基于NET技術實現APP醫療設備管理系統的研究

徐進就，胡曉慶

解放軍第923醫院 a.醫學工程科；b.泌尿男性科，廣西 南寧 530023

引言

隨著醫學工程近年來的快速發展，醫院工程科室積累了大量設備相關的電子材料：如維修信息、計量質控信息、設備報廢信息、設備教程等。傳統的紙質儲存方式和單個表格數據形式展示已無法為醫院精細化管理提供數據支撐。而整合臨床設備數據是一項枯燥、機械且乏味的工作，大部分整合的數據都僅作為備份儲存，可復用性不高。而通過移動互聯網數據采集管理平臺能夠給予個體完整的數據分析庫，為臨床診斷及治療甚至于科研方面提供了大量、連續的數據資料，奠定了大數據分析的堅實基礎[1-2]。此外，隨著設備軟硬件技術要求越來越高度集成化，無論醫護人員還是工程師，僅靠一兩次的培訓就想將設備操作知識學習到位是非常困難的，需要充分調動和激發設備操作人員的積極性和主觀能動性。目前眾多醫院都擁有專業的設備管理系統，但是系統設計思想都僅限于用電腦作為交互對象，由于醫護人員工作的特殊性，不能做到類似在電腦旁來查閱或處理設備相關的信息，若設備出現狀況，不能立即將現場情況報修給工程人員，等醫護人員通過電腦報修時，期間就錯過許多有參考性的設備現場信息，所以電腦作為交互對象有它的局限性和缺陷。手機是最常用的通訊設備，人們習慣用手機作為記事儲存器，將日常事物通過文字、圖片、視頻等方式儲存起來。若把手機應用于設備管理系統中，將相關的設備信息和業務通過手機APP進行顯示和操作，在線與院里各設備管理審核部門無縫隙鏈接起來，做到設備電子管理規范化、強制化和流程化。

1 系統設計

1.1 系統開發環境

系統采用B/S模式（瀏覽器/服務器），基于ASPX.NET技術做后端服務端數據，用靜態技術HTML5做手機APP客戶前端，支持Android、IOS兩大手機平臺系統。通過SQL數據庫作為存儲我們醫工科的數據庫，Win2003系統作為放置服務端數據平臺。APP客戶端通過NET技術提供的ashx靜態接口文件處理前后端的信息交互，如圖1。

圖1 系統平臺設計示意圖

1.2 系統的設計及分析

基于設備的生存周期管理定義[3]以及科室對醫療設備功能需求，本系統設置設備驗收、培訓、檢修、計量質控、報廢五個功能模塊，用戶在使用APP訪問系統數據庫時，根據工作職責的不同分別設置工程人員、臨床醫護工作者及院領導三個角色，每個角色在登錄系統APP時，系統根據用戶權限，顯示出相應的應用界面。院領導或工程人員可以擁有全院設備各模塊信息全權的瀏覽權限，而科室只能瀏覽本科室設備的相關信息；使用人員登錄后，還可通過手機APP在線掃碼，可直接獲取單臺設備的各模塊信息，并且還可以進入維修業務和報廢業務的流程化申請報批程序中，如圖2。

圖2 手機App端實現功能設計

1.3 設備驗收模塊

設備信息采集一般包括設備名稱、型號、編號、科室、廠家資質、出廠日期、購置日期、驗收日期、設備運行狀態、設備圖片、教程附件等，如圖3所示。通過系統后臺，將這些信息錄入到設備基礎信息庫，并定義每臺新設備唯一的序列號，待信息錄入完畢后自動生成二維碼圖片，使用時將該圖片打印粘貼到相應設備明顯處，設備的其他功能模塊以設備序列號作為數據庫外鍵索引，引導系統掃碼識別模塊。

圖3 添加設備基礎信息頁

1.4 設備維修模塊

通過手機APP前端進行統一的設備報修流程，科室進入APP程序通過選擇設備“掃碼報修”功能，掃描設備儀器上的二維碼開始建立電子維修表格，系統會自動導入設備基礎信息，醫護人員的工作只需填寫故障現象。通過手機照相功能上傳設備當時的一個狀態（可以是若干圖片或者一段視頻）；工程人員通過查看并受理報修申請，根據維修的一個狀態，APP系統將字體顏色分為“藍色”“綠色”“黃色”“紅色”，分別代表“未受理”“已受理”“延期”“報廢”四種狀態，工程師可根據顏色區別工作的優先級別，選擇進入維修受理頁面，查看報修內容，并定時更新維修的進度，如圖4。

圖4 設備報修流程圖

1.5 設備計量質控模塊

2014年重新完善修訂最新頒布的《醫療器械監督管理條例》要求對第一類、第二類醫療設備必須出示質量合格文件[4-5]，我院每年都對強檢目錄范圍內的各種強檢設備進行定期檢查，存在大量計量質控數據檔案。這些數據作為大數據分析的素材，可以幫助監控設備的健康狀況，對作預防性維修方案提供堅強有力的依據。通過設備計量質控模塊的后臺操作，將檢測結果錄入到系統里，由前端APP進行數據共享，院領導、工程人員、醫護人員都可以了解我院每一臺強檢目錄內設備的健康狀況，檢測結果報告，并通過系統，可提前通知臨床科室將即將到期的強檢設備送往設備科進行定期檢測。

1.6 設備報廢模塊

當設備性能無法滿足臨床要求或者維修價值高于自身價值時，使用科室可向設備科提交設備報廢申請，通過手機APP掃碼設備二維碼，進入APP報廢電子流程如圖5所示，工程人員到現場確認設備狀態，采集報廢時設備的狀態圖片和最終安置的位置圖片，將包括其核驗后的工程意見一同更新并繼續經其他審核部門進行報廢流程完善。根據設備報廢規范，設備在經設備科初步核驗后，基于設備報廢級別設定的價格規定[6]，除了設備科外，還需逐級審核，各部門可以通過手機APP對設備報廢信息進行進度查看、反復核實，并持續將各部門的意見信息更新到報廢電子流程，直至所有部門通過審核后，經由設備科最終結束電子報廢流程的最終確認。由于設備報廢流程是一個復雜、持久的操作，審核期間，設備科必須要經過各部門審核一致通過后才有權對報廢設備進行拆卸、變賣、丟棄[7]，所以通過手機報廢模塊，可避免由于報廢周期過久導致設備信息丟失或失全。

圖5 設備報廢流程圖

1.7 設備培訓模塊

在實際工作中，我們經常發現，臨床科室報修的所謂故障有相當一部分屬于“偽故障”，即由于操作不當或違規操作導致的設備非正常運行, 這就提醒我們要重視設備的操作和保養培訓工作。除了新設備的學習, 還要不定期的對在用設備進行“二次培訓”[8]。設備培訓模塊由文字、圖片、視頻組成，采用電子技術分布手冊標準[9]，將設備教程、維修、經驗、前沿技術等素材通過圖片切割、篇章文字錄入等方式將設備培訓資料細分為一個個最小單元，如圖6。從醫院各級領導到設備管理部門、臨床醫技科室通過手機APP可從后臺數據庫隨時查看設備的培訓資料，系統可通過條件引擎精準查閱到所需的資料，也可通過掃碼，直接定位某單一設備，不僅學習該設備的操作，也可在設備遇到故障時候利用APP的快速查閱幫助解決實際問題。

圖6 設備資料庫組成

1.8 設備大數據構架設計

設備大數據信息包含設備基礎信息、維修信息、計量質控信息和報廢信息，按照倒金字塔模式將四大信息塊進行分層并由下往上進行信息累計堆疊，越是高層信息聚合量越大，最終將維修經驗、設備的計量質控大數據、設備技術資料、個人經驗、前沿技術等有用的資料以圖片、文字、視頻等方式匯集提供給頂層的設備資料庫，如圖7。當使用者需要查閱資料可通過手機APP，通過搜索引擎可做到精確查閱，而且也可通過“選擇模塊+掃碼”可直接查閱至某設備的信息庫。通過大數據架構，解決以往“數據想用卻找不到”“找到卻還需繼續翻找需要的部分”“想學習資料卻鎖在檔案室”的尷尬界面。

圖7 設備大數據架構圖

2 關鍵技術

2.1 二維碼生成和掃碼功能的實現

二維碼的生成是一個2D矩陣型，由特定的幾何圖形按一定規律在二維方向上分布黑白相間的圖形記錄數據符號信息。二維碼的優勢在于二維碼的平臺是基于手機，用的是網絡技術進行掃碼識別[10]。二維碼利用靜態前端技術語言進行開發，其中JQUERY是一個快速開發、語言規范更為簡潔的JavaScript代碼庫，其特點是用戶可利用開放的JQUERY庫里各種已打包好的插件進行自行開發項目。QRCode.js就是一個用于生成二維碼圖片的JQUERY庫插件。通過引用該插件開發可生成所需的二維碼。在建立新設備基礎信息錄入時，通過一定規則后臺系統自動生成一行序列號，該序列號通過QRCode.JS命令“MakeCode（序列號）”即可生成二維碼圖片，用戶通過手機APP選擇“模塊ID”+“掃碼”，即可獲得各層數據模塊的入口。

手機二維碼掃描技術是通過調取手機的攝像頭，利用HTML5技術中MUI技術進行手機掃描開發。HTML5是由萬維網聯盟HTML最新修訂版本，其標準是XHTML2.0，其新引進的語法特征能夠在移動設備上支持多媒體，能更好地適應移動端設備[11]。MUI技術具體的命令介紹如表1，其中命令Barcode是設置將手機攝像頭變成掃描控件的樣式和構造，令攝像頭焦距形成一個掃碼框，可以對二維碼自動的聚焦和識別二維碼中的序列號。而二維碼若是存在手機的一張圖片，則需要用另一命令barScan進行打開手機相冊，獲取圖片二維碼并自動識別碼中序列號。

表1 MUI二維碼關鍵命令

2.2 數據導入導出功能

系統通過導入導出功能，數據以XLS后綴的EXCEL表格形式進行導出導入，有利于鋪助工程師在辦公時候和辦公軟件office進行數據自由切換，增加工作靈活性、機動性，符合設備科復雜多樣性的工作需求，如圖8。

圖8 設備基礎信息列表

數據導入技術在于引用OFFICE辦公軟件的Microsoft.ACE.OLEDB庫，服務器基于ASP.NET語言通過命令“OleDbConnection”對Microsoft.ACE.OLEDB庫進行連接，要求導入的數據列名和數據庫的數據表列名一致對應，通過ASP.NET文件上傳控件FileUpload對EXCEL表格數據進行導入數據庫操作。

數據導出則需要將WEB默認的GB2312字符編碼格式變成UTF-8編碼，防止EXCEL導出的字段出現亂碼，ASPX.NET運用類庫IO數據流處理StringWriter和HtmlTextWriter命令將EXCLE表格字符串轉變成ISO互聯網識別的IO數據流，再通過ASP.ENT控件GRIDVIEW作為數據載體將數據以EXCEL表格形式導出。

3 應用效果

自2019年10月至2020年3月，系統投入臨床使用，針對系統線上的使用率和資料庫共享情況分別作了線圖和餅圖來進行數據對比，如圖9。在系統初投入運用期間，由于考慮臨床醫護人員操作習慣轉變需要時間適應，系統在2019年10至12月期間一直處于試用階段，臨床還是傾向于使用電話作業。于2020年初開始，全院強制使用APP系統后，線上報修業務呈遞增方式，電話報修從每月報修165單/月降至30單/月，經調查，其原因一是年紀較大的一批醫護人員還未能熟悉掌握手機APP平臺的操作，二是借著報修電話摻雜著其他業務以及一些技術手冊專業術語問題的請教等。而線上報修從2019年10月的0單到2020年2月一直維持著190～198單/月的飽和狀態，說明線上業務已開始被使用者接受，系統的設計理念是符合臨床的實際需求的。分析設備資料庫共享情況可得，在未開通APP系統之前，資料庫通常都由設備科負責儲存，大多以紙質版進行封箱存檔，許多資料沒辦法得到很好的利用和共享，通過分析可知，設備操作的閱讀量超1/2，證明目前的臨床設備的一個復雜性程度，多數人都需要通過反復學習設備操作來鞏固記憶；另外，在實際設備出現故障時，臨床第一時間會通過APP里的技術手冊做簡單的故障處理，未解決的情況才會通過線上報修，臨床逐漸充當了設備管理員的角色。維修和計量質控模塊閱讀量占比達1/4，經調查，超80%的臨床護士都認為維修和計量質控這兩個模塊跟他們的設備管理業務緊密相關，臨床必須每天掌握自己科室設備的健康狀況和去向；計量質控模塊由于有APP線上系統的監督，導致臨床科室自覺做到定時翻看自己科室的設備的計量質控情況，按時將即將過期的設備送往設備科。

圖9 2019年10月—2020年3月系統數據表圖

4 討論

隨著時代的發展，設備科精細化管理逐漸引入到醫院管理中，我們不僅需要與時俱進，實現電子信息化[12]，而且隨著設備管理工作的復雜化、范圍廣的特點，設備保障信息化仍需不斷發展。目前設備管理出現許多新技術和新概念，比如設備交互式電子技術手冊的研究、繼續開發二維碼技術在設備管理方面的優勢、醫療設備預防性維修新概念、醫療設備計量質控管理策略等[13-16]，但卻尚未研發過一款適合醫院臨床、院方、設備科三方關于設備管理業務融合在一起的手機APP。設備科的工作無論如何發展，都必須圍繞著設備的生存周期來進行管理，且需要各部門之間的相互配合來共同完成管理工作。利用手機平臺APP的優勢，不僅可以把設備科各類工作進行功能分類歸納，還可以將各種管理新技術、新理念進行整合并添加到我們的APP系統里，以APP手機平臺為基礎，后期還可繼續挖掘更多設備管理鋪助性功能，善于利用網絡WEB、多媒體、物聯網等前沿技術不斷擴展和充實設備科的各項業務，實現工作精細化的高質量管理。