移动端智慧化二级氧气箱小程序的开发及应用.pdf

33医疗装备 2024 年 3 月第 37 卷第 6 期 Medical Equipment,March.2024,Vol.37,No.6随着医院规模的不断发展，病区不断扩建，临床对氧气的需求量也不断提升。特别是新型冠状病毒疫情期间，住院患者较多，对氧气的需求量较大，医院氧气供应不足情况时有发生，严重影响临床诊疗工作的开展。因此，急需一种有效的氧气压力监控方法，以便及时采取应急措施，保障医院氧气供应1-2。目前医院的供氧路径为：首先，地面液氧站通过预埋管道将氧气输送至各病区的二级氧气箱；然后，二级氧气箱内的减压阀将氧气调节至病区所需压力；最后，符合压力要求的氧气通过管路输送至病房设备带或吊塔氧气接口处3-4。若病区氧气用量过大导致压力过低，呼吸机等设备会报警，影响临床诊疗工作。此时需设备科维护人员尽快调节减移动端智慧化二级氧气箱小程序的开发及应用单月忠（通信作者），严峰绍兴第二医院（浙江绍兴312000）摘要随着医院的不断发展，病区对氧气的需求量越来越大。为保证临床诊疗工作顺利开展，需实时监控医院的氧气压力，以在压力不足时及时采取应急措施。为此，该研究开发了一种移动端智慧化二级氧气箱小程序。首先，在病区管道井安装型号为 SC-LP-CAM的摄像头，并将摄像头拍摄的二级氧气箱仪表图片传输至数采物联云平台，数采物联云平台可识别图片中的氧气压力值。其次，以微信小程序为平台，利用数采物联云平台提供的 API接口，每隔 10 min 获取 1 次仪表图片和压力值，并自动刷新显示界面；当小程序获取的氧气压力值 0.3 MPa 时，利用榛子云短信平台所提供的 API 接口进行短信报警提醒。最后，设计展示 4 h 内二级氧气箱的压力值和压力趋势图，以便监测二级氧气箱的性能。经过 2 个月的试运行，该小程序可按时、准确显示二级氧气箱仪表图片和压力值，且经测试报警功能正常，4 h 压力值和压力趋势图页面清晰、数据准确度高。关键词氧气箱；小程序；云平台；API 接口中图分类号R195.1 文献标识码B 文章编号1002-2376（2024）06-0033-04DOI10.3969/j.issn.1002-2376.2024.06.008收稿日期：2023-06-13医学工程The Development and Application of Intelligent Two-Stage Oxygen Tank Applet on Mobile TerminalShan Yuezhong(Corresponding Author),Yan Feng.Shaoxing Second Hospital,Shaoxing Zhejiang 312000,China【Abstract】With the continuous development of hospitals and the increasing demand for oxygen in wards,it is necessary to monitor the hospitals oxygen pressure in real time to take emergency measures in case of insufficient pressure,to ensure the smooth progress of clinical diagnosis and treatment.For this purpose,a intelligent two-stage oxygen tank applet on mobile terminal was developed in this study.Firstly,a camera with the model SC-LP-CAM was installed in the pipeline well of the ward,and the two-stage oxygen tank instrument images captured by the camera were transmitted to the data acquisition IoT cloud platform,which can recognize the oxygen pressure values in the images.Secondly,with the WeChat mini program as the platform,the instrument image and pressure value were obtained every 10 minutes by utilizing the API interface provided by the Data Acquisition IoT Cloud Platform,and the display interface is automatically refreshed;When the oxygen pressure value obtained by the small program was less than 0.3MPa,the API interface provided by the Hazel cloud SMS platform was used for SMS alarm reminder.Finally,this design presented the pressure values and pressure trend chart of the two-stage oxygen tank within 4 hours,in order to monitor the performance of the two-stage oxygen tank.After 2 months of trial operation,the small program can display the picture and pressure value of the secondary oxygen tank instrument on time and accurately,and the test alarm function is normal.The 4 h pressure value and pressure trend diagram page is clear and the data accuracy is high.【Key words】Oxygen tank;Mini programs;Cloud platform;API interface34医疗装备 2024 年 3 月第 37 卷第 6 期 Medical Equipment,March.2024,Vol.37,No.6压阀氧气压力，但由于二级氧气箱位于管道井内部，调节压力所需时间较长，会对临床工作产生不利影响。为解决以上问题，本研究借助仪表识别技术，利用微信小程序提供的 API 接口，开发了一款可监测二级氧气箱压力的小程序。本区域大型三甲医院尚无类似小程序的使用报道。本研究开发的移动端智慧化二级氧气箱小程序有助于设备科维护人员及时发现二级氧气箱的压力问题，快速解决因氧气压力低导致的安全隐患5-6。1 整体设计框架和技术路线移动端智慧化二级氧气箱小程序的整体设计框架见图 1。图 1移动端智慧化二级氧气箱小程序的整体设计框架如图 1 所示，移动端智慧化二级氧气箱小程序的技术路线如下。（1）安装摄像头，可对二级氧气箱定时拍照，并将图片上传至数采物联云平台。（2）通过数采物联云平台所提供的 API 接口，微信小程序端可获取摄像头拍摄的仪表图片和数采物联云平台识别出的压力值。（3）在微信小程序端编写代码，每隔 10 min 获取 1 次数采物联云平台的最新仪表图片和压力值。（4）在微信小程序端监控压力值，当氧气压力值 0.3 MPa 时，利用榛子云短信平台所提供的 API 接口发送报警短信至手机客户端。（5）在微信小程序端编写代码，展示 4 h 内二级氧气箱的压力值和压力趋势图。2 硬件选择与安装摄像头选择上海数采物联网科技有限公司的SC-LP-CAM 型摄像头。此摄像头内置 SIM 物联网卡，可按固定时间间隔拍照，并可将图片上传至数采物联云平台。云平台可识别上传图片显示的压力值，用户可查看原始图片和识别结果。此云平台可保存最近半年的图片和数据。此摄像头支持采用NB-IOT/LoRa/WiFi 通信方式，能够克服现场特殊环境导致的无线通信遮挡，有利于缩短现场部署时间、降低施工费用。同时，该数采物联云平台可提供连接微信的 API 接口，符合本研究的设计需求。安装摄像头时，需对准二级氧气箱的仪表，并用焊枪将摄像头底座与二级氧气箱盖焊接牢固。安装完成的摄像头见图 2。图 2安装完成的摄像头3 软件设计与实现3.1 主界面设计主界面时考虑后续的可扩展性，以科室名称作为查询方式。以“监护室”为例，其主界面见图3。同时，考虑数采物联云平台需输入账户和密码，设计科室主页面时，“监护室”图标自动关联数采物联云平台的“username（用户名）”和“password（密码）”，以便后续界面的开发使用，提高获取数采物联云平台数据的速度。图 3科室的主界面3.2 仪表图片及压力值获取界面设计仪表图片及压力值获取界面时，考虑所需信息主要为二级氧气箱的压力仪表图片和识别的压力值。此界面主要展示以下 4 项信息：当前氧气压力、氧气压力识别时间、监控设备状态、识别图片。上述 4 项信息均储存于数采物联云平台所提供的 API 接口文档中，获取路径为“/manage/device”，访问方法为“GET”。但访问该路径时，需要 2 个关键请求参数，即“productKey（产品 KEY）”和“access_token（访问令牌）”。因此，在访问“/manage/device”前，需先获得以上 2 个请求参数值。“productKey”为产品的唯一标识，为数采物联云平台的二级目录关键词。“access_token”位 于“/oauth/oauth/token”路 径，访 问 方 法 为摄像头35医疗装备 2024 年 3 月第 37 卷第 6 期 Medical Equipment,March.2024,Vol.37,No.6“POST”。因此，需要首先访问“/oauth/oauth/token”路径。此路径的请求参数包括“username（用户名）”“password（密码）”“grant_type（授予类型 password 定值不可修改）”。而“username（用户名）”“password（密码）”已关联科室主页面的科室图标，可直接获取使用。相关接口的信息获取方式见表 1、表 2。表 1获取“access_token”信息方式路径方法请求参数返回数据/oauth/oauth/tokenPOSTusernamepasswordgrant_typeaccess_token表 2获取“deviceStatus”“lastTime”“recentPicPath”“cValue”信息方式路径方法请求参数返回数据/manage/deviceGETcurrentPagepageSizeproductKeyaccess_tokendeviceStatuslastTimerecentPicPathcValue为确保数采物联云平台数据的安全性，“access_token”的有效期为 1 h，过期后需重新获取“access_token”或利用“refresh_token”和“access_token”刷新。本研究设计小程序每隔 10 min 自动获取 1 次数采物联云平台的仪表图片和压力值，获取数据时重新获取 1 次“access_token”，防止“access_token”失效。获取“access_token”后刷新界面，可显示当前氧气压力、氧气压力识别时间、监控设备状态、识别图片 4 项信息。仪表图片及压力值获取界面见图4。由图4可知，识别出的氧气压力值与图片显示相比，准确度较高，达到设计要求。3.3 短信报警提醒设计短信报警提醒功能时，需考虑医院用氧医疗设备（主要为呼吸机）对氧气压力的最低要求。目前我院在用呼吸机基本为 Maquet 呼吸机。该设备在氧气压力 0.25 Mpa 时，会进行“氧气压力过低”报警提醒，同时呼吸机无法正常工作。此外，考虑维修所需时间，本研究将氧气压力报警值设为 0.3 Mpa，并利用榛子云短信平台所提供的API 接口，对小程序每次获取的压力值进行判断。若压力值 0.3 Mpa，则进行短信报警提醒。同时考虑微信小程序获取数采物联云平台数据的时间与摄像头拍摄时间可能存在误差，导致小程序无法成功获取氧气压力值，本研究设定压力值获取失败后延迟 2 min 再次获取，若 2 次压力值均 0.3 Mpa，则进行短信报警提醒，防止误触发报警。短信报警提醒见图 5。3.4 压力值界面为方便监测二级氧气箱的性能及病区的用氧图 4仪表图片及压力值获取界面图 5测试短信报警提醒量，本研究设计了 4 h 压力值展示界面。该界面主要展示氧气压力识别时间和氧气压力识别数值。这 2 项信息在数采物联云平台所提供的 API 接口文档的访问路径为“/data/v1/dataAndPic”，访问方法为“GET”。访问“/data/v1/dataAndPic”路径时，需要 3 个请求参数：“startTimeStamp（开始时间戳精确到秒）”“endTimeStamp（结束时间戳精确到秒）”“access_token（访问令牌）”。本研究将“startTimeStamp”设 置 为“1672502400”，即“2023-01-01 00:00:00”；将“endTimeStamp”设置为“4070880000”，即“2099-01-01 00:00:00”。“access_token”的获取方法见 3.2。4 h 压力值展示界面见图 6。图 64 h 压力值展示界面3.5 压力趋势图根据 4 h 压力值展示界面的数据，将时间作为纵坐标、压力值作为横坐标进行图形设计，并将压力值标记到图形的相应位置，即可得到 4 h 压力趋势图界面，见图 7。相关代码与压力值界面的设计代码类似，此处不做展示。（下转第 39 页）39医疗装备 2024 年 3 月第 37 卷第 6 期 Medical Equipment,March.2024,Vol.37,No.6化器所产生药液雾化颗粒的中位粒径更加合理，可使药物有效沉积在病灶区域9，适用人群年龄阶段广泛。5 小结微网式雾化器是雾化器技术迭代的产品，其综合了超声雾化器与压缩式雾化器的特点，并且体积小，更具备便携性，在家庭雾化需求不断增长的情况下，具有更加广阔的市场前景。本研究紧贴社会需求，对微网式雾化器进行改良设计，符合新时代科技发展进步的趋势。但目前改良微网式雾化器主要面向市场销售，客户人群具有随机性，难以通过回访获得具体客户数据，因此本研究仅对该雾化器的核心参数检验结果进行公开，未能提供具体的临床应用数据。下一步将联合临床机构对该雾化器的具体应用价值进行量化研究。参考文献1 周小建，洪建国.雾化器与雾化参数 J.中国呼吸与危重监护杂志，2019，18（1）：98-102.2 国家药品监督管理局.国家药监局关于发布荧光免疫层析分析仪等14项注册审查指导原则的通告（2021年 第104号）EB/OL.（2021-12-28）.https：/ 广东省质量技术监督局.医用压缩雾化器：DB44/T 1726-2015S.广州：广东省医疗仪器设备与器械标准化委员会，2015.4 国家食品药品监督管理总局.医用超声雾化器：YY/T 0109-2013S.北京：中国标准出版社，2013.5 黄群，孙薇，王献志，等.基于哮喘儿童认知心理的家用雾化器产品设计研究 J.设计，2023，36（3）：124-127.6 王琦.网式雾化器雾化治疗小儿呼吸系统疾病的效果 J.妇儿健康导刊，2022（12）：90-92，102.7 尚云海.压缩空气式雾化器在小儿肺炎临床治疗中的应用体会 J.中国医疗器械信息，2021，27（19）：83-84.8 王欢英，许望梅，陈小丽，等.振动筛网雾化器与压力射流雾化器在雾化时间和雾化后残余量中的差异研究 J.中国全科医学，2020，23（24）：3047-3050.9 胡军华，陈茜，秦浩龙，等.呼吸模式对雾化吸入剂粒径分布影响的体外研究 J.广东药科大学学报，2020，36（2）：184-190.图 74 h 压力趋势图界面4 应用效果该小程序于 2023 年 45 月试运行，6 月正式上线。试运行期间，摄像头可按设定时间间隔拍摄二级氧气箱仪表图片并传输至数采物联云平台，医学工程人员多次抽查验证数采物联云平台识别出的氧气压力值准确度高。同时，医学工程人员多次人为调低减压阀的氧气压力（0.3 MPa）进行测试，榛子云短信平台可及时进行短信报警提醒。此外，多次抽查验证 4 h 压力值和压力趋势图页面清晰、数据准确度高。5 小结本研究以微信小程序为平台，利用数采物联云平台和榛子云短信平台所提供的 API 接口，开发设计了一套移动端智慧化二级氧气箱小程序。设备科维保人员利用该小程序可在随时随地查看病区的氧气压力，并可在压力 0.3 Mpa 时收到报警短信。该小程序有助于设备科实现对院区氧气压力的全面管控，在氧气压力降低时及时做出应对，减少氧气压力过低造成的安全风险。参考文献1 王森强.物联网大数据安全服务云平台建设分析 J.数字通信世界，2023（4）：56-58.2 秦龙江，卢云鹏.基于二维码的重症监护室医疗设备管理系统的设计与应用J.医疗装备，2022，35（11）：17-20.3 杨宏娟，赵斌.新建分院区氧气调试、运行管理中存在问题及优化 J.医用气体工程，2018，3（4）：43-44.4 童辉，何晓玲，江云英，等.医用氧气瓶信息化管理系统的建设与实践 J.中国医学装备，2020，17（11）：178-182.5 张昕腾.基于微信小程序的高校校园信息整合平台的设计与实现 J.科技与创新，2023（8）：54-57.6 徐万松.智能外设+APP+云平台：移动医疗的一种新方案 J.医疗装备，2018，31（4）：72-73.（上接第 35 页）