移动智能慢性病体征监测管理系统的研究与设计

摘要

心脑血管疾病、糖尿病等与人们生活方式密切相关的慢性非传染性疾病已成为健康和生命的主要杀手。慢性病具有病程长、病因复杂、健康损害和社会危害严重等特点，多为终身性疾病，预后差，常伴有多种并发症。我国慢性病患病率呈持续上升趋势，慢性病危险因素流行严峻。同时，我国人口老龄化趋势正在迅速加快，老龄人口增加促使慢性病的防治工作更加急迫和困难。目前，慢性病管理需求日益强烈。 现在的医疗模式正从以症状治疗为中心的模式向预防性Preventive、预测性Predictive、个体化Personalized及参与性Participatory的“4P”模式转变。现代医疗设备正朝向数字化、集成化、小型化、家庭化、便携式的趋势发展，同时移动智能设备的普及更加广泛，基于手机等智能终端的移动医疗服务也越来越受到人们的青睐。移动医疗服务具有方便、灵活等特点，极大地延伸了医疗服务的可及范围。在当前医疗压力日益增大，医疗资源相对匮乏的情况下，移动医疗服务为缓解医疗压力提供了一种切实有效的方法。 本论文在调研和分析国内外移动医疗服务在慢性病监测与管理中应用现状的基础上并结合我国慢性病和和移动医疗发展趋势，提出了针对老年慢性病患者的体征监测管理系统，具有信息化、智能化、网络化等特点，能够合理优化医疗资源配置，有效地调动个人疾病管理的积极性。 本研究基于粤港澳关键领域重点突破项目“基于物联网的老年人健康、慢性病医疗监测与管理关键技术研究及应用(NO:2011A011304001)”。该项目旨在应用物联网技术、无线通信技术、云计算技术，针对老年人健康服务的迫切需求，建设一个集评估、监控、健康咨询等一体的老年人健康监测综合服务平台。 本研究目的是为老年慢性病人提供个性化、无制约的监护服务，为医生提供有效的病人体征信息，从而达到对疾病的监督和预防目的，最终降低医疗成本、缓解医院压力和解决“看病难、看病贵”等焦点问题。该研究的实现具有以下几个意义: (1)解决慢性病需要长期健康追踪难题; 由于受到医院监护条件、病人家庭经济条件、患者个人时间等制约慢性病人存在监护范围不足的问题。本研究开发的基于移动智能客户端的慢性病体征监测与管理系统以健康传感器为自动追踪体征数据输入设备、以APP作为输入输出的前端界面、以专业的健康管理服务机构作为后台支撑。使用户能够随时随地对自身健康状况进行长期监测和管理，解决了慢性病人的需长期监测、医疗费用昂贵等难题。 (2)实现体征记录和管理自动化、无纸化、规范化目标; 慢性病人进行长期的体征监测，就会积累大量的医疗数据，然而数据的有效记录对患者的健康管理能力提出了很高的要求，即使患者能够长期记录体征数据，数据的长期保存、疾病发展趋势的呈现也是一大难题。实现健康体征记录自动化、无纸化、规范化，不仅提高病人手动记录体征数据的实用性、方便性，还提高了数据记录的准确性，方便患者和医生长期了解病人病情、医生给出个性化的医疗方案。 (3)提高个人疾病管理意识; 慢性病具有病因复杂、病程长、危害严重、医疗费用高等特点。然而，公众对慢性病的认识存在严重不足，患者自我健康管理意识欠缺。本系统拟对用户的体征进行实时的提示预警，旨在提高用户疾病管理水平和意识。 (4)实现监测体征数据的存储和再利用。 用户积累起来的体征数据不仅对于个人整体了解自身疾病的发展情况有很大的帮助，同时病人复诊时能够帮助医生做出更加精确的诊断，从而给出更加合理的医疗方案。同时，可以供慢性病相关科研人员做大量数据的分析、挖掘工作。 本论文的主要工作包括以下几个方面: (1)蓝牙数据接口与监测数据解析协议研究; 本论文对体征监测设备与智能健康终端的数据传输接口，即蓝牙数据传输技术，进行了深入研究。实现了体征监测设备与智能健康终端间的蓝牙配对连接，这是监测体征数据上传至智能终端的基础。同时，我们利用体征监测设备厂家提供的数据解析协议完成了对数据包的解析工作，利用编程工具进行了数据的智能终端屏幕显示，以达到个人体征数据基于智能终端的预警、提醒目的。 (2)基于监测体征数据的异常预警模型建立; 慢性病的发生和病情发展与多种因素有关，然而患者往往缺乏专业医学知识，对体征数据的医学背景理解不够深入。为了帮助患者深入挖掘体征数据的临床意义，做到体征的实时评估、提示预警。本课题结合了医学知识，利用简单易懂的提示界面帮助患者及时了解自身疾病进展。 (3)体征异常情况自动评估和干预模型研究。 为了使用户了解近期疾病和体征发展趋势。本研究对监测的体征数据进行分段统计分析，完成用户设定时间段的监测异常值情况分析统计分析。并对异常情况进行干预。 完成移动智能慢性病体征监测管理系统的研究，具有的创新点主要有以下几个方面: (1)提出了针对老年慢性病的健康体征监测方案解决了慢性病需要长期健康追踪的难题; (2)研究和实现了体征数据个性化提示预警功能，方便用户实时、清晰了解自身健康状况，自觉调节饮食、运动、作息习惯等; (3)实现了体征数据记录与管理的自动化、无纸化、规范化目标，解决了大量医疗数据低效率管理和利用的难题。 本论文分为六个章节: 第一章绪论介绍了移动智能慢性病体征监测管理服务系统的研究背景及研究意义，详细论述了移动医疗在健康管理方面的国内外研究现状及发展趋势，概括了论文的课题来源、研究内容和组织结构;第二章系统分析与设计本章节对移动智能体征监测管理系统进行了需求分析、可行性分析以及整体架构、流程设计;第三章关键技术和模型建立本章节对系统的关键技术和模型建立进行深入研究，具体包括蓝牙数据接口与数据解析协议，体征提示预警模型与体征异常情况自动评估和干预模型等;第四章客户端模块设计与实现介绍了系统客户端设计与实现，具体包括体征数据的采集、客户端体征数据的存储、数据的显示以及上传至服务器等过程的实现;第五章系统测试介绍了系统测试的理论知识、对系统进行了简单的测试;第六章总结与展望对本论文进行了总结和展望，包括研究成果总结和对移动医疗行业分析与展望。 目前移动智能慢性病体征监测管理系统功能已经基本实现，试运行结果表明系统整体方案设计合理，解决了慢性病长期健康追踪问题，达到了体征数据记录与管理的自动化、无纸化、规范化的目标，实现了体征预警提示、体征异常情况系统自动评估等功能。

目录

摘要

第一章 绪论

1．1 研究背景及意义

1．1．1 研究背景

1．1．2 研究目的及意义

1．2 国内外移动医疗健康管理现状

1．2．1 国外研究现状

1．2．2 国内研究现状

1．3 本论文的研究内容及章节安排

1．3．1 课题来源

1．3．2 研究内容

1．3．3 论文结构

第二章 移动智能慢性病体征监测管理系统分析与设计

2．1 需求分析及可行性分析

2．1．1 需求分析

2．1．2 可行性分析

2．2 系统方案设计

2．2．1 整体架构设计

2．2．2 流程设计

2．3 本章小结

第三章 系统关键技术及模型建立研究

3．1 数据解析协议和蓝牙接口的研究

3．2 慢性病体征监测预警模型研究

3．2．1 慢性病基本体征解释

3．2．2 体征的个性化预警模型建立

3．3 监测异常值评估及干预措施

3．4 本章小结

第四章 移动智能客户端模块设计与实现

4．1 移动智能客户端模块概述

4．1．1 模块划分

4．1．2 工作流程

4．2 功能实现

4．2．1 蓝牙连接

4．2．2 数据接收

4．2．3 数据存储

4．2．4 数据解析

4．2．5 数据显示

4．2．6 数据上传

4．3 本章小结

第五章 系统测试

5．1 软件测试概述

5．2 软件测试技术的分类

5．3 系统测试表格及结果

第六章 总结与展望

6．1 论文总结

6．2 展望

参考文献

攻读硕士学位期间成果情况

致谢

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