二维码在医疗保健中的应用系统设计与实现

周 晓 徐 楠 吴国群 曹志立 夏韦子 于继明

(金陵科技学院，江苏 南京 211169)

二维码在医疗保健中的应用系统设计与实现

周 晓 徐 楠 吴国群 曹志立 夏韦子 于继明

(金陵科技学院，江苏 南京 211169)

文章阐述了二维码在医疗方面应用的系统设计与实现，即主要针对老年人血糖血压等方面的数据测量和健康消息的推送情况；详细描述了系统功能实现设计，介绍了系统各个功能模块的流程及测试结果。指出二维码的应用可以提高医护人员的工作效率，提高我国的医疗卫生水平以及完善移动医疗体系，具有极大地应用和推广价值。

Android；移动医疗；二维码；老年健康

1 引言

近几年来，我国医疗卫生领域的管理现代化水平取得了长足的进步，许多中型以上的医院都采用了计算机管理，正在从单机向网络化的方向发展。为了能对所有病人进行快速身份确认，完成入院登记并进行急救，医务部门迫切需要确定病患者的详细资料，包括姓名、年龄、血型、亲属姓名、紧急联系电话、既往病史等，只有这样，医院工作人员才能依靠准确的信息有序地工作。

条码应用系统可以非常好地解决这一问题，条码可以对病人信息进行编码，将条码印制在医疗卡上，由病人随身携带。当该病人入院诊治时，医院只需用条码扫描器扫描医疗卡上的条码，所有数据不到一秒钟就进入计算机中，完成病人的入院登记和病历获取；在需要转院治疗的情况下，病人的数据，包括病史、受伤类型、提出的治疗方法、治疗场所、治疗状态等，都可以制成新的条码，传送给下一个治疗医院,所有这些信息的输入都可以通过读取条码一次完成。

现在已有的一些移动医疗系统的参考模型大致由以下几个功能模块构成：

（1）现代医疗系统主要包括终端软件、医院后台业务接入支撑系统。

（2）客户端应用软件功能主要包括：系统会员登陆、用户档案录入和上传、服务端所需数据的采集整理和上传、预约挂号、在线咨询、健康百科等。

（3）医院后台业务接入子系统是客户端软件的业务服务接入入口系统，是整个系统的“神经中枢”，其功能主要包括：业务资源数据信息缓存转发、用户管理、医疗专家诊断并给出建议、在线健康咨询、网络管理等。

（4）数据库系统存储系统用到的数据，主要包括：应用客户端同步的数据、统计数据、用户相关的运营数据等。

2 系统设计与实现

2.1系统设计

系统的主要功能是对老年人实现血压、血糖测量、心脏听诊等数据的测量和健康信息推送等多种功能。本系统设计包括各功能模块设计和数据库设计。其中各功能模块设计在2.3中有详细介绍。数据库的设计包括数据表的设计，对数据表操作，表之间的关系等。其中，数据表主要包括用户数据表(ID，用户名UserName，用户密码Password，姓名Name，性别Sex，年龄Age，电话号码PhoneNum)；用户健康信息表(ID，身高Height，体重 Weight，是否患家族病boolean，是否患心脏病boolean，是否患冠心病boolean)；测量血压表(ID，测量日期Date，收缩压HighPressure，舒张压LowPressure，心率 Rate，用户名 UserName)；测量血糖表（ID，测量日期Date，血浆血糖，毛细血管血糖，用户名 UserName）；心脏听诊表(ID，测量日期Date，心脏录音文件名VoiceName，用户名UserName)；系统帮助表(ID，血压计使用帮助，血糖仪使用帮助，听诊器使用帮助，亲情号码，关于开发，意见反馈)。

使用本系统需要注册账号，然后进行会员登录。在注册账号时，判断用户名是否已经被占用，密码长度要求 6～16位，分合格、安全、复杂多个等级提醒用户，判断用户输入的资料是否完整与合法，用户基本资料包括真实姓名、性别、年龄、联系方式、形象照。注册成功后添加注册日志。会员登录时，判断输入的用户名和密码是否正确、利用验证码来防止用户非法操作，登陆成功后添加登录日志。

2.2系统流程图

用户进入欢迎界面后，直接自动跳转到登陆界面，用户第一次使用必须进行新用户注册，填写基本信息后可以通过用户名和密码进行登陆，如果用户名和密码正确，进入主功能界面，若用户名和密码不正确，则进行提示。进入主功能界面后可以对功能进行选择，如：档案、血压、血糖、听诊、帮助。子功能选项卡包括：基本信息、健康信息、电子病历；血压测量、结果诊断、历史血压；血糖测试、结果诊断、历史血糖；心脏听诊、心跳录音、操作说明；使用设备、消息推送、关于软件（版本升级）；退出系统。当用户使用完相应的功能后可以点击退出系统按钮进行退出。具体流程见图1。

2.3系统各功能模块设计

本系统由用户信息管理模块、血压测量模块、血糖测量模块、心脏听诊模块以及健康发送与系统帮助模块等五大模块构成。每个模块可以完成各自相对独立的功能。具体功能实现见图2。

2.3.1用户档案管理模块设计

注册时填写的资料作为用户基本身份信息，在此基础上填写健康档案，各项生理信息包括：身高、体重、有无家庭病史，有选择填写，有无传染病，有选择填写，有无过敏史，有选择填写，从而完善用户健康资料。对于基本资料可以通过扫二维码在网页上得到相关资料。除用户名外，其它所有资料均可修改。

病历作为用户的一项重要的健康档案，在咨询医师或就医诊断时起到重要作用，包括近期在医院或诊所就医时由医师开据的病情描述、意见、处方等，用户在该页可通过摄像头将这些相关的病历拍成照片保存，代替手工输入大量信息、简化操作。

2.3.2血压测量模块设计

血压测量的主设备是使用较广泛的腕式电子血压计，代替传统的水银柱血压计，该仪器是一种智能的电子医疗仪器，主要由伺服加压气泵、电子控制排气阀、气压压力传感器，显示屏、内置无线通讯模块等功能模块构成。测量时，用户将该设备正确佩戴于手腕处，启动测量，设备将全自动充放气测量高压/低压/心率，取得的数据通过内置的无线通讯模块与Android的终端的蓝牙模块配对实现上传。

血压计是高血压患者自我测量血压值的工具，帮助患者及时了解自己的血压情况，以便更好的控制血压。血压计的操作要求准确严谨、按照一定的先后顺序操作，如果技术不到位、操作不当，很容易使测得的血压产生误差。鉴于这些问题，在此设置一个文本，判断用户的操作是否准确、成功并动态响应、提示下一步应该如何操作，提示内容包括：仪器的清洁与保养、电子血压计同Android终端的配对操作、测量前的运动准备事宜和身体状态要求、血压计的佩戴位置、测量时间、测量完毕操作等。

图1　系统流程图

2.3.3血糖测量模块设计

血糖的采集主设备使用现代较流行的电子血糖仪，主要包括血糖仪、试纸和针头、内置蓝牙通讯模块；针头用于刺破无名指采血，试纸用于吸入样血，接入到血糖仪中，血糖仪通过测试试纸得出血糖指数。仪器测量准确、稳定、操作简单、微痛、自动退片、避免感染。测量取得的数据通过内置的无线蓝牙模块与 Android的终端的蓝牙模块配对实现上传。

为了保证血糖仪测量数据的准确有效，设置一个文本，判断用户的操作是否成功并动态的提示下一步应该如何操作，提示内容如下：仪器的清洁与保养、电子血糖仪同Android终端的配对操作、采血前的运动准备事宜和身体状态要求、针头采集血样的位置、采血量、针头与试纸的结合、试纸血样在仪器上的测量操作、测量完毕操作等。

图2　系统功能

2.3.4心脏听诊模块设计

使用听诊器听心音，对于普通用户是一项复杂的操作，应当设置一个文本，判断用户的操作是否成功并动态的提示下一步应该如何操作，提示内容如下：拾音头的放置位置（左右心房、左右心室）、听音时间。

听诊器所采集到的心音通过录音到本地。将听诊器传入的声音进行动态波形图模拟。

2.4系统实现目标

本系统在实施后，实现如下基本目标：

（1）界面设计友好、美观，方便用户操作；

（2）数据存储安全可靠；

（3）实现对用户血压、血糖、心脏的实时测量，诊断并推送其结论；

（4）引导用户阅读医疗保健常识；

（5）后期易维护、易扩展，操作简单。

3 实验结果及分析

3.1测试平台

通过基于Android实验平台，使用AndroidUI设计、SQLite轻量级数据库存储健康信息、Android蓝牙通信协议及数据传输、图形绘制、摄像头采集图像、加工和存储、声音媒体信息处理、软件工程管理以及二维码等技术，实现对病人信息的存储、血压检测、血糖检测、心脏听诊录音等功能。图 3说明展示了本系统中所用到的蓝牙技术实现机制。

程序运行环境：

操作系统：Windows 7 Ultimate SP1；

Java开发包：JDK 1.7以上；

Android开 发 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；

数据库：SQLite 3、PowerDesigner；

其它工具：Mindjet、PhotoShop、visio 2003。

图3　蓝牙实现机制

3.2结果及分析

本系统功能较完善，其中App可以做到以下功能：

（1）用户信息管理：用户基本信息，健康信息，电子病历；

（2）血压测量：血压测量，结果诊断，历史血压；

（3）血糖测量：血糖测量，结果诊断，历史血糖；

（4）心脏听诊：心脏听诊，心跳录音，操作说明；

（5）健康发送与系统帮助：设备使用，信息推送，关于软件。

图4，图5，图6分别是本系统中血压应用测试、血糖应用测试以及心脏诊断测试实际截图效果。

图4　血压测试

4 结论

图5　血糖测试图

图6　心脏听诊测试

现代社会，电子信息、通信、计算机网络、物联网等技术日新月异，产品更新速度越来越快。20世纪80年代末，由于二维条码信息容量大，信息密度高，编码能力强，可以对文字、照片、指纹、掌纹、声音、签名等信息进行编码，它具有容易印刷，成本低廉，纠错能力强，译码可靠性高等优点，各种二维码产品相继问世。现在二维码技术已经普及到医疗保健领域，二维码腕表开始在各大医院使用，但仅仅记录病人的信息是远远不够的，需要对各种数据进行分析，并且得出合理的结论。二维码不仅可以用来记录病人的信息，作为一个移动的、更新速度快的病历，还可以用来扫码获取访问网站的权限，能够清晰的显示各种信息。通过扫码，还可以下载 APP，作为人的健康管家，实时监控病人身体的各项性能指标，详细清晰的显示人的心跳、脉搏等各项健康指数，尤其针对低血糖、高血压患者以及心脏病患者，给他们提供远程医疗和实时监控。

二维码在医疗保健中的应用，可以为多方提供有效的数据，方便多方进行合理的选择。系统获得的健康数据可以给病人提供一个有效的健康保障，提醒他们随时随地注意自己的身体，还可以避免意外事件的发生；该数据给医生提供了病人的信息，为他们有针对性地治疗患者提供有效的依据，避免误诊事件的发生；基于病历中存放的连续完整数据，可以给患者提供更大的主动权，他们可以基于病情来选择他们的主治医生、选择最适合他们病情的医院进行诊治。这就为医生和患者提供了更多的选择，可以有效缓和现今紧张的医患关系。

为满足老年人的需求，关怀老人，系统专门有针对的设计加入了亲情关怀功能，测量的健康数据还会发送到指定亲属的手机上，监护人可以随时监测老人的身体健康。考虑到老人的视力问题，系统字体较大，操作也非常简单，能够满足老人的需求。随着经济发展，人们的消费质量、生活水平大大提高，于是开始追求高品质的生活，更加在意自己的健康状况，而且，现代社会癌症频发，高血压、心脏病等顽疾已屡见不鲜，每个人都需要一个自己的健康管家。

[1] 谭裴.基于二维码的移动医疗伴侣业务[J].电信科学, 2011,(10A):102-105.

[2] 张利元.基于二维码的便携式医疗智能护理终端系统设计与实现[J].软件导刊,2013,12(10):112-113.

[3] 李刚.疯狂Android讲义[M].北京:机械工业出版社,2013.

[4] 叶核亚.Java程序设计实用教程(第4版)[M].北京:电子工业出版社,2013.

[5] 钱志鸿.蓝牙通信原理与开发应用[M].北京:北京航空航天大学出版社,2006.

[6] 何国平,章笠中,何前锋.智慧医疗及医疗物联网应用概述[J].电信网技术,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

江苏省大学生创新项目“二维条码在医疗保健中的应用研究”（201413573015Z）。

周晓（1994－），女，金陵科技学院在读生，研究方向为物联网工程。