CN104147663A - 基于云技术的胰岛素注射服务系统 - Google Patents

Abstract

本发明为糖尿病患者提供一种更为方便、可靠，能够根据患者实际情况和医生的专家知识进行病情跟踪和治疗管理的胰岛素注射服务系统。包括糖尿病诊疗设备、云服务端和客户端，所述云服务端通过通信网络分别与糖尿病诊疗设备和客户端连接，所述糖尿病诊疗设备和客户端具有数据连接。本系统能够同时综合医生的专业知识以及各个患者的详细数据，制定个性化的治疗方案，此外，在患者的治疗过程中还能够进行数据记录和跟踪，方便及时调整后续治疗方案，为患者制定更加科学的治疗计划。本系统能够自动驱动注射装置进行注射或自动提醒患者进行注射，极大地减少了医生的工作，并能够保证患者每天按时注射胰岛素。

Description

基于云技术的胰岛素注射服务系统

 

技术领域

    本发明属于云技术和医学信息技术领域，具体涉及一种基于云技术的胰岛素注射服务系统。

背景技术

    随着人们生活方式和饮食结构的改变，糖尿病的发病率不断上升，中国糖尿病患者的人数已经居于全世界第二位，中国已经确诊的糖尿病患者已有4000万，并且以每年100万的速度递增，糖尿病是引起国民死亡的第三位疾病。对于糖尿患者来说，胰腺产生胰岛素的能力较低。糖尿病患者必须通过饮食治疗和注射胰岛素来将自己的血糖浓度调整到正常状态，以维持患者的身体健康。

随着医疗水平的提高，糖尿患者更多的采用药物疗法，即在指定的时间，通过给糖尿患者注射胰岛素以降低血糖浓度。由于胰岛素是蛋白质，不能通过口服的方式来补充，所以必须使用专用的胰岛素注射泵来注射。通常人们采用开环的胰岛素注射方法在预定的时间注射胰岛素，但这种方法存在不少问题：低血糖的范围会出现在与人体胰岛素分泌曲线不一致的时间段内，同时由于人体每天摄入的食物及人的运动量的不同，不同个体的人体胰岛素分泌曲线和血糖变化曲线也是差别较大的，而开环方式非常死板，无法确定合适的注射时间，同时也不能方便的记录患者的历史数据，因此这种注射方法的治疗效果并不理想。

发明内容

为解决上述问题，本发明为糖尿病患者提供一种更为方便、可靠，能够根据患者实际情况进行病情跟踪管理的胰岛素注射服务系统。

为了达到上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种基于云技术的胰岛素注射服务系统，包括糖尿病诊疗设备、云服务端和客户端，所述客户端的用户包括患者和医生，所述云服务端通过通信网络分别与糖尿病诊疗设备和客户端连接，所述糖尿病诊疗设备和客户端具有数据连接；所述糖尿病诊疗设备用于将患者的血糖数据发送至云服务端并接收注射数据，所述云服务端用于向客户端和/或糖尿病诊疗设备发送治疗计划、或根据治疗计划在每一个需要注射胰岛素的时间点自动发送胰岛素注射信息到患者的客户端和/或糖尿病诊疗设备上；云服务端针对每一位患者的相关数据进行实时分析检测，一旦发现患者身体情况异常则向客户端和/或糖尿病诊疗设备发出提醒信号，所述客户端用于获取和改变云端数据、读取糖尿病诊疗设备上的信息、直接操作糖尿病诊疗设备；

所述糖尿病诊疗设备包括血糖检测模块、胰岛素注射泵、驱动控制器、人机交互设备、存储器、无线通信模块，所述血糖检测模块用于检测患者血糖浓度，所述驱动控制器用于控制胰岛素注射泵工作，所述人机交互设备分别与血糖检测模块和胰岛素注射泵连接用于对血糖检测模块和胰岛素注射泵进行手动操作，所述存储器用于存储血糖数据和胰岛素注射数据，所述无线通信模块用于与云服务端和客户端交互数据；

所述云服务端包括数据库，所述数据库用于存储患者个人基本信息、血糖数据、胰岛素注射历史数据。

进一步的，云服务端中还包括数据挖掘模块，数据挖掘模块用于从患者的历史数据中挖掘有用数据，并提供给医生。

进一步的，所述云服务端还包括数据处理模块，所述数据处理模块用于利用患者在数据库中的数据，根据专家知识规则，为患者制定治疗计划。

进一步的，所述云服务端中还包括用户管理模块，用于对所有用户进行权限管理。

进一步的，所述客户端的用户包括患者和医生，患者向客户端上传的数据包括个人信息、饮食信息、运动信息，读取的数据包括治疗计划、饮食和运动建议；医生向客户端上传的数据包括治疗计划、饮食和运动建议，读取的数据包括患者所有原始信息和/或云服务端提供的挖掘信息。

具体的，所述人机交互设备包括触摸屏和/或语音交互装置。

具体的，所述无线通信模块包括蓝牙模块、WIFI模块、CDMA模块、GSM模块、3G模块、4G模块中的至少一种。

具体的，所述客户端包括手机、平板电脑、PC机中的至少一种。

与现有技术相比，本发明具有如下优点和有益效果：

    本系统能够同时综合医生的专业知识以及各个患者的详细数据，制定个性化的治疗方案，此外，在患者的治疗过程中还能够进行数据记录和跟踪，方便及时调整后续治疗方案，为患者制定更加科学的治疗计划。本系统能够自动驱动注射装置进行注射或自动提醒患者进行注射，极大地减少了医生的工作，并能够保证患者能够每天按时注射胰岛素；一旦发现患者身体情况异常，能够立即提醒医生和患者，保证患者的安全。本系统提供了多种操作方式，便于医生和患者根据实际情况进行选择，适应范围极广。另外，本系统还能够利用云端存储的数据，进行数据挖掘和分析，为医生的研究提供可靠全面的数据。

附图说明

图1为基于云技术的胰岛素注射服务系统整体结构示意图；

图2为糖尿病诊疗设备内各部件连接示意图；

图3为云服务端内各模块连接示意图。

具体实施方式

以下将结合具体实施例对本发明提供的技术方案进行详细说明，应理解下述具体实施方式仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。

如图1所示，一种基于云技术的胰岛素注射服务系统，包括糖尿病诊疗设备、云服务端和客户端，云服务端通过通信网络分别与糖尿病诊疗设备和客户端连接，糖尿病诊疗设备和客户端具有数据连接。通过糖尿病诊疗设备，能够检测患者的血糖数据并进行胰岛素注射，用户通过客户端能够访问云服务端能够获取相关数据，并进行添加、修改、删除等操作，云服务端接收糖尿病诊疗设备发送的数据并向糖尿病诊疗设备发送注射信息。

具体地说，如图2所示，所述糖尿病诊疗设备包括血糖检测模块、胰岛素注射泵、驱动控制器、人机交互设备、存储器、无线通信模块，所述血糖检测模块用于检测患者血糖浓度，血糖检测模块可以是有创或者无创血糖检测设备，血糖检测设备能够将检测到的血糖浓度数据传输至存储器和/或云服务端。所述驱动控制器可采用单片机、微处理器等控制器，能够驱动和控制胰岛素注射泵工作，以便实现更精确的胰岛素注射。所述人机交互设备分别与血糖检测模块和胰岛素注射泵连接，用户通过人机交互设备对血糖监测模块和胰岛素注射泵进行操作，人机交互设备可以采用显示器、键盘、音频输出装置等输入输出设备，优选采用电容触摸屏和音频输出设备相配合，用户在触摸屏上直接触摸操作，方便快捷。考虑到有些病人可能操作不便，特别是老年人很难掌握触摸屏使用方法，人机交互设备也可以采用语音交互装置，由声音采集装置、声音输出装置和相应的语音识别交互软件构成，市场上的语音交互装置较为常见，在本发明中不再对其工作原理和结构进行详细描述。通过人机交互设备，用户可以方便地对糖尿病诊疗设备进行手动或语音人工操作，例如设置胰岛素注射计量、注射时间，获取血糖浓度信息，查看历史注射数据等等，手动控制的胰岛素注射数据也传输回云服务端中。糖尿病诊疗设备中还应安装软件，该软件包括底层系统，以及配合本系统的专用的用户软件，用于在触摸屏上提供交互界面，显示具体的操作按钮。所述存储器用于存储血糖数据、胰岛素注射历史数据、胰岛素注射计划，所述无线通信模块用于与云服务端和客户端交互数据，可以采用各种能够实现无线通信的模块或芯片，可以采用蓝牙、WIFI模块、CDMA模块、GSM模块、3G模块、4G模块中的一种或多种。血糖监测模块可以定时（预先设定采集时间）自动检测患者的血糖浓度，用户也可以手动控制血糖检测模块采集血糖浓度（在采集餐前餐后数据时手动方式更加容易控制），采集到的血糖数据经过加密后通过无线通信模块传输至云服务端，并可以同步传输至本地存储器中，云服务端将胰岛素注射信息传输回糖尿病诊疗设备中，驱动控制器提取注射数据中的控制信息，根据该信息生成控制代码，然后驱动胰岛素注射泵工作。

客户端可以采用各种类型的可远程登录的终端，如手机、平板电脑或者PC机等等，客户端中能够安装客户端软件，客户端提供用户界面。通过客户端，用户能够访问云服务端，提交和修改数据，获取云端数据。通过客户端，用户可以与云服务端和糖尿病诊疗设备交互，辅助糖尿病的治疗。客户端的用户包括患者、医生。患者可以使用客户端上传各类信息，如自己的性别、年龄、身高、体重等基本数据，每天的饮食信息、运动信息、血糖浓度信息、胰岛素注射信息（血糖浓度信息和胰岛素注射信息优选通过血糖检测模块和胰岛素注射泵自动上传，更为精确）；患者可以使用客户端访问云端，查询相关信息，获得治疗计划、饮食和运动建议。患者还可以使用客户端直接和糖尿病诊疗设备通信，读取糖尿病诊疗设备上的信息，或者直接操作糖尿病诊疗设备。医生可以使用客户端访问云服务端，获取患者数据，在线制定注射计划、为患者提供饮食和运动建议，并获取云端提供的数据处理和分析结果。云服务端每天会把胰岛素注射信息发送到客户端和糖尿病诊疗设备上，提醒患者按时注射胰岛素。

如图3所示，云服务端提供云存储、云计算、云服务功能，主要包括数据库，并可选择性地增加数据处理模块、数据挖掘模块和用户管理模块，云端数据库中用于存储用户上传的个人信息（每位患者的性别、年龄、身高、体重、患者的运动量，饮食等）、血糖检测模块采集到的各个时刻的血糖浓度数据、以及胰岛素注射历史数据等。云服务端接收到客户端和糖尿病诊疗设备中传输来的上述数据后存储至数据库中。数据处理模块可以使用患者在数据库中的数据，根据专家知识规则，为每一位患者制定一份详细的治疗计划。上述的治疗计划中不仅包括每日的注射时点，还包括每次的注射量。同时，在每一个需要注射胰岛素的时间点，云服务端自动发送胰岛素注射信息到患者的客户端和糖尿病诊疗设备上，提醒患者按时指定剂量的注射胰岛素。此外，系统可以针对每一位患者的相关数据（包括个人信息，胰岛素注射历史数据，注射前后的血糖浓度数据）进行实时分析检测，一旦发现某些患者的身体情况异常（例如血糖值偏高或偏低时），会立即提醒医生和患者。数据挖掘模块可以从所有或者某些特定的患者的数据中挖掘有用的数据，提供给糖尿病医学专家作为研究数据，专家、医生、学者可以根据这些数据研究更好的诊疗方案，以更新知识规则，辅助调整治疗计划，提升系统的诊疗效果，上述的特定的患者及有用数据可以根据需要设定具体判别规则，例如患病超过一定年限的患者数据，有某些并发症的患者的所有数据，患者注射前和注射后的前后血糖跟踪数据等等。用户管理模块，主要用于对患者和医生的权限管理，能够保护患者隐私。患者可以通过客户端提交、更新、查看自己的数据，查看自己的治疗计划；医生能够查看自己所有患者的数据，在必要的时候，可以手动修改患者的治疗计划，医生还可以使用数据分析系统得出的结果，来帮助自己的科学研究。医生中也可以进行分级，例如分为普通医生和专家，普通医生只能查看自己所属患者的数据，专家则可能查看到数据挖掘模块提供的有用数据。

云服务端、客户端和糖尿病诊疗设备之间传输的数据最好通过加密处理，提高数据安全性。

实施例一：

患者A，年龄57岁，性别男，身高171cm，体重80kg，患糖尿病2年，个人信息预先通过安装在手机中的客户端上传至云服务端中。患者A随身佩戴糖尿病诊疗设备，糖尿病诊疗设备包括无创血糖检测仪、胰岛素注射泵、驱动控制器、单片机、存储器、无线通信模块、带有音频输出装置的液晶触摸显示屏，显示屏中提供用户界面，无创血糖检测仪每日定时三次采集血糖浓度，并加密传送至云服务端中，患者每日通过客户端上传当日运动信息和三餐饮食数据，这些数据均存储在数据库中。医生通过客户端登陆云服务端后查看患者A的个人基本信息和血糖浓度数据后，结合经验制定每日注射计划，并提供饮食和运动建议，患者A可通过客户端查看每日注射计划以及医生提供的饮食和运动建议。在需要注射的时点，云服务端自动将注射信息加密发送至糖尿病诊疗设备中，驱动控制器根据注射信息驱动胰岛素注射泵自动对患者进行胰岛素注射，并在每次注射后将注射历史数据上传至云服务端中。考虑到患者所在的地区有可能通信质量不好，因此每日注射计划也可以不在每次需要注射时发送而是事先发送至糖尿病诊疗设备中进行存储，驱动控制器根据治疗计划定时驱动注射泵注射。经数日注射之后，医生通过云服务端获知注射后的每日血糖数据，对患者情况进行跟踪，还可以根据注射后的血糖数据调整后续注射计划，以获得更好的治疗效果。患者使用本系统后每日血糖数据、注射记录都保存至数据库中，可供医生进行详细研究、分析，并可供专家调阅。某日血糖检测仪检测到患者血糖浓度下降过多并低于正常值下限，云服务端自动向患者客户端和医生客户端发送警告信息，提醒患者注意，医生看到警告信息后修改注射计划，也暂停注射计划，以防患者出现更多不良反应。

实施例二：

患者B，年龄48岁，性别女，身高162cm，体重60kg，患糖尿病1年，患者个人信息预先通过安装在平板电脑中的客户端上传至云服务端中。患者B随身佩戴糖尿病诊疗设备，糖尿病诊疗设备包括无创血糖检测仪、胰岛素注射泵、驱动控制器、单片机、存储器、无线通信模块、液晶触摸显示屏、喇叭，显示屏中提供用户界面，患者B通过点击用户界面中的血糖采集按钮手动采集每日三餐餐前餐后血糖浓度数据，这些数据被加密传送至云服务端中，患者通过客户端每日上传当日运动信息和三餐饮食数据，医生通过客户端登陆云服务端后查看患者B的个人基本信息和血糖浓度数据后，结合经验制定每日注射计划，提供饮食和运动建议；云服务端将每日注射计划发送至糖尿病诊疗设备中，患者B可通过客户端查看每日注射计划，获取饮食和运动建议。当到达注射时间时，云服务端自动将注射信息发送至糖尿病诊疗设备中，糖尿病诊疗设备通过喇叭发出提醒音频信号，提醒患者B进行注射，患者B通过操作显示屏中的注射按钮，驱动控制器驱动胰岛素注射泵对自身进行胰岛素注射，注射数据在存储器中存储被加密上传至云服务端中。经数日注射之后，医生通过云服务端获知注射后的每日血糖数据，对患者情况进行跟踪，还能根据注射后的血糖数据调整每日注射计划，以获得更好的治疗效果。患者使用本系统后每日血糖数据、注射记录都保存至数据库中，可供医生进行详细研究、分析，并可供专家调阅。患者B连续两日饮食较为油腻，摄入较多糖分，血糖浓度急剧增高，当血糖浓度超出报警阈值后，云服务端自动向患者客户端和医生客户端发送警告信息，提醒患者注意，医生看到警告信息后修改注射计划，也可以制定临时注射计划，及时通过云服务端向糖尿病诊疗设备发送注射信息，控制胰岛素注射泵临时进行注射或加大注射剂量。如果医生未能及时跟踪患者突发状况，患者可通过操作显示屏中的注射按钮，驱动控制器驱动胰岛素注射泵对自身进行胰岛素注射，手动注射数据也被加密并上传至云服务端中。

实施例三：

患者C，年龄75岁，性别男，身高178cm，体重65kg，患糖尿病5年、并发冠心病3年，患者个人信息预先通过客户端上传至云服务端中。患者C随身佩戴糖尿病诊疗设备，糖尿病诊疗设备包括无创血糖检测仪、胰岛素注射泵、驱动控制器、单片机、存储器、无线通信模块、液晶触摸显示屏、喇叭，显示屏中提供用户界面，无创血糖检测仪每日定时三次采集血糖浓度，并加密传送至云服务端中，患者每日上传当日运动信息和三餐饮食数据，这些数据均存储在数据库中。数据处理模块根据专家知识规则该患者制定治疗计划，专家知识规则可以为预先存储的计算公式，综合患者各种信息，如年龄、性别、体重等数据，代入计算公式中计算出患者每日胰岛素注射量（在计算胰岛素注射量时可以通过体重乘以每单位体重胰岛素注射量来进行计算，也可以根据年龄、性别、血糖值等数据计算相应的系数与标准注射量进行综合相乘得到患者C的注射量，例如，年龄系数为k，年龄为30～60时k=1，年龄为60～70时k=1.05，年龄为20～30时k=0.95，年龄为10～20时k=0.85，公式为k*体重*每单位体重胰岛素注射量，可以得出合适的胰岛素注射量，本领域内技术人员可以根据需要调整相关系数），从而得到患者C的注射计划。专家知识规则也可以是如表1所示的预先存储的注射数据列表，必须说明的是，表1仅仅为一种示例，可以根据需要改变或调整注射数据列表中的数值、或增删数据项，根据患者的年龄、性别、体重、血糖值等数据，数据处理模块能够检索到与患者信息相匹配的注射计划。该注射计划应发送至医生客户端，由医生或专家进行审核后发送至患者客户端和/或诊疗设备。患者C可通过客户端查看每日注射计划。

在需要注射的时点，云服务端自动将注射信息发送至糖尿病诊疗设备中，糖尿病诊疗设备通过喇叭发出提醒音频信号，提醒患者C进行注射，患者C年纪较大，操作不便，患者C家属通过操作显示屏中的注射按钮，驱动控制器驱动胰岛素注射泵对患者进行胰岛素注射，注射数据在存储器中存储被上传至云服务端中。患者C家属外出时还可通过手机中的客户端根据注射计划直接控制驱动控制器进行注射。医生可以通过客户端登陆云服务端后可以查到数据处理模块制定的注射计划并进行审核，结合患者自我饮食数据和运动信息、必要时医生可以进行修改。云服务端接收到注射之后患者的每日血糖数据之后可以重新根据专家知识规则计算新的治疗计划，使得治疗计划能够与患者的疗效紧密结合，得到最佳疗效，重新计算的频率可以根据需要设定。医生通过云服务端获知注射后的每日血糖数据，对患者情况进行跟踪，还能根据注射后的血糖数据调整每日注射计划。患者使用本系统后每日血糖数据、注射记录都保存至数据库中，可供医生进行详细研究、分析。患者C由于有其他并发症，数据挖掘模块将该患者各类数据被及时推送至专家作为研究数据。

本发明方案所公开的技术手段不仅限于上述实施方式所公开的技术手段，还包括由以上技术特征任意组合所组成的技术方案。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种基于云技术的胰岛素注射服务系统，其特征在于：包括糖尿病诊疗设备、云服务端和客户端，所述客户端的用户包括患者和医生，所述云服务端通过通信网络分别与糖尿病诊疗设备和客户端连接，所述糖尿病诊疗设备和客户端具有数据连接；所述糖尿病诊疗设备用于将患者的血糖数据发送至云服务端并接收注射数据，所述云服务端用于向客户端和/或糖尿病诊疗设备发送治疗计划、或根据治疗计划在每一个需要注射胰岛素的时间点自动发送胰岛素注射信息到患者的客户端和/或糖尿病诊疗设备上；云服务端针对每一位患者的相关数据进行实时分析检测，一旦发现患者身体情况异常则向客户端和/或糖尿病诊疗设备发出提醒信号，所述客户端用于获取和改变云端数据、读取糖尿病诊疗设备上的信息、直接操作糖尿病诊疗设备；

所述糖尿病诊疗设备包括血糖检测模块、胰岛素注射泵、驱动控制器、人机交互设备、存储器、无线通信模块，所述血糖检测模块用于检测患者血糖浓度，所述驱动控制器用于控制胰岛素注射泵工作，所述人机交互设备分别与血糖检测模块和胰岛素注射泵连接用于对血糖检测模块和胰岛素注射泵进行手动操作，所述存储器用于存储血糖数据和胰岛素注射数据，所述无线通信模块用于与云服务端和客户端交互数据；

所述云服务端包括数据库，所述数据库用于存储患者个人基本信息、血糖数据、胰岛素注射历史数据。

2.根据权利要求1所述的基于云技术的胰岛素注射服务系统，其特征在于：云服务端中还包括数据挖掘模块，数据挖掘模块用于从患者的历史数据中挖掘有用数据，并提供给医生。

3.根据权利要求1或2所述的基于云技术的胰岛素注射服务系统，其特征在于：所述云服务端还包括数据处理模块，所述数据处理模块用于利用患者在数据库中的数据，根据专家知识规则，为患者制定治疗计划。

4.根据权利要求1所述的基于云技术的胰岛素注射服务系统，其特征在于：所述云服务端中还包括用户管理模块，用于对所有用户进行权限管理。

5.根据权利要求1所述的基于云技术的胰岛素注射服务系统，其特征在于：患者向客户端上传的数据包括个人信息、饮食信息、运动信息，读取的数据包括治疗计划、饮食和运动建议；医生向客户端上传的数据包括治疗计划、饮食和运动建议，读取的数据包括患者所有原始信息和/或云服务端提供的挖掘信息。

6.根据权利要求1所述的基于云技术的胰岛素注射服务系统，其特征在于：所述人机交互设备包括触摸屏和/或语音交互装置。

7.根据权利要求1所述的基于云技术的胰岛素注射服务系统，其特征在于：所述无线通信模块包括蓝牙模块、WIFI模块、CDMA模块、GSM模块、3G模块、4G模块中的至少一种。

8.根据权利要求1所述的基于云技术的胰岛素注射服务系统，其特征在于：所述客户端包括手机、平板电脑、PC机中的至少一种。