基于醫學裝備物聯網大數據的智能管理研究*

夏 科,陳 星,張 賜

（南充市中心醫院·川北醫學院第二臨床醫學院,四川 南充 637000）

隨著醫療衛生意識和醫院的醫療水平不斷增強,醫學技術的現代化發展高度依賴于科技人才和先進的醫學裝備。醫學裝備作為教學、科研、治療等技術的物質基礎,在現代醫學診療服務中占有舉足輕重的地位,促進了醫療科技水平的快速發展。醫學裝備的配置和運行是反映醫療機構的智慧程度、醫療救治能力和診療水平的重要指標。[1]

醫學裝備的核心構成和功能定位日新月異,信息化程度不斷加深。[2]但是仍存在醫療設備使用效率低,甚至閑置等情況,造成了社會資產的巨大浪費。而現有管理手段還停留在基礎的資產管理層面,已不能滿足現代醫院的精細化管理要求。利用物聯網、大數據、5G等現代信息技術手段對醫療設備的論證、在用、效益、安全、評價等方面進行精細化管理,提高設備使用效率和效益就顯得更加迫切。

1 智慧物聯

醫療領域的智慧物聯就是在信息化系統管理的基礎上通過現代化感知手段和智能裝置技術,對醫學裝備進行感知識別、實時定位,并利用網絡傳輸互聯、云計算來實現設備與流程的匹配,以達到對其實時控制、降低使用風險,精確管理和設備共享的目的[3]。

按照物聯網三層模型開發和設計,智慧物聯的主體架構主要由數據采集終端、數據傳輸網絡及數據平臺組成。主要分為物聯網技術及應用、嵌入式開發、智能視頻分析、大數據云計算技術及平臺等幾大技術體系。

物聯網技術及應用：利用物聯網技術手段進行數據采集、患者安全、資產和物資管理相關功能控制,實現醫學裝備的智能定位和精準匹配。

嵌入式開發：體系化創新、學科交叉創新、系統界面。

智能視頻分析：采用分布式布局、嵌入式硬件架構,對于輸入模塊的視頻流進行人工智能算法分析,針對客戶提出的特定需求,定制化的輸出視頻分析數據及參與相關功能控制。

大數據云計算技術及平臺：云計算基礎、云計算管理、云計算安全、云存儲。

2 解決傳統管理模式痛點

2.1 設備安全及質量

醫學裝備數量,分布較為分散,流動性大。沒有無線監測,導致未能實時監管運行狀態,維護保養和維修、報警的處理相對滯后,存在安全隱患。設備使用狀態和可靠性,設備質量控制難以完成,無法預測故障和使用壽命。物聯網聯通醫學裝備的信息化智能管理模式通過集成電路、無線通信、信息系統、計算機網絡等高新科技,把整個醫學裝備的管理過程變得簡單而高效。[4]

2.2 精細化管理

基于設備流動性大、位置不清楚、盤點困難、共享調配困難、設備購置科學性和設備淘汰滯后等問題。智慧物聯可實現設備定位、移動端設備實時運行狀態監控、設備有效調配、設備準入評價等分析功能,以此提高醫務及管理人員的工作效率,輔助領導決策,提升整個醫院管理水平。

2.3 后效評價

醫院各系統關注重點,數據格式不統一,難以進行設備綜合后效評價,缺乏統一的評價平臺,評價指標不完善,輔助決策缺乏真實的實時數據支持。物聯網技術運用在醫學裝備管理領域,可實現大數據云平臺,智能實時采集,接口及指標標準庫,統計分析評價功能,切實起到輔助領導決策作用。

3 基于信息系統的智能管理

以信息系統為基礎,貫徹醫學裝備的全生命周期,從合同簽訂、安裝驗收、出入庫、維修保養、報廢進行統一管控,以及醫學裝備使用期間實時位置和狀態信息。統計設備的故障信息、原因、解決辦法,進行數據化管理,為設備的維修及再次采購提供數據支撐,以滿足醫院的規范化管理和質控標準。

3.1 院內設備流程管理

首先,臨床科室在線填報明年預算計劃,系統匯總推送至相關管理部門進行論證,確定設備預算計劃,通報至各個科室,對采購執行追蹤,監控預算執行情況。其次,臨床科室根據需求在線申領設備,審核通過后推送至采購領導小組進行審核,論證過會后經由采購辦進行招標準備,進行供應商招標。然后,中標的供應商在系統中錄入合同信息,醫院審核通過后,進行設備配送,醫裝部進行驗收,入庫。通過系統對設備進行院內統一編碼,建立資產卡片,供應商進行發票的維護。

待設備出庫到科室后,臨床人員可以在線進行設備的維修申報,醫工組根據系統通知對其進行現場運維,在線上傳維修信息。醫學裝備部加強設備的日常管理,包含設備的調配、維保合同執行情況、效益分析、不良事件監管設備折舊、設備報廢等管理,完善設備管理流程,提高設備管理能力,輸出設備全生命周期報告。

3.2 設備驗收

合同簽訂后,通過訂單通知供應商備貨,當供應商備貨完成后,設備由供應商送至各個分院,醫院相關驗收員進行驗收執行,在線填寫對應的驗收記錄,具體記錄內容根據醫院需求來進行配置,驗收無誤,即可進行正式入庫操作,入庫時根據固定資產分類情況按照國資填報要求進行必填字段校驗,滿足國家填報要求,支持采購、盤盈、租賃/捐贈等各種入庫形式,入庫完成后分院的資產情況同步至總院,總院進行統一管理。

3.3 設備檔案管理

按照國資委標準進行設備的規范編碼,打印設備標簽,建立電子臺賬,展示資產價值情況,包括資產卡片建立、條碼掃描、資產發票、資產轉移、資產報廢、資產外調、資產折舊、資產盤點處理等相關信息,確保資產賬物相符。設備卡片記錄設備在院的全部記錄,包括采購、驗收、使用、維修、巡檢、調劑、報廢的全生命周期,可根據具體要求導出設備的全生命周期報告,真正做到設備無縫管理。資產報廢一鍵處理,經審核后設備自動從科室資產名單中刪除,對于由于醫療器械產生的不良事件,提供不良時間上報通道,及時反饋不良事件情況。

3.4 設備維修管理

支持多終端報修,PC機、手機APP、微信小程序均能進行設備報修服務,掃碼提交報修單,APP及短信實時提醒,提高維修響應效率,減少設備故障時間,加大醫院收益。所有設備故障信息、故障原因、維修方案、維修金額都有詳細的記錄信息,維修人員的工作量及工作質量可進行實時統計,可多方面分析維修費的流向,詳細的數據分析結果讓科室自查,設備采購均有據可依,輔助采購決策；故障原因、維修方案記錄可讓維修人員快速確立維修方案,對技術交流也提供了有效途徑。

3.5 預防性維護

針對每類設備,每臺設備建議預防性巡檢計劃,到期自動提醒,對每臺設備的外觀、電源、運行情況、零部件信息、運行環境、使用記錄進行詳細記錄,及時發現設備的異常故障信息,保證設備的正常運行。

設立常見設備維護保養模板,根據不同風險等級設備,設定不同的維護模板,維護工程師根據實際設備情況建立預防性維護計劃,設定預防性維護周期,進行維護預警,定期對設備進行巡查、清潔、保養、關鍵零配件檢查更換、日常安全校驗、預防性維修、風險排查等,自動生成維護報告,及時與科室進行溝通,對于有安全隱患的設備及時停用維修,減少不良事件的發生。

3.6 設備發票管理

各個分院設備發票維護可根據設備入庫單進行填寫,提交總院審核審核后,總院財務進行統一結算,也可查詢發票狀態（已付,未付）信息,可同時維護多張入庫單的多臺設備發票情況。

3.7 設備報廢

醫院對固定資產報廢處理一直在加強管理,防止固定資產流失。根據醫共體實際情況建立完善的資產報廢流程,提供方便的處置方式,多部門協同辦公,設備日常維修數據支撐,使報廢工作更加合理、科學、高效。

4 基于物聯網的智能管理

采用軟硬件相結合方式,通過物聯網、大數據、5G等新興技術,獲取醫療設備實時狀態數據,并融合ERP等系統的基礎數據,實現設備定位。建設軟件平臺,收集設備在院使用期間實時定位及狀態信息,統計設備的故障信息、原因、解決辦法,進行精準化管理,實現對醫療設備的實時統計、分析,為醫學裝備的精細化管理和全生命周期管理提供數據支撐,以實現醫院各類固定財產的統一管控,達到“實時監控、可視管理、精細管理、提高效率”,滿足醫院的規范化管理和質控標準。

4.1 硬件技術要求

4.1.1 數據采集系統組成

數據采集系統以LoRa為物聯網數據傳輸骨干網絡,向上對接TCP/IP網絡,由物聯網網關總控軟件統一處理所有物聯網數據；向下對接物聯網采集器設備,通過物聯網采集器設備直接對接醫療設備進行數據傳輸（如圖1所示）。

圖1 數據采集系統組成

4.1.2 技術路線

服務器端使用Hibernate+Spring+Struts2+Freemarker的架構構建各子系統,采用面向切面編程（AOP）思想,可以使系統結構清晰,使功能開發人員可以考慮更少的問題,也使得系統更易維護和擴展,同時降低系統耦合度并且提高了軟件可維護性。

4.1.3 位置服務

通過萬維網地圖服務獲取展示能力及放大、縮小、移動視圖等基礎操作?？蓾M足基本萬維網地圖服務的全部要求,同時也應支持獲取地圖要素信息的操作,實現對多功能采集器的地址進行管理。RFID網關和藍牙定位裝置安裝時進行統一維護樓層和房間信息,采集器設備在與對應網關或者定位裝置實時通信時獲得相應的位置信息,將這些數據發送到服務器。

4.2 軟件平臺功能

與醫院現有信息系統（PACS、ERP等）無縫對接,實現對醫療設備實時使用狀態進行監控,實時動態管理設備使用過程,對醫學裝備進行動用性分析,使用效益,為醫學裝備的論證和決策提供數據支撐,對呼吸機生命支持設備實現定位、應急調配,系統具備pc功能道管理。

4.2.1 設備實時監測大屏——駕駛艙

全面監測醫院設備運行狀態,實現對系統數據的綜合展示,設備實時數量監測,報警監測提醒,主要科室設備使用效率展示等。

4.2.2 設備統計分析模塊

實現使用峰值統計,使用效率,使用狀態統計報警數據的收集與分類統計等。

4.2.3 設備調配功能實現設備列表查詢及詳細查詢,并實時定位。能夠集中查看指定設備當前閑置情況及分布情況,支持應急調配。

4.2.4 資產管理——集成ERP系統

系統實現醫療設備全生命周期管理功能,完成系統之間的無縫對接,另可支持批量導入設備的靜態資產信息,支持app掃描二維碼進行資產自定義查詢功能,實時查看設備資產信息明細的功能,支持設備的導入和刪除,支持以資產卡片的形式展現。

5 結束語

醫學裝備管理是醫院管理不可或缺的一部分。[5]在醫學設備管理中融入新一代信息技術,精準把設備、人、系統三者匹配,優化流程,強化醫學裝備使用安全,降低管理成本,提升精細化管理程度和設備使用效益是現代醫學裝備管理的發展趨勢。