医疗设备技术保障APP系统的开发与应用

刘欣卓，杨永林，叶友巧

南京市妇幼保健院 设备科，江苏 南京 210004

引言

妇幼保健机构是为妇女儿童健康提供服务的专业机构，在促进孕产妇和儿童健康、提高出生人口素质方面发挥了重要作用。随着我国经济的发展，妇幼保健服务需求的快速增长，尤其是二胎生育政策的放开，我院的规模包括医疗设备的种类和数量都在急剧增加，为开展保健、医疗、教学和科研工作提供了设备保障。

为了实现我院医疗设备精细化和科学化的全面管理[1-3]，我们开发的电脑版医学装备管理系统已在实际使用，主要包括医学装备的档案管理、维修管理、资产管理、大型医学装备的使用与效益分析管理、质控管理、风险管理6大管理模块以及附件模块与系统维护模块（含供应商档案、人员档案、部门档案等信息字典等）[4-5]。随着智能手机的广泛使用和网络覆盖的普及，移动医疗应用程序已在临床科室广泛使用[6-8]。为了更快速、便捷地使用手机进行设备查询、维修报单、维修接单以及设备维护巡检质量控制和成本效益分析等[9]，实现移动办公，我们进一步开发了一款设备管理的手机移动APP软件，来对医院设备的维护巡检保养进行现场化、实时化和便捷化管理，以期更好地服务于医院临床科研部门。

1 目标分析

根据我院医疗设备管理制度和现有管理系统对设备维护巡检保养的要求对手机APP设备管理软件进行目标分析，明确手机APP设备管理软件的设计目标包括以下内容：① 院内临床工作人员和设备科管理人员可以通过PC和手机APP采用同样的用户名和密码登录设备管理系统，查询院内所有医疗设备的基本信息和供应商信息；② 当医疗设备出现故障时，临床设备操作人员可以通过APP随时报修故障情况，设备科维修人员可及时接单进入维修处理流程；③ 手机APP可实时记录设备管理人员对设备的定期维护和巡检保养过程，实现医疗设备的现场管理；④ 利用APP进行大型医疗设备的效益分析。

2 系统开发

2.1 开发软件和工具

手机APP设备管理软件应用于我院医学装备管理系统的外网设备，是基于Android智能手机的APP软件，工作人员可以登录设备管理系统的Web服务器网站下载安装程序，安装到自己的智能手机或平板电脑上，通过数据通信或Wi-Fi等实时连接设备管理系统的Web服务器进行数据通信[10-11]。

软件利用Java语言开发，主要采用Net flix工具作为软件开发工具，并以微服务开源框架Spring Cloud作为基础架构来形成完整的服务体系，不同的使用者可以通过Eureka服务发现框架和Zuul网关服务对不同的服务要求进行实时交互，并通过客户端软件进行实时呈现，完成用户对医疗设备相关数据的及时操作。

2.2 网络架构设计

在我院电脑版医疗设备管理系统的总体架构设计时，网络系统部分作为整个系统的技术设施支撑部分，采用模块化、层次化的结构设计，保证网络系统本身的高性能、高安全、高可靠、可扩展性以及与其他各个系统模块良好的兼容性。因此，我们把提供基础服务的应用服务器和数据库部署在医院内网，内网用户可直接访问，外网用户则使用该APP设备管理软件通过代理服务访问数据并进行修改，其中，内外网之间通过网闸通信的隔离处理，并使用代理服务器的数据交互实现数据处理的安全和可靠。在数据访问时，该软件通过mybatis数据库查询、存储框架和基于Web服务的rest接口访问数据库（图1）。

图1 内外网管理系统交互图

3 系统功能设计和应用

登录手机APP设备管理软件，首页有四个可左右滑动模块，主要功能有基本信息查询、维修报单列表、维护巡检质量控制及效益分析四个模块。

3.1 基本信息查询

院内人员可通过输入设备编码、设备名称、科室、价格区间、规格型号等多种方式进行设备基本信息查询。在进行供应商查询时，可便捷地查询到供应商名称、联系人、供应商类型等信息。该系统方便了医院相关人员即时获得需要的设备相关资料，给设备相应工作的实施和决策提供了必要的信息。

3.2 维修报单列表模块

该模块的下级菜单可显示报修设备列表、处理状态、已接单和已完成数量。临床和科研科室的设备使用保管人员通过手机APP登录系统，在系统中输入设备名称和设备编码等信息选择定位需要报修的设备，并描述具体故障原因后提交。设备维修人员会接收到短信平台发送的短信提醒，及时通过手机APP或电脑端接单。短信提醒功能保证了维修人员在手机未连接移动网络和APP软件未打开时及时接收、反馈报修信息。根据设备的故障描述，维修人员及时到达现场进行检查，可判断进行自修或通知厂家或第三方公司进行维修。维修人员通过手机APP可随时变更维修状态。维修流程完成后，临床科室可对本次维修进行验收及评价。维修报单列表如图2a所示。设备管理人员通过对设备在一定时间段的维修频次、故障原因、报修部门进行统计，可分析设备维修频次高、报修较多的类别和科室，为院领导及使用部门负责人提供决策支持。

图2 APP报修状态和维护巡检界面

3.3 维护巡检质量控制模块

该模块是目前该手机APP软件的最重要功能模块。维护巡检流程包括巡检计划制定、实施和验收三个步骤。同时可显示历史巡检记录。巡检流程的制定和实施由设备管理和维修人员进行，验收要求由临床科室人员进行并确认。在进行巡检计划制定时，根据设备管理制度，按照不同设备的维护巡检周期，通过多种方式查询并批量选定需要巡检的设备，制定计划巡检的日期。计划制定后，在需要巡检的每一台设备基本信息项下可显示巡检日期、制定人的姓名和科室。

巡检实施阶段，该工作由设备维修工程师进行。手机APP软件可记录实施详情，包括实施时间、实施科室和实施人。巡检详情，见图2b。当确认巡检开始，系统即记录开始时间，手机页面上宣示的巡检要素有以下几个方面。

（1）安全要素。引线、插头、连接器有无氧化或破损；接地电阻或漏电电流是否正常；机械连接部件有无松动、脱落、破裂。

（2）外观要素。外观是否整洁、无缺陷；按钮、按键、开关是否松动或破损；导联、探头、电极或管道是否连接正常；附件有无短缺。

（3）性能要素。自检能否通过；基本功能是否正常；数据结果有无明显差异；记录器、显示灯是否正常；报警功能是否正常；电池是否可用；润滑加油；管道、过滤网清洁；机内、机外灰尘清除。每项下设四个选项：合格、修复、可用和待修。巡检时判定每一项的巡检结果，完成后进行保存（图3a）。对于计划的完成情况，系统设有验收步骤，可单项验收，也可批量验收，验收时记录验收时间、验收科室及验收人姓名。验收人需手写签名确认，完成整个巡检流程。巡检历史记录可回看（图3b）。整个巡检流程同步写入内网数据服务器中，并可在电脑端进行调用和查询。

图3 APP巡检记录和巡检历史记录界面

3.4 效益分析模块

设备运行相关数据可供设备效益分析使用，尤其是中大型医用设备的收益情况。在内网医学装备管理系统中有专门的模块进行设备的效益分析，包括效能分析、能耗统计、运行监测，可查阅设备开关机时间、使用时长、开机率、电流波动、电量统计等。同时支持手动数据输入和对接医院信息系统、医学影像信息系统（Picture Archiving and Communication Systems，PACS）等管理系统直接进行数据抓取。直接抓取数据的方法为通过PACS厂家提供相应设备的软件接口，并封装成可读文件，如pacs33.dbo，通过医学装备管理系统调用该文件，根据日期和设备编码两个关键字将其中有用的关键字重新定义和取出，并建立一个临时表，将替换完关键字名称的数据存入表中（图4a）。

图4 效益分析模块描述

手机APP设有效益分析模块，包括效益详情、历史统计报告和维修成本三个选项（图4b）。院领导可通过该模块掌握设备盈利情况，为老旧设备报废，新增设备采购的需求提供理论依据。并可帮助医院提高资源利用率，减少不必要费用支出，避免设备闲置、资源浪费等情况出现。

4 系统可靠性分析

4.1 数据可靠性

手机APP设备管理软件数据库采用定时备份的机制，数据库备份默认保留近30 d，由服务器在业务负载较低的时间自动执行备份机制，对业务系统影响小，并无须人为因素干预，安全、快捷、简单。同时，该APP软件可同步内网医学装备管理系统数据库和功能授权，登录时进行数据查询权限检查，并防止伪造身份和越权数据访问，确保各岗位人员只能查看自身工作相关的数据。对于敏感数据可加密传输，防止数据被窃听或篡改[12]。

4.2 应用可靠性

手机APP设备管理软件的各个子应用服务的可靠性由Spring Cloud微服务架构予以保障，其将一个完整的应用从数据存储开始垂直拆分成多个不同的服务，每个服务都能独立部署、独立维护、独立扩展，服务与服务间通过RESTful API的方式互相调用。当系统中有少量应用服务器因意外而停用时，其他应用仍然能够继续提供服务，从而保证了应用的可靠性。与此同时，因意外而停用的服务状态可以被运维服务监控到，从而可以快速处置。

5 应用效果与分析

手机APP设备管理软件在实际应用中可与我院电脑版设备管理系统报修巡检信息进行实时交互、数据互用，实现了医疗设备维护巡检全过程的融合状态。

该软件在2018年初投入使用后，报单列表显示的设备全部报修为2500余次，包括了软件未启用前电脑版医学装备管理系统的报修数据，其中手机APP软件启用后为1700余次。电脑版管理系统无法实时记录维护巡检过程，手机APP软件启用后完成并记录的设备维护巡检过程为1400余次，涉及全院在用医疗设备，并已同步写入电脑版管理系统（表1）。由电脑版管理系统统计的2017年开始每季度的设备报修率柱状图（图5）。

表1 2018年1月—2019年6月设备巡检统计

图5 2017年1月至2019年6月设备报修率季度统计

从图5中可以看出，在2018年正式使用手机APP软件后，通过比较2017年、2018年和2019年不同季度的设备报修率即故障率，发现每个季度的设备故障呈现逐年下降趋势，这说明设备的维护巡检保养工作通过计划制定、实时记录维护过程、验收管理等实施良好，规范了设备维护巡检保养制度及过程，有效降低了设备的故障率，延长了设备的使用寿命，提升了设备管理科室软实力，进而为医院创造更好的经济效益与社会效益[13-15]。

同时，该软件方便了设备科与临床使用科室进一步双向管理并共同监控医疗设备运行情况。设备科工程师可以随时随地查看临床科室设备报修情况，包括报修科室、设备报修数量、未处理报修单、已处理报修单。所有报修可以做到及时报修、及时响应。

6 总结与展望

医用设备是医院的重要资产，维护其正常运行，及时迅速对故障作出反应并及时维修是医院设备管理的重要内容。因此，医院设备管理APP系统的应用，可以有效地实现医疗设备维修维护巡检的移动化、现场化管理，是设备管理信息化和便捷化的有效手段，是我院医学装备管理系统内网的有效补充。在该软件中，设备维护巡检要素为通用型，尚未根据不同设备的特点制定巡检内容，也未涉及使用的巡检工具。为进一步做好做细设备维护巡检工作，利用手机APP现场操作和记录的便利性，后期将针对不同种类设备的特点进行个性化的维修维护和巡检要素设计，并将发现的问题进行统计和处理，完善重要医疗设备个性化维修和巡检内容，确保这些设备的正常运行，充分体现应用手机APP工具进行设备维护巡检的使用价值。

手机APP效益分析模块界面设有效益详情、历史统计报告和维修成本三个选项。因设备运行记录数据量巨大，我们电脑版管理系统的效益分析尚需要根据各类不同数据进行半人工统计，因此我们尚在完善设备效益分析统计结果同步至手机APP工作，以方便移动化、实时化的查询。同时，我们在APP设计时预留了设备定位等功能模块[16]，在医院对相应设施进行铺设和改造后可实现该功能，以实现对设备实时定位、电子围栏、轨迹记录、异常报警等功能，通过简单操作即可掌握设备实时情况与位置，特别是急救与生命支持类设备，为应急预案执行提供支持，从而进一步加强医院设备的精细化管理。