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基于Android的无创血糖检测系统设计

时间:2022-11-07 13:20:08 来源:网友投稿

zoޛ)j馐'v书记代入校准方程得到预测值,用预测值和化学测定值的相关系数和相对标准偏差来衡量所建模型的可靠程度;然后用稳定可靠的模型来对未知样品进行测定,并建立好标准模型之后引入实际测量血糖该模型进行校正,不断提高血糖预测模型精度。

基于现有的Android开发技术,可实现一个实时管理个人血糖的移動客户端。光子无创血糖检测系统的主要功能应该包括:

1) 注册登录

本课题研究软件由每个用户单独使用,需要对用户信息进行加密保护。该功能有利于管理用户的个人信息与血糖光度数据。

2) 数据处理

数据处理分为移动前端处理和服务器后台处理两部分。移动端由用户录入血糖与光度的原始数据,这部分数据的收集对研究血糖与光度有着非常重要的意义。除此之外,用户还可以定期对设备测量的光度转化成的血糖值进行校正,这样的校正有利于提高血糖光度对应关系的正确率。而后台的数据处理则是将收集起来的血糖光度素材通过大数据处理形成具有较高准确率的血糖光度关系对应表,再下发到设备,作为之后测量血糖的标准。

3) 与端检测设备交互

本课题所研究的智能医疗系统旨在让医疗设备更加与时俱进,便捷通用。手机是现代人生活中不可或缺的一部分,使用频率非常高,而且APP能分摊很多联网的功能,有利于设备功能的简化,降低开发与生产成本。所以客户端和设备用低功率蓝牙连接之后,需要下发的数据有设置设备参数指令、血糖光度关系表,需要上传的数据有含有日期、时间、血糖、光度、时间类别5要素的数据。

3.2 系统架构

通过对光子无创血糖检测系统的设计目的和设计需求的分析,本课题提出了光子无创血糖检测系统的系统架构,如下图所示。

该系统前端在Android Studio平台上开发,后台数据由MySQL存储。

3.3 客户端详细设计

1)主页功能设计

由于系统的易用性要求,因此主页的设计风格简洁明快。点击APP图标首先进入的就是主页。主页分为上下两部分,上半部分为背景图片,顶端为登录图标、APP名称、设备连接状态从左到右依次排列;下半部分为九宫格自定义组件,每个空格内都有一个独立的功能按钮,点击可以跳转到新的页面。登录界面放置在右拉抽屉界面里,点击登录图标也会弹出抽屉界面,该界面未登录状态下顶部显示“你好”+用户名,登录成功后用户名则会由用户ID替代。如果想要退出账户或者重新登录,点击抽屉菜单中的退出按钮即可。

2)登录功能设计

进入登录界面之后,如果是新用户,那么点击注册按钮跳转到注册界面。如果已经注册过了,输入用户名和密码无误后点击登录,登录成功后会有弹窗提示,并返回到主页面。登录的时候可以选择记住密码,下次就可以直接登录该账号。

3)注册功能设计

进入注册界面之后,需填写个人信息与基本信息。其中,个人信息为必填信息,分别为用户名、手机号、省份、城市、密码,用户名、手机号密码手动填写,省份城市通过下拉框选择。这几项如果为空则系统会自动判别注册失败并弹出弹框提示。而且手机号必须符合真实手机号的格式,密码必须在6到20位,否则也会导致注册失败。基本信息为选填信息,分别为真实姓名、性别、年龄、身高、体重、机器名(设备ID)、是否有糖尿病史、其他病史。性别与是否有糖尿病史通过双选按钮选择,其余的手动输入。年龄、身高和体重范围在0-300,单位按照国际标准单位计算。这部分数据可以不填,但是填写错误提交后也会弹框提示并导致注册失败。注册成功成功会弹框提示并返回登录界面。

4)搜索蓝牙功能设计

搜索光度采集设备蓝牙信号分为自动搜索和手动输入两种。该界面底部有扫描、停止、手动输入三个按钮。点击扫描按钮开始自动扫描,当手机搜到血糖光度检测仪设备的蓝牙信号(该设备蓝牙名称开头为固定特殊字符串)时会以列表形式显示在界面中。这样可以过滤掉无关蓝牙设备信号。点击停止按钮则手机会停止扫描。点击手动输入按钮会弹出一个对话框,输入血糖光度检测仪设备的Mac地址并确定,然后手机就会和设备蓝牙互联,蓝牙连接状态会在主页右上角显示,Mac地址首次输入后会自动保存,之后会自动连接。与设备的成功交互必须保证手机与设备的蓝牙已连接。

5)召测数据功能设计

召测数据即将血糖光度检测仪设备采集的数据传到APP中,并通过手机将数据传到服务器中。在手机与设备蓝牙连接成功的状态下,点击召测按钮,设备中存储的数据就会传到手机中,再次点击召测按钮,数据就会上传到服务器中。数据中的信息包括日期、时间、光度、类别(测量是在早中晚哪个阶段进行的)、“测量血糖”。此外,点击时间设置按钮,就会同步手机与设备的当前时间。

6)快速录入数据功能设计

进入快速录入数据界面,首先在日历控件中选择录入数据的日期,点击开始录入按钮,就会显示出当天六个时间类别的空白数据表格。在手动录入时间、真实血糖、光度值之后点击发送按钮,数据表就会发送到服务器。发送成功会弹出成功的弹框,反之,则会弹出失败提示框并说明原因。失败原因有用户未登录。新上传表格会将原有的数据覆盖,服务器中每天有早餐前、早餐后1小时、午餐前、午餐后1小时、午餐后两小时、其他六个时间类别,每个类别仅仅有一条数据。因此如果录入错误,重新上传即可。

7)校正申请功能设计

校正申请是用于校正预测血糖与实际血糖误差。选择日期之后点击获取按钮就可以得到当天的血糖光度数据表,并且会新增“录入血糖”一列空白表格。这列表格需要手动录入用设备测量血糖同一时间通过有创血糖仪检测到的血糖数据。录入完成后点击发送按钮即可将真实的血糖值发送到服务器用于血糖预测模型的算法校正。

8)校正算法功能设计

校正算法用于将管理端搭建的血糖预测模型转化为血糖光度关系对应表下发到血糖光度检测仪设备中去。点击获取数据表,数据表会下发到血糖监测设备中去。长按光子血糖仪图片按钮会出现增加激光数据、减少激光数据、增加检测数据、减少检测数据四个选项用于增删数据管理。这些功能都是在设备与手机蓝牙已连接的基础上,否则会弹框报错。

4 总结

近红外无创血糖检测系统旨在让使用者和患者更加智能便捷的测量自己的血糖,而且区别于传统的穿刺皮肤采集血样这样对身体有一定损伤和安全隐患的采样方式。这一进步能很大程度的减轻患者痛苦,非常具有市场推广价值。

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【通联编辑:代影】

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