基于醫療設備全生命周期的智慧醫院平臺建設實踐*

——田懷谷 黃賢君 陳 濤 岑宏飛 吳萍鳳 孫 楊 許 昌 曾 暉 姚 輝 陳 蕓

2021年6月,國務院辦公廳發布《關于推動公立醫院高質量發展的意見》,提出要推動公立醫院從規模擴張型轉向注重內涵建設新階段[1]。相關配套文件也明確要求,公立醫院要通過信息化建設不斷提升管理精細化程度,實現提質降本增效[2]。國家衛生健康委將醫療設備的購置、運維、質量和效益管理智慧化納入《醫院智慧管理分級評估標準體系(試行)》中[3]。醫療設備是醫院的“重資產”,其粗放式的管理方式無法實現全生命周期管理[4-6]。醫療設備全生命周期包含了設備申請、招標采購、安裝驗收、使用、質控、維修、資產報廢等多個環節,開展全生命周期管理是現代醫院建設與發展的要求[7]。

早在20世紀90年代,醫療設備數字化管理就已經被提出。它是指以嵌入式軟件為核心,借助計算機技術,將與醫療設備相關的圖、文、聲、像等信息轉化為電子計算機能識別的二進制數字,進行存儲、傳遞、分析和應用[8]。近年來,在云、大、物、移、智等新技術的加持下,醫療設備數字化管理得到進一步拓展。其能夠把醫療設備相關的各種數據進行自動化或智能化收集整理,甚至是分析研判,實現設備管理與信息技術的深度融合,為醫療設備管理質量和效率雙提升提供了可能,并且極大地降低了管理成本。

北京大學深圳醫院設計了覆蓋設備全生命周期的數字化管理平臺,探索醫療設備資產的精細化、智能化、全過程閉環管理。

1 構建醫療設備全生命周期數字化管理平臺

射頻識別技術是一項非接觸式自動識別技術的物聯網技術,應用范圍較廣,在基于物聯網技術的醫學裝備信息化管理中發揮著重要作用[9-10]。基于射頻識別技術的醫療設備全生命周期信息化管理平臺架構見圖1。

圖1 基于射頻識別技術的醫療設備全生命周期信息化管理平臺架構

1.1 平臺技術框架

醫療設備全生命周期信息化管理平臺,根據系統對業務量、計算資源和存儲資源的估算,根據Java、Php、C#.net、CSS、XML數據交換標準,N層次框架,B/S多層體系結構,結合MVC設計模式進行設計和開發。

1.1.1 數據庫設計 在數據交換服務和應用服務上設置負載均衡服務,采用1主1備、讀寫分離策略,主服務器可讀寫,備服務器為只讀。增加對象存儲服務,采用主從方式,提高數據存儲的安全性;緩存服務采用集群方式部署,應對突發業務的訪問,提高系統的可用性能。

1.1.2 系統核心技術 系統構建采用射頻識別技術、支持組件技術、工作流引擎技術、單點登錄技術、消息隊列技術等。外部信息系統與管理系統之間的接口采用RESTful接口形式來進行業務數據的交互。接口數據傳輸采用XML數據交換格式或JSON格式,utf-8編碼。

1.1.3 物聯網構架邏輯分層 建設采集層、網絡層、應用層和展現層4個邏輯層次的物聯網架構。采集層對設備信息進行采集并存儲為電子標簽數據。網絡層將采集信息進行傳輸,實現互聯。應用層在射頻識別技術中間件系統基礎上構建生產管理、維護、查詢等應用。展現層是用戶可以通過ERP系統、電腦、手持機、顯示屏等方式登錄系統。

1.1.4 核心硬件配套 一是智能標簽讀取的物聯網基站。物聯網基站支持通過4G-CAT1或者5G-CAT1網絡,接入運營商MPLS專網,能夠安全連接醫院內網,適用公網和專網傳輸,或者其他更先進技術類型基站,保證全院信號覆蓋。二是資產定位電子標簽和智能電子插座。使用全球唯一號碼的芯片識別定位,支持定位資產標簽、狀態資產標簽等感知終端上傳資產定位、盤點、運行狀態、單機等,可實現快速識別、一鍵盤點、一鍵報修、支持電子圍欄、支持軌跡追蹤等功能。三是具備防撞防拆預警功能。電子標簽和智能電源插座的電池續航能力強,具備欠壓告警功能;防撞能力強,體積微小,具備防拆告警功能。四是硬件設備變更。硬件設備變更科室或報廢均可與資產標簽信息同步更新。

1.2 平臺架構流程

平臺架構流程分為醫院設備使用科室、設備管理科室和供應商三重用戶角色。數據層對接OA+財務數據、HIS、LIS、PACS、短信平臺,實現數據互聯互通;服務層則具備安全認證、緩存服務、引擎服務、智能推送服務和系統服務等功能。應用功能層則包括設備電子圍欄管理、設備資產管理、供應商企業管理、設備保養管理、設備報修管理、效益分析、設備檔案管理和系統管理等功能板塊,具體功能見圖2。

圖2 醫療設備全生命周期信息化管理平臺架構流程

2 醫療設備全生命周期信息化管理平臺應用

北京大學深圳醫院開放床位1 800張,設備資產18億,擁有100萬元以上設備346臺。2019年12月,醫院部署物聯網系統,以信息化為依托,基于價值鏈理論模型,通過數字化技術手段,構建集“采、管、養、控”于一體的“醫療設備全生命周期數字化管理平臺”,將約1.7萬臺套設備納入管理,實現了招標采購信息化、資產檔案電子化、運行監控可視化、效益分析高效化、計量質控管理自動化、維修管理信息化。

2.1 招標采購信息化

“醫療設備全生命周期數字化管理平臺”的“招標采購”模塊,一是整合購置申報與招標采購系統數據一體化。打通數據壁壘,及時響應臨床科室的購置需求,與招標采購系統互聯互通,實現設備信息實時動態查詢、設備購置全程可溯源。二是在線投標高效。招標采購所有文檔按照類別自動創建招標公告、招投標過程全程電子化,中標通知書自動生成,無需人工干預與紙質化,供應商投標、醫院評標、公告全程在線辦公,提高了管理部門的工作效率和專業精確度。

2.2 資產檔案電子化

“醫療設備全生命周期數字化管理平臺”的“資產檔案管理”模塊,一是實現醫院所有設備“一物一碼”,做到一鍵盤點、設備檔案電子存儲、設備分類規范、統一編號、及時歸檔、實時查詢。二是實現數據動態管理與獲取,可實時了解設備的運行狀態、庫存、調配、折舊、維護、報廢等動態信息。三是資產清晰,對近1 000臺(套)生命支持急救類設備等重點監測設備進行溯源管理,實現醫院約1.7萬臺套、近18億的醫療設備資產賬物相符、管理清晰。

2.3 運行監控可視化

“醫療設備全生命周期數字化管理平臺”的“運行監控”模塊,以急救類設備、超聲影像設備、醫學影像設備、手術室和麻醉科為重點,推動物聯網射頻識別技術應用,實現可視化的設備軌跡管理和全方位運行監控。一是遠程精準定位,實時顯示設備分布和所在樓層科室,設備發生報警時支持與院內攝像頭聯動,查看實時情況。二是實時軌跡管理,有效保障設備資產安全,有助于緊急狀態下管理部門及時了解設備狀態,實施精準調配。三是實時監測設備在線運行狀態,自動獲取設備的總工作時間、停機時間、使用率、操作人員、醫生工作量等信息,為績效考核提供決策依據。

2.4 效益分析高效化

“醫療設備全生命周期數字化管理平臺”的“設備效益分析”模塊,以該院78臺(套)價值200萬(含以上)的大型設備為基礎,自動、準確、高效、實時分析設備效益,包括但不限于開機時長、收益情況、陽性率、折舊情況、使用率、功能利用率、耗材支出、盈虧率等指標,為醫院設備引進及管理提供有效的決策依據。

2.5 計量質控管理自動化

該院僅納入強制檢定的設備和耗品就近2 000臺(件),設備計量檢測質控工作任務巨大且繁雜。“醫療設備全生命周期數字化管理平臺”中的“計量質控”管理模塊,通過數字化管理系統,創建計量檢測計劃、檢測周期、檢測規范、計劃實施時間等;基于設備資產信息,分類設置和周期提醒計量計劃和質控檢測計劃;實時獲取計量檢測和質控數據;嚴格計量證書管理;實現計量設備定位與監測管理;做好質控情況記錄、結果數字化入檔,使重點監控設備覆蓋率達到100%,實現計量質控管理工作的實時、高效、全流程追溯檢查。

2.6 維修管理信息化

“醫療設備全生命周期數字化管理平臺”中的“設備維護”模塊,改變醫療設備管理與檢修的被動狀態,涵蓋設備巡檢管理、保養管理、預防性維護管理、不良事件管理等功能。一是在線報修便捷可追蹤。醫療設備“維護管理”線上全流程管理應用程序,嵌入企業微信和微信公眾號,“微信掃碼報修、工程師認領派工、維修檢測、處理、維修驗收評價”一站式在線報修。二是設備維修情況可追蹤。設備維修狀態、歷史維修情況、設備維修費用可供查閱,一目了然。三是實時監控維修預警。大屏實時智能監控設備運行情況,實現維修預警,讓設備維修檢測更主動。

3 成效分析

3.1 提升了設備使用效率和醫院運行效率

對全院設備運行數據進行分析,可有效幫助管理部門找到“跑冒滴漏”環節,加強管理,提高設備使用效率。以該院生命支持類設備為例,通過數據監測了解到除顫儀、呼吸機設備的使用時間安排不足,后經過優化,使設備使用效率提升了一倍以上。特別是在新冠肺炎感染實行乙類乙管后,呼吸機等設備的使用情況精準到30 min內,6 min內即可完成院內調配,有效節約運行成本。醫院超聲設備對接HIS,綁定對應設備收費條目以及設備使用耗材支出,定位采集器自動獲取設備使用數據,如開機時長、收入、診療人數、陽性率等實時動態數據,按月報表生成數據,及時反饋設備運行狀態、成本回收情況等,使得超聲月收益率達到1 077.22%,陽性率89.96%,完好率100%,設備運行等級為優良。效益分析數據更加便捷、精確、豐富,效益分析報告為醫院決策層提供重要信息,為設備的再次購置提供可靠參考,使采購的新設備物有所值、物盡其用。同時,該院通過“維修管理”信息化線上報修,做到最晚30 min內響應,維修進度反饋,設備6 min內精準及時調配,大幅度提升了臨床科室滿意度。

3.2 降低了醫院運營成本

線上招采系統時間縮短至1 d,節省了人力和時間成本,提高了招采效率。動態監測可以及時主動監測設備的運行狀態,檢測異常設備,科學制訂維保計劃,優化維保排班。該院重要設備年度查出設備異常50臺(套),提前對主力設備進行主動維保76臺次,維保費用減少200萬元,維保人力成本節約100萬元。一物一碼精準定位,一鍵資產盤點更快捷,原來設備盤點需要21個人花費30天時間,現在只需要14個人利用“線上線下”相結合的方式,14天即可完成設備盤點工作。

3.3 提升了設備部門與臨床科室溝通效率

招采線上系統有效減少了采購部門與供應商之間面對面溝通機會,增加了各類投標人參與公平競爭的機會,提高了采購透明度,營造了與供應商之間關系清白、純潔的“清”。招采線上系統為臨床科室人員開通登錄賬號,使設備部門與臨床科室同時參與設備管理,提高了溝通效率和滿意度。

4 討論

推進公立醫院高質量發展的重要內容之一就是要健全以經濟管理為重點的科學化、規范化、精細化運營管理體系[11]。突破傳統的人工、粗放管理瓶頸,利用信息化手段,建設基于物聯網技術的醫療設備全生命周期信息化管理平臺,提升了醫院的精細化管理水平[9]。但是,醫療設備全生命周期數字化管理平臺是系統工程,不能夠跟風逐流,可以從下幾個方面進行系統思考:

4.1 頂層設計、部門聯動形成建設合力

建立醫療設備全生命周期數字化管理平臺,聚焦的都是醫療設備管理的老大難問題,除了建設過程復雜外,還需要醫務、質控、設備、臨床、財務績效以及信息等各部門聯動配合。因此,需要醫院管理者頂層設計,高度重視,一把手積極推動,促進多部門聯動,共同參與到流程梳理和智慧化平臺建設過程中,才能夠形成建設合力。

4.2 結合醫院實際,以需求為導向進行建設

醫療設備管理是醫院管理的重要組成部分,最終要服務于臨床科室。各家醫院均有自身的特殊性,醫療設備全生命周期信息化管理平臺要基于醫院的實際情況,平衡好醫院管理和臨床的需求。一方面,平臺體系建設要促進醫院管理流程不斷優化,效益不斷提升;另一方面,要牢牢把握臨床科室需求,對設備使用情況進行有效反饋,針對問題與使用科室共同探討,立即改正,優化設備使用流程與科室內部管理。同時,警惕顧此失彼或者“需求圍著信息系統走”的尷尬情況。

4.3 系統規劃,統一部署,做好智慧信息集約平臺建設

要緊跟互聯網、物聯網等最新信息技術趨勢,建立醫療設備使用智慧管理平臺。醫療設備管理部門要告別傳統的臺賬式、靜態、滯后的管理模式,前置規劃,統一部署,將復雜多樣的管理系統統一到集約管理平臺,提高管理效率。要利用有限的人力資源,依托動態數字化建設,提升醫院精細化、規范化、高效化的現代管理能力。

目前,醫療設備全生命周期信息化管理平臺主要圍繞設備的經濟管理進行智慧賦能,實現了設備管理的升級優化,有效降低了醫院的運營成本,提高了設備的使用效率[12],對公立醫院高質量發展大有裨益。但是,平臺在與業務運營數量關聯后的數據深度應用和AI輔助上還有挖掘空間。例如,如何借助AI算法,靈活安排患者完成核磁共振等大型儀器檢查,以縮短患者等候時間,提高設備運行效率;在多院區集團化運營的醫院中如何利用設備管理數據平臺,以實現不同院區、不同科室間設備數據共享,降低設備購置壓力等。這些都將是醫療設備信息化管理平臺未來研究的重點。