基于物聯網技術的大型醫療設備效益分析系統的設計與應用

摘要：文章以進一步優化醫療機構大型設備資源配置、提高設備利用效率為目標，介紹了一套基于物聯網技術的醫院大型醫療設備效益分析系統的設計與應用。分析了目前各醫療機構對大型設備管理的現狀，提出了基于物聯網技術進行醫院大型設備效益分析系統的設計方法及功能構成，并對應用效果進行了總結分析。

關鍵詞：物聯網技術；大型設備；智能分析

中圖分類號：TP311 文獻標識碼：A

文章編號：1009-3044（2024）19-0125-03

0 引言

大型醫療設備對提高醫院的診斷正確率和治療效果具有顯著影響。例如，先進的影像診斷設備如MRI 和 CT 能夠更準確地發現病變部位，為醫生提供更為詳細的診斷信息，從而提高診斷的準確性和可靠性。其次，大型醫療設備的引進和更新有助于推動醫院資源配置體系的完善，促進醫院設備管理水平的提升。此外，大型醫療設備也是醫院綜合醫療能力的重要體現。

盡管大型醫療設備在醫院中具有重要作用，但其配置和使用效率仍存在一些問題，如資源配置不合理、設備使用率較低等。本文詳細介紹了基于物聯網技術的醫院大型設備效益分析系統架構及功能設計，旨在利用物聯網技術替代人工估算和記錄，使系統能夠客觀、真實、翔實地分析大型醫療設備使用情況，為醫院資源配置提供依據。

1 大型醫療設備管理現狀

1.1 設備采購與配置

醫療機構在無設備使用數據基礎支撐時采購設備，存在缺乏科學的規劃和評估，導致設備配置不合理，存在閑置或重復購置的情況，造成了資源的浪費。

1.2 設備使用與維護

大型醫療設備的維護保養以及管理往往得不到足夠的重視，重采購、輕維護的理念在各醫療機構內均存在，導致設備在使用過程中頻繁出現故障，影響醫療服務質量。此外，醫療設備管理和維修人員的匱乏也是一個突出問題，盡管高精尖醫療設備在臨床被廣泛使用，但專業的管理和維修技術人員不足制約了設備性能的充分發揮。

1.3 管理體制與手段

醫院醫療設備管理存在管理人員觀念上的局限性、管理體制的不健全、管理手段的落后等問題。一些管理人員對現代化管理的理念缺乏認識，仍秉持傳統的管理模式，導致設備管理工作無法有效執行。同時，管理體制的不完善也影響了設備管理工作的順利進行，例如管理機構設置不合理、工作人員職責劃分不明確等。

2 系統設計

2.1 技術架構設計

搭建大型醫療設備管理分析平臺，醫療運行數據通過對接醫院現有醫療信息系統獲取，如醫院信息管理系統（HIS） 、醫學影像管理系統（PACS） 等；設備運行數據通過物聯網智能感應終端獲取，采集終端須支持不同品牌和型號的大型設備信息接入。

2.1.1 醫療運行數據接入

系統與醫院信息管理系統（HIS） 、醫學影像管理系統（PACS） 對接，每日零時自動從業務系統中提取檢查申請單、項目金額字典、患者檢查記錄信息等內容。

2.1.2 設備運行數據獲取

設備運行數據通過物聯網智能感應終端獲取，它充分利用了物聯網的特性和優勢[1]，提高醫療設備管理的效率和準確性。以下是該技術架構的主要組成部分（見圖1） ：

1） 感知層。感知層是物聯網技術的基礎，主要由各種傳感器和智能設備構成。在醫療設備管理軟件中，感知層負責收集大型醫療設備的運行狀態、使用數據等關鍵信息。傳感器和設備可能包括溫度傳感器、濕度傳感器、壓力傳感器等，它們能夠實時監測設備的運行狀況，并將數據傳輸到上層系統。

2） 網絡層。網絡層負責將感知層收集的數據傳輸到平臺層和應用層。它利用互聯網、Wi-Fi、Zigbee、LoRa等通信技術來實現設備之間的互聯互通。網絡層的關鍵在于確保數據的實時性和準確性，從而使上層系統能夠做出及時、準確的決策。

3） 平臺層。平臺層是整個技術架構的核心，它負責對收集到的數據進行處理、分析和存儲。平臺層通常包括中間件技術和數據處理引擎，可以對數據進行清洗、轉換和整合，以便為應用層提供標準化的數據接口[2]。此外，平臺層還具備數據安全和隱私保護功能，確保醫療數據的安全性和隱私性。

4） 應用層。應用層是醫療設備管理軟件與用戶之間的接口，它提供了管理功能模塊，包括設備狀態監測、故障預警、維護管理、使用統計等。通過應用層，用戶可以實時查看設備的運行狀態，接收故障預警信息，進行設備的維護和保養，以及分析設備的使用情況，為決策提供數據支持[3]。

2.2 系統功能設計

2.2.1 基礎信息管理

1） 醫院設備信息管理。用于將醫院所有設備信息進行集中登記管理，可包括設備名稱、序列號、所在科室、規格型號、產地、生產廠家、出廠日期、啟用日期、設備單價、使用年限、備注等信息，支持Excel 導入。

2） 設備消耗信息登記。由于設備使用科室的房屋、水電、人員消耗未接入系統，設備使用科室須登記各設備使用科室的房屋水電、年人工費等數據，支持Excel導入，登記數據由設備管理部門進行審核。

3） 設備折舊信息登記。醫療設備折舊的測算主要依賴于所選用的折舊方法，以及設備的原始成本、預計使用年限、預計凈殘值等因素，系統將由管理部門登記每臺設備的折舊費等信息。目前，系統使用的折舊方法是直線折舊法，即按固定資產的原值與使用年限的比例計算每年固定資產的折舊額。例如，如果一臺醫療設備的原值為100 000元，且使用年限為10 年，則每年折舊額為10 000元。

2.2.2 買保設備監管

1） 買保設備管理。該功能由設備管理部門使用，用于登記每個設備買保情況，包括使用科室、設備名稱（選擇）、型號（自動生成）、序列號（自動生成）、制造商（自動生成）、保修期限（起止時間）、金額、保修內容、保養頻率（每年兩次、每年四次、每年六次等）、維保公司等信息。

2） 設備保養情況監測。通過該功能可實時查看各設備的保養情況，包括每臺設備的歷次保養記錄（保養時間、保養內容、保養公司、工程師、附件等信息），并且在下次保養到期前5天提醒設備處以及相關醫技科室設備須維護。

3） 預防性維護管理。在需要進行設備維護時，由設備管理部門聯系維保公司工程師，工程師到現場維護，用移動端掃碼填寫“預防性維護計劃落實記錄表”，支持將工單照片上傳。

2.2.3 監測預警管理

1） 數據監測看板?？窗逯斜O測內容可根據由用戶自行設置，信息包括常用聯系人、常用功能、最近打開功能、未讀郵件、待辦任務、通知公告、知識庫、內部論壇、數字展示、數字展示（指標）、圖表展示等內容，可自定義設置看板布局，可展示關鍵指標數據，可進行圖表展示，包括對比分析、趨勢分析、構成分析、風玫瑰圖、環形圖、漏斗圖，可查看昨天、本周、本月、本年的指標數據[4]。

2） 設備使用期限監控?？赏ㄟ^該功能查看每臺設備的使用截止日期，在設備使用到期前一個月進行自動提醒。提醒方式包括系統內部提醒以及短信提醒兩種方式。

2.2.4 設備效益分析

1） 單臺設備使用率分析。單臺設備使用率是評價設備使用效率的重要指標，是將設備單月使用人次與全年使用人次數對比得出。設備使用人次數從醫學影像管理系統（PACS） 中獲得。

單臺設備使用率= （P/M ） × 100%

P 為設備每月實際使用人次數。

M 為該設備過去一年每月設備檢查人次計算月平均值。

2） 每日完好率分析。設備完好率取自設備使用情況登記表，評價的是設備保養情況。如設備閑置則分子分母將閑置臺數減去。

設備每日完好率= （完好設備總臺數/設備總臺數） × 100%

3） 設備故障率分析。設備故障率分析主要用來評價設備使用效果，按照統計結果進行分析，故障率高的設備將進行單獨分析，并重點保養維護。每日8：00-18：00超過4小時未檢查視為停機半天。閑置設備不在統計范圍。

設備故障率=[月停機天數/（月停機天數+月開機天數）]×100%

4） 單臺設備月度利潤分析。醫學影像管理系統（PACS） 中的檢查項目與醫院信息管理系統（HIS） 收費項目字典關聯，取每臺設備每個項目的費用。

單臺設備月度利潤=該設備總收入-該設備總消耗-該設備折舊費

2.2.5 統計報表

為全面掌握設備使用情況、設備收入、設備利潤等方面的多維度信息，設計報表13張，并分成3大類，可通過日期、科室、設備類型等多維度分析設備相關情況，不同數據分析可自選對比圖、趨勢圖、控制圖、構成圖、柏拉圖、雷達圖、散點圖、氣泡圖、熱力圖等不同圖表類型進行分析結果的展示。并提供數據的電子表格導出功能。如圖3所示。

1） 設備使用效率統計?？勺远x統計時間段，查看每臺設備的使用人次、月平均值、使用率、月開機天數、完好率、月停機天數、故障率、月度收入、設備消耗、設備折舊費、月度利潤等信息。

2） 科室設備效益統計?？捎?mark id="tYI+vUl2AdGjjZyCaCwnj/kezGw=">設備管理部門和設備使用部門進行數據統計分析。設備管理部門可查看所有設備使用科室的設備使用情況，設備使用科室可查看本科室的設備使用情況。報表可自定義統計時間段，查看每個醫技科室中每臺設備的使用人次、月平均值、使用率、月開機天數、完好率、月停機天數、故障率、月度收入、設備消耗、設備折舊費、月度利潤等信息。

3） 設備使用記錄統計?？刹榭疵颗_設備的使用明細，包括設備類型、設備名稱、使用診室、患者編號、患者名稱、年齡、診斷、開單科室、開單醫生、檢查時間、檢查部位（檢查方法）、檢查人員等信息。

3 應用效果

大型醫療設備效益分析系統的應用效果主要體現在經濟效益提升、管理效率提高、資源配置優化、服務質量提升以及輔助決策支持等多個方面。對提升醫院的整體運營水平和服務質量具有重要意義[5]。

3.1 提升經濟效益

1） 成本控制。通過對大型醫療設備的運行數據、維護成本、耗材消耗等進行全面分析，系統可以幫助醫院精準控制相關成本，避免浪費。

2） 收入優化。系統能夠實時跟蹤設備的使用情況，分析設備產生的經濟效益，從而優化設備的配置和使用策略，提升設備的利用率，進而增加醫院的收入。

3.2 提高管理效率

1） 設備狀態監控。系統能夠實時監控設備的運行狀態，包括使用頻率、維護周期等，幫助管理人員及時了解設備情況，進行針對性的管理。

2） 維護預警。通過對設備運行數據的分析，系統能夠預測設備可能出現的故障，提前進行預警，減少設備停機時間，保障醫院的正常運營。

3.3 優化資源配置

1） 設備配置決策。通過對不同設備的使用效益分析，系統能夠為醫院在設備采購、更新、淘汰等方面提供決策支持，優化設備資源配置。

2） 資源調度優化。系統能夠分析醫院內部的設備使用需求，幫助管理人員進行設備資源的合理調度，提高設備的使用效率。

3.4 提升服務質量

1） 診斷效率提升。通過對醫療設備的使用效益分析，醫院可以更加合理地安排檢查和診斷工作，減少患者的等待時間，提升服務質量。

2） 患者滿意度提高。系統的應用有助于提升醫院的整體運營效率和服務水平，從而提高患者的滿意度和信任度。

3.5 輔助決策支持

通過對大量醫療設備運行數據的分析，系統可以為醫療設備相關的科研工作提供數據支持。

4 總結

隨著人們健康意識的提高和醫療需求的增加，對大型醫療設備的需求也將持續增長。為了提升競爭力，醫療機構會不斷引進新技術和新設備，以滿足患者需求。因此，大型設備效益分析的作用將變得更加重要。隨著醫療服務的轉型升級，醫療機構將更加重視患者的體驗和滿意度。作為提升醫療服務質量的重要手段，大型醫療設備在未來的醫療服務中將發揮更加重要的作用。此外，隨著遠程醫療、互聯網醫療等新型醫療服務模式的興起，大型醫療設備也將有更廣闊的應用場景和市場需求。

參考文獻：

[1] 許國泰，陳兵，余景原. 基于4G的大型醫療設備日志數據采集系統[J]. 電腦知識與技術，2018，14（21）：18-20.

[2] 劉志強，王杰. 基于物聯網技術的內鏡清洗追溯系統的應用[J]. 北京生物醫學工程，2024，43（1）：66-70，77.

[3] 黃捷，潘愈嘉，羅翔，等. 基于5G物聯網與WiFi-6融合的移動醫療網絡建設與實踐[J]. 中國數字醫學，2022，17（12）：58-62.

[4] 張克，姚旦華. 基于日志挖掘的影像設備云監控系統的設計與應用研究[J]. 中國數字醫學，2020，15（10）：68-71，93.

[5] 楊揚，李郁鴻. 基于物聯網技術的大型醫學裝備智慧管理系統設計與應用[J]. 中國數字醫學，2023，18（10）：44-48.

【通聯編輯：梁書】