎn)程醫(yī)療監(jiān)護(hù)系統(tǒng)的過(guò)程中，可以借鑒和應(yīng)用上述方法。

參考文獻(xiàn)

[1]麥海濤，李成毅.基于Android平臺(tái)的母嬰智能呵護(hù)系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J].中國(guó)醫(yī)學(xué)裝備，2016，13（6）：1-4.

[2]王峰，宣伯凱.基于Android的家庭移動(dòng)醫(yī)療監(jiān)護(hù)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)[J].計(jì)算機(jī)測(cè)量與控制，2015，23（5）：1586-1588.

[3]陳欣，賴(lài)武剛.基于Android平臺(tái)的多生理參數(shù)智能手機(jī)監(jiān)護(hù)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)[J].電子世界，2013（8）：122-124.