Tài liệu Web ứng dụng cho hệ thống giám sát sức khỏe: TAÏP CHÍ KHOA HOÏC ÑAÏI HOÏC SAØI GOØN Soá 14 (39) - Thaùng 3/2016
39
Web ứng dụng cho hệ thống giám sát sức khỏe
Web application for health care monitoring
PGS.TS. Lê Tiến Thường,
ThS. Nguyễn Duy Thắng
Trường Đại học Bách Khoa – ĐHQG TP.HCM
Assoc.Prof., Ph.D. Le Tien Thuong,
M.S. Nguyen Duy Thang
Ho Chi Minh City University of Technology
Tóm tắt
Bài viết đề nghị một giải pháp xây dựng hệ thống giám sát sức khỏe người bệnh sau khi được điều trị.
Giúp người bệnh không phải đến trung tâm y tế mà vẫn được bác sĩ theo dõi tình trạng sức khỏe thường
xuyên. Từ đó bác sĩ sẽ lên phác đồ điều trị theo tiến trình phục hồi của người bênh. Sử dụng các cảm
biến sinh học để lấy tín hiệu từ người bệnh, sau đó đưa vào bộ truyền vô tuyến gồm board mạch vi xử lý
Arduino Uno kết hợp với module nRF24L01 cho cả bên phát và thu. Dữ liệu sẽ được ghi vào một file
text, sau đó được truyền đến máy chủ thông qua một chương trình lập lich cho việc cập nhật dữ liệu từ
file text. P...
9 trang |
Chia sẻ: Đình Chiến | Ngày: 29/06/2023 | Lượt xem: 230 | Lượt tải: 0
Bạn đang xem nội dung tài liệu Web ứng dụng cho hệ thống giám sát sức khỏe, để tải tài liệu về máy bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
TAÏP CHÍ KHOA HOÏC ÑAÏI HOÏC SAØI GOØN Soá 14 (39) - Thaùng 3/2016
39
Web ứng dụng cho hệ thống giám sát sức khỏe
Web application for health care monitoring
PGS.TS. Lê Tiến Thường,
ThS. Nguyễn Duy Thắng
Trường Đại học Bách Khoa – ĐHQG TP.HCM
Assoc.Prof., Ph.D. Le Tien Thuong,
M.S. Nguyen Duy Thang
Ho Chi Minh City University of Technology
Tóm tắt
Bài viết đề nghị một giải pháp xây dựng hệ thống giám sát sức khỏe người bệnh sau khi được điều trị.
Giúp người bệnh không phải đến trung tâm y tế mà vẫn được bác sĩ theo dõi tình trạng sức khỏe thường
xuyên. Từ đó bác sĩ sẽ lên phác đồ điều trị theo tiến trình phục hồi của người bênh. Sử dụng các cảm
biến sinh học để lấy tín hiệu từ người bệnh, sau đó đưa vào bộ truyền vô tuyến gồm board mạch vi xử lý
Arduino Uno kết hợp với module nRF24L01 cho cả bên phát và thu. Dữ liệu sẽ được ghi vào một file
text, sau đó được truyền đến máy chủ thông qua một chương trình lập lich cho việc cập nhật dữ liệu từ
file text. Phía bệnh viện hoặc bác sĩ, xây dựng web quản lý thông tin bệnh nhân, tình trạng sức khỏe
cũng như tiến trình khôi phục bệnh.
Từ khóa: hệ thống giám sát từ xa, cảm biến sinh học, mạng truyền vô tuyến, Arduino Uno, nRF24L01,
PHP, HTML, CSS, Javascript, SQL Server 2008
Abstract
The paper proposes a solution to build health monitoring system for patients after having a treatment.
Therefore, patients don't need to go to the medical center but their health status was still monitored
regularly by doctors. Since then doctors will give a regimen depending on recovered process of patients.
System uses biosensors to get signal from patients, then sent to radio transmitter including
microprocessor board Arduino Uno combined with module nRF24L01 for both transmitter and receiver.
Data will be recorded to a text file, then it is transmitted to the host server through a program
established for updating data from the text file. At the hospital, there is a website built to manage
patient's information, health status and recovered process.
Keywords: remote monitoring system, biosensor, wireless networks, Arduino Uno, nRF24L01, PHP,
HTML, CSS, JavaScript, SQL Server 2008
1. Giới thiệu
Ngày nay, bên cạnh sự tiến bộ vượt
bậc của các nền kinh tế, của khoa học kỹ
thuật, công nghệ tiên tiến... đã giúp cho đời
sống con người được nâng cao. Tuy nhiên,
số người mắc bệnh ngày càng gia tăng,
nguyên nhân chủ yếu do chế độ ăn uống và
thói quen sinh hoạt hàng ngày. Để giúp bác
sĩ kiểm tra tình trạng sức khỏe của bệnh
nhân trong quá trình điều trị mà người
40
bệnh không cần phải thường xuyên đi đến
cơ sở y tế để kiểm tra đồng thời giảm tải
cho phía bệnh viện, hệ thống giám sát từ xa
được sử dụng [1, 5].
Hệ thống cho phép bác sĩ giám sát
bệnh nhân từ nhà riêng của họ bằng cách
thu thập dữ liệu từ các cảm biến cố định
trên người bệnh được truyền thông qua
kênh truyền vô tuyến [2]. Thông tin từ
bệnh nhân được lưu vào database, dựa vào
dữ liệu đó bác sĩ có thể đánh giá tình trạng
bình phục của bệnh nhân và sau đó đưa ra
các chẩn đoán, các phương pháp điều trị
cũng như ra toa thuốc cho phù hợp. Hệ
thống sử dụng module Wi-Fi nRF24L01
kết hợp với board Arduino để truyền dữ
liệu [3, 11].
Khi người bệnh đến điều trị lần đầu
tiên sẽ được tạo mới thông tin với một mã
tài khoản (ID). Mỗi người bệnh sẽ có mã
ID riêng và duy nhất không trùng lặp với
các bệnh nhân khác. Từ sau đó, thông tin
sức khỏe của bệnh nhân sẽ tự động gửi lên
máy chủ [8, 9]. Bác sĩ sẽ quản lý hồ sơ liên
quan đến các bệnh nhân của mình. Trong
trường hợp dữ liệu về tình trạng sức khỏe
của bệnh nhân vượt ra ngoài mức cho phép
hệ thống sẽ cảnh báo bác sĩ, từ đó bác sĩ sẽ
thực hiện kê toa trực tuyến hoặc tư vấn từ
xa cho bệnh nhân. Trang web quản lý dùng
các ngôn ngữ lập trình thiết kế website như
PHP, HTML, CSS, Javascript. Bài viết sẽ
trình bày sơ đồ hệ thống giám sát, chức
năng các module sử dụng, lưu đồ thuật
toán thực hiện cho từng khối, và nêu các
kết quả đạt được.
2. Thiết kế hệ thống
Signal from patient
Web Application
Manager
Sensors nRF24L01
Transmiter
nRF24L01
Receiver
Wireless channel
Arduino Uno
Arduino Uno
Service
Hình 1: Sơ đồ hệ thống giám sát
Hệ thống giám sát sức khỏe được chia
thành ba khối con chính bao gồm khối lấy
tín hiệu từ cơ thể người bệnh, khối truyền
dữ liệu và hệ thống web quản lý thông tin
người bệnh. Tín hiệu từ người bệnh được
lấy thông qua các cảm biến sinh học. Khối
truyền dữ liệu sử dụng board Arduino kết
hợp với module Wi-Fi nRF24L01 cho cả
bên phát lẫn bên thu. Hệ thống web chứa
thông tin bác sĩ, bệnh nhân và tình trạng
bình phục bệnh của người bệnh. Tất cả các
thông tin đều được lưu trữ ở máy chủ, với
thông tin điều trị bệnh nhân được cập nhật
liên tục.
41
2.1. Các module trong hệ thống
A. Cảm biến
Body
Body temperature
sensor
Pulse sensor
Blood pressure
sensor
Glucometer
sensor
Hình 2: Thu thập tín hiệu các cảm biến
Cảm biến chính được sử dụng trong
bài viết là cảm biến xung nhịp. Ngoài ra
còn có thể sử dụng một số cảm biến khác
cho hệ thống giám sát sức khỏe như cảm
biến nhiệt độ cơ thể, cảm biến huyết áp,
cảm biến đường huyết [4].
1) Cảm biến xung nhịp – Pusle sensor
Cảm biến xung nhịp [10] dùng để đo
nhịp tim trong hệ thống, được kết nối đến
board Arduino qua các chân tương tự. Thiết
bị đo được gắn bên ngoài da, một áp lực dù
rất nhỏ trong hệ mạch cũng sẽ được phát
hiện. Sự thay đổi về thể tích gây ra bởi áp
lực này được phát hiện bằng cách dùng ánh
sáng đèn LED chiếu lên da và đo lượng ánh
sáng phản xạ trở lại diode quang.
Hình 3: Cảm biến xung nhịp
2) Cảm biến nhiệt độ - Temperature
Cảm biến dung để đo nhiệt độ cơ thể
của người bệnh. Do có một số bệnh khi
điều trị sẽ kèm theo sự thay đổi của nhiệt
độ cơ thể. Vì vậy, cảm biến sẽ giúp bác sĩ
theo dõi thân nhiệt của người bệnh từ đó
đưa ra phương án điều trị phù hợp.
3) Cảm biến huyết áp - Blood pressure
Huyết áp là áp lực của máu trong các
động mạch khi nó được bơm khắp cơ thể
bởi trái tim. Khi tim đập, nó co lại và đẩy
máu qua động mạch tới phần còn lại của cơ
thể. Huyết áp cao có thể dẫn đến các vấn
đề nghiêm trọng như nhồi máu cơ tim, đột
quỵ hoặc bệnh thận. Cao huyết áp thường
không có triệu chứng, vì vậy cảm biến đo
huyết áp sẽ giúp bác sĩ cũng như người nhà
bệnh nhân theo dõi thường xuyên tình
trạng sức khỏe của người bệnh.
4) Cảm biến đường huyết
Cảm biến dùng để đo nồng độ glucose
trong máu, đơn vị là mg/dl hoặc mmol/l,
giúp cho bệnh nhân tiểu đường có thể theo
dõi và kiểm soát đường huyết tại nhà. Nó
có giá trị lâm sàng quan trọng cho các bệnh
về rối loạn chuyển hóa như đái tháo đường,
và một số hệ quả như hôn mê thẩm thấu,
hội chứng kém hấp thu và quan trọng nhất
là hạ đường huyết.
B. Board Arduino Uno
Hình 4: Board mạch Arduino Uno
Bo mạch Arduino sử dụng dòng vi xử
lý 8-bit hoặc 32-bit mega AVR của Atmel
với hai chip phổ biến ATmega328 và
ATmega2560. Các dòng vi xử lý này cho
phép lập trình các ứng dụng điều khiển
phức tạp do được trang bị cấu hình mạnh
với các loại bộ nhớ ROM, RAM và Flash,
các ngõ vào ra số I/O có khả năng xuất tín
hiệu PWM, các ngõ đọc tín hiệu tương tự
và các chuẩn giao tiếp đa dạng như UART,
42
SPI, I2C.
Thiết kế bo mạch nhỏ gọn, trang bị
nhiều tính năng thông dụng mang lại nhiều
lợi thế cho Arduino, tuy nhiên sức mạnh
thực sự của Arduino nằm ở phần mềm.
Môi trường lập trình đơn giản dễ sử dụng,
ngôn ngữ lập trình dễ hiểu và dựa trên nền
tảng C/C++ rất quen thuộc với người làm
kỹ thuật. Và quan trọng là số lượng thư
viện code được viết sẵn và chia sẻ bởi cộng
đồng nguồn mở là cực kỳ lớn [6, 7].
C. Module nRF24L01
Module nRF24L01 là board mạch
được thiết kế cho giải pháp truyền dữ liệu
không dây, băng tần 2.4GHz, sử dụng giao
thức SPI để giao tiếp.
Hình 5: Module nRF24L01
Do module nRF24L01 hoạt động ở tần
số sóng ngắn 2.4G nên có khả năng truyền
dữ liệu tốc độ cao và truyền nhận dữ liệu
trong điều kiện môi trường có vật cản.
Module nRF24L01 có 126 kênh truyền,
điều này giúp ta có thể truyền nhận dữ liệu
trên nhiều kênh khác nhau.
2.2. Giải quyết vấn đề
A. Sơ đồ hệ thống giám sát
Từ cơ thể người bệnh lấy được các
thông số cần thiết dựa vào các cảm biến
sinh học, và được đưa vào chân tương tự
board Arduino phát. Ở board Arduino phía
phát viết chương trình truyền dữ liệu thu
được cùng với mã ID của bệnh nhân điều
trị thông qua module nRF24L01. Để thu
được tín hiệu trên bên thu cũng sử dụng
board Arduino và nRF24L01.
Management Center
Signal Wireless Web App
sensors patient Transmitter Receiver
Board
Arduino Uno
Module
nRF24L01
Admin
Doctor Patient Appointment Healthcare
Board
Arduino Uno
Module
nRF24L01
Hình 6: Sơ đồ cây hệ thống giám sát
Tín hiệu thu được ghi vào file text tạo
sẵn trên máy tính cá nhân đặt ở nhà bệnh
nhân, file text này chứa thông tin sức khỏe
cùng với mã ID của người bệnh. Khi đó dựa
vào mã ID của từng bệnh nhân mà thông tin
trong file text được cập nhật vào database
thông qua chương trình service dùng cho
lập lịch cập nhật thông tin định kỳ.
Phía bác sĩ sẽ xây dựng trang web
quản lý được viết bằng ngôn ngữ lập trình
PHP. Trang web này được kết nối đến
database để lấy thông tin bác sĩ và bệnh
nhân, sau đó hiển thị lên giao diện người
dùng. Từ đó bác sĩ sẽ theo dõi tình trạng
sức khỏe người bệnh, đồng thời có thể thực
hiện lên lịch hẹn với bệnh nhân.
B. Truyền dữ liệu
1) Truyền và lưu dữ liệu vào file text
Đầu tiên nhúng thư viện hổ trợ truyền
vô tuyến RF24 vào chương trình. Gán chân
CE của nRF24L01 vào chân 9, và chân
CSN vào chân 10 board Arduino. Dữ liệu
được gán vào chân tương tự của board
Arduino để truyền lên kênh truyền. Tạo hệ
thống truyền vô tuyến thông qua thư viện
RF24 đã được nhúng. Khi kênh truyền sẵn
sàng tiến hành đọc dữ liệu nhận từ chân
tương tự của board Arduino phát, và truyền
sang phía thu. Bên thu sẽ đọc dữ liệu nhận
được và ghép chuỗi để truyền vào cổng
Serial.
43
Begin
create radio
channel
Channel
available?
send data over
radio channel
F
add library
define pins
write data to
serial port
alert
message
alert
message
channel
available?
End
open serial port ri l rt
data =! nullt ! ll
read data from
serial port
r t fr
ri l rt
write data to
text file
rit t t
t t fil
T
F
T
F
T
Receiver Save data
read data from
radio channel
process data
draw datar t
read data from
analog pins
Hình 7: Lưu đồ khối truyền dữ liệu
Quá trình lưu dữ liệu vào file text được
thực hiện: Đầu tiên xác định mở cổng
COM sao cho cổng này chính là cổng
Serial được kết nối với board Arduino thu.
Đọc dữ liệu từ cổng Serial board Arduino
thu và gọi hàm lưu dữ liệu vào file text,
đồng thời biểu diễn dữ liệu thu được lên
cửa sổ thay cho điện tâm đồ.
2) Cập nhật dữ liệu vào database
Khi bắt đầu chạy service sẽ tiến hành
lấy thời gian được lập lịch so sánh với thời
gian hiện tại theo từng cặp giờ phút giây.
Nếu thỏa điều kiện thì thực hiện lấy đường
dẫn đến thư mục lưu trữ file text. Kiểm tra
nếu đường dẫn có tồn tại thì tiến hành đọc
tất cả các giá trị có trong file text theo từng
dòng và thực thi câu lệnh thêm dữ liệu vào
database. Sau khi hoàn tất quá trình thêm
dữ liệu sẽ xóa các giá trị tồn tại trong file
text để khi cập nhật lần kế tiếp sẽ không bị
trùng dữ liệu.
Begin
End
Get current time
Compare time together?
Insert database
Read all line data
Set time start on
File path existence?
Get the text file path
T
F
T
F
Delete value in the text file
Hình 8: Lưu đồ cập nhật dữ liệu.
C. Web ứng dụng cho quản lý
1) Cơ sở dữ liệu
Admini
tbl_doctort l t r tbl_patientt l ti t
tbl_appt l tbl_heartbeatt l rt t
d_id p_id
Hình 9: Quan hệ giữa các bảng dữ liệu.
Database giúp hệ thống quản lý thông
tin bác sĩ và người bệnh một cách hợp lý.
Các bảng dùng trong hệ thống bao gồm:
admin, tbl_doctor, tbl_patient, tbl_app,
tbl_heartbeat. Bảng tbl_app liên kết với
bảng tbl_doctor thông qua d_id, và liên kết
với bảng tbl_patient thông qua p_id. Riêng
bảng dữ liệu tbl_heartbeat thì liên kết với
bảng tbl_patient dựa vào p_id.
2) Lưu đồ thuật toán hệ thống web
Đăng nhập là một trong những chức
năng gần như bắt buộc trong các ứng dụng
web, giúp người quản trị đảm bảo được
quyền của người dùng. Khi bắt đầu trang
đăng nhập hệ thống yêu cầu nhập tên người
dùng và mật khẩu, tiến hành kiểm tra thông
tin đăng nhập với dữ liệu đã được lưu trữ
trong bảng tbl_admin. Đối với các user
đăng nhập thuộc quyền admin được phép
thực hiện tất cả các chức năng của hệ
thống. Quyền bác sĩ chỉ can thiệp vào hệ
thống với các chức năng liên quan đến
bệnh nhân. Riêng quyền bệnh nhân chỉ
được xem thông tin có trong hệ thống.
Hệ thống trang web gồm các chức
năng: tạo mới thông tin bác sĩ / bệnh nhân,
xem danh sách bác sĩ / bệnh nhân, tạo lịch
hẹn giữa bác sĩ và bệnh nhân, xem tình trạng
sức khỏe. Khi tạo mới thông tin bác sĩ hoặc
bệnh nhân, yêu cầu nhập thông tin vào các
trường tương ứng. Khi thực hiện chức năng
lưu thông tin vào các bảng trong database,
hệ thống thực hiên kiểm tra các trường bắt
44
buộc phải nhập đã được nhập đầy đủ thông
tin thì hệ thống sẽ lưu thông tin vào database
và chuyển sang màn hình hiển thị danh sách
bác sĩ / bệnh nhân tương ứng.
Đối với màn hình hiển thị thông tin có
thể thực hiện các chức năng như sau: tìm
kiếm nhanh, chỉnh sửa thông tin, hiển thị
thông tin chi tiết, và chức năng xóa thông
tin bác sĩ / bệnh nhân ra khỏi danh sách.
Đối với bác sĩ được phép tạo lịch hẹn với
người bệnh, còn bệnh nhân sẽ xem được
tiến trình điều trị bệnh.
Begin
Check info
Save user role;
Home page
T
F
Alert message
Add doctor/
patient
View doctor/
patient
F
T
Alert
message
Search
Data
existence?
Edit Info Delete
Alert
message
Require
field empty?
Require
field empty?
Insert database;
Display list doctor
Alert message
confirm
T F F
T
T
T
Update database;
Display list
doctor/patient
Display list
detail doctor/
patient
Input username
Input password
Choose patient;
Input datetime;
Input encoder
Edit info
Input info
Add
Appointment
Healthcare
Display health
of patient
Insert database;
Display list
doctor/patient
Display list
doctor/patient
found
Update database;
Display list
doctor/patient
Require
field empty?
End
Data existence?
Input Name
or Id doctor
Check role of
user Login?
T
F
T
F
Agree?
Check role of
user Login?
T
F
F
F
Check role of
user Login?
Check role of
user Login?
F F
TT
Hình 10: Lưu đồ thuật toán hệ thống web quản lý
Đối với chức năng chỉnh sửa thông tin
cũng thực hiện tương tự như tạo mới thông
tin với tất cả dữ liệu hiển thị được lấy từ
database. Để thực thi chức năng xóa thông
tin ra khỏi danh sách, sẽ xuất hiện thông
báo xác nhận có muốn xóa thông tin được
chọn không. Nếu đồng ý sẽ xóa thông tin
khỏi danh sách và cập nhật lại dữ liệu trong
database.
2.3. Kết quả
A. Thu thập và xử lí dữ liệu
Xem xét quá trình đo nhịp tim, tín hiệu
từ ngón tay người bệnh được lấy thông qua
cảm biến xung nhịp chuyển thành dạng
sóng tương ứng đo từ oscilloscope thể hiện
ở hình 11. Đối với các cảm biến khác thao
tác thực hiện diễn ra tương tự.
Hình 11: Tín hiệu nhận từ cảm biến
45
Tín hiệu này được đưa vào chân tương
tự ở board Arduino phát. Ở cả hai board
thu phát đều được nạp code cho việc truyền
dữ liệu. Sau khi có dữ liệu sẽ được ghi vào
cổng Serial ở board Arduino thu. Tiến hành
chạy chương trình xử lý việc ghi giá trị thu
được vào file text và hiển thị kết quả thu
được khi chương trình Processing (hình
12). Phần lớn cửa sổ chính biểu diễn dạng
sóng dữ liệu của cảm biến xung nhịp theo
thời gian. Trái tim lớn màu đỏ ở phía trên
bên phải trình bày chỉ số của nhịp tim trên
mỗi phút (BPM).
Hình 12: Dạng sóng tín hiệu từ cảm biến
Nhịp tim bình thường của một người
trưởng thành khoảng 60-100 BPM. Đối với
các vận động viên thể thao, nhịp tim có thể
thấp hơn, khoảng 40-60 BPM. Đa số
những người càng khỏe mạnh thì chỉ số
nhịp tim càng thấp. Nhưng nếu nhịp tim
dưới giới hạn bình thường, có thể là hội
chứng nhịp tim chậm. Nhịp tim chậm có
thể là vấn đề nghiêm trọng nếu tim không
bơm đủ máu giàu oxy cho cơ thể.
B. Web ứng dụng
Để bắt đầu vào trang web của hệ thống
bằng cách truy cập vào đường link
localhost/HealthCareCenter/admin. Giao
diện xuất hiện đầu tiên là trang Login.
Chức năng màn hình Login là quản lý
thông tin người quản trị. Đồng thời thực
hiện chia quyền cho phép tài khoản nào
được quyền truy cập vào trang web. Sau
khi đăng nhập thành công sẽ chuyển sang
màn hình chính của hệ thống.
Hình 13: Màn hình Login
Màn hình tạo mới thông tin với các
trường “Required” là bắt buộc thì không
được để trống. Còn đối với các trường
“Option” có thể để trống. Riêng trường
“Default” sẽ hiện thị giá trị mặc định,
người quản trị không thể chỉnh sửa, dùng
tạo mã ID để mỗi bác sĩ / bệnh nhân sẽ có
mã ID riêng biệt không trùng với nhau,
giúp hệ thống dễ dàng kiểm soát.
Hình 14: Màn hình tạo mới bác sĩ
Danh sách người bệnh được hiển thị
thông qua giao diện ở hình 15 với tất cả dữ
liệu cần thiết được truy vấn từ bảng
tbl_patient. Từ màn hình hiển thị danh sách
bác sĩ / bệnh nhân có thể thực hiện các
chức năng xem thông tin chi tiết từng bác
sĩ / bệnh nhân, chỉnh sửa thông tin, xóa
thông tin ra khỏi danh sách. Riêng đối với
bệnh nhân thì có thể theo dõi tiến trình
bình phục bệnh.
46
Hình 15: Màn hình danh sách bệnh nhân
Để xem trình trạng điều trị bệnh chỉ
cần nhấn vào bệnh nhân muốn xem. Lúc đó
hệ thống sẽ dựa vào ID của bệnh nhân mà
thực hiện câu truy vấn để lấy dữ liệu từ
database với dữ liệu là các giá trị từ cảm
biến xung nhịp đã được cập nhật hàng
ngày. Khi có dữ liệu trả về sẽ dựa vào kết
quả này mà tiến hành phát họa biểu đồ biểu
diễn tiến trình điều trị bệnh của người
bệnh. Dữ liệu hiển thị gồm biểu đồ thay
cho điện tâm đồ và chỉ số nhịp tim của
người bệnh, tất cả dữ liệu được lọc theo
ngày cập nhât (hình 16).
Dựa vào kết quả chỉ số nhịp tim đo
được mà bác sĩ có thể theo dõi trình trạng
sức khỏe của bệnh nhân. Trong trường hợp
nhịp tim nhanh hoặc chậm hơn chỉ số cho
phép tương ứng với từng độ tuổi, hoặc
trình trạng sức khỏe cụ thể mà bác sĩ đưa ra
lời cảnh báo cũng như phương án điều trị
với bệnh nhân bằng cách liện hệ tư vấn từ
xa, hoặc yêu cầu bệnh nhân đến ngay các
cơ sở y tế trong trường hợp khẩn cấp. Bác
sĩ cũng có thể ghi chú tình trạng sức khỏe
của bệnh nhân vào trường “Remarks” ở
màn hình bệnh nhân, như vậy khi người
bệnh truy cập hệ thống sẽ biết được tình
trạng bệnh của cá nhân để có biện pháp
điều trị hiệu quả.
Hình 16: Màn hình hiển thị dữ liệu
Bảng 1: Bảng thống kê các kết quả
STT Tuổi
Số
lượng
Cảm
biến
(BPM)
Thiết
bị y tế
(BPM)
Sai
lệch
1 1 - 10 10 84-119 83-121 1-2
2 10-20 10 64-102 68-101 1-4
3 21-30 10 69-82 70-80 1-2
4 31-40 10 54-90 55-88 1-2
5 41-50 10 70-89 68-88 1-2
6 >50 10 65-89 61-86 1-4
Bảng thống kê hiển thị kết quả đo
lường từ cảm biến với các độ tuổi tương
ứng. Số lượng người tham gia là 10 cho
mỗi độ tuổi từ trẻ em đến người lớn tuổi.
Kết quả phép đo được lấy trung bình với
thời gian thực hiện khoảng 1 phút, và được
so sánh với dụng cụ y tế tham khảo
(Omron HEM-7200) dùng đo chỉ số tim
mạch. Kết quả cho thấy giữa hệ thống thiết
kế với thiết bị y tế có sự sai lệch tương đối
do trong quá trình đo thí nghiệm thì hệ
thống giám sát thực hiện đo tín hiệu từ đầu
ngón tay của người bệnh kết quả phụ thuộc
vào sự tiếp xúc giữa cảm biến và ngón tay,
còn thiết bị y tế tham khảo tiến hành trên
cánh tay. Ưu điểm của hệ thống so với sử
dụng thiết bị y tế là thiết kế nhỏ gọn và dữ
liệu được cập nhật liên tục lên database của
hệ thống giám sát.
47
3. Kết luận
Với hệ thống giám sát người bệnh
không phải trực tiếp đi đến các cơ sở y tế
mà vẫn được bác sĩ theo dõi điều trị bệnh.
Đồng thời người thân trong gia đình cũng
có thể theo dõi trình trạng sức khỏe của
người bệnh. Từ đó giúp cho tiến trình khôi
phục bệnh diễn ra một cách thuận lợi hơn.
Việc truyền dữ liệu dùng board Arduino
Uno kết hợp với module Wi-Fi nRF24L01
thực hiện một cách dễ dàng, với chương
trình thu phát dữ liệu đơn giản, dễ hiểu.
Dữ liệu được cập nhật liên tục hàng
ngày và thực hiện một cách tự động khi bật
chương trnh Service trên máy tính. Giao
diện hệthống web quản lý khá thân thiện,
có menu trợ giúp rõ ràng với các chức năng
thêm mới, tìm kiếm dữ liệu thông minh
giúp người dùng thao tác thuận tiện, dễ
dàng hơn.
TÀI LIỆU THAM KHẢO
1. A. B. K.C. Kavitha, "Wireless Health
Care Monitoring," IJIRSET, vol. 3, no. 3,
2014.
2. B. G. A. D. Anish Vahora, Ripal Patel,
“Heart beat monitoring and wireless data
logging using arm cortex A8,” IJRITCC,
vol. 2, no. 8, Aug. 2014.
3. C. H. Zhurong Chen, J. Liao, “Protocol
architecture for wireless body area
network based on nrf24l01,” IEEE ICAL,
pp. 3050 - 3054, Sept. 2008.
4. [Online]. Available (12/10/2015):
https://www.cooking-
hacks.com/shop/sensors
5. M. G. Lipika Chatterjee, M. K.
Nallakaruppan, “Transmission of
emergency data over wireless networks by
using biosensors,” IJARCSSE, vol. 3, no.
5, 2013.
6. M. Margolis, Arduino Cookbook. OReilly
Media, March 2011, ISBN:
9780596802479.
7. [Online]. Available (12/10/2015):
8. T. M. Michael Cook and J. Trevathan, “A
prototype home based environmental
monitoring system,” SERSC, vol. 7, no. 6,
pp. 393 - 408, 2013.
9. V. Saurabh Prakash, “Real time
monitoring of ECG signal using pic and
web server,” IJET, vol. 5, no. 2, pp. 733 –
736, 2013.
10. Y. V. Prasad Kumari Nisha, “Heart rate
monitoring and data transmission via
bluetooth,” IJIERE, vol. 2, no. 2, 2015.
11. Z. L. X. J. Zhu Yao-lin, Zhang Gao-qiang,
“Design of wireless multipoint
temperature transmission system based on
nrf24l01,” IEEE BMEI, pp. 780 - 783,
2011.
Ngày nhận bài: 21/12/2015 Biên tập xong: 15/03/2016 Duyệt đăng: 20/03/2016
Các file đính kèm theo tài liệu này:
- web_ung_dung_cho_he_thong_giam_sat_suc_khoe.pdf