Vnitr Lek 2025, 71(5):312-319

Monitorování koncentrace kyslíku s využitím Internetu věcí během pandemie covidu-19

Jan Velička1, Martin Pieš1, Ján Hrubovčák2, Petr Jelínek2, Tomáš Mimra1, Radovan Hájovský1
1 Katedra kybernetiky a biomedicínského inženýrství, Fakulta elektrotechniky a informatiky, Vysoká škola báňská - Technická univerzita Ostrava
2 Chirurgická klinika, Fakultní nemocnice Ostrava

Během pandemie covidu-19 bylo evidováno až dvojnásobné množství vzniku požárů a explozí souvisejících s výskytem nebezpečné koncentrace kyslíku v nemocnicích ve srovnání s nepandemickými časy. To bylo pravděpodobně dáno nedostatečnou připraveností nemocnic na prudký nárůst používání ventilátorů během kyslíkových terapií u těžce nemocných pacientů s covidem-19. Pandemie tak ukázala, že je potřeba považovat oddělení pracující s medicínským kyslíkem za potencionálně nebezpečná a zavést systémová opatření, která dokážou tato rizika ohrožující lidské životy eliminovat. Možným řešením, jak zabránit vzniku požáru souvisejícího s výskytem nebezpečné koncentrace kyslíku, je použití námi navrženého smart měřicího systému, který dokáže zvýšenou koncentraci kyslíku přesně a včas detekovat. Bezdrátový senzor je založen na technologii Internet of Things a splňuje požadavky na dlouhodobé monitorování v rámci nemocničního prostředí. Koncentrace kyslíku je měřena v pravidelných intervalech a data jsou bezdrátově přenášena do databázového úložiště. V případě překročení nastavené hodnoty koncentrace kyslíku dochází k upozornění nemocničního personálu formou SMS zprávy a e­‑mailu.

Klíčová slova: covid-19, měřicí systém, IoT, měření koncentrace kyslíku, JIP, detekce plynu, IQRF.

Monitoring oxygen concentration using the internet of things during the COVID-19 pandemic

During the COVID-19 pandemic, up to twice as many fires and explosions related to the occurrence of dangerous oxygen concentrations in hospitals were recorded compared to non-pandemic times. This was probably due to the lack of preparedness of hospitals for the sharp increase in the use of ventilators during oxygen therapy in seriously ill patients with COVID-19. The pandemic thus showed that it is necessary to consider departments working with medical oxygen as potentially dangerous and to introduce systemic measures that can eliminate these risks threatening human lives. A possible solution to prevent fires related to the occurrence of dangerous oxygen concentrations is the use of a smart measuring system designed by us, which can accurately and promptly detect increased oxygen concentrations. The wireless device is based on Internet of Things technology and meets the requirements for long-term monitoring within the hospital environment. The oxygen concentration is measured at regular intervals and the data is wirelessly transmitted to a database storage. If the set oxygen concentration value is exceeded, hospital staff is notified via SMS and email.

Keywords: COVID-19, Measurement system, IoT, Oxygen Concentration Measurement, ICU, Gas Detection, IQRF.

Přijato: 25. srpen 2025; Zveřejněno: 18. září 2025  Zobrazit citaci

ACS AIP APA ASA Harvard Chicago Chicago Notes IEEE ISO690 MLA NLM Turabian Vancouver
Velička J, Pieš M, Hrubovčák J, Jelínek P, Mimra T, Hájovský R. Monitorování koncentrace kyslíku s využitím Internetu věcí během pandemie covidu-19. Vnitr Lek. 2025;71(5):312-319.
Sdílet...
Stáhnout citaci
  • BibTeX (.bib)
  • Bookends (.ris)
  • EasyBib (.ris)
  • EndNote (.enw)
  • EndNote 8 (.xml)
  • ISI WoS (.isi)
  • Medlars (.medlars)
  • Mendeley (.ris)
  • MODS (.xml)
  • Papers (.ris)
  • RefWorks (.txt)
  • RefManager (.ris)
  • RIS (.ris)
  • MS Word (.xml)
  • Zotero (.ris)
    • Zobrazit celý článek

    Reference

    1. Pires SM, et al. Burden of disease of covid19: Strengthening the collaboration for national studies. Front Public Health. 2022; [Internet]. Frontiers Media; 2022 [cited 20250819]. Available from: https://doi.org/10.3389/fpubh.2022.907012. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    2. OspinaTascón GA, et al. Effect of highflow oxygen therapy vs conventional oxygen therapy on invasive mechanical ventilation and clinical recovery in patients with severe covid19. JAMA. 2021;326:21612171. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    3. Simonson TS, et al. Silent hypoxaemia in covid19 patients. J Physiol. 2021;599:10571065. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    4. Alhazzani W, et al. Surviving sepsis campaign: Guidelines on the management of critically ill adults with coronavirus disease 2019 (covid19). Intensive Care Med. 2020;46:854887. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    5. Whittle JS, Pavlov I, Sacchetti AD, et al. Respiratory support for adult patients with covid19. J Am Coll Emerg Physicians Open. 2020;1:95101. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    6. Kelly FE, et al. Fire safety and emergency evacuation guidelines for intensive care units and operating theatres. Anaesthesia. 2021;76:13771391. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    7. Wood MH, Hailwood M, Koutelos K. Reducing the risk of oxygenrelated fires and explosions in hospitals treating covid19 patients. Process Saf Environ Prot. 2021;153:278288. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    8. Dowbysz A, et al. Analysis of the flammability and the mechanical and electrostatic discharge properties of selected personal protective equipment used in oxygenenriched atmosphere. Int J Environ Res Public Health. 2022; [Internet]. MDPI; 2022 [cited 20250819]. Available from: https://doi.org/10.3390/ijerph191811453. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    9. Yardley I, Donaldson L. Surgical fires, a clear and present danger. Surgeon. 2010;8:8792. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    10. Chowdhury K. Fires in Indian hospitals: Root cause analysis and recommendations for their prevention. J Clin Anesth. 2014;26:414424. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    11. Cooper J, Griffiths B, Ehrenwerth J. Safe use of highflow nasal oxygen (hfno) with special reference to difficult airway management and fire risk. Anesth Patient Saf Found. **2018;33.
    12. Liu D, Xu Z, Wang Y, et al. Identifying fire safety in hospitals: Evidence from Changsha, China. Alex Eng J. 2023;64:297308. Přejít k původnímu zdroji...
    13. Chang MG, et al. Reduced effective oxygen delivery and ventilation with a surgical facemask placed under compared to over an oxygen mask: A comparative study. Anesthesiol Res Pract. 2022;2022:15. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    14. Wróblewski W, et al. Fire safety of healthcare units in conditions of oxygen therapy in covid19. Sustainability. 2022. [Internet]. MDPI; 2022 [cited 20250819]. Available from: https://doi.org/10.3390/su14074315 Přejít k původnímu zdroji...
    15. SGX Sensortech. DS0340 SGXVOX Datasheet [Internet]. SGXSensortech; 2020 [cited 20250819]. Available from: https://www.sgxsensortech.com/content/uploads/2020/04/DS0340SGXVOXdatasheet1.pdf.
    16. Microchip Technology. MCP960X/L0X/RL0X Datasheet [Internet]. Microchip; 2019 [cited 20250819]. Available from: https://ww1.microchip.com/downloads/en/DeviceDoc/MCP960XL0XRL0XDataSheet20005426F.pdf.
    17. Hajovsky R, Pies M, Velicka J. Design and implementation of an iot sensor for high temperatures. In: Kluszczyňski K, ed. 2021 Selected Issues of Electrical Engineering and Electronics (WZEE). IEEE; 2021:16. [Internet] [cited 20250819]. Available from: https://doi.org/10.1109/WZEE54157.2021.9577014. Přejít k původnímu zdroji...
    18. IQRF Tech s.r.o. TR76D RF Transceiver [Internet]. IQRF Tech; 2022 [cited 20250819]. Available from: https://www.iqrf.org/productdetail/tr76d.
    19. IQRF Alliance. IQRF Interoperability IQRF Standard Manuals [Internet]. [cited 20250819]. Available from: https://www.iqrfalliance.org/iqrfinteroperability/.
    20. Hajovsky R, et al. Design of an iotbased monitoring system as a part of prevention of thermal events in mining and landfill waste disposal sites: A pilot case study. IEEE Trans Instrum Meas. 2023;72:114. Přejít k původnímu zdroji...

    Zpět na obsah


    Vnitřní lékařství

    Vážená paní, pane,
    upozorňujeme Vás, že webové stránky, na které hodláte vstoupit, nejsou určeny široké veřejnosti, neboť obsahují odborné informace o léčivých přípravcích, včetně reklamních sdělení, vztahující se k léčivým přípravkům. Tyto informace a sdělení jsou určena výhradně odborníkům dle §2a zákona č.40/1995 Sb., tedy osobám oprávněným léčivé přípravky předepisovat nebo vydávat (dále jen odborník).
    Vezměte v potaz, že nejste-li odborník, vystavujete se riziku ohrožení svého zdraví, popřípadě i zdraví dalších osob, pokud byste získané informace nesprávně pochopil(a) či interpretoval(a), a to zejména reklamní sdělení, která mohou být součástí těchto stránek, či je využil(a) pro stanovení vlastní diagnózy nebo léčebného postupu, ať už ve vztahu k sobě osobně nebo ve vztahu k dalším osobám.

    Prohlašuji:

    1. že jsem se s výše uvedeným poučením seznámil(a),
    2. že jsem odborníkem ve smyslu zákona č.40/1995 Sb. o regulaci reklamy v platném znění a jsem si vědom(a) rizik, kterým by se jiná osoba než odborník vstupem na tyto stránky vystavovala.

    Ne
    Ano

    Pokud vaše prohlášení není pravdivé, upozorňujeme Vás,
    že se vystavujete riziku ohrožení svého zdraví, popřípadě i zdraví dalších osob.