基于云+智能手機(jī)的脈診系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

武佳佳 陳強(qiáng)

（1.蘇州工業(yè)園區(qū)工業(yè)技術(shù)學(xué)校 江蘇省蘇州市 215125 2.蘇州工業(yè)園區(qū)服務(wù)外包職業(yè)學(xué)院 江蘇省蘇州市 215123）

脈診是中醫(yī)四診（望、聞、問(wèn)、切）之一。脈診是我國(guó)人民在長(zhǎng)期與疾病斗爭(zhēng)過(guò)程中逐步形成的一種診斷方法，通過(guò)切脈可以了解疾病的屬性寒、熱，機(jī)體正氣的盛衰，以及預(yù)測(cè)病因、病位和預(yù)后。因其可以觀測(cè)五臟六腑的變化，從而辯證施治。目前，由于科學(xué)技術(shù)的引入，中醫(yī)發(fā)展?fàn)顩r一度滯留在傳統(tǒng)中醫(yī)師診斷狀況，而過(guò)度依賴(lài)醫(yī)生的經(jīng)驗(yàn)，為改變這一現(xiàn)象，推進(jìn)中醫(yī)科技化發(fā)展，本設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)一套脈象檢測(cè)系統(tǒng)，該系統(tǒng)需要實(shí)現(xiàn)脈診儀測(cè)量數(shù)據(jù)、分析、顯示，上傳數(shù)據(jù)至云端服務(wù)器等一系列功能。

脈診檢測(cè)系統(tǒng)是通過(guò)脈診傳感器（HK-2000C）采集患者寸口脈數(shù)據(jù)，經(jīng)初步分析與清理并依據(jù)患者身份標(biāo)識(shí)上傳至云端服務(wù)器。同時(shí)，患者通過(guò)個(gè)人的智能手機(jī)的應(yīng)用程序查看本人的歷史脈象與分析結(jié)果。系統(tǒng)分為三個(gè)部分：一是脈診采集端模塊；二是脈診云服務(wù)器端模塊；三是患者智能手機(jī)端。具體流程如圖1所示。

圖1：脈診系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖

1 脈診系統(tǒng)設(shè)計(jì)

設(shè)計(jì)主要適應(yīng)目前智能手機(jī)應(yīng)用普遍，患者可以通過(guò)智能手機(jī)隨時(shí)隨地查看自己的歷史結(jié)果。保證患者使用的方便性，也有一定的安全性。

1.1 脈診采集端模塊

本模塊包含脈診采集傳感器與一臺(tái)標(biāo)準(zhǔn)PC，脈搏傳感器使用HK-2000C 集成化數(shù)字脈搏傳感器，直接通過(guò)USB 輸出脈壓波波形數(shù)據(jù)，在PC 上設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)桌面軟件功能如圖2。

圖2：脈診采集模塊功能圖

HK-2000C 集成化數(shù)字脈搏傳感器主要特點(diǎn)是。波形數(shù)據(jù)輸出，標(biāo)準(zhǔn)USB 或RS-232 輸出接口，靈敏度高，一致性好，抗干擾性能力強(qiáng)，過(guò)載能力大，性能穩(wěn)定可靠，使用壽命長(zhǎng)。通信協(xié)議為硬件接口：RS232、USB（USB to UART Bridge），波特率為8 位數(shù)據(jù)，1 停止位，無(wú)奇偶校驗(yàn)。幀格式為幀頭（1B）+命令（1B）+數(shù)據(jù)（8B）。

本模塊首先脈診儀操作員登錄后，可進(jìn)入操作界面。當(dāng)患者需要測(cè)量時(shí)，依據(jù)手機(jī)號(hào)碼唯一標(biāo)識(shí)患者信息進(jìn)行患者登錄確認(rèn)。當(dāng)啟動(dòng)脈診測(cè)量時(shí)開(kāi)始采集脈診數(shù)據(jù)，當(dāng)采集完成時(shí)可通過(guò)網(wǎng)絡(luò)將測(cè)量數(shù)據(jù)提交至云端服務(wù)器。

1.2 脈診云服務(wù)器端模塊

本模塊運(yùn)行于云端，主要作用是為脈診采集模塊及用戶(hù)智能手機(jī)提供云端網(wǎng)絡(luò)服務(wù)。功能如圖3所示。

圖3：脈診云端服務(wù)器模塊功能圖

系統(tǒng)主要實(shí)現(xiàn)三大功能模塊，第一模塊是脈診采集模塊服務(wù)模塊，主要支持脈診儀操作員的登錄功能及患者用戶(hù)信息登錄、錄入及檢索功能。同時(shí)脈診數(shù)據(jù)與患者用戶(hù)信息相結(jié)合進(jìn)行結(jié)構(gòu)化存儲(chǔ)。第二模塊是為患者手機(jī)提供服務(wù)，在脈診采集端時(shí)用戶(hù)不方便查看結(jié)果及歷史檢測(cè)數(shù)據(jù)，用戶(hù)可以通過(guò)手機(jī)查看各種歷史結(jié)果。三是后臺(tái)管理主要完成所有類(lèi)型的用戶(hù)管理（增、刪、改、查），脈診數(shù)據(jù)管理以及統(tǒng)計(jì)展示功能。

1.3 患者智能手機(jī)端

脈診系統(tǒng)智能手機(jī)端主要有以下四大功能模塊組成：患者用戶(hù)登錄功能；患者的脈象歷史數(shù)據(jù)傳輸；健康功能建議推送；用戶(hù)檢測(cè)統(tǒng)計(jì)信息管理。

2 脈診系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)

2.1 脈診采集端模塊實(shí)現(xiàn)

此模塊開(kāi)發(fā)環(huán)境使用VS2018，實(shí)現(xiàn)脈診采集端模塊界面的設(shè)計(jì)、編程與測(cè)試。Microsoft Visual Studio（簡(jiǎn)稱(chēng)VS）是美國(guó)微軟公司的開(kāi)發(fā)工具包系列產(chǎn)品。VS 是一個(gè)完整的開(kāi)發(fā)工具集，它包括整個(gè)軟件生命周期中所需要的大部分工具，如UML 工具、代碼管控工具、集成開(kāi)發(fā)環(huán)境(IDE)等等。可方便進(jìn)行PC 端軟件開(kāi)發(fā)。本模塊選用C#開(kāi)發(fā)語(yǔ)言，對(duì)采集傳感器HK-2000 進(jìn)行控制。功能包括檢測(cè)設(shè)備，打開(kāi)設(shè)備檢測(cè)，檢測(cè)設(shè)備狀態(tài)信息，停止設(shè)備檢測(cè)等。將患者檢測(cè)數(shù)據(jù)發(fā)送到云端服務(wù)器，及其他服務(wù)器數(shù)據(jù)操作。主界面如圖4所示。

圖4：脈診檢測(cè)端界面

2.2 脈診云端服務(wù)器模塊實(shí)現(xiàn)

脈診服務(wù)器端主要基于PHP 的開(kāi)源ThinkPHP 框架，并且使用MySQL 數(shù)據(jù)庫(kù)作為數(shù)據(jù)的支持。ThinkPHP 是一個(gè)快速、兼容、輕量級(jí)國(guó)產(chǎn)PHP 開(kāi)發(fā)框架，且支撐結(jié)構(gòu)誕生于2006年，它的支撐結(jié)構(gòu)前身被定名為了windfcs，在2007年新年的時(shí)候正式更名為T(mén)hinkPHP，并在國(guó)際開(kāi)源軟件許可證下正式發(fā)布，它從原有的支撐結(jié)構(gòu)中轉(zhuǎn)移出來(lái)，進(jìn)行了一系列的改善和完善，同時(shí)充分借鑒了國(guó)外許多的優(yōu)秀的框架和開(kāi)發(fā)模式，實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)中的所有功能。主要核心代碼如下：

2.3 脈診用戶(hù)手機(jī)端模塊實(shí)現(xiàn)

Android 為前端的系統(tǒng)，基本上所有的操作是與相服務(wù)器交互。技術(shù)通過(guò)JSON 數(shù)據(jù)解析，將解析完的數(shù)據(jù)通過(guò)特定的方式向用戶(hù)進(jìn)行展示，用戶(hù)可以通過(guò)刷新獲取最新的脈診信息和關(guān)于脈診的信息；將采用Android 的第三方網(wǎng)絡(luò)框架OKHTTP3，OKHTTP3 是一個(gè)高效的http 客戶(hù)端開(kāi)發(fā)工具包，選用OKHTTP3 而不是Android原生的網(wǎng)絡(luò)框架，因?yàn)楫?dāng)網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)問(wèn)題的時(shí)候會(huì)自動(dòng)恢復(fù)一般的連接問(wèn)題，這就使得網(wǎng)絡(luò)操作變得流暢；界面包括登陸界面，主界面展示歷史數(shù)據(jù)。主要核心代碼如下：

3 脈診系統(tǒng)總結(jié)與未來(lái)發(fā)展

經(jīng)過(guò)系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)與測(cè)試，已基本完成系統(tǒng)功能。用戶(hù)可通過(guò)本系統(tǒng)采集中醫(yī)脈診信息并存儲(chǔ)于服務(wù)器，患者可通過(guò)Android 智能手機(jī)隨時(shí)查看檢測(cè)結(jié)果，對(duì)中醫(yī)信息化、智能化有了一定的作用。未來(lái)將進(jìn)一步完善現(xiàn)有系統(tǒng)，提高系統(tǒng)的易用性、高效性。