醫院呼吸機共享調配信息管理平臺的建立與應用研究*

張 虹 高關心 王學軍 李 昕 遲琳琳 張 淼

隨著數字成像技術、計算機軟件以及網絡技術的發展，醫院逐漸步入了信息化管理階段。醫療設備信息化管理程度與醫院科學管理水平息息相關，其設備管理在信息化系統支持下，管理流程與工作效率均得到了大幅度提高。但初期的醫療設備管理系統，更加關注設備的維修維護，醫療設備的共享調配、維護保養、質量控制、風險管理以及效益評估等多方面發展相對緩慢。尤其是生命支持類設備的共享調配工作，在醫療設備信息化管理中處于相對滯后狀態，使用科室更習慣于傳統的手工記錄方法，該方法雖簡便快捷，但會出現設備調配不及時和使用率低等情況[1]。基于此，本研究提出搭建醫院呼吸機共享調配信息管理平臺，運用信息化手段實現生命支持類設備的共享調配，提高醫院社會效益和設備成本效益。

1 醫院生命支持類設備管理現狀

在醫院生命支持類設備管理中的共享調配，主要存在3個方面的問題。

1.1 設備共享調配問題

目前，大部分醫院對生命支持類設備共享調配均采用紙質版手工登記方式記錄，存在設備調配不及時、調配信息準確度差、保密性差以及信息查詢不準確等問題，使得生命支持類設備使用率低[2-3]。

1.2 設備使用情況監測問題

由于管理系統自身原因，無法動態監測設備使用情況，不能統一調度和統籌使用，造成部分設備長期閑置，降低了設備的利用率，直接影響醫院效益、科研工作以及疾病的治療，也無法適應信息時代信息共享的需求[4-5]。

1.3 設備租賃費用核算問題

由于醫院紙質化辦公的特點，臨床科室在租賃設備時，存在租賃設備時間的不準確性，使得設備租賃費用核算誤差較大，增加了臨床科室和共享調配部門間的溝通成本[6-8]。

2 呼吸機共享調配信息管理平臺設計

為提高設備使用率，節約醫院醫療設備購置費用，科學有效地管理醫院呼吸機，提高其綜合使用效率，本研究搭建醫院呼吸機共享調配信息管理平臺，全面規范呼吸機調配管理，實現呼吸機在醫院運轉的動態平衡，使得醫院呼吸機能充分實現資源共享[9-10]。該平臺采用軟硬件結合方式，利用對呼吸機使用過程和設備狀態進行實時統計和分析等核心技術，融合醫院信息系統(hospital information system，HIS)、醫院資源規劃(hospital resource planning，HRP)等系統的基礎數據，實現醫院呼吸機從共享調配、使用效率以及成本效益分析等方面的精細化管理，為全面評估呼吸機共享調配和使用情況提供依據，為采購呼吸機提供準確的評價數據。

2.1 平臺架構

平臺設計使用Java 2平臺企業版(java 2 platform enterprise edition，J2EE)的瀏覽器與服務器(browser/server，B/S)三層架構技術，以SQL Server 數據庫和Mongodb數據庫為支撐，Jeesite 2.0 平臺的Spring mvc框架為基礎，利用信息摘要算法5(Message-Digest Algorithm 5，MD5)簽名函數和Base 64 Encode加密方式對數據進行安全加密，采用B/S和客戶機與服務器(client/server，C/S)兩種部署模式。

2.2 工作原理

平臺對呼吸機安裝信息采集終端，通過信息采集終端對呼吸機的各項參數進行實時采集，通過局域網或廣域網進行數據傳輸，將數據傳輸至數據接收終端，數據接收終端通過以太網將參數數據傳輸至數據庫。同時，數據庫與HIS對接，實現醫院的數據交換，將HIS中的數據傳輸至數據庫。數據庫融合兩部分數據，將反饋結果通過以太網傳輸至計算機(personal computer，PC)展示端或通過移動網絡傳輸至手機應用程序(application program，APP)端，并可實現手機APP端的信息輸入，回傳至數據庫。呼吸機共享調配信息管理平臺網絡拓撲結構見圖1。

圖1 呼吸機共享調配信息管理平臺網絡拓撲結構

2.3 數據種類

呼吸機共享調配信息管理平臺的數據來源主要包括3部分。①通過信息采集終端采集并上傳至數據庫的數據；②通過與HIS對接后的交換數據；③APP端錄入的信息。

2.3.1 信息采集數據

通過信息采集終端采集的數據因設備的不同，分為有創呼吸機數據和無創呼吸機數據，見表1。

表1 有創呼吸機和無創呼吸機數據采集種類

2.3.2 信息交換數據

通過與HIS對接后的交換數據，融合資產信息、技術管理信息及運營管理信息等，實現多信息融合。目前已實現的融合信息主要為醫療設備基本信息，包括設備名稱、設備品牌、設備型號、出廠編號、啟用時間、保管人、責任工程師以及設備狀況等信息。

2.3.3 APP端錄入信息

主要包括患者信息、質量檢測信息和醫囑信息。

(1)患者信息。主要包括科室、姓名、性別、出生日期、床位號、入院日期及入院診斷等。

(2)質量檢測信息。呼吸機的質量檢測信息主要分機械通氣參數檢測數據、安全報警功能檢查和機械通氣模式評價。①機械通氣參數檢測數據：包括潮氣量、強制通氣頻率與呼吸比、吸入氧濃度、吸氣壓力水平及呼氣末正壓等；②安全報警功能檢查：包括電源報警、氣源報警、氣道壓力上下限報警、分鐘通氣量上下限報警、氧濃度上下限報警、窒息報警、患者回路過壓保護功能以及按鍵功能檢查(含鍵盤鎖)等；③機械通氣模式評價：包括容量預制模式、壓力預制模式流量觸發功能和壓力觸發模式等[11-12]。

(3)醫囑信息。主要包括氧濃度、呼吸頻率、潮氣量、呼氣末正壓和吸氣末正壓。

2.4 平臺功能

醫院呼吸機共享調配信息管理平臺主要包括設備統計、定位及狀態管理，方便設備調配及記錄查詢等功能。

2.4.1 設備共享調配

安裝信息采集終端實時采集呼吸機設備運行狀態，通過顯示終端或手機APP實時查看設備使用狀態，包括開機、關機、工作、待機及故障等，實現呼吸機的集中調配管理，提高呼吸機使用效率，保證設備質量安全。同時，對呼吸機工作狀態的具體時間及運行情況，自動生成設備使用記錄并上傳至共享調配部門的管理終端，臨床科室無需指定專人紙質記錄。

2.4.2 設備動態監測

平臺可實時查看呼吸機等生命支持類設備的使用數據，監測設備是否開機、是否正常使用等。數據包括設備資產概況、實時使用數據、數據刷新時間以及數據更新時間等。

2.4.3 設備功能實時監測及報警

平臺可監測采集數據是否準確可靠，數據錯誤時可及時報警。通過手機APP端，可以對呼吸機使用狀態、參數及報警信息進行實時查看，并可根據患者生命體征個性化設置報警閾值，便于及時將報警信息推送給相關人員快速響應。

平臺可實時查看呼吸機等生命支持類設備的報警信息，當設備出現報警時，后臺可根據事先設置的報警推送人員范圍，將報警信息推送到相關人員，保證報警情況的快速響應處理。對于需重點關注患者，可在平臺中設置報警閾值，當超出范圍時自動報警，確保病情定制化對待。

2.4.4 設備信息統計及費用核算

通過信息采集終端對呼吸機運行的開關機時間、開機時長、使用時長及運行狀況等信息進行采集和記錄，并從海量數據中進行各指標分析，如根據醫院制定的租賃價格自動計算租賃費用以及分析呼吸機的使用次數、業務收入等關鍵指標[13]。

2.4.5 設備定位

該平臺使用的信息采集終端自帶定位功能，可實時查看設備位置信息，實現設備租賃的動態管理，保證共享調配的及時性。

2.4.6 質量檢測

通過數據采集器自動采集醫療設備示值和質控儀示值，將質量控制數據上傳至服務器，實現質量控制設備的動態監管[14]。

3 呼吸機共享調配信息管理平臺結構及流程

3.1 平臺結構

呼吸機共享調配信息管理平臺的主要結構包括系統環境、信息錄入、信息查詢和信息統計4個模塊。①系統環境模塊：包括設備信息、臨床操作人員信息和調配人員信息；②信息錄入模塊：可錄入患者信息、設備質量檢測信息和醫生下達的醫囑信息；③信息查詢模塊：包括設備編號、設備類型、使用科室、設備使用狀態、設備故障狀態和調配狀態，確保每臺呼吸機可追溯；④信息統計模塊：指臨床工程師可通過平臺統計設備的使用時長、租賃費用和使用科室，為呼吸機共享效率分析提供數據支持。

所有調配記錄均可按設備編號、設備名稱、設備類型、原在科室、使用科室以及調配狀態等進行查詢及篩選。按照時間順序進行排列，可實時查看設備調配記錄，實現調配記錄的可追溯性。呼吸機共享調配信息管理平臺軟件模塊層次結構及輸入、處理、輸出(hierarchy plus input/processing/output，HIPO)見圖2。

圖2 呼吸機共享調配信息管理平臺HIPO圖

3.2 操作流程

該平臺操作流程為：①由科室臨床操作人員提交設備借用申請，共享調配部門調配人員接收確認，隨后在調配列表查看可調配設備情況，通過掃描資產碼或列表選擇設備的方式對設備進行調配；②系統自動記錄調配人員姓名及調配時間，調配人員選擇需調入的科室及科室接收人員，記錄調配時場景照片及必要的注意事項，選擇配件及耗材，確認后開始調配；③設備歸還時，臨床操作人員可通過掃描設備資產二維碼或列表選擇設備進入設備歸還頁面，系統自動記錄歸還科室、設備原在科室、操作人員及操作時間。臨床科室在該平臺中的操作流程較為簡潔，盡可能地為臨床科室的急救工作節約時間。平臺操作流程見圖3。

圖3 呼吸機共享調配信息管理平臺操作流程

4 呼吸機共享調配信息管理平臺使用效果與改進

4.1 使用效果預期

平臺目前試運行于醫院醫學工程部門，有7名醫學工程部門人員參加使用，包括1名部門管理人員和6名調配人員；參與調配的設備包括有創呼吸機13臺，無創呼吸機13臺。涉及呼吸機調配的科室包括呼吸與危重癥醫學科、冠心病監護病房(coronary care unit，CCU)及急診科等。經過培訓，臨床人員基本掌握了共享調配申請流程，需要使用呼吸機時，可通過軟件申請。

通過使用該平臺，可最大程度地優化醫院管理流程，呼吸機的平均調配時間由平臺使用前的科室提出需求，到工程師完成設備安裝需要40 min縮短為30 min，平均縮短10 min，僅此10 min對保證臨床急救，提高臨床急救成功率，減少急救風險具有十分重要的意義。此外，由于平臺實時顯示患者呼吸情況，可有效保證呼吸機正常可靠運行，避免醫療事故的發生。

4.2 改進措施

通過一段時間的試運行，該平臺尚需進行改進和完善。

4.2.1 簡化共享調配操作流程

共享調配工作的性質是對患者進行急救，簡化共享調配操作流程，能縮短調配周期，提升呼吸機使用率，對及時救助患者意義重大。

4.2.2 提升平臺網絡安全性

網絡病毒及木馬在很大程度上對共享調配信息管理平臺造成安全隱患，加強內網和外網間的隔離工作，能有效提升管理平臺的穩定性，保證平臺的順利運行[15]。

4.2.3 提高信息錄入準確性

數據采集方面，部分數據需操作人員手工錄入，手工錄入信息的準確性對呼吸機共享調配意義重大。隨著系統軟件的完善，該部分信息可由HIS導入，減少信息錯誤[16]。

4.2.4 加強相關人員操作培訓

相關人員對平臺操作的熟悉程度直接影響共享調配工作效率，提升操作人員操作流程熟悉程度，能極大提高呼吸機共享調配工作效率。

5 結論

醫院呼吸機共享調配信息管理平臺，可實時監測科室呼吸機使用情況，提高呼吸機共享調配速度，提升急救能力，避免呼吸機閑置，合理提高呼吸機使用率，發揮設備最大價值，為呼吸機購置提供數據支持，提升醫院醫療設備成本效益和社會效益。