基于NET技术实现APP医疗设备管理系统的研究

徐进就，胡晓庆

解放军第923医院 a.医学工程科；b.泌尿男性科，广西 南宁 530023

引言

随着医学工程近年来的快速发展，医院工程科室积累了大量设备相关的电子材料：如维修信息、计量质控信息、设备报废信息、设备教程等。传统的纸质储存方式和单个表格数据形式展示已无法为医院精细化管理提供数据支撑。而整合临床设备数据是一项枯燥、机械且乏味的工作，大部分整合的数据都仅作为备份储存，可复用性不高。而通过移动互联网数据采集管理平台能够给予个体完整的数据分析库，为临床诊断及治疗甚至于科研方面提供了大量、连续的数据资料，奠定了大数据分析的坚实基础[1-2]。此外，随着设备软硬件技术要求越来越高度集成化，无论医护人员还是工程师，仅靠一两次的培训就想将设备操作知识学习到位是非常困难的，需要充分调动和激发设备操作人员的积极性和主观能动性。目前众多医院都拥有专业的设备管理系统，但是系统设计思想都仅限于用电脑作为交互对象，由于医护人员工作的特殊性，不能做到类似在电脑旁来查阅或处理设备相关的信息，若设备出现状况，不能立即将现场情况报修给工程人员，等医护人员通过电脑报修时，期间就错过许多有参考性的设备现场信息，所以电脑作为交互对象有它的局限性和缺陷。手机是最常用的通讯设备，人们习惯用手机作为记事储存器，将日常事物通过文字、图片、视频等方式储存起来。若把手机应用于设备管理系统中，将相关的设备信息和业务通过手机APP进行显示和操作，在线与院里各设备管理审核部门无缝隙链接起来，做到设备电子管理规范化、强制化和流程化。

1 系统设计

1.1 系统开发环境

系统采用B/S模式（浏览器/服务器），基于ASPX.NET技术做后端服务端数据，用静态技术HTML5做手机APP客户前端，支持Android、IOS两大手机平台系统。通过SQL数据库作为存储我们医工科的数据库，Win2003系统作为放置服务端数据平台。APP客户端通过NET技术提供的ashx静态接口文件处理前后端的信息交互，如图1。

图1 系统平台设计示意图

1.2 系统的设计及分析

基于设备的生存周期管理定义[3]以及科室对医疗设备功能需求，本系统设置设备验收、培训、检修、计量质控、报废五个功能模块，用户在使用APP访问系统数据库时，根据工作职责的不同分别设置工程人员、临床医护工作者及院领导三个角色，每个角色在登录系统APP时，系统根据用户权限，显示出相应的应用界面。院领导或工程人员可以拥有全院设备各模块信息全权的浏览权限，而科室只能浏览本科室设备的相关信息；使用人员登录后，还可通过手机APP在线扫码，可直接获取单台设备的各模块信息，并且还可以进入维修业务和报废业务的流程化申请报批程序中，如图2。

图2 手机App端实现功能设计

1.3 设备验收模块

设备信息采集一般包括设备名称、型号、编号、科室、厂家资质、出厂日期、购置日期、验收日期、设备运行状态、设备图片、教程附件等，如图3所示。通过系统后台，将这些信息录入到设备基础信息库，并定义每台新设备唯一的序列号，待信息录入完毕后自动生成二维码图片，使用时将该图片打印粘贴到相应设备明显处，设备的其他功能模块以设备序列号作为数据库外键索引，引导系统扫码识别模块。

图3 添加设备基础信息页

1.4 设备维修模块

通过手机APP前端进行统一的设备报修流程，科室进入APP程序通过选择设备“扫码报修”功能，扫描设备仪器上的二维码开始建立电子维修表格，系统会自动导入设备基础信息，医护人员的工作只需填写故障现象。通过手机照相功能上传设备当时的一个状态（可以是若干图片或者一段视频）；工程人员通过查看并受理报修申请，根据维修的一个状态，APP系统将字体颜色分为“蓝色”“绿色”“黄色”“红色”，分别代表“未受理”“已受理”“延期”“报废”四种状态，工程师可根据颜色区别工作的优先级别，选择进入维修受理页面，查看报修内容，并定时更新维修的进度，如图4。

图4 设备报修流程图

1.5 设备计量质控模块

2014年重新完善修订最新颁布的《医疗器械监督管理条例》要求对第一类、第二类医疗设备必须出示质量合格文件[4-5]，我院每年都对强检目录范围内的各种强检设备进行定期检查，存在大量计量质控数据档案。这些数据作为大数据分析的素材，可以帮助监控设备的健康状况，对作预防性维修方案提供坚强有力的依据。通过设备计量质控模块的后台操作，将检测结果录入到系统里，由前端APP进行数据共享，院领导、工程人员、医护人员都可以了解我院每一台强检目录内设备的健康状况，检测结果报告，并通过系统，可提前通知临床科室将即将到期的强检设备送往设备科进行定期检测。

1.6 设备报废模块

当设备性能无法满足临床要求或者维修价值高于自身价值时，使用科室可向设备科提交设备报废申请，通过手机APP扫码设备二维码，进入APP报废电子流程如图5所示，工程人员到现场确认设备状态，采集报废时设备的状态图片和最终安置的位置图片，将包括其核验后的工程意见一同更新并继续经其他审核部门进行报废流程完善。根据设备报废规范，设备在经设备科初步核验后，基于设备报废级别设定的价格规定[6]，除了设备科外，还需逐级审核，各部门可以通过手机APP对设备报废信息进行进度查看、反复核实，并持续将各部门的意见信息更新到报废电子流程，直至所有部门通过审核后，经由设备科最终结束电子报废流程的最终确认。由于设备报废流程是一个复杂、持久的操作，审核期间，设备科必须要经过各部门审核一致通过后才有权对报废设备进行拆卸、变卖、丢弃[7]，所以通过手机报废模块，可避免由于报废周期过久导致设备信息丢失或失全。

图5 设备报废流程图

1.7 设备培训模块

在实际工作中，我们经常发现，临床科室报修的所谓故障有相当一部分属于“伪故障”，即由于操作不当或违规操作导致的设备非正常运行, 这就提醒我们要重视设备的操作和保养培训工作。除了新设备的学习, 还要不定期的对在用设备进行“二次培训”[8]。设备培训模块由文字、图片、视频组成，采用电子技术分布手册标准[9]，将设备教程、维修、经验、前沿技术等素材通过图片切割、篇章文字录入等方式将设备培训资料细分为一个个最小单元，如图6。从医院各级领导到设备管理部门、临床医技科室通过手机APP可从后台数据库随时查看设备的培训资料，系统可通过条件引擎精准查阅到所需的资料，也可通过扫码，直接定位某单一设备，不仅学习该设备的操作，也可在设备遇到故障时候利用APP的快速查阅帮助解决实际问题。

图6 设备资料库组成

1.8 设备大数据构架设计

设备大数据信息包含设备基础信息、维修信息、计量质控信息和报废信息，按照倒金字塔模式将四大信息块进行分层并由下往上进行信息累计堆叠，越是高层信息聚合量越大，最终将维修经验、设备的计量质控大数据、设备技术资料、个人经验、前沿技术等有用的资料以图片、文字、视频等方式汇集提供给顶层的设备资料库，如图7。当使用者需要查阅资料可通过手机APP，通过搜索引擎可做到精确查阅，而且也可通过“选择模块+扫码”可直接查阅至某设备的信息库。通过大数据架构，解决以往“数据想用却找不到”“找到却还需继续翻找需要的部分”“想学习资料却锁在档案室”的尴尬界面。

图7 设备大数据架构图

2 关键技术

2.1 二维码生成和扫码功能的实现

二维码的生成是一个2D矩阵型，由特定的几何图形按一定规律在二维方向上分布黑白相间的图形记录数据符号信息。二维码的优势在于二维码的平台是基于手机，用的是网络技术进行扫码识别[10]。二维码利用静态前端技术语言进行开发，其中JQUERY是一个快速开发、语言规范更为简洁的JavaScript代码库，其特点是用户可利用开放的JQUERY库里各种已打包好的插件进行自行开发项目。QRCode.js就是一个用于生成二维码图片的JQUERY库插件。通过引用该插件开发可生成所需的二维码。在建立新设备基础信息录入时，通过一定规则后台系统自动生成一行序列号，该序列号通过QRCode.JS命令“MakeCode（序列号）”即可生成二维码图片，用户通过手机APP选择“模块ID”+“扫码”，即可获得各层数据模块的入口。

手机二维码扫描技术是通过调取手机的摄像头，利用HTML5技术中MUI技术进行手机扫描开发。HTML5是由万维网联盟HTML最新修订版本，其标准是XHTML2.0，其新引进的语法特征能够在移动设备上支持多媒体，能更好地适应移动端设备[11]。MUI技术具体的命令介绍如表1，其中命令Barcode是设置将手机摄像头变成扫描控件的样式和构造，令摄像头焦距形成一个扫码框，可以对二维码自动的聚焦和识别二维码中的序列号。而二维码若是存在手机的一张图片，则需要用另一命令barScan进行打开手机相册，获取图片二维码并自动识别码中序列号。

表1 MUI二维码关键命令

2.2 数据导入导出功能

系统通过导入导出功能，数据以XLS后缀的EXCEL表格形式进行导出导入，有利于铺助工程师在办公时候和办公软件office进行数据自由切换，增加工作灵活性、机动性，符合设备科复杂多样性的工作需求，如图8。

图8 设备基础信息列表

数据导入技术在于引用OFFICE办公软件的Microsoft.ACE.OLEDB库，服务器基于ASP.NET语言通过命令“OleDbConnection”对Microsoft.ACE.OLEDB库进行连接，要求导入的数据列名和数据库的数据表列名一致对应，通过ASP.NET文件上传控件FileUpload对EXCEL表格数据进行导入数据库操作。

数据导出则需要将WEB默认的GB2312字符编码格式变成UTF-8编码，防止EXCEL导出的字段出现乱码，ASPX.NET运用类库IO数据流处理StringWriter和HtmlTextWriter命令将EXCLE表格字符串转变成ISO互联网识别的IO数据流，再通过ASP.ENT控件GRIDVIEW作为数据载体将数据以EXCEL表格形式导出。

3 应用效果

自2019年10月至2020年3月，系统投入临床使用，针对系统线上的使用率和资料库共享情况分别作了线图和饼图来进行数据对比，如图9。在系统初投入运用期间，由于考虑临床医护人员操作习惯转变需要时间适应，系统在2019年10至12月期间一直处于试用阶段，临床还是倾向于使用电话作业。于2020年初开始，全院强制使用APP系统后，线上报修业务呈递增方式，电话报修从每月报修165单/月降至30单/月，经调查，其原因一是年纪较大的一批医护人员还未能熟悉掌握手机APP平台的操作，二是借着报修电话掺杂着其他业务以及一些技术手册专业术语问题的请教等。而线上报修从2019年10月的0单到2020年2月一直维持着190～198单/月的饱和状态，说明线上业务已开始被使用者接受，系统的设计理念是符合临床的实际需求的。分析设备资料库共享情况可得，在未开通APP系统之前，资料库通常都由设备科负责储存，大多以纸质版进行封箱存档，许多资料没办法得到很好的利用和共享，通过分析可知，设备操作的阅读量超1/2，证明目前的临床设备的一个复杂性程度，多数人都需要通过反复学习设备操作来巩固记忆；另外，在实际设备出现故障时，临床第一时间会通过APP里的技术手册做简单的故障处理，未解决的情况才会通过线上报修，临床逐渐充当了设备管理员的角色。维修和计量质控模块阅读量占比达1/4，经调查，超80%的临床护士都认为维修和计量质控这两个模块跟他们的设备管理业务紧密相关，临床必须每天掌握自己科室设备的健康状况和去向；计量质控模块由于有APP线上系统的监督，导致临床科室自觉做到定时翻看自己科室的设备的计量质控情况，按时将即将过期的设备送往设备科。

图9 2019年10月—2020年3月系统数据表图

4 讨论

随着时代的发展，设备科精细化管理逐渐引入到医院管理中，我们不仅需要与时俱进，实现电子信息化[12]，而且随着设备管理工作的复杂化、范围广的特点，设备保障信息化仍需不断发展。目前设备管理出现许多新技术和新概念，比如设备交互式电子技术手册的研究、继续开发二维码技术在设备管理方面的优势、医疗设备预防性维修新概念、医疗设备计量质控管理策略等[13-16]，但却尚未研发过一款适合医院临床、院方、设备科三方关于设备管理业务融合在一起的手机APP。设备科的工作无论如何发展，都必须围绕着设备的生存周期来进行管理，且需要各部门之间的相互配合来共同完成管理工作。利用手机平台APP的优势，不仅可以把设备科各类工作进行功能分类归纳，还可以将各种管理新技术、新理念进行整合并添加到我们的APP系统里，以APP手机平台为基础，后期还可继续挖掘更多设备管理铺助性功能，善于利用网络WEB、多媒体、物联网等前沿技术不断扩展和充实设备科的各项业务，实现工作精细化的高质量管理。