中小型醫療機構設備維修多平臺全流程管理系統的設計及應用

唐健豪，孔令茵，王肖文，何麗君，劉亮，黃智（通信作者）

佛山市第一人民醫院醫療設備科 （廣東佛山 528000）

隨著科技的發展和人們健康需求的增大，醫療設備的種類和數量大幅增加。醫療設備管理已成為醫療質量管理、醫療風險防范和醫療成本控制的重要一環[1]。因此，我國各級醫院醫療設備管理已經由以往的手工管理逐漸向計算機綜合管理轉變[2]，向信息化和多樣化轉變。

大型醫療機構均已逐步開展數字化的醫療設備全生命周期管理，一般依托醫療機構原有的管理系統建立信息化管理系統[3-5]。然而，中小型醫療機構卻存在人手和資金短缺、設備信息化投入比例低和維修工程師數量不足等問題[6]；此外，臨床科室常采用電話報修和填寫紙質申請單等傳統手段，容易存在電話漏接和單據確認拖延等流程方面的問題，從而導致設備維修滯后。設備報修的信息化有助于提高維修效率[7]，醫療服務體系建設的方方面面都需要信息技術的支撐和推進[8]。因此，中小型醫療機構亟需成本較低、簡單有效的管理系統，進而實現醫療設備維修的全流程管理。

醫療設備維修工具常與醫療設備接觸，較少根據各科室的風險等級分類，表面易感染多種病原菌，存在交叉感染的風險[9]。隨著醫院感染工作的要求越來越高，維修工程師需要采用更科學、便捷的防護措施[10]。在此背景下，本研究基于微信小程序、微信公眾號、安卓平板電腦應用程序、云服務器和Windows 桌面程序設計了一款醫療設備維修多平臺全流程管理系統，涵蓋設備維修、計量和檔案管理等功能，同時設計了消毒維修工具車，旨在為維修工具和轉運設備提供消毒空間，降低設備維修工程師的醫院感染風險。

1 系統結構設計

1.1 系統架構

該系統由微信小程序、企業微信號、安卓平板電腦應用程序、阿里云服務器和Windows 桌面程序組成多平臺系統。各平臺功能為：（1）微信小程序供臨床科室報修人員使用，提供報修及其流程查詢服務；（2）維修工程師綁定企業微信號，接收臨床科室通過微信小程序發送的報修信息；（3）安卓平板電腦應用程序由維修工程師使用，具有設備查房、臨床科室報修現場處理記錄和消毒維修工具車的器械消毒控制功能；（4）阿里云服務器負責存儲數據和圖片，并向其他平臺提供數據連接；（5）Windows 桌面程序由設備科管理人員使用，可進行設備報修管理、計量管理和維修發票管理。系統總運行架構見圖1。

圖1 系統總運行架構圖

2 平臺端軟件設計

2.1 云服務器

該系統使用阿里云服務器ECS，部署了Apache 服務，使用了PHP7.4.10、MySql5.7.31 和Python3.5.3，其中，PHP 為云服務器與微信小程序的握手接口提供腳本支撐，實現從服務器讀取設備信息、維修編號和維修時間的功能；云服務器同時部署MySql 數據庫，建立設備維修信息表、發票信息表、設備信息表和設備計量信息表，以提供數據存儲服務。阿里云服務器軟件配置見表1。

表1 阿里云服務器軟件配置

2.2 微信小程序

微信小程序適用于安卓和iOS 平臺，系統內存占用率較低，具有無須安裝、使用便捷、跨平臺的優點[11-12]。小程序通過連接阿里云服務器，實現臨床科室報修流程電子化功能（小程序功能見圖2，小程序主界面見圖3A）。微信小程序事件過程通過JavaScript 實現業務處理和與服務器的交互，以JSON 格式傳輸數據。小程序工作流程如下。（1）獲取維修編號：報修界面見圖3B，通過PHP 腳本（wxno.php）檢索MySql 設備維修信息表，根據表格的最后一行維修序號生成下一個維修編號，作為當前報修申請的唯一維修編號，并跟隨維修設備的整個流程。（2）查詢設備信息：設備維修小程序具有調用攝像頭并識別二維碼和條形碼接口的功能，在獲取報修申請的維修編號后，臨床科室掃描設備資產卡上的二維碼或條形碼獲取設備編碼；通過PHP 腳本（readsbxx.php）將設備編碼發送至云服務器，檢索云服務器MySql 數據庫的設備信息表，查詢該設備的信息，并發送至用戶的微信小程序。（3）填報故障信息：臨床科室將設備故障情況填報后，小程序通過PHP 腳本（readyh.php）將設備具體的故障信息發送寫入云服務器的MySql 設備維修信息表。（4）簽字確認：臨床科室確認填報無誤后，小程序跳轉至簽字界面（圖3C），用戶在簽字區域簽名后按下“發送”，微信小程序便通過PHP 腳本（uploadimg.php）將簽名圖片以PNG 格式發送至云服務器的維修簽名文件夾內儲存。（5）查詢維修情況：臨床科室以科室號為索引，在小程序中查詢，通過PHP 腳本（wxjd.php）從云服務器的MySql 數據庫設備維修信息表可獲取該科室未完成的設備維修信息，見圖3D。維修進度查詢代碼wxjd.php 代碼如下：

圖2 微信小程序功能圖

圖3 微信小程序

2.3 企業微信號

企業微信號具有維修工程師接收維修信息的功能。我們可使用Python 以60 s/次的頻率對云服務器MySql 數據庫的設備維修信息表進行查詢，如查詢到報修狀態為初始報修的維修項目，則將該項目的詳細信息發送至企業微信號，同時將該報修項目的報修狀態更改為“已通知工程師”。報修信息通知界面見圖4。

圖4 企業微信號報修信息界面

2.4 安卓平板電腦應用程序

安卓平板電腦應用程序使用AndroidStudio 開發，實現維修過程的全程視頻記錄、設備的業務查房、設備計量檔案的電子化查詢功能。維修工程師從企業微信號接收科室維修信息后，隨身攜帶安卓平板電腦到臨床科室進行設備的現場維修，如需攜帶較多維修工具或轉運設備，則維修工程師可使用消毒維修工具車輔助，可將安卓平板電腦放置在消毒維修工具車上，見圖5。安卓平板電腦通過藍牙連接，控制和記錄消毒維修工具車的消毒功能，消毒維修工具車可對維修后的維修工具或轉運的設備進行紫外線消毒。

圖5 消毒維修工具車結構示意圖

安卓平板電腦應用程序可為維修工程師提供維修過程的查詢和記錄，主界面見圖6A，工作流程如下：（1）維修前，使用華為HMS Scankit 掃碼服務進行二維碼掃描[13]，安卓平板電腦通過電信物聯卡與阿里云服務器進行實時通信，訪問MySql 數據庫的設備維修表，查詢報修信息、以往維修記錄和設備檔案（包括設備計量報告和設備基本信息）；（2）維修時，安卓平板電腦可調用平板攝像頭功能拍攝維修照片，并使用FTP 服務暫存到阿里云服務器上，界面見圖6B，此外，我們可通過安卓平板電腦查閱該設備的維修手冊，通過網絡通信聯絡廠家進行維修指導；（3）維修后，在安卓平板電腦填寫故障原因與維修手段，完善維修記錄，待臨床科室確認維修成功后，通過SignatureView.java 的引用在安卓平板電腦手寫簽名，簽名后以PNG 圖片格式發送至云服務器儲存。

圖6 安卓平板電腦應用程序

FTP 上傳的代碼如下：

安卓平板電腦被安裝在消毒維修工具車的前端，使用強磁吸固定。消毒維修工具車為維修工程師到臨床科室現場維修提供了便利，為轉運設備和維修工具提供了獨立的消毒空間，方便工具重復使用，降低設備轉運的感染風險[14]。該工具車分為上下兩層，最底層為消毒箱，其由12 V 100 AH的鉛酸蓄電池、12 V 的LED 紫外線消毒燈管和ESP32 主控板組成。該工具車的ESP32 主控板分為電源部分、ESP32 主控和繼電器部分3 個部分。其中，電源部分由7805 三端穩壓和ASM1117-3.3 組成，因整體主控功率不高，7805 三端穩壓將電壓由12 V 轉換為5 V，為繼電器和ASM1117-3.3 供電。由于ESP32 供電電壓為3.3 V，ASM1117-3.3 將電壓由5 V 轉換為3.3 V 為ESP32 供電。ESP32 的IO2 引腳控制繼電器的開關，繼電器規格為5 V 10 A。LED紫外線消毒燈接在繼電器的兩個連接腳上，由其控制紫外線燈的開關。維修工程師可在安卓平板電腦上設置消毒時間，通過藍牙與ESP32 通信，控制繼電器的開關，使紫外線燈在設定的時間內運行。

ESP32 主控板使用arduino ide 編譯，代碼如下：

2.5 Windows 桌面程序

Windows 桌面程序使用C#開發語言。相較于大型醫療機構開發系統常用的B/S 結構，中小型醫療機構設備維修管理人員較少，且工作崗較固定，對B/S 結構系統醫院內網訪問的便利性優勢[15]需求度較低。而C#結構的桌面程序便于接入其他硬件，為增加票據和合同記錄的高拍儀、二維碼掃碼槍、各種質控設備和自研設備的接入提供了可能。

Windows 桌面程序主要處理科室報修的維修信息、維修工程師的業務查房信息和設備的檔案管理（包括計量管理和維修發票管理），其中，設備維修管理界面見圖7A。Windows 桌面程序使用C#語言編譯，主要功能為：（1）讀取云服務器MySql 數據庫的維修信息，使用FTP 服務下載報修圖片和科室確認簽名，可上傳計量PDF 文件、維修信息和發票信息到云服務器MySql 數據庫；（2）使用Microsoft Office Interop Word 生成Word 模板，實現報修表格的快速打印，縮短審批流程；（3）連接霍尼韋爾USB 掃描槍掃描電子發票的二維碼信息區，使用USB 口轉串口快速讀取填報電子發票信息，維修發票管理界面見圖7B。

圖7 Windows 桌面程序

3 應用效果

該系統在A 醫院試運行，采集系統使用前35 個工作日和使用后35 個工作日的報障情況，并采用SPSS 26.0 統計軟件計算系統使用前后每日報修數的雙樣本t檢驗，以及系統使用后電話報修比例與工作日天數的Pearson相關性。結果發現，系統使用前35 個工作日內總報修數為111 例（全部為電話報修），系統使用后35 個工作日內總報修數為120 例，系統使用前后的報修數無顯著差異（t=-0.77，P=0.44），表明系統對科室報修無顯著影響。其中，系統使用后35 個工作日內的電話報修為23 例，且電話報修比例隨工作日天數顯著下降（r=-0.70，P=2.35×10-6），表明科室對增加微信小程序報修接受度和使用意愿良好，見圖8。

圖8 系統使用后電話報修比例與工作日天數的相關性

總之，設備維修多平臺全流程管理系統實現了設備維修全流程的記錄可追溯；消毒維修工具車提高了維修工程師工作的安全水平，使設備維修管理更規范，同時簡化了申請工作流程，提高了維修效率；使用微信小程序的用戶體驗良好，系統使用后未對臨床科室報修造成顯著影響，并逐漸替代了電話報修，便于臨床科室報修和維修工程師響應。該系統采用多平臺構建，組合結構簡單，開發難度和運維成本較低，適用于中小型醫療機構。此外，該系統為自主開發，便于其他硬件接入和功能開發，為醫療機構未來的信息化建設提供便利。