基于物联网的区域性医疗设备云管理平台的实践与探索

【作 者】曹辉，尤健，郑蕴欣，陈颖，李斌，陈睦

1 上海申康医院发展中心，上海市，200041 2 上海交通大学附属第六人民医院，上海市，200233

0 引言

目前公立医院大型设备购置由政府“买单”，因而需要从严控制设备配置，制定严谨、科学的大型医用设备配置规划，发挥卫生资源综合效益。以乙类大型设备为例，截止2014年底，全国CT每百万人口拥有量已达到13.1台，而美国为40.97台/每百万人，韩国为37.09台/每百万人，我国大型医疗设备的保有量仍处于偏低水平[1]。有些医疗机构门急诊量大，部分设备超负荷运转，出现利用过度情况；而部分医疗机构的设备使用率严重偏低，总体利用率＜50%[2-4]。

近年来，借鉴应用现代物联网技术，实施医院医疗设备大数据挖掘、云计算处理及应用，已成为实现现代医院资产运营精细化、科学化管理不可或缺的组成部分[5-7]。上海申康医院发展中心作为医疗改革上海模式的执行载体，自2010年起建立市级医院大型医用设备预算项目库，逐年加大对市级公立医院大型设备配置的预算资金投入，如何合理、有效的资金投入，进而实现资源的最优化配置，成为困扰财政等预算主管部门的首要问题。因此，本项目主要以掌握大型医疗设备的配置及应用的实际情况，调研市级医院大型医疗设备配置过程中面临的突出问题，运用有效的论证方法和评估工具进行科学分析，为相关部门提供配置依据。

1 区域性医疗设备管理探索

1.1 实现动态监管

研究建立医院医疗设备全生命周期云档案，为各级管理部门和医院实现有效监管提供抓手。实施医疗设备预算、采购、使用、维修、保养、计量、质控、效益、盘点等信息的动态监管，为现代医院医疗设备管理探索出一条行之有效且极具可操作性的道路。

1.2 促进管理规范

通过互联网+云平台，建立申康中心、医院、使用者等多个层级的实时智能平台，向前可向卫生、财政、市场监督等主管部门延伸，推送不同层级的业务流及分析报告，供行业监管、预算制订、效益评价、使用追溯等；向后可向医院使用、管理部门，设备生产、维修、经营企业延伸，实现资产的“阳光管理”，优化资产管理流程，提高资产运营效率，促进管理规范。

1.3 设备云数据库

通过大数据处理方法，建设医院设备云档案，实施单个医院与区域医院集团设备数据监控及使用，实现跨区域、不受访问终端限制的多角度协同、覆盖医院设备全生命周期的动态设备管理库。

1.4 智能物联技术

通过智能终端联网自动获取大型医用设备运行日志、电气参数、环境参数等实时动态数据，包括设备电压电流变化、开关机时间、扫描病人数、设备功能使用率、故障代码等，运用大数据算法进行分析，在动态管理平台上为用户呈现可视化的分析结果。从而为设备的安全、质控、使用效率效益分析等提供数据支撑。

2 系统架构及权限分级

2.1 系统的整体部署

在遵循整体性、法制性、规范性、实用性的总体设计思想的基础上，云管理系统采用移动互联网技术来实现数据的网络化管理。设备数据在录入与检索的过程中使用GnuTLS传输层加密。单条数据借助远程方式实现录入，汇总后的全量数据定期、实时同步至医院内部的服务器，对于后台数据的操作通过加密狗和身份识别双重鉴权，在医院内部的服务器上进行数据处理，并做相应的日志记录和数据保护。

通过建立有效的HTTPS连接后，将跳转到微信扫码登陆页面。只有被管理员授予足够的权限并建立了与微信OpenID关联的用户，方可使用扫一扫功能登陆后台管理系统。微信扫一扫功能仅在系统流程中完成OpenID一致性校验，然后通过API 回调系统，是标准的OAuth 2.0验证行为机制，系统对于微信是隔离的、安全的。

系统内的权限分为两大类，管理员与授权用户，均需通过授权后方能登陆系统。管理员可新增授权用户，并对其以“科室”及“设备类型”两个维度指定增删改查的细分权限。授权用户不可对授权范围内的可视数据进行导出操作。所有用户的操作记录均以操作日志的形式被记录在案并可导出，以备查询用于审计风控。

2.2 权限的分级管理

2.2.1 对于申康医院管理中心

具备全局权限，可以查看区域内所有医院的大型医用设备数据。并且实时可以查看设备运行、维护、台账管理数据等。对于设备的台账管理数据，申康医院管理中心可以进行编辑和更改，也可以要求下属区域内各医院自行编辑和录入相应设备信息，系统会详细记录下来相应数据的编辑更改历史，一旦完成编辑更改，申康和区域内各医院均可在权限范围内同步查阅。对于由各医院设备使用者产生的设备运行和维护数据，申康医院管理中心仅具有查看权限，并不可以执行修改和相应操作。

2.2.2 对于区域内各医院权限

仅具备自己医院的数据管理权限，并且可对医院用户分等级授权查阅和编辑，比如资产管理员可以编辑设备基础资产信息，而维修组人员可以执行设备维修的记录操作等。对于由物联技术终端实时采集的设备运行数据，则仅有查阅权限。

3 系统的实施效果

3.1 建立大型医疗设备标准化云台账数据库

经过半年试点部署，实现了申康管理区域内25家三甲医院大型医院设备的云平台数据录入，通过为每一台设备粘贴动态链接二维码，现场采集设备的配置证照片、全景照片、铭牌照片、注册证照片等，设备与云台账通过动态二维码关联。同时系统识别出注册证信息后即可对应关联到医信云服平台的医疗器械标准通用体系数据库，完成医疗设备精准信息的完善。MDISP数据库里会包含医疗设备的通用名称、品牌、型号等，避免设备信息不标准、描述多样导致的数据无效，无法深入分析和发掘数据的现象发生。同时还包括准确的CFDA注册证信息如标准名、注册名称、品牌、型号、厂商、注册证有效期等。提供符合国家CFDA规定的编码分类方式，包含《医疗器械监督管理条例》（国务院令第650号）医疗设备风险程度分类情况，同时支持大型医疗设备相关电子文档的便捷存储和查阅管理，如合同、说明书、操作手册等，以及包括账务、技术资料、计量、质控、维修等在内的档案，使医疗设备数据精准可追溯、可分析。再结合云计算和移动互联网+的便捷性，日常管理工作可随时在手机端录入，避免了二次输入的遗漏和错误，保证设备档案的准确性和动态更新，使对设备配置情况一目了然。申康大型医用设备数据库信息截图详见图1（a）～（c）。

3.2 医疗设备规范化流程管理

图1 申康大型医用设备数据库信息截图Fig.1 Screenshot of large medical devices database

图2 便捷和规范的医疗设备日常管理Fig.2 Convenient and standardized daily management of medical equipment

图3 数据使用分析结果Fig.3 Results of data analysis

基于医疗设备云数据库，区域内各医院可在权限范围内，通过手机端和PC端进行规范化管理，如台账查看和编辑、报修接修、工程师巡检维护、PM、设备入库录入、验收等。可在手机端实时查看所负责设备的整体状态，不受时间和地点的限制，无论是在出差、开会、外出等各种情况下，均可以实时便捷把握设备的整体状态，便于紧急状态的处置，极大提高了医疗设备的管理效率。便捷和规范的医疗设备日常管理见图2。

3.3 实现医疗设备运行数据的实时在线

通过联网自动获取设备运行日志、电气参数、环境参数等实时动态数据，并在设备管理云平台上动态呈现，详见图3（a）～（d）。包括设备电压电流变化、开关机时间、扫描病人数、设备功能使用率、故障代码等数据，运用大数据算法进行分析，从而为设备的安全、质控、效率效益分析等提供数据支撑。

3.4 建立医用设备动态管理呈现平台

基于标准化云数据库信息和智能物联终端采集的数据，实时呈现动态管理，如在用设备数、运转设备数、子类设备分布情况、台账基础信息、配置证信息、品牌分布、CT和MRI使用效率趋势等。上海申康医院发展中心大型医用设备动态管理界面见图4。

图4 上海申康医院发展中心大型医用设备动态管理界面Fig.4 Dynamic interface of Shen Kang large medical devices management system

3.5 多角度数据分析报告

每季度出具数据报告，定制多角度可视化报告，为管理决策提供数据参考。

4 讨论

近年来，云计算、物联网等新一代信息技术被广泛应用，各类数据正以前所未有的速度增长[8]。医疗行业，特别是医疗设备数据容量飞速增长，选用合适的软硬件实现医院资产智能化管理，是目前面临的首要问题[9]。现代医院管理急需接入大数据物联网技术，创新模式和理念，深化医疗设备大数据应用和实践，为现代医院集团管理提供个性化数据咨询和科学管理解决方案，从而为各层级的管理决策提供科学支撑[10-11]。本次管理实践利用移动互联网和物联网的先进技术，探索区域性医用设备管理。实施过程中也遇到一些挑战，如医院管理习惯的改变引起一线人员配合问题、物联网技术发展的阶段性等，如何更好地保障物联网终端数据采集的普及以及对数据的深入分析呈现等，还有待后续深入研究。