基于Web的血氣酸堿失衡計算機(jī)輔助分析系統(tǒng)的研發(fā)

王銀改，黃民強(qiáng)，何萍，陳艷華，侯惠麗，范德平，何艷佩

上海市嘉定區(qū)南翔醫(yī)院 a.檢驗科；b.呼吸科，上海 201802

基于Web的血氣酸堿失衡計算機(jī)輔助分析系統(tǒng)的研發(fā)

王銀改a，黃民強(qiáng)b，何萍a，陳艷華a，侯惠麗a，范德平a，何艷佩a

上海市嘉定區(qū)南翔醫(yī)院 a.檢驗科；b.呼吸科，上海 201802

目的 研制基于Web的動脈血氣酸堿失衡計算機(jī)輔助分析軟件。方法 全部程序使用動態(tài)服務(wù)器頁面（ASP）語言編寫，與Windows 操作系統(tǒng)緊密結(jié)合。軟件知識庫使用SQL Server 數(shù)據(jù)庫結(jié)合HTML 格式文件建立；根據(jù)中華醫(yī)學(xué)會相關(guān)診治指南等資料庫建立軟件動脈血氣分析知識庫。結(jié)果 該動脈血氣酸堿失衡計算機(jī)輔助分析軟件無需安裝，操作簡便、判斷迅速。軟件的分析參數(shù)中包含了臨床信息，并結(jié)合運用了潛在碳酸氫根（?HCO3-）濃度、氧解離曲線和動脈血氣圖等，使顯示結(jié)果更加客觀全面。結(jié)論 該軟件可供臨床醫(yī)師和醫(yī)學(xué)生教學(xué)培訓(xùn)之用；也可作為臨床診斷和治療的參考，有較大的實用價值。

血氣酸堿失衡計算機(jī)輔助分析系統(tǒng)；Web；動脈血氣分析

動脈血氣分析是判斷機(jī)體的呼吸功能及酸堿平衡情況的重要方法，在呼吸衰竭、各種危重癥病人搶救中被廣泛應(yīng)用。但血氣分析判斷的整個過程很復(fù)雜，需要用到一系列代償公式，進(jìn)行復(fù)雜的計算，有時甚至需要借助圖表和計算器，甚為煩瑣，也很容易出錯，不利于危重癥病人的救治。本文研究人員受到文獻(xiàn)介紹的單機(jī)版血氣分析軟件[1-7]開發(fā)的啟示，開發(fā)出基于Web網(wǎng)頁的血氣分析計算機(jī)輔助診斷系統(tǒng)，并對軟件功能作進(jìn)一步完善，可為臨床醫(yī)師快速診斷和醫(yī)學(xué)生的臨床教學(xué)培訓(xùn)提供幫助?，F(xiàn)報告如下。

1 材料與方法

1.1 開發(fā)環(huán)境和數(shù)學(xué)模型

1.1.1 運行平臺和開發(fā)工具

由于本系統(tǒng)基于Web網(wǎng)頁設(shè)計，從理論上講凡是支持動態(tài)服務(wù)器頁面（ASP）的平臺都可以運行本系統(tǒng)。數(shù)據(jù)庫后臺開發(fā)工具為SQL Server 2000，前臺Web網(wǎng)頁開發(fā)工具為Front Page，編程語言為ASP。根據(jù)中華醫(yī)學(xué)會相關(guān)診治指南及我院專家的臨床經(jīng)驗等資料建立軟件動脈血氣分析知識庫。

1.1.2 理論依據(jù)

氫離子濃度的計算依據(jù)Henderson - Hasselbalch方程（H-H方程），所有計算項目的計算公式選自《全國臨床檢驗操作規(guī)程》第3版[8]。

1.1.3 代償公式

選用NARINS的代償公式[9]，代償極限采用Margaret的數(shù)據(jù)[10]。

1.1.4 酸堿失衡判斷依據(jù)

酸堿失衡四步判斷法[11-12]。

1.1.5 呼吸衰竭的分級

通氣狀況、血氧飽和度狀況和呼吸衰竭[13]，不論是原發(fā)性的還是繼發(fā)性的，只要PCO2>45mmHg或PCO2<35mmHg，即存在通氣不足或通氣過度；如果PO2>110mmHg或PO2<80mmHg既為高氧血癥或低氧血癥：當(dāng)PCO2>55mmHg或PO2<55mmHg或Sat.O2<90%，即有呼吸衰竭的存在。呼吸衰竭的分級，見表1。

表1 呼吸衰竭的分級（mmHg）

1.2 方法

1.2.1 Web服務(wù)器配置和數(shù)據(jù)庫設(shè)計

在服務(wù)器上安裝Internet Information Server（IIS），并正確配置，使其能提供Web服務(wù)；再在服務(wù)器上安裝SQL Server 2000數(shù)據(jù)庫，并根據(jù)需要設(shè)計數(shù)據(jù)庫表和各種字段，用于保存資料。為提高系統(tǒng)的運行效率和安全性，將分析功能編制成SQL Server存儲過程，使用時只需向其傳遞基本參數(shù)，計算和分析過程在服務(wù)器后臺進(jìn)行，各種計算和分析結(jié)果以及治療建議等以輸出參數(shù)形式返回用戶端。

1.2.2 血氣分析步驟的格式化和程序化

將酸堿失衡四步判斷法概括并格式化，見圖1～2。

將以上格式化和程序化后的分析過程按SQL存儲過程的語法要求編制成存儲過程，保存在SQL數(shù)據(jù)庫中供ASP程序調(diào)用。ASP調(diào)用SQL存儲過程的語句和一般方法為：

圖1 原發(fā)失衡的判斷

圖2 混合失衡的判斷

1.2.3 界面和程序設(shè)計

交互頁面可以使用Front Page、Dreame Ware等軟件設(shè)計，如果對HTML格式文件和CSS標(biāo)記語言十分熟悉，也可以使用Windows自帶的筆記本軟件或其他任意文本編輯軟件進(jìn)行設(shè)計。交互功能靠一系列過程和函數(shù)來實現(xiàn)，編程語言可以用ASP 、JSP或PHP，本研究選用ASP編程。因為ASP語法簡單，與Windows的其它應(yīng)用軟件（Word、Excel、Access、VB等）兼容性好，代碼易于維護(hù)?；赪eb的動脈血氣酸堿失衡計算機(jī)輔助分析軟件的交互頁面，見圖3。

圖3 基于Web的動脈血氣酸堿失衡計算機(jī)輔助診斷系統(tǒng)交互頁面

2 結(jié)果

代碼編制完成后，經(jīng)測試無誤后上傳至服務(wù)器，用戶訪問相應(yīng)的Web網(wǎng)頁即可使用計算機(jī)輔助血氣分析功能，無需下載和安裝任何組件和插件，不必?fù)?dān)心計算機(jī)感染病毒和占用本機(jī)存儲空間。由于分析過程是在服務(wù)器端進(jìn)行，系統(tǒng)的運行效率只與網(wǎng)絡(luò)帶寬有關(guān)，與本機(jī)配置關(guān)系不大。

由于本系統(tǒng)的判斷步驟與人工判斷過程完全相同，因此，判斷結(jié)果與人工判斷具有良好的一致性。搜集歷年來發(fā)表在各類雜志上的酸堿失衡例子共138例，隨機(jī)分配給3位呼吸科主治醫(yī)師，由他們各自獨立判斷，并與電腦判斷結(jié)果進(jìn)行比較，正確與否的確定以雜志中的結(jié)論為標(biāo)準(zhǔn)，見表2。

3 討論

國內(nèi)不少學(xué)者曾介紹過各種判斷酸堿失衡類型的快速判斷方法[13-15]，其基本原理大都基于吳善的四步判斷法[11]，因此，判斷規(guī)則大同小異，判斷結(jié)果與人工判斷具有良好的一致性。本研究參考國內(nèi)、外近年的進(jìn)展，在編制判斷酸堿失衡的存儲過程中，匯總了各方面專家介紹的經(jīng)驗，并結(jié)合自己多年的臨床經(jīng)驗，使系統(tǒng)具有較高的智能。使用時，不強(qiáng)求臨床醫(yī)務(wù)人員必須輸入原發(fā)病因，只需輸入動脈血氣及血清電解質(zhì)檢測數(shù)據(jù)，即可快速準(zhǔn)確地自動判斷酸堿失衡類型和評價呼吸功能。在指標(biāo)的選擇上，加入近年來被臨床所重視并強(qiáng)調(diào)的反映代謝性酸中毒的AG 、ΔAG ，以及反映代謝性堿中毒的指標(biāo)潛在HCO3-和潛在HCO3-預(yù)償值，使合并代謝性堿中毒的漏診率大大減少，并相應(yīng)地使三重酸堿酸堿失衡的漏診率也大大減少。本系統(tǒng)判斷準(zhǔn)確率（98.6%）與后者判斷準(zhǔn)確率（85.5%）比較，前者顯著比人工判斷酸堿失衡快速而準(zhǔn)確。

本系統(tǒng)的功能及特點：計算項目豐富，有20多項；可不依賴臨床資料判斷原發(fā)病因，只要輸入動脈血氣及血清電解質(zhì)檢測數(shù)據(jù)，立即可判斷酸堿失衡類型；酸堿失衡診斷卡和氧解離曲線，形象、直觀。本研究為醫(yī)生提供了一個能運行在互聯(lián)網(wǎng)上、迅速準(zhǔn)確判斷各種酸堿失衡類型的工具，特別對一些混合型的酸堿平衡紊亂的判斷意義更大。同時，本系統(tǒng)尚能對呼吸功能作出評價，并提供治療建議。從經(jīng)濟(jì)效益和社會效益方面考慮，值得推廣使用。

表2 電腦判斷與人工判斷酸堿平衡紊亂類型比較

[1] 陳建榮,蔡映云,曹陽,等.動脈血氣圖電腦分析軟件的研制及其臨床應(yīng)用[J].中華結(jié)核和呼吸雜志,2002,25(6):382- 383.

[2] 曹玉珍,等.基于Web的醫(yī)院信息系統(tǒng)架構(gòu)及其數(shù)據(jù)交換設(shè)計[J].中國醫(yī)療設(shè)備,2010,25(8):23-25.

[3] 陳建榮,蔡映云,陳佳漪,等.應(yīng)用自編軟件分析231 例慢性阻塞性肺疾病患者動脈血氣圖的體會[J].中國危重病醫(yī)學(xué)雜志,2003,15(7):415- 417.

[4] 謝曉謙,陳建榮,李民,等.酸堿平衡判斷軟件的研制和臨床應(yīng)用[J].中國危重病醫(yī)學(xué)雜志,2003,15(12):745- 747.

[5] 李凱述,陳建榮,蔡映云,等.動脈血氣分析和治療建議軟件的開發(fā)和應(yīng)用[J].醫(yī)學(xué)信息,2006,19(12):2084-2087.

[6] 羅凱,羅炎杰.血氣分析的計算機(jī)判定[J].華西醫(yī)學(xué),2008,23(2):278-279.

[7] 胡茂勝,張策,張有順.開發(fā)自動判斷酸堿失衡類型的計算機(jī)軟件系統(tǒng)及應(yīng)用[J].中國現(xiàn)代醫(yī)學(xué)雜志,2006,16(5):761.

[8] 葉應(yīng)嫵,王毓三,申子瑜.全國臨床檢驗操作規(guī)程[M].3版.南京:東南大學(xué)出版社,2006:509-510.

[9] NARINS R G,EMMETT M.Simple and mixed acid-base disorders:a practical approach (baltimore)[J].Medicin,1980,59(3):161-187.

[10] Margaret B,et al.Mixed acid-base disturbances:a clinical approach[J]. Med.Clin.North. Amer,1981,65(2):347-361.

[11] 吳善.臨床酸堿失衡常規(guī)式四步判斷法[J].中國急救醫(yī)學(xué),1988,24(9):548.

[12] 韓志鈞,李樹中,鄧福寶.血氣酸堿分析[M].沈陽:遼寧科學(xué)技術(shù)出版社,1993:223-244.

[13] 謝長征.血氣酸堿分析微機(jī)專家診斷系統(tǒng)的建立[J].陜西醫(yī)學(xué)檢驗,1994,9(3):160-162.

[14] 鐘步云,楊榮偉.血氣分析結(jié)果快速判斷法[J].臨床檢驗雜志,1996,14(4):185-186.

[15] 李川申,鄧紅艷.介紹一種快速診斷酸堿失衡的新方法[J].臨床內(nèi)科雜志,1997,14(1):54-55.

Development of a Web Based Computer Assistant Software for
Analysis the Turbulence of Acid, Alkali and Gases in Arterial Blood

WANG Yin-gaia,HUANG Min-qiangb,HE Pinga, CHEN Yan-huaa,HOU Hui-lia, FAN De-pinga,HE Yan-peia
a. Clinical Laboratory; b. Pneumology Department, Nanxiang Hospital, Shanghai 201802, China

Objective To develop a web based computer assistant software for analysis the disturbance of acid, alkali and gases in arterial blood (AABG). Methods The software was edited by means of ASP and closely combined with windows operating system. The knowledge base was built with SQL Server and HTML format files. The knowledge base of the software was built according to the correlated diagnosis and treatment guidelines of Chinese Medical Association, Medicine (edition 6) edited by YE Ren- gao, Practical Medicine (edition 12) edited by CHEN Hao- zhu, Modern Clinical Blood Gases Analysis edited by QIAN Gui - sheng and the experience of the experts of our hospital. Results This AABG diagnostic software has much excellence such as without installing, easy to operate, work quickly and so on. Mean while, it use?HCO3-,release curve of oxygen and turbulence chart of acid, alkali and gases in arterial blood as analysis parameters, and these all help to improve the veracity. Conclusions The software could be referred by clinical doctors and medico in diagnosis and treatment could be used for teaching and training and has a rather great value in clinical practice.

analysis the turbulence of acid, alkali and gases in arterial blood system; web; gases in arterial blood analysis

TP311.52

A

10.3969/j.issn.1674-1633.2011.12.009

1674-1633(2011)12-0035-03

2011-06-29

上海市嘉定區(qū)衛(wèi)生局科研計劃項目（KYXM2008-11-05）。

作者郵箱：wygai@163.com