基于医疗设备全生命周期的智慧医院平台建设实践*

——田怀谷 黄贤君 陈 涛 岑宏飞 吴萍凤 孙 杨 许 昌 曾 晖 姚 辉 陈 芸

2021年6月,国务院办公厅发布《关于推动公立医院高质量发展的意见》,提出要推动公立医院从规模扩张型转向注重内涵建设新阶段[1]。相关配套文件也明确要求,公立医院要通过信息化建设不断提升管理精细化程度,实现提质降本增效[2]。国家卫生健康委将医疗设备的购置、运维、质量和效益管理智慧化纳入《医院智慧管理分级评估标准体系(试行)》中[3]。医疗设备是医院的“重资产”,其粗放式的管理方式无法实现全生命周期管理[4-6]。医疗设备全生命周期包含了设备申请、招标采购、安装验收、使用、质控、维修、资产报废等多个环节,开展全生命周期管理是现代医院建设与发展的要求[7]。

早在20世纪90年代,医疗设备数字化管理就已经被提出。它是指以嵌入式软件为核心,借助计算机技术,将与医疗设备相关的图、文、声、像等信息转化为电子计算机能识别的二进制数字,进行存储、传递、分析和应用[8]。近年来,在云、大、物、移、智等新技术的加持下,医疗设备数字化管理得到进一步拓展。其能够把医疗设备相关的各种数据进行自动化或智能化收集整理,甚至是分析研判,实现设备管理与信息技术的深度融合,为医疗设备管理质量和效率双提升提供了可能,并且极大地降低了管理成本。

北京大学深圳医院设计了覆盖设备全生命周期的数字化管理平台,探索医疗设备资产的精细化、智能化、全过程闭环管理。

1 构建医疗设备全生命周期数字化管理平台

射频识别技术是一项非接触式自动识别技术的物联网技术,应用范围较广,在基于物联网技术的医学装备信息化管理中发挥着重要作用[9-10]。基于射频识别技术的医疗设备全生命周期信息化管理平台架构见图1。

图1 基于射频识别技术的医疗设备全生命周期信息化管理平台架构

1.1 平台技术框架

医疗设备全生命周期信息化管理平台,根据系统对业务量、计算资源和存储资源的估算,根据Java、Php、C#.net、CSS、XML数据交换标准,N层次框架,B/S多层体系结构,结合MVC设计模式进行设计和开发。

1.1.1 数据库设计 在数据交换服务和应用服务上设置负载均衡服务,采用1主1备、读写分离策略,主服务器可读写,备服务器为只读。增加对象存储服务,采用主从方式,提高数据存储的安全性;缓存服务采用集群方式部署,应对突发业务的访问,提高系统的可用性能。

1.1.2 系统核心技术 系统构建采用射频识别技术、支持组件技术、工作流引擎技术、单点登录技术、消息队列技术等。外部信息系统与管理系统之间的接口采用RESTful接口形式来进行业务数据的交互。接口数据传输采用XML数据交换格式或JSON格式,utf-8编码。

1.1.3 物联网构架逻辑分层 建设采集层、网络层、应用层和展现层4个逻辑层次的物联网架构。采集层对设备信息进行采集并存储为电子标签数据。网络层将采集信息进行传输,实现互联。应用层在射频识别技术中间件系统基础上构建生产管理、维护、查询等应用。展现层是用户可以通过ERP系统、电脑、手持机、显示屏等方式登录系统。

1.1.4 核心硬件配套 一是智能标签读取的物联网基站。物联网基站支持通过4G-CAT1或者5G-CAT1网络,接入运营商MPLS专网,能够安全连接医院内网,适用公网和专网传输,或者其他更先进技术类型基站,保证全院信号覆盖。二是资产定位电子标签和智能电子插座。使用全球唯一号码的芯片识别定位,支持定位资产标签、状态资产标签等感知终端上传资产定位、盘点、运行状态、单机等,可实现快速识别、一键盘点、一键报修、支持电子围栏、支持轨迹追踪等功能。三是具备防撞防拆预警功能。电子标签和智能电源插座的电池续航能力强,具备欠压告警功能;防撞能力强,体积微小,具备防拆告警功能。四是硬件设备变更。硬件设备变更科室或报废均可与资产标签信息同步更新。

1.2 平台架构流程

平台架构流程分为医院设备使用科室、设备管理科室和供应商三重用户角色。数据层对接OA+财务数据、HIS、LIS、PACS、短信平台,实现数据互联互通;服务层则具备安全认证、缓存服务、引擎服务、智能推送服务和系统服务等功能。应用功能层则包括设备电子围栏管理、设备资产管理、供应商企业管理、设备保养管理、设备报修管理、效益分析、设备档案管理和系统管理等功能板块,具体功能见图2。

图2 医疗设备全生命周期信息化管理平台架构流程

2 医疗设备全生命周期信息化管理平台应用

北京大学深圳医院开放床位1 800张,设备资产18亿,拥有100万元以上设备346台。2019年12月,医院部署物联网系统,以信息化为依托,基于价值链理论模型,通过数字化技术手段,构建集“采、管、养、控”于一体的“医疗设备全生命周期数字化管理平台”,将约1.7万台套设备纳入管理,实现了招标采购信息化、资产档案电子化、运行监控可视化、效益分析高效化、计量质控管理自动化、维修管理信息化。

2.1 招标采购信息化

“医疗设备全生命周期数字化管理平台”的“招标采购”模块,一是整合购置申报与招标采购系统数据一体化。打通数据壁垒,及时响应临床科室的购置需求,与招标采购系统互联互通,实现设备信息实时动态查询、设备购置全程可溯源。二是在线投标高效。招标采购所有文档按照类别自动创建招标公告、招投标过程全程电子化,中标通知书自动生成,无需人工干预与纸质化,供应商投标、医院评标、公告全程在线办公,提高了管理部门的工作效率和专业精确度。

2.2 资产档案电子化

“医疗设备全生命周期数字化管理平台”的“资产档案管理”模块,一是实现医院所有设备“一物一码”,做到一键盘点、设备档案电子存储、设备分类规范、统一编号、及时归档、实时查询。二是实现数据动态管理与获取,可实时了解设备的运行状态、库存、调配、折旧、维护、报废等动态信息。三是资产清晰,对近1 000台(套)生命支持急救类设备等重点监测设备进行溯源管理,实现医院约1.7万台套、近18亿的医疗设备资产账物相符、管理清晰。

2.3 运行监控可视化

“医疗设备全生命周期数字化管理平台”的“运行监控”模块,以急救类设备、超声影像设备、医学影像设备、手术室和麻醉科为重点,推动物联网射频识别技术应用,实现可视化的设备轨迹管理和全方位运行监控。一是远程精准定位,实时显示设备分布和所在楼层科室,设备发生报警时支持与院内摄像头联动,查看实时情况。二是实时轨迹管理,有效保障设备资产安全,有助于紧急状态下管理部门及时了解设备状态,实施精准调配。三是实时监测设备在线运行状态,自动获取设备的总工作时间、停机时间、使用率、操作人员、医生工作量等信息,为绩效考核提供决策依据。

2.4 效益分析高效化

“医疗设备全生命周期数字化管理平台”的“设备效益分析”模块,以该院78台(套)价值200万(含以上)的大型设备为基础,自动、准确、高效、实时分析设备效益,包括但不限于开机时长、收益情况、阳性率、折旧情况、使用率、功能利用率、耗材支出、盈亏率等指标,为医院设备引进及管理提供有效的决策依据。

2.5 计量质控管理自动化

该院仅纳入强制检定的设备和耗品就近2 000台(件),设备计量检测质控工作任务巨大且繁杂。“医疗设备全生命周期数字化管理平台”中的“计量质控”管理模块,通过数字化管理系统,创建计量检测计划、检测周期、检测规范、计划实施时间等;基于设备资产信息,分类设置和周期提醒计量计划和质控检测计划;实时获取计量检测和质控数据;严格计量证书管理;实现计量设备定位与监测管理;做好质控情况记录、结果数字化入档,使重点监控设备覆盖率达到100%,实现计量质控管理工作的实时、高效、全流程追溯检查。

2.6 维修管理信息化

“医疗设备全生命周期数字化管理平台”中的“设备维护”模块,改变医疗设备管理与检修的被动状态,涵盖设备巡检管理、保养管理、预防性维护管理、不良事件管理等功能。一是在线报修便捷可追踪。医疗设备“维护管理”线上全流程管理应用程序,嵌入企业微信和微信公众号,“微信扫码报修、工程师认领派工、维修检测、处理、维修验收评价”一站式在线报修。二是设备维修情况可追踪。设备维修状态、历史维修情况、设备维修费用可供查阅,一目了然。三是实时监控维修预警。大屏实时智能监控设备运行情况,实现维修预警,让设备维修检测更主动。

3 成效分析

3.1 提升了设备使用效率和医院运行效率

对全院设备运行数据进行分析,可有效帮助管理部门找到“跑冒滴漏”环节,加强管理,提高设备使用效率。以该院生命支持类设备为例,通过数据监测了解到除颤仪、呼吸机设备的使用时间安排不足,后经过优化,使设备使用效率提升了一倍以上。特别是在新冠肺炎感染实行乙类乙管后,呼吸机等设备的使用情况精准到30 min内,6 min内即可完成院内调配,有效节约运行成本。医院超声设备对接HIS,绑定对应设备收费条目以及设备使用耗材支出,定位采集器自动获取设备使用数据,如开机时长、收入、诊疗人数、阳性率等实时动态数据,按月报表生成数据,及时反馈设备运行状态、成本回收情况等,使得超声月收益率达到1 077.22%,阳性率89.96%,完好率100%,设备运行等级为优良。效益分析数据更加便捷、精确、丰富,效益分析报告为医院决策层提供重要信息,为设备的再次购置提供可靠参考,使采购的新设备物有所值、物尽其用。同时,该院通过“维修管理”信息化线上报修,做到最晚30 min内响应,维修进度反馈,设备6 min内精准及时调配,大幅度提升了临床科室满意度。

3.2 降低了医院运营成本

线上招采系统时间缩短至1 d,节省了人力和时间成本,提高了招采效率。动态监测可以及时主动监测设备的运行状态,检测异常设备,科学制订维保计划,优化维保排班。该院重要设备年度查出设备异常50台(套),提前对主力设备进行主动维保76台次,维保费用减少200万元,维保人力成本节约100万元。一物一码精准定位,一键资产盘点更快捷,原来设备盘点需要21个人花费30天时间,现在只需要14个人利用“线上线下”相结合的方式,14天即可完成设备盘点工作。

3.3 提升了设备部门与临床科室沟通效率

招采线上系统有效减少了采购部门与供应商之间面对面沟通机会,增加了各类投标人参与公平竞争的机会,提高了采购透明度,营造了与供应商之间关系清白、纯洁的“清”。招采线上系统为临床科室人员开通登录账号,使设备部门与临床科室同时参与设备管理,提高了沟通效率和满意度。

4 讨论

推进公立医院高质量发展的重要内容之一就是要健全以经济管理为重点的科学化、规范化、精细化运营管理体系[11]。突破传统的人工、粗放管理瓶颈,利用信息化手段,建设基于物联网技术的医疗设备全生命周期信息化管理平台,提升了医院的精细化管理水平[9]。但是,医疗设备全生命周期数字化管理平台是系统工程,不能够跟风逐流,可以从下几个方面进行系统思考:

4.1 顶层设计、部门联动形成建设合力

建立医疗设备全生命周期数字化管理平台,聚焦的都是医疗设备管理的老大难问题,除了建设过程复杂外,还需要医务、质控、设备、临床、财务绩效以及信息等各部门联动配合。因此,需要医院管理者顶层设计,高度重视,一把手积极推动,促进多部门联动,共同参与到流程梳理和智慧化平台建设过程中,才能够形成建设合力。

4.2 结合医院实际,以需求为导向进行建设

医疗设备管理是医院管理的重要组成部分,最终要服务于临床科室。各家医院均有自身的特殊性,医疗设备全生命周期信息化管理平台要基于医院的实际情况,平衡好医院管理和临床的需求。一方面,平台体系建设要促进医院管理流程不断优化,效益不断提升;另一方面,要牢牢把握临床科室需求,对设备使用情况进行有效反馈,针对问题与使用科室共同探讨,立即改正,优化设备使用流程与科室内部管理。同时,警惕顾此失彼或者“需求围着信息系统走”的尴尬情况。

4.3 系统规划,统一部署,做好智慧信息集约平台建设

要紧跟互联网、物联网等最新信息技术趋势,建立医疗设备使用智慧管理平台。医疗设备管理部门要告别传统的台账式、静态、滞后的管理模式,前置规划,统一部署,将复杂多样的管理系统统一到集约管理平台,提高管理效率。要利用有限的人力资源,依托动态数字化建设,提升医院精细化、规范化、高效化的现代管理能力。

目前,医疗设备全生命周期信息化管理平台主要围绕设备的经济管理进行智慧赋能,实现了设备管理的升级优化,有效降低了医院的运营成本,提高了设备的使用效率[12],对公立医院高质量发展大有裨益。但是,平台在与业务运营数量关联后的数据深度应用和AI辅助上还有挖掘空间。例如,如何借助AI算法,灵活安排患者完成核磁共振等大型仪器检查,以缩短患者等候时间,提高设备运行效率;在多院区集团化运营的医院中如何利用设备管理数据平台,以实现不同院区、不同科室间设备数据共享,降低设备购置压力等。这些都将是医疗设备信息化管理平台未来研究的重点。