基于Android平台的视力检测系统

魏明

（陆军第七十三集团军医院，福建厦门361003）

视力表是用于测量视力的图表。使用视力表检测视力是眼科临床和视觉科学研究领域的重要内容，日常工作中常见的有两种视力表：C 字视力表和E 字视力表[1]。

下面以E 字视力表为例。这种视力表由12 行大小不同、4 个方向的“E”组成，每行都有数值对应视力等级。测试时要求患者与视力表间隔5 m，单眼观测医师所指定“E”缺口方向，并准确回答，直到无法辨别为止，再以同样步骤测试另一眼视力。检查医师根据患者回答的正确率、辨别正确方向所消耗的时间，对患者的视力给出相应等级。视力检测是最常见的医疗检测，同时也是非常重要的医疗检测，特别是对于儿童、青少年及老年人群。视力筛查是儿童眼保健工作的重要组成部分，通过视力筛查，可早期发现儿童的视力异常情况，早期给予矫正和治疗[2]。青少年由于繁重的学业、大量电子产品的使用，长期注视荧光屏会导致包括视疲劳、干眼、视力模糊、视力下降等眼部症状出现[3]。通过定期进行视力检测，能够及时发现视力是否减弱，从而有针对性地对生活方式、学习强度、时间进行调整，通过人体自身的调节来恢复视力，而非使用医疗手段。老年人身体素质出现明显的衰退，视力的衰退更为严重。定期进行视力检测可以为医师提供更多的数据进行判断，制定符合患者个体的诊疗方案。对于已经形成真性近视，需要佩戴眼睛的人群，视力检测更是必不可少。近视本身就是一种眼部疾病，佩戴眼镜只是改善屈光不正，并无法治愈。定期进行视力检测可以有效地验证矫正参数是否合适，以免造成因矫正参数配置不合适加剧近视的情况。

1 医疗机构、患者对于视力检测系统的现实需求及分析

传统通过人工判断进行视力检测的方式，是与当时社会环境、医疗规模、信息技术水平等因素相适应的。在当时的环境下，医疗机构、受检人员对于检测医师给出的结果，接受度较高。

但随着时间的推移，上述因素也不断改变，受检人员对于传统人工判断视力等级这种模式接受度越来越低。当今社会竞争激烈，考学、入职、晋级等压力巨大，单位对用工人员身体素质提出了很高的要求，其检测结果直接影响了用人单位给出的最终结果，对受检人员考学、入职、晋级等社会需求起到关键作用。

在这类场景中，视力检测不仅仅是单纯的健康检测，而是具有强烈的、明确的、带有设定值的、筛选性质的检测。受检人员对于检测医师人工判断给出的自身检测结果，乃至他人检测结果，往往因与自身期望值不符，产生较大的质疑，进而出现医患矛盾。因此，优化检查流程，减少人工操作，自动记录分析数据，呈现直观的检查结果[4]，是当前体检业务的迫切需求。

对于受检人员，在自身或他人检测时，很难直观地了解检测医师评定的标准；而检测医师面对数据巨大的受检人群，也很难阐明自身如何进行评定，双方就数据如何产生、标准是否统一形成了认知上的不一致。

面对这种越来越强烈的认知上的不一致，医疗机构、受检人群之间急需构建一个互信平台。自助式视力检测仪器是以单人独自检测自身视力情况为主要应用目的，利用可调控的硬件器件、模块进行搭建并结合可设计的软件程序制作的系统平台[5]。

这个平台需要面向检测医师、受检人群，以非人工、同等测试环境、随机指定测试方位、同等测试时间为原则。测试完成后，系统第一时间自动显示本次测试结果，使得检测医师、受检人群对数据如何产生、标准是否统一达成认知上的一致。

2 基于Android平台的视力检测系统

2.1 Android平台适用性分析

安卓(Android)系统是目前主流的电子设备系统，普及性非常高。分析安卓系统作为医疗信息系统开发平台的优点[6]，且安卓电子产品可以满足软件开发对硬件方面的需求[7]。检测中采用国内通用的四个方向“E”视力图标，每次显示一个不同大小的图标[8]。大尺寸屏幕可以精确、同比例、同色彩、同字体、同背景、同对比度、同亮度，清晰显示传统静态视力表中的任一测试字符。同时，平板设备较之传统视力表设备，占用面积更小，无需调整诊疗空间。

传统的人工视力检测，医师通过人工来进行测试字符的随机选择，以判别受检人员的实际视力。相对人工随机选择，软件系统更能动态、随机地选择测试字符。其视标的变化方向随机出现，通过运用计算机控制技术使其变化不会出现暗示效应[9]。避免了受检者记忆视力表的问题[10]。

2.2 视力检测系统投入业务必要性

作为数字化医院的组成部分，仅仅实现传统人工所完成的工作与当前医疗机构、医师、患者对于医疗信息化的需求是不匹配的。需要以HIS 为核心，尽可能将患者更多、更详实的数据传输至HIS，将HIS 延伸至医疗机构的各项基础、常规的医疗业务中。随着人们健康意识的提高，体检系统已逐渐成为数字化医院建设的重要组成部分[11]。社会节奏快，加班普遍，对身体健康的消耗巨大，人们对自身健康状态也越来越重视。定期体检获取自身生理数据、及时改变生活习惯可以有效地预防疾病的发生[12]。

对于检测医师，单机视力检测系统仅仅完成了视力测值，但大量的检测数据仍需医师手工输入，工作量极大。

对于受检人员，对于自身检测数据仍由医师手工输入，输入过程中是否出现错、漏、修改，依然存在疑虑。

对于医疗机构，从管理的角度上，引进的系统未能有效地解决科室、患者反馈的需求，管理压力巨大。

2.3 用户对视力检测系统的功能需求

以体检业务为例，通过查询相关视力检测规定及与检测医师进行交流，目前视力检测系统需要实现的检测功能：1）当用人单位或相关机构限制受检人员无屈光不正时，完成裸眼视力检测，并提供相关数据；2）当用人单位或相关机构不限制受检人员存在屈光不正时，完成裸眼视力检测后，再次进行矫正视力的检测，并提供相关数据。

受检人群基数大，受检人员：1）存在拥有多次体检标识的情况；2）单次体检中存在多个不同的检查项目。因此，视力检测系统需要实现的信息获取功能：1）快速有效地获取受检人员本次体检信息；2）快速有效地获取受检人员本次体检多个检查项目中的视力检测项目标识。该检测系统业务流程如图1所示。

图1 基于Android视力检测系统业务流程

3 系统设计及实现

3.1 低耦合原则

基于Android 平台的视力检测系统目前主要应用场景为健康体检，常见做法是将该系统与体检系统对接，并将相关表结构创建于体检系统数据库。

但通过分析，直接与体检系统对接会造成视力检测系统与体检系统耦合度过高，并不利于视力检测系统的可重用性与移植性，同时增加了HIS 获取视力检测系统数据的难度。并且Android 系统采用了分层的架构，采用分层模式的好处就是使用下层提供的服务和为上一层提供统一的服务，当下层发生变化时是不会影响上层的[13]。

因此，将视力检测系统相关表结构创建于HIS，可以更好地利用视力检测系统所采集的患者数据，拓展HIS 的使用边界。

3.2 视力检测系统数据结构设计

通过分析用户对视力检测系统的功能需求以及平板设备操作上的特点，结合体检业务中团体人员数量大，检测时间段非常集中等实际情况。基于Android 的视力检测系统数据结构上主要制定3 张表，以实现检查类别、眼部位置以及视力检测数据的存储，分别如表1～3 所示。

表1 视力检查类别字典

表1主要用于设置视力检测系统中裸眼视力、矫正视力的标识代码。

表2主要用于设置视力检测系统中眼部检查位置的标识代码。

表2 眼部检查位置字典

表3主要用于存储视力检测系统通过输入设备获取受检人员本次体检中视力检测项目的唯一标识号码、视力检测系统反馈受检人员所实施视力检测的类别、视力检测系统反馈受检人员所实施视力检测眼部位置、视力检测系统反馈受检人员所实施视力检测所产生的检测数值。

表3 视力检查主记录

3.3 视力检测系统数据流程设计

以健康体检业务为运行环境，数据流程涉及到受检人员、检测医师两个部分。

受检人员流程部分，与传统人工视力检测流程一致，不会因视力检测系统的引入而增加受检人员时间、体力上的消耗。

检测医师流程部分，全面实现了数字化流转。受检人员体检指引单上设计了标明受检人员本次体检标识号二维码以及视力检测项目标识二维码。检测医师通过扫码枪扫描体检标识号二维码即可获取受检人员的相关信息，并传输给体检信息系统。

再次扫描视力检测项目标识二维码，并将获取到的信息传输至体检信息系统，体检系统中视力检测值输入区域，由锁定状态修改为可编辑状态。同时，Android 平台上的视力检测系统启动，进入裸眼视力检测界面，等待受检人员通过遥控器确认，开始进行裸眼视力检测。

当用人单位或相关机构不限制受检人员存在屈光不正时，完成裸眼视力检测后，再次进行矫正视力的检测。全部视力检测完成后，视力检测数据将写入相应表中，由体检系统获取并显示数据。

检测医师流程部分全程通过扫码、遥控器等设备进行数据获取、采集，最大程度简化检测医师的操作步骤、次数。同时，受检人员全程参与检测过程、步骤，视力检测系统直接显示出检测值。对于自身检测数据的准确性有明确、清晰的认知，医患双方在认知上达成一致。视力检测系统数据流程如图2所示。

图2 基于Android视力检测系统数据流程

4 应用效果

基于Android 的视力检测系统投入使用后，效果十分显著。

4.1 对于受检人员

1）相较传统的灯箱视力表，基于Android 的视力检测系统科技感高。

2）整个检测流程无医师人工参与，检测完成自动产生视力数据，标准统一。

3）体检系统视力值非人工输入，体检系统由HIS 中获取，可信度高。

4）整个检查过程对于受检人员完全开放、透明，受检人员对于检测数据接受程度高。

4.2 对于检测医师

1）极大提高了检测效率，降低了工作强度。

2）与受检人员更好地进行沟通，双方就检测标准是否一致，不再存有分歧。

3）检测数据更加准确，受检人员接受度高。

4.3 对于医疗机构

1）受检人员对于检测结果质疑降低，接受度大幅提高。

2）医师工作强度降低，与受检人员沟通加强，医患关系和谐。

3）检测数据存放于HIS，使得HIS 中患者基础数据更加完整、详实。诊疗过程中能更好地为诊疗方案的制订提供数据支持。

基于Android 视力检测系统进一步拓展了数字化医院的信息覆盖面，延伸了患者诊疗数据的获取渠道，患者的诊疗数据更加详实、真实。同时，健康体检信息管理系统与HIS 已实现高度集成、高度融合，数据交互顺畅平滑[14]。视力检测数据的获取技术上成熟易实现。而受检人员与医师之间认知上的不一致被消除，医患关系和谐，将带给医疗机构良好的社会效应。人工检测和文中检测两者对比如表4所示。

表4 基于Android视力检测系统与人工视力检测系统对比

5 结束语

在移动互联时代, 人类越来越依赖智能移动终端设备,而针对健康管理这个大方向,用手机或平板去辅助甚至干预健康管理将成为健康智能系统应用的主要趋势之一[15]。

基于Android 视力检测系统的引入，彻底释放了视力检测业务中医师、受检人员乃至医疗机构管理部门的压力。很大程度上减少了医生工作量, 提高了眼科检查医师的工作效率,节省了病人时间[16]。

Android 平台具有成熟的数据解析技术，可以实现对采集的体征数据包进行数据解析，还具有强大的图形展示技术、友好化的人机交互界面，能够充分提高数据处理速度，实现数据的存储、显示功能[17]。在未来数字化医院的体系中必将占据重要的地位。