基于虛擬化云計算的醫(yī)學(xué)裝備閉環(huán)管理系統(tǒng)設(shè)計

郭洪棟井慶福牟強善

[文章編號] 1672-8270(2017)06-0124-04 [中圖分類號] R-058 [文獻(xiàn)標(biāo)識碼] A

基于虛擬化云計算的醫(yī)學(xué)裝備閉環(huán)管理系統(tǒng)設(shè)計

郭洪棟①*井慶福②牟強善③

目的：研究設(shè)計基于虛擬化云計算的醫(yī)學(xué)裝備閉環(huán)管理系統(tǒng)，提高醫(yī)學(xué)裝備維護(hù)管理水平，降低維修成本。方法：利用Rational Rose 2007設(shè)計工具、JAVA編程軟件和My SQL數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)，在Cente OS 6.4環(huán)境下，開發(fā)設(shè)計醫(yī)學(xué)裝備閉環(huán)管理系統(tǒng)。結(jié)果：管理系統(tǒng)投入使用1年后，醫(yī)護(hù)人員對醫(yī)療設(shè)備狀態(tài)一目了然，減少設(shè)備使用的溝通時間。醫(yī)學(xué)裝備管理部門通過該管理系統(tǒng)對醫(yī)學(xué)裝備進(jìn)行閉環(huán)管理和動態(tài)管理，指導(dǎo)臨床合理配置和使用醫(yī)療設(shè)備。結(jié)論：基于虛擬化云計算的醫(yī)學(xué)裝備閉環(huán)管理系統(tǒng)界面友好、操作簡單，減少維修溝通時間，降低維修成本，實現(xiàn)醫(yī)學(xué)裝備全生命周期的閉環(huán)管理。

云計算；虛擬化；醫(yī)學(xué)裝備；閉環(huán)管理；生命周期

近年來，隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，各級醫(yī)院的醫(yī)學(xué)裝備更新速度加快，裝機數(shù)量急劇上升。就某城市而言，2015年醫(yī)療裝備總金額達(dá)88.92億元，132232臺/套，其中百萬元以上醫(yī)療裝備1466臺，達(dá)38.57億元，該市醫(yī)學(xué)裝備總值年增長率達(dá)23.64%，大型設(shè)備的年度維護(hù)費約為醫(yī)學(xué)裝備價值的5%～6%，醫(yī)學(xué)裝備年維護(hù)成本高于1.93億元[1-3]。然而，目前國內(nèi)的醫(yī)學(xué)裝備管理系統(tǒng)尚未成熟，通常是集成在固定資產(chǎn)管理系統(tǒng)中，功能單一，僅作為維修數(shù)據(jù)的記錄，未能有效地對醫(yī)學(xué)裝備的日常維護(hù)及使用管理。因此，利用信息化手段建立醫(yī)學(xué)裝備閉環(huán)管理系統(tǒng)能有效的進(jìn)行醫(yī)學(xué)裝備信息共享，及時進(jìn)行醫(yī)學(xué)裝備巡視、維護(hù)、維修、不良事件上報、報廢和應(yīng)急醫(yī)學(xué)裝備調(diào)配的管理勢在必行。

1 建立醫(yī)學(xué)裝備閉環(huán)管理系統(tǒng)

1.1 設(shè)計思路與方案

醫(yī)學(xué)裝備閉環(huán)管理系統(tǒng)作為醫(yī)學(xué)裝備購置后從使用全過程到報廢的保障體系，對醫(yī)學(xué)裝備臨床安全使用起著關(guān)鍵作用?；谠朴嬎愕尼t(yī)學(xué)裝備閉環(huán)管理系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)數(shù)據(jù)共享，解決信息孤島的問題，云平臺醫(yī)學(xué)裝備閉環(huán)管理系統(tǒng)具有數(shù)據(jù)安全采集、安全傳輸、安全存儲以及海量數(shù)據(jù)與分析的優(yōu)勢，是快速檢索與分析的數(shù)據(jù)管理平臺，可實現(xiàn)醫(yī)學(xué)裝備資源信息的共享與實時管理。建立統(tǒng)一管理平臺全面共享，可向臨床醫(yī)務(wù)人員、臨床醫(yī)學(xué)工程師、醫(yī)院管理者及政府機構(gòu)等不同服務(wù)對象提供信息服務(wù)[4-6]。

1.2 設(shè)計軟件

操作系統(tǒng)使用開源的Cent OS 6.4系統(tǒng)，數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)選擇可靠性高的開源的Mysql，為利于模塊設(shè)備的設(shè)計，采用面向?qū)ο蟮腏AVA編程軟件，同時采用Rational Rose 2007設(shè)計工具。

2 醫(yī)學(xué)裝備閉環(huán)管理系統(tǒng)設(shè)計

2.1 數(shù)據(jù)中心基礎(chǔ)架構(gòu)

在機架中部署一套HP c7000刀箱，共兩把刀片，分布于6臺虛擬機，分別為兩臺虛擬機(virtual machine，VM)做為Linux虛擬服務(wù)器(linux virtual server，LVS)、兩臺Apache Web Server VM做為負(fù)載均衡集群集和兩臺VM做為Mysql Cluster DB集群；一套日立數(shù)據(jù)系統(tǒng)(Hitachi data systems，HDS)存儲2.6 PB大數(shù)據(jù)，實現(xiàn)服務(wù)器虛擬化計算，部署開源Xen虛擬化平臺[7]。利用開源的資源產(chǎn)品部署集計算集群平臺形成可動態(tài)調(diào)度的計算資源，統(tǒng)一不同操作系統(tǒng)和異構(gòu)存儲資源，大容量數(shù)據(jù)擴容和分區(qū)管理，數(shù)據(jù)自動備份和恢復(fù)。采用開源Xen的虛擬化技術(shù)相對于采購多臺服務(wù)器而言，在一臺刀片服務(wù)器上虛擬出多臺VM Server服務(wù)器，在保證系統(tǒng)正常使用的同時可降低能源功耗，充分利用了物理資源，更重要的是采用開源軟件降低了成本。

2.2 系統(tǒng)模塊設(shè)計

醫(yī)學(xué)裝備閉環(huán)管理系統(tǒng)的總體功能模塊可劃分為6個功能模塊：醫(yī)學(xué)裝備基本信息模塊、醫(yī)學(xué)裝備維修管理模塊、醫(yī)學(xué)裝備日常維護(hù)管理模塊、醫(yī)學(xué)裝備使用管理模塊、醫(yī)學(xué)裝備維護(hù)信息統(tǒng)計模塊和系統(tǒng)權(quán)限管理模塊[8-10]。醫(yī)學(xué)裝備基本信息模塊是基礎(chǔ)，醫(yī)學(xué)裝備維修管理模塊、醫(yī)學(xué)裝備日常維護(hù)管理模塊、醫(yī)學(xué)裝備使用管理模塊是醫(yī)學(xué)裝備管理的核心模塊，醫(yī)學(xué)裝備維護(hù)信息統(tǒng)計是系統(tǒng)的應(yīng)用的靈魂，是制定提高醫(yī)學(xué)裝備管理策略的依據(jù)。系統(tǒng)權(quán)限模塊對用戶權(quán)限進(jìn)行管理(如圖1所示)。

圖1 醫(yī)學(xué)裝備閉環(huán)管理系統(tǒng)功能模塊圖

(1)醫(yī)學(xué)裝備基本信息模塊。對醫(yī)學(xué)裝備信息進(jìn)行錄入，包括三個方面內(nèi)容：①編號、醫(yī)療單位名稱、醫(yī)學(xué)裝備名稱、使用科室、品牌、型號、序列號、投入使用日期、價格、備注及產(chǎn)品使用說明書、維修說明書和操作流程卡；②維保及院外維修公司名稱、聯(lián)系方法和聯(lián)系人；③醫(yī)學(xué)裝備信息按用戶權(quán)限可進(jìn)行用戶查詢、修改、刪除和保存。

(2)醫(yī)學(xué)裝備維修管理模塊。進(jìn)行醫(yī)學(xué)裝備故障申報，包括五個方面內(nèi)容：①醫(yī)學(xué)裝備編號(可從系統(tǒng)快速查詢)、故障情況(規(guī)范化選擇項)、默認(rèn)登記申報時間；②在臨床醫(yī)學(xué)工程師終端顯示為紅色條目；③醫(yī)學(xué)裝備故障響應(yīng)，故障確認(rèn)、故障描述、故障排除方法和是否需要更換配件；④維修人員姓名及聯(lián)系方法，故障排除結(jié)果及時間；⑤故障排除方法為維護(hù)保養(yǎng)、院內(nèi)維修和院外維修。

(3)醫(yī)學(xué)裝備日常維護(hù)管理模塊。包含醫(yī)學(xué)裝備巡視模塊、醫(yī)學(xué)裝備維護(hù)保養(yǎng)模塊和醫(yī)學(xué)裝備計量模塊三個子模塊。①醫(yī)學(xué)裝備巡視模塊包括醫(yī)學(xué)裝備的巡視周期、巡視日期和巡視內(nèi)容，并進(jìn)行預(yù)到期提示，查詢打印巡視清單，巡視結(jié)果記錄；②醫(yī)學(xué)裝備維護(hù)保養(yǎng)模塊包括醫(yī)學(xué)裝備的維護(hù)保養(yǎng)周期、維護(hù)保養(yǎng)日期和維護(hù)保養(yǎng)內(nèi)容，并進(jìn)行預(yù)到期提示，查詢打印維護(hù)保養(yǎng)清單，維護(hù)保養(yǎng)結(jié)果記錄；③醫(yī)學(xué)裝備計量模塊包括查詢打印計量設(shè)備清單、計量日期，并進(jìn)行預(yù)到期提示，計量結(jié)果記錄。

(4)醫(yī)學(xué)裝備使用管理模塊。包含醫(yī)學(xué)裝備不良事件上報模塊、應(yīng)急醫(yī)學(xué)裝備調(diào)配模塊和醫(yī)學(xué)裝備報廢模塊三個子模塊。①醫(yī)學(xué)裝備不良事件上報模塊，對醫(yī)學(xué)裝備信息進(jìn)行錄入，錄入內(nèi)容為報告日期、填報科室、聯(lián)系電話、報表類型、患者姓名、年齡、性別、預(yù)期治療疾病、預(yù)期作用、事件主要表現(xiàn)(器械故障、主要傷害、故障級別和傷害程度)、事件發(fā)生日期、發(fā)現(xiàn)或者知悉時間、醫(yī)療器械實際使用場所、事件后果、事件陳述、注冊證號、產(chǎn)品名稱、商品名稱、生產(chǎn)企業(yè)名稱、型號規(guī)格、產(chǎn)品編號、產(chǎn)品批號、操作人、有效期至、生產(chǎn)日期、停用日期、植入日期(若植入)、初步原因分析、初步處理情況、事件報告狀態(tài)和報告人；②應(yīng)急醫(yī)學(xué)裝備調(diào)配模塊，對應(yīng)急醫(yī)學(xué)裝備調(diào)配信息進(jìn)行動態(tài)管理，管理內(nèi)容包括申請醫(yī)學(xué)裝備名稱、數(shù)量、申請時間、申請科室、調(diào)入時間、調(diào)出時間、臨床科室人員姓名、臨床醫(yī)學(xué)工程師姓名、醫(yī)學(xué)裝備調(diào)入狀態(tài)、醫(yī)學(xué)裝備調(diào)出狀態(tài)和附件清單；③醫(yī)學(xué)裝備報廢模塊，對報廢醫(yī)學(xué)裝備信息錄入，錄入內(nèi)容為報廢醫(yī)學(xué)裝備編號、名稱、使用科室、報廢原因、臨床科室人員姓名和臨床醫(yī)學(xué)工程師姓名。

(5)醫(yī)學(xué)裝備維護(hù)信息統(tǒng)計模塊。對醫(yī)學(xué)裝備的故障情況進(jìn)行分類、統(tǒng)計醫(yī)學(xué)裝備平均無故障時間以及故障排除時間統(tǒng)計等。

(6)系統(tǒng)權(quán)限管理模塊。包括用戶管理及權(quán)限控制等功能。

2.3 系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫設(shè)計及連接

醫(yī)學(xué)裝備閉環(huán)管理系統(tǒng)以開源center OS 6.4為開發(fā)平臺，采用Rational Rose 2007開發(fā)工具，以JAVA作為開發(fā)語言。本系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫利用開源mysql搭建Replication主從復(fù)制數(shù)據(jù)庫群集，Replication是Mysql的master服務(wù)器將數(shù)據(jù)復(fù)制到另外一臺slaves從服務(wù)器的過程，將主服務(wù)器的數(shù)據(jù)定義語言(data definition language，DDL)和數(shù)據(jù)操作語言(data manipulation languag，DML)操作通過二進(jìn)制日志傳輸?shù)綇姆?wù)器上，然后從服務(wù)器上對這些日志重新執(zhí)行，從而使得主從服務(wù)器的數(shù)據(jù)保持同步[11-12]。這種設(shè)計架構(gòu)在既保證數(shù)據(jù)庫高可用的同時也降低了項目成本。本數(shù)據(jù)庫包含12張表：基本信息表、維修信息表、維保及院外維修聯(lián)系表、維護(hù)保養(yǎng)信息表、巡視信息表、不良事件信息表、計量信息表、維護(hù)信息統(tǒng)計算法表、用戶表、角色表、模塊及功能表和資源表。信息表的構(gòu)建是基于用戶需求及相應(yīng)的規(guī)則建立分區(qū)表，作為聯(lián)機事務(wù)處理(on-line transaction processing，OLTP)數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)。在設(shè)計之初，數(shù)據(jù)庫的設(shè)計既要考慮物理的設(shè)計也要考慮邏輯的設(shè)計，同時要兼顧應(yīng)用系統(tǒng)的架構(gòu)來整體規(guī)劃，保證數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的安全、高效和可移植拓展性。WEB Server 通過安裝JDBC驅(qū)動和連接字符串完成對數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的訪問。

3 醫(yī)學(xué)裝備閉環(huán)管理系統(tǒng)的應(yīng)用

基于虛擬化云計算的醫(yī)學(xué)裝備閉環(huán)管理系統(tǒng)已投入使用1年，該系統(tǒng)界面友好，操作簡單。醫(yī)護(hù)人員通過系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)備維修故障申報，查詢維修狀態(tài)，查看使用說明書，醫(yī)護(hù)人員對設(shè)備狀態(tài)一目了然，減少設(shè)備使用的溝通時間。醫(yī)學(xué)裝備管理部門通過系統(tǒng)可進(jìn)行效益分析、計量管理和維修成本分析等，從醫(yī)學(xué)裝備申請、采購和使用管理到報廢，形成了閉環(huán)管理和動態(tài)管理，能夠指導(dǎo)臨床對醫(yī)療設(shè)備的合理配置和安全使用(如圖2所示)。

圖2 醫(yī)學(xué)裝備閉環(huán)管理系統(tǒng)總界面圖

4 結(jié)論

醫(yī)學(xué)裝備閉環(huán)管理系統(tǒng)的設(shè)計，實現(xiàn)對醫(yī)學(xué)裝備從全生命周期進(jìn)行管理，能夠動態(tài)管理醫(yī)學(xué)裝備各個環(huán)節(jié)，并對出現(xiàn)的問題及時加以干預(yù)。系統(tǒng)具有待辦事項提醒功能，管理人員可以及時處理，提高醫(yī)學(xué)裝備管理效率。目前，同類醫(yī)學(xué)裝備管理系統(tǒng)多數(shù)根據(jù)醫(yī)療機構(gòu)的實際情況和工作流程量身定做，在醫(yī)學(xué)裝備管理環(huán)節(jié)中起著關(guān)鍵的作用。

醫(yī)學(xué)裝備閉環(huán)管理系統(tǒng)實現(xiàn)一個基于虛擬化云計算的醫(yī)學(xué)裝備全生命周期管理系統(tǒng)，用于醫(yī)學(xué)裝備購置歸檔后投入臨床使用到設(shè)備報廢的全過程管理。醫(yī)學(xué)裝備投入臨床使用的管理包括醫(yī)學(xué)裝備維修、醫(yī)學(xué)裝備巡視、醫(yī)學(xué)裝備維護(hù)保養(yǎng)、醫(yī)學(xué)裝備不良事件上報以及醫(yī)學(xué)裝備調(diào)配等。該系統(tǒng)具有界面友好、操作簡單和維護(hù)簡便的優(yōu)點，可減少維修溝通時間，降低維修成本，實現(xiàn)醫(yī)學(xué)裝備全生命周期的閉環(huán)管理，規(guī)范醫(yī)學(xué)裝備的決策和質(zhì)量控制。該系統(tǒng)可以進(jìn)一步完善，結(jié)合基于移動平臺應(yīng)用將增加便捷性、提高使用效率[13]。

參考文獻(xiàn)

[1]深圳市衛(wèi)生和人口計劃生育委員會.2013年深圳市衛(wèi)生和人口計劃生育委員會衛(wèi)生統(tǒng)計年鑒(衛(wèi)生裝備)[A].深圳，2014.

[2]2012年深圳市衛(wèi)生和人口計劃生育委員會衛(wèi)生統(tǒng)計年鑒(衛(wèi)生裝備)[A].深圳，2013.

[3]2011年深圳市衛(wèi)生和人口計劃生育委員會衛(wèi)生統(tǒng)計年鑒(衛(wèi)生裝備)[A].深圳，2012.

[4]周忠軍.醫(yī)院醫(yī)療器械維修難點與管理手段現(xiàn)代化[J].現(xiàn)代儀器與醫(yī)療，2014，20(1)：80-82.

[5]陳綿康，余世準(zhǔn)，鮑俊成，等.基于風(fēng)險分析的醫(yī)療設(shè)備預(yù)防性維護(hù)實踐與探索[J].中國醫(yī)療器械雜志，2014，38(2)：149-151.

[6]田君鵬，李玉瓊，王加主，等.基于運維系統(tǒng)質(zhì)量控制模塊下醫(yī)療設(shè)備預(yù)防性維護(hù)計劃的實施[J].中國醫(yī)學(xué)裝備，2016，13(9)：121-122，123.

[7]安向群.云計算在電子病案中的應(yīng)用初探[J].中國病案，2012，13(3)：41-42.

[8]秦建明，李盼盼，王國文，等.基于C/S架構(gòu)的醫(yī)療設(shè)備綜合管理系統(tǒng)的開發(fā)[J].中國醫(yī)療設(shè)備，2014，29(1)：45-47.

[9]李政，寇向東，余日辛，等.醫(yī)學(xué)工程部醫(yī)療設(shè)備維修管理系統(tǒng)的研究與開發(fā)[J].中國醫(yī)療設(shè)備，2013，28(6)：41-43.

[10]朱彤輝.使用VB開發(fā)醫(yī)療設(shè)備維修管理系統(tǒng)[J].中國醫(yī)療設(shè)備，2011，26(4)：40-42.

[11]馮華.Visual C++數(shù)據(jù)庫開發(fā)技巧與實例[M].北京：機械工業(yè)出版社，28-48.

[12]官章全，劉加明.Visual C++.NET類庫大全[M].北京：電子工業(yè)出版社，20-42.

[13]盧征，王健紅.移動設(shè)備管理系統(tǒng)在醫(yī)院中的應(yīng)用[J].中國醫(yī)學(xué)裝備，2014，11(9)：55-56，57.

Design of closed-loop management system of medical equipment based on virtualized cloud computing/

GUO Hong-dong, JING Qing-fu, MOU Qiang-shan//China Medical Equipment,2017,14(6):124-127.

Objective: To research and design a closed-loop management system of medical equipment based on virtualized cloud computing so as to enhance the level of maintenance management for medical equipment and reduce cost of maintenance. Methods: Under the operation environment of Cente OS6.4, the closed-loop management system of medical equipment was designed and developed through used design tool of Rational Rose 2007, programming software of JAVA and My SQL data management system. Results: After the management system were used one year, medical workers could real-timely grasp the situation of medical equipment and the communication time about application of equipment has been reduced. The management department of medical equipment could guide clinical department to reasonably allocate and use the medical equipment through implemented closed-loop and dynamic management. Conclusion: The closed-loop management system of medical equipment based on virtualized cloud computing has series of advantages including friendly interface, simple operation, shortened communication time, reduced cost of maintenance, and it can achieve closed-loop management of whole life cycle for medical equipment.

Cloud computing; Virtualization; Medical equipment; Closed-loop management; Life cycle

Department of Equipment, People's Hospital of Rizhao, Rizhao 276800, China.

10.3969/J.ISSN.1672-8270.2017.06.034

[文章編號] 1672-8270(2017)06-0124-04 [中圖分類號] R-058 [文獻(xiàn)標(biāo)識碼] A

郭洪棟,男,(1971- ),本科學(xué)歷，主管技師。日照市人民醫(yī)院設(shè)備科，從事醫(yī)院各類醫(yī)療設(shè)備的管理、維護(hù)及維修工作。

2017-02-02

①日照市人民醫(yī)院設(shè)備科 山東 日照 276800

②莒縣人民醫(yī)院設(shè)備科 山東 日照 276500

③日照市中心醫(yī)院醫(yī)學(xué)裝備部 山東 日照 276800

*通訊作者: ghd1387@163.com