基于Web的血气酸碱失衡计算机辅助分析系统的研发

王银改，黄民强，何萍，陈艳华，侯惠丽，范德平，何艳佩

上海市嘉定区南翔医院 a.检验科；b.呼吸科，上海 201802

基于Web的血气酸碱失衡计算机辅助分析系统的研发

王银改a，黄民强b，何萍a，陈艳华a，侯惠丽a，范德平a，何艳佩a

上海市嘉定区南翔医院 a.检验科；b.呼吸科，上海 201802

目的 研制基于Web的动脉血气酸碱失衡计算机辅助分析软件。方法 全部程序使用动态服务器页面（ASP）语言编写，与Windows 操作系统紧密结合。软件知识库使用SQL Server 数据库结合HTML 格式文件建立；根据中华医学会相关诊治指南等资料库建立软件动脉血气分析知识库。结果 该动脉血气酸碱失衡计算机辅助分析软件无需安装，操作简便、判断迅速。软件的分析参数中包含了临床信息，并结合运用了潜在碳酸氢根（∆HCO3-）浓度、氧解离曲线和动脉血气图等，使显示结果更加客观全面。结论 该软件可供临床医师和医学生教学培训之用；也可作为临床诊断和治疗的参考，有较大的实用价值。

血气酸碱失衡计算机辅助分析系统；Web；动脉血气分析

动脉血气分析是判断机体的呼吸功能及酸碱平衡情况的重要方法，在呼吸衰竭、各种危重症病人抢救中被广泛应用。但血气分析判断的整个过程很复杂，需要用到一系列代偿公式，进行复杂的计算，有时甚至需要借助图表和计算器，甚为烦琐，也很容易出错，不利于危重症病人的救治。本文研究人员受到文献介绍的单机版血气分析软件[1-7]开发的启示，开发出基于Web网页的血气分析计算机辅助诊断系统，并对软件功能作进一步完善，可为临床医师快速诊断和医学生的临床教学培训提供帮助。现报告如下。

1 材料与方法

1.1 开发环境和数学模型

1.1.1 运行平台和开发工具

由于本系统基于Web网页设计，从理论上讲凡是支持动态服务器页面（ASP）的平台都可以运行本系统。数据库后台开发工具为SQL Server 2000，前台Web网页开发工具为Front Page，编程语言为ASP。根据中华医学会相关诊治指南及我院专家的临床经验等资料建立软件动脉血气分析知识库。

1.1.2 理论依据

氢离子浓度的计算依据Henderson - Hasselbalch方程（H-H方程），所有计算项目的计算公式选自《全国临床检验操作规程》第3版[8]。

1.1.3 代偿公式

选用NARINS的代偿公式[9]，代偿极限采用Margaret的数据[10]。

1.1.4 酸碱失衡判断依据

酸碱失衡四步判断法[11-12]。

1.1.5 呼吸衰竭的分级

通气状况、血氧饱和度状况和呼吸衰竭[13]，不论是原发性的还是继发性的，只要PCO2>45mmHg或PCO2<35mmHg，即存在通气不足或通气过度；如果PO2>110mmHg或PO2<80mmHg既为高氧血症或低氧血症：当PCO2>55mmHg或PO2<55mmHg或Sat.O2<90%，即有呼吸衰竭的存在。呼吸衰竭的分级，见表1。

表1 呼吸衰竭的分级（mmHg）

1.2 方法

1.2.1 Web服务器配置和数据库设计

在服务器上安装Internet Information Server（IIS），并正确配置，使其能提供Web服务；再在服务器上安装SQL Server 2000数据库，并根据需要设计数据库表和各种字段，用于保存资料。为提高系统的运行效率和安全性，将分析功能编制成SQL Server存储过程，使用时只需向其传递基本参数，计算和分析过程在服务器后台进行，各种计算和分析结果以及治疗建议等以输出参数形式返回用户端。

1.2.2 血气分析步骤的格式化和程序化

将酸碱失衡四步判断法概括并格式化，见图1～2。

将以上格式化和程序化后的分析过程按SQL存储过程的语法要求编制成存储过程，保存在SQL数据库中供ASP程序调用。ASP调用SQL存储过程的语句和一般方法为：

图1 原发失衡的判断

图2 混合失衡的判断

1.2.3 界面和程序设计

交互页面可以使用Front Page、Dreame Ware等软件设计，如果对HTML格式文件和CSS标记语言十分熟悉，也可以使用Windows自带的笔记本软件或其他任意文本编辑软件进行设计。交互功能靠一系列过程和函数来实现，编程语言可以用ASP 、JSP或PHP，本研究选用ASP编程。因为ASP语法简单，与Windows的其它应用软件（Word、Excel、Access、VB等）兼容性好，代码易于维护。基于Web的动脉血气酸碱失衡计算机辅助分析软件的交互页面，见图3。

图3 基于Web的动脉血气酸碱失衡计算机辅助诊断系统交互页面

2 结果

代码编制完成后，经测试无误后上传至服务器，用户访问相应的Web网页即可使用计算机辅助血气分析功能，无需下载和安装任何组件和插件，不必担心计算机感染病毒和占用本机存储空间。由于分析过程是在服务器端进行，系统的运行效率只与网络带宽有关，与本机配置关系不大。

由于本系统的判断步骤与人工判断过程完全相同，因此，判断结果与人工判断具有良好的一致性。搜集历年来发表在各类杂志上的酸碱失衡例子共138例，随机分配给3位呼吸科主治医师，由他们各自独立判断，并与电脑判断结果进行比较，正确与否的确定以杂志中的结论为标准，见表2。

3 讨论

国内不少学者曾介绍过各种判断酸碱失衡类型的快速判断方法[13-15]，其基本原理大都基于吴善的四步判断法[11]，因此，判断规则大同小异，判断结果与人工判断具有良好的一致性。本研究参考国内、外近年的进展，在编制判断酸碱失衡的存储过程中，汇总了各方面专家介绍的经验，并结合自己多年的临床经验，使系统具有较高的智能。使用时，不强求临床医务人员必须输入原发病因，只需输入动脉血气及血清电解质检测数据，即可快速准确地自动判断酸碱失衡类型和评价呼吸功能。在指标的选择上，加入近年来被临床所重视并强调的反映代谢性酸中毒的AG 、ΔAG ，以及反映代谢性碱中毒的指标潜在HCO3-和潜在HCO3-预偿值，使合并代谢性碱中毒的漏诊率大大减少，并相应地使三重酸碱酸碱失衡的漏诊率也大大减少。本系统判断准确率（98.6%）与后者判断准确率（85.5%）比较，前者显著比人工判断酸碱失衡快速而准确。

本系统的功能及特点：计算项目丰富，有20多项；可不依赖临床资料判断原发病因，只要输入动脉血气及血清电解质检测数据，立即可判断酸碱失衡类型；酸碱失衡诊断卡和氧解离曲线，形象、直观。本研究为医生提供了一个能运行在互联网上、迅速准确判断各种酸碱失衡类型的工具，特别对一些混合型的酸碱平衡紊乱的判断意义更大。同时，本系统尚能对呼吸功能作出评价，并提供治疗建议。从经济效益和社会效益方面考虑，值得推广使用。

表2 电脑判断与人工判断酸碱平衡紊乱类型比较

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[2] 曹玉珍,等.基于Web的医院信息系统架构及其数据交换设计[J].中国医疗设备,2010,25(8):23-25.

[3] 陈建荣,蔡映云,陈佳漪,等.应用自编软件分析231 例慢性阻塞性肺疾病患者动脉血气图的体会[J].中国危重病医学杂志,2003,15(7):415- 417.

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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

上海市嘉定区卫生局科研计划项目（KYXM2008-11-05）。

作者邮箱：wygai@163.com