基于人工智能背景下醫療設備管理的挑戰與機遇

董魯圳

（廣東省深圳市第二人民醫院醫學裝備部，廣東 深圳 518000）

“人工智能是一種模仿人類智力的科學技術，具有一定的學習能力、推理能力和自我修正能力”。人工智能，通過利用大數據進行深度學習，可以有效地解決當前人類腦力無法達到或短期內無法實現的問題。醫學是人工智能最具潛力的領域，兩者結合將會給醫療行業帶來巨大的變革。《新一代人工智能發展規劃》于2017 年出臺，《政府工作報告》也將人工智能應用于醫學。在衛生保健領域，人工智能得到了廣泛的關注。回顧了在大型綜合性醫院中，基于人工智能的醫療器械管理所帶來的挑戰，以及裝備管理專業和操作人員所面臨的機會。本文多方面研究思考，對人工智能下醫療設備管理存在的問題和挑戰進行梳理，并提出相應的解決措施，以助力醫療設備管理的快速發展。

1 人工智能在醫療儀器設備中應用現狀

1.1 用于放射影像檢查設備

放射治療是將人工智能應用于臨床實踐的一個重要方面。人工智能被用于普通的x 射線，x 射線CT、核磁共振、核醫學等領域有著豐富的研究和臨床實踐，通過對大數據綜合分析放射成像，結合臨床數據對圖像進行定性、定量及風險預測。在X 光影像學診斷中，利用人工智能技術可以有效地消除胸片中的骨骼影像，提高影像的解析度。在CT 診斷過程中，可以對淋巴結的轉移進行準確地預測，并能有效地識別出CT 中偶然發生的骨質疏松性骨折。“在MRI 診斷中，利用AI 技術可以幫助帕金森病的早期診斷和預測腫瘤的預后，同時也有助于準確確定腫瘤放療的范圍”。

1.2 超聲波檢測裝置

在甲狀腺、乳腺、肝臟等方面，人工智能與超聲相結合。美國FDA 批準的IrreChecker 乳房電腦輔助設計系統，可以通過將乳房圖像報告與數據系統相結合，對乳腺結節的回聲、邊緣平滑度、微鈣化、微鈣化、血管的分布進行定量化，以評價結節的良惡性。

1.3 在麻醉方面的應用

目前，該技術已廣泛用于麻醉領域，主要有低血壓預測模型、靶控輸注模型、不良事件預測模型和臨床決策支持等，以及閉環麻醉支持系統。與手工操作相比，采用閉環控制可以達到更精確的目的滴定，降低麻醉藥物的使用，縮短患者的康復時間。

1.4 用于病理學診斷

目前，基于大數據的深度學習技術，將其用于病理圖像的分析。已有的研究表明，電腦算法可以在不受時間限制的情況下，對病理學醫師的診斷準確率有一定的提高；這些電腦運算法則的性能超過了有時限的病理醫生的診斷能力。結合當前病理檢查技術的發展，可以使病理診斷的工作效率和精確度得到極大的提升。

1.5 在臨床上的應用

機器人和人工智能的關系是最密切的。各種手術機器人和康復機器人能有效地改善手術的精確度和康復效果。比如，達芬奇機器人在國內安裝了幾千臺，可以進行心臟外科、泌尿外科、胸外科、肝膽外科、消化外科等多種外科手術。

1.6 醫療器械的管理

在大型醫療器械的故障診斷中，應用了粗糙神經網絡的數據挖掘技術，可以對設備的故障類型進行準確、及時的識別和預警。一些學者研制了一套智能的醫療器械管理系統，使得被動的緊急情況處理率降低了80%，提高了應急處理的速度和效率。人工智能技術在超聲波設備的維修與管理方面的運用最先由朱宗達等人提出，通過在線監測超聲波設備的電壓、電流、溫度、濕度等，從而對操作數據進行分析，對設備的異常情況進行實時預警，使設備的維修工作效率大大提高。

2 設備管理人員和管理部門的機遇與挑戰

2.1 設備管理人員和技術人員面臨的挑戰

新的理論與技術的出現，新儀器設備已不能用簡單的機械問題來概括，而是一種具有系統的、復雜的問題，給設備的管理者和技術人員帶來了極大的挑戰。

安全方面的考慮。與人工智能相結合的醫療器械，主要依靠電腦軟件和網絡進行信息傳遞，存在被病毒和其他惡意程序侵入的危險。但是，在實際工作中，往往要通過局域網或者是與移動存儲設備相連接。儀器設備信息安全問題的預防和解決，是設備管理者必須關注的問題。

“當與人工智能相結合的儀器設備出現故障時，必須及時識別出問題的本質，包括軟件問題、硬件問題和兩者并存的問題”。跨學科的融合和提高。與人工智能相結合的儀器設備，其效能的發揮通常是由計算機、機械工程、電路、臨床等多個方面所組成。特別是那些復雜而龐大的儀器，因為有人工智能的存在，所以大部分的功能都會處于閑置狀態。如何將各個學科的功能結合起來，最大限度地提高儀器的使用效率和效果，一線操作人員必須時常考慮儀器所潛在的故障問題，了解儀器運轉的基本原理，醫療儀器設備與其人工智能的管理與維護工作常常牽涉多個環節。在引進、使用、管理、維護過程中，設備管理部門及其相關人員所承擔的職責、義務、行使的權利等方面，有些單位并不清楚。

2.2 設備管理部門和人員面臨的機遇

優化和革新儀器設備。各種人工智能算法的實現都離不開硬件的支持。通過對儀器設備的優化，可以使其在臨床應用中的軟件和硬件更好地適應，使其達到最好的效果。隨著人工智能時代的來臨，設備管理者和操作人員的地位將會發生一場變革，由管理維護者逐漸向開發者、改進者和用戶轉變。隨著人工智能的發展，設備管理人員和技術人員能夠更好地參與設備的改造、升級和優化工作中，從而促進醫療器械的技術水平的提高。

3 設備管理部門應對挑戰的對策

3.1 積極融入人工智能發展趨勢

在智能化的今天，儀器、設備的管理和維護是一個有機的整體，而不是簡單的機械故障和電路故障的查找和維修。若按設定的流量自動操作，它著重于程序的設置和硬件的精度。而病理切片由人工智能進行，這兩種技術人員的水平要求不同，不能混談。同時，上級主管部門可以根據具體情況，全面界定各單位的職責和權利。

3.2 采用系統性思維面對人工智能儀器設備管理

系統性思考表明，問題不是片面的，人工智能需要考慮問題的各個環節，做到統籌兼顧，當涉及人工智能的儀器和設備時，系統思維需要專業人員從問題（或故障）所在的系統中進行分析，以便找到問題（或故障）的源頭和下游的影響，尤其是大規模的或復雜的儀器設備，鑒于軟件系統的智能程度較低，硬件系統無法充分識別人工智能的指令，因此，在解決這些問題時，要有針對性地對故障的性質和潛在的問題進行深入、全面的分析，以防止意外故障或資源的浪費。

3.3 學習相關知識打破專業壁壘

“在大的機構中，各部門、各學科之間往往會有專門的障礙，難以進行協作，面對問題往往相互推卸責任，從而對工作效率產生一定的影響”。現代管理急需打破這一障礙，從而達到充分的合作。作為專業人士，我們應該突破專業的障礙，從不同的學科視角來看待自己的專業問題，以便更好地了解自己的專業。因此，對設備的管理與維護人員，可以在一定程度上掌握人工智能的相關知識，并對其工作原理有一定的認識。通過多領域的溝通，軟件開發者、設備技術人員、臨床使用者、AI 專家等都應該參加，就如何解決這些問題進行探討和交流，以加深對這些設備的了解，有利于進一步優化、提升、使用及維保。

3.4 研制醫用儀器的信息化管理體系

實現了醫院設備的信息化管理，實現了醫療儀器的計算機信息管理。醫療器械信息管理系統涉及很多的參數，在完成后要根據實際操作進行調整。因此，在開發過程中，一定要對有關人員進行電腦知識的普及，以免造成開發難度，或使研制出來的系統不能適應醫院的實際需要。該系統的開發涉及范圍很大，需要各個部門和人員共同努力，若能充分認識該系統的優點，并主動參與開發，就可以根據實際情況設計出適合自己的系統，避免盲目的研發。醫療器械的信息化建設受到經濟條件、人員素質、臨床實際等諸多因素的影響。所以，開發的信息管理系統不僅要適應目前的需要，而且要面向未來。醫院信息化管理系統是否能夠更好地承擔起醫院信息化管理工作的重任，其主要原因是操作人員的質量。基礎資料的準確輸入，將直接關系到下一步操作人員的決策，所以，如何正確地進行設備運行管理，就顯得非常關鍵。

3.5 醫療器械的信息管理系統的研制

實現了醫院設備的信息化管理，實現了醫療儀器的計算機信息管理。醫療器械信息管理系統涉及很多的參數，在完成后，要根據實際操作進行調整。因此，在開發過程中，一定要對有關人員進行電腦知識的普及，以免造成開發難度，或使研制出來的系統不能適應醫院的實際需要。該系統的開發涉及范圍很大，需要各個部門和人員的共同努力，若能充分認識該系統的優點，并主動參與開發，就可以根據實際情況設計出適合自己的系統，避免盲目的研發。基礎資料的準確輸入，將直接關系到下一步操作人員的決策，所以，如何正確地進行設備運行管理，就顯得非常關鍵。

3.6 建立完善的管理制度和實施科學的管理

缺乏科學的管理體系，既不能確保醫療器械的正常使用，也不能保證醫療器械在診斷和治療中的科學性。因此，建立健全的、可行的管理體系，做到對醫療器械的日常管理有法律依據，嚴格執行“兩嚴三定”，確保醫療器械在臨床上的應用。醫療器械的采購是醫院裝備的一個關鍵環節，因此，在醫療器械管理方面，應健全醫療器械采購體系，并與醫療管理人員、技術人員、操作人員共同參與，確保醫療器材的品質與安全，提高醫療器械的經濟效益與社會效益。

醫療器械的采購與管理。對醫療器械采購環節進行有效的管理，是醫療器械經營的重要依據，關系到醫院的經濟效益。所以，要建立健全的醫療器械采購體系。在購置醫療器械時，應充分考慮到各部門的需要，根據醫院的發展需要，以及各個科室的意見，結合醫院的實際情況，對其進行合理的效益分析。確定設備的型號、種類、配置等，確定采購的醫療器械是否滿足醫院的需求，然后由醫院的領導審批。在保障醫療器械的質量的同時，還要兼顧價格的合理性，堅決選擇具有良好信譽、完善的售后服務和配套服務的大型企業。

如果僅僅注重設備的購置和使用，忽視了設備的維護，不但會縮短設備的使用壽命，還會對醫護人員和患者造成損害，影響患者的治療，也會損害醫院的聲譽。因此，必須加強對醫務人員設備使用、維護等方面的知識和技能的訓練，以提高醫護人員的職業素養。訓練內容要突出平時工作中常見的問題，要注重實效性和實踐性，避免走形式。將醫療器械的使用和管理等內容納入業務培訓考核中，以確保醫護人員熟練操作。對醫療器械的檢修要做到：（1）根據設備說明書，對醫療器械進行定期檢修，發現有小問題要及時排除，并定期對易損件進行檢查，以確保設備的正常運行；（2）針對不同醫療設備的原理、結構和操作程序，針對可能發生的問題，分別制訂一套完整的設備維護體系，并按年度對大型設備進行1 ～2 次的預防性檢修。醫院要根據自己的實際，逐步健全醫療器械的使用管理制度，堅持實行有專人負責、有責任落實到具體的操作和管理人員。

4 結語

在醫療領域中，人工智能的應用正在逐步擴大。在晶片技術不斷進步、材料科學不斷進步的今天，大型的儀器已經不是單純的電路與物質的結合，而是將大量的數據與深度學習結合在一起。隨著醫療器械的智能化，醫療器械的管理和維護不再是一個簡單的物理問題，設備的改進和研究也不再由科研機構負責。積極應對人工智能帶來的變化，充分利用專家的力量，多學科地介入，促進醫療技術的發展。