家用糖尿病患者足底压力智能监测仪的开发

摘 要

研制了一款方便糖尿病患者使用的家用足底压力智能监测仪，实现了在测量体重的同时，对患者足底压力信息进行采集、分析、传输，将其显示、储存于用户手机，并且可与专业医生实现信息互联。软件界面可直观反应测试者足底压力分布及变化情况，同时包含向患者推送糖足护理小常识等功能。

关键词：糖尿病患者；足底压力；监测技术；智能监测仪；蓝牙技术

中图分类号　TS 94　　文献标识码　A

研究背景

糖尿病足（以下简称糖足）病变是糖尿病患者所面临的最常见的并发症，15%以上的糖尿病人会发生足溃疡或坏疽，而其中14%~24%需要截肢治疗。这给患者及家庭带来巨大的痛苦及沉重的经济负担。足溃疡发生前最显著的特征之一就是病人足底压力异常增高和异常分布。研究表明，对足底压力的分析可用于预测糖足溃疡发生，且其相关性高达70%~90%。

随着计算机和互联网在全球范围内的广泛普及，可对人体健康状况进行实时监测的移动医疗(MHealth)技术正日益受到重视，尤其在足底压力监测方面的应用更是受到广泛关注。移动医疗技术通常包含传感器、用户终端以及服务器等，而在用户终端的选择上，手机最为便捷且普及率高。2016年7月，皮尤研究中心发表的数据报告显示，中国智能手机普及率达到58%。同时，手机拥有简单、可靠的用户交互界面，以手机为交互载体，将其与个人健康信息相结合，将为患者及时了解自身健康状况提供十分便捷的途径。

研究方法

笔者设计并研制出一款与家用体重秤为一体的足底压力智能监测仪，在测量体重的同时，也可以监测足底压力分布情况，并通过连接蓝牙模块的单片机控制电路以及手机端的应用程序，将压力传感系统与手机建立连接，实现足底压力数据的无线获取与传输，可实时显示压力数据，并将数据存储以查看历史曲线等功能。该监测仪借助手机的通信功能，将数据信息与病人家属和医生共享，这不仅为患者提供自测依据，而且为医生提供可靠的诊断依据。

图1　硬件系统工作原理图

01-上覆增敏层，02-压力传感器层，03-承重层，04-电路层，05-电路模块，021-薄膜压力传感器

图2　足底压力监测设备的剖面结构图

图3　单片机控制电路

图4　手机与单片机通过蓝牙传输示意图

图5　手机应用程序界面

研究结论

针对糖尿病患者，本研究设计了足底压力监测系统，并将其与家用体重秤集合，在测量体重的同时，可以对足底压力进行监测。基于单片机和蓝牙技术，实现了足底压力数据的无线传输。通过本研究开发的监测仪，不仅使用户在移动终端上及时了解足底压力情况，接收预警和专业知识推送，而且可对足底压力数据进行分析、存储，并将相关信息发送给专业人员，以便对症采取措施。

作者简介

秦勤，弓太生，万蓬勃，郭孝文，吴婷