基于医学装备物联网大数据的智能管理研究*

夏 科,陈 星,张 赐

（南充市中心医院·川北医学院第二临床医学院,四川 南充 637000）

随着医疗卫生意识和医院的医疗水平不断增强,医学技术的现代化发展高度依赖于科技人才和先进的医学装备。医学装备作为教学、科研、治疗等技术的物质基础,在现代医学诊疗服务中占有举足轻重的地位,促进了医疗科技水平的快速发展。医学装备的配置和运行是反映医疗机构的智慧程度、医疗救治能力和诊疗水平的重要指标。[1]

医学装备的核心构成和功能定位日新月异,信息化程度不断加深。[2]但是仍存在医疗设备使用效率低,甚至闲置等情况,造成了社会资产的巨大浪费。而现有管理手段还停留在基础的资产管理层面,已不能满足现代医院的精细化管理要求。利用物联网、大数据、5G等现代信息技术手段对医疗设备的论证、在用、效益、安全、评价等方面进行精细化管理,提高设备使用效率和效益就显得更加迫切。

1 智慧物联

医疗领域的智慧物联就是在信息化系统管理的基础上通过现代化感知手段和智能装置技术,对医学装备进行感知识别、实时定位,并利用网络传输互联、云计算来实现设备与流程的匹配,以达到对其实时控制、降低使用风险,精确管理和设备共享的目的[3]。

按照物联网三层模型开发和设计,智慧物联的主体架构主要由数据采集终端、数据传输网络及数据平台组成。主要分为物联网技术及应用、嵌入式开发、智能视频分析、大数据云计算技术及平台等几大技术体系。

物联网技术及应用：利用物联网技术手段进行数据采集、患者安全、资产和物资管理相关功能控制,实现医学装备的智能定位和精准匹配。

嵌入式开发：体系化创新、学科交叉创新、系统界面。

智能视频分析：采用分布式布局、嵌入式硬件架构,对于输入模块的视频流进行人工智能算法分析,针对客户提出的特定需求,定制化的输出视频分析数据及参与相关功能控制。

大数据云计算技术及平台：云计算基础、云计算管理、云计算安全、云存储。

2 解决传统管理模式痛点

2.1 设备安全及质量

医学装备数量,分布较为分散,流动性大。没有无线监测,导致未能实时监管运行状态,维护保养和维修、报警的处理相对滞后,存在安全隐患。设备使用状态和可靠性,设备质量控制难以完成,无法预测故障和使用寿命。物联网联通医学装备的信息化智能管理模式通过集成电路、无线通信、信息系统、计算机网络等高新科技,把整个医学装备的管理过程变得简单而高效。[4]

2.2 精细化管理

基于设备流动性大、位置不清楚、盘点困难、共享调配困难、设备购置科学性和设备淘汰滞后等问题。智慧物联可实现设备定位、移动端设备实时运行状态监控、设备有效调配、设备准入评价等分析功能,以此提高医务及管理人员的工作效率,辅助领导决策,提升整个医院管理水平。

2.3 后效评价

医院各系统关注重点,数据格式不统一,难以进行设备综合后效评价,缺乏统一的评价平台,评价指标不完善,辅助决策缺乏真实的实时数据支持。物联网技术运用在医学装备管理领域,可实现大数据云平台,智能实时采集,接口及指标标准库,统计分析评价功能,切实起到辅助领导决策作用。

3 基于信息系统的智能管理

以信息系统为基础,贯彻医学装备的全生命周期,从合同签订、安装验收、出入库、维修保养、报废进行统一管控,以及医学装备使用期间实时位置和状态信息。统计设备的故障信息、原因、解决办法,进行数据化管理,为设备的维修及再次采购提供数据支撑,以满足医院的规范化管理和质控标准。

3.1 院内设备流程管理

首先,临床科室在线填报明年预算计划,系统汇总推送至相关管理部门进行论证,确定设备预算计划,通报至各个科室,对采购执行追踪,监控预算执行情况。其次,临床科室根据需求在线申领设备,审核通过后推送至采购领导小组进行审核,论证过会后经由采购办进行招标准备,进行供应商招标。然后,中标的供应商在系统中录入合同信息,医院审核通过后,进行设备配送,医装部进行验收,入库。通过系统对设备进行院内统一编码,建立资产卡片,供应商进行发票的维护。

待设备出库到科室后,临床人员可以在线进行设备的维修申报,医工组根据系统通知对其进行现场运维,在线上传维修信息。医学装备部加强设备的日常管理,包含设备的调配、维保合同执行情况、效益分析、不良事件监管设备折旧、设备报废等管理,完善设备管理流程,提高设备管理能力,输出设备全生命周期报告。

3.2 设备验收

合同签订后,通过订单通知供应商备货,当供应商备货完成后,设备由供应商送至各个分院,医院相关验收员进行验收执行,在线填写对应的验收记录,具体记录内容根据医院需求来进行配置,验收无误,即可进行正式入库操作,入库时根据固定资产分类情况按照国资填报要求进行必填字段校验,满足国家填报要求,支持采购、盘盈、租赁/捐赠等各种入库形式,入库完成后分院的资产情况同步至总院,总院进行统一管理。

3.3 设备档案管理

按照国资委标准进行设备的规范编码,打印设备标签,建立电子台账,展示资产价值情况,包括资产卡片建立、条码扫描、资产发票、资产转移、资产报废、资产外调、资产折旧、资产盘点处理等相关信息,确保资产账物相符。设备卡片记录设备在院的全部记录,包括采购、验收、使用、维修、巡检、调剂、报废的全生命周期,可根据具体要求导出设备的全生命周期报告,真正做到设备无缝管理。资产报废一键处理,经审核后设备自动从科室资产名单中删除,对于由于医疗器械产生的不良事件,提供不良时间上报通道,及时反馈不良事件情况。

3.4 设备维修管理

支持多终端报修,PC机、手机APP、微信小程序均能进行设备报修服务,扫码提交报修单,APP及短信实时提醒,提高维修响应效率,减少设备故障时间,加大医院收益。所有设备故障信息、故障原因、维修方案、维修金额都有详细的记录信息,维修人员的工作量及工作质量可进行实时统计,可多方面分析维修费的流向,详细的数据分析结果让科室自查,设备采购均有据可依,辅助采购决策；故障原因、维修方案记录可让维修人员快速确立维修方案,对技术交流也提供了有效途径。

3.5 预防性维护

针对每类设备,每台设备建议预防性巡检计划,到期自动提醒,对每台设备的外观、电源、运行情况、零部件信息、运行环境、使用记录进行详细记录,及时发现设备的异常故障信息,保证设备的正常运行。

设立常见设备维护保养模板,根据不同风险等级设备,设定不同的维护模板,维护工程师根据实际设备情况建立预防性维护计划,设定预防性维护周期,进行维护预警,定期对设备进行巡查、清洁、保养、关键零配件检查更换、日常安全校验、预防性维修、风险排查等,自动生成维护报告,及时与科室进行沟通,对于有安全隐患的设备及时停用维修,减少不良事件的发生。

3.6 设备发票管理

各个分院设备发票维护可根据设备入库单进行填写,提交总院审核审核后,总院财务进行统一结算,也可查询发票状态（已付,未付）信息,可同时维护多张入库单的多台设备发票情况。

3.7 设备报废

医院对固定资产报废处理一直在加强管理,防止固定资产流失。根据医共体实际情况建立完善的资产报废流程,提供方便的处置方式,多部门协同办公,设备日常维修数据支撑,使报废工作更加合理、科学、高效。

4 基于物联网的智能管理

采用软硬件相结合方式,通过物联网、大数据、5G等新兴技术,获取医疗设备实时状态数据,并融合ERP等系统的基础数据,实现设备定位。建设软件平台,收集设备在院使用期间实时定位及状态信息,统计设备的故障信息、原因、解决办法,进行精准化管理,实现对医疗设备的实时统计、分析,为医学装备的精细化管理和全生命周期管理提供数据支撑,以实现医院各类固定财产的统一管控,达到“实时监控、可视管理、精细管理、提高效率”,满足医院的规范化管理和质控标准。

4.1 硬件技术要求

4.1.1 数据采集系统组成

数据采集系统以LoRa为物联网数据传输骨干网络,向上对接TCP/IP网络,由物联网网关总控软件统一处理所有物联网数据；向下对接物联网采集器设备,通过物联网采集器设备直接对接医疗设备进行数据传输（如图1所示）。

图1 数据采集系统组成

4.1.2 技术路线

服务器端使用Hibernate+Spring+Struts2+Freemarker的架构构建各子系统,采用面向切面编程（AOP）思想,可以使系统结构清晰,使功能开发人员可以考虑更少的问题,也使得系统更易维护和扩展,同时降低系统耦合度并且提高了软件可维护性。

4.1.3 位置服务

通过万维网地图服务获取展示能力及放大、缩小、移动视图等基础操作。可满足基本万维网地图服务的全部要求,同时也应支持获取地图要素信息的操作,实现对多功能采集器的地址进行管理。RFID网关和蓝牙定位装置安装时进行统一维护楼层和房间信息,采集器设备在与对应网关或者定位装置实时通信时获得相应的位置信息,将这些数据发送到服务器。

4.2 软件平台功能

与医院现有信息系统（PACS、ERP等）无缝对接,实现对医疗设备实时使用状态进行监控,实时动态管理设备使用过程,对医学装备进行动用性分析,使用效益,为医学装备的论证和决策提供数据支撑,对呼吸机生命支持设备实现定位、应急调配,系统具备pc功能道管理。

4.2.1 设备实时监测大屏——驾驶舱

全面监测医院设备运行状态,实现对系统数据的综合展示,设备实时数量监测,报警监测提醒,主要科室设备使用效率展示等。

4.2.2 设备统计分析模块

实现使用峰值统计,使用效率,使用状态统计报警数据的收集与分类统计等。

4.2.3 设备调配功能实现设备列表查询及详细查询,并实时定位。能够集中查看指定设备当前闲置情况及分布情况,支持应急调配。

4.2.4 资产管理——集成ERP系统

系统实现医疗设备全生命周期管理功能,完成系统之间的无缝对接,另可支持批量导入设备的静态资产信息,支持app扫描二维码进行资产自定义查询功能,实时查看设备资产信息明细的功能,支持设备的导入和删除,支持以资产卡片的形式展现。

5 结束语

医学装备管理是医院管理不可或缺的一部分。[5]在医学设备管理中融入新一代信息技术,精准把设备、人、系统三者匹配,优化流程,强化医学装备使用安全,降低管理成本,提升精细化管理程度和设备使用效益是现代医学装备管理的发展趋势。