基于云計算的醫(yī)院醫(yī)療器械管理系統(tǒng)的開發(fā)

陳盛帆，黃建琪，高正

溫州醫(yī)科大學(xué)附屬眼視光醫(yī)院，溫州市，325000

0 引言

信息時代的飛速發(fā)展，為人們帶來了層出不窮的新技術(shù)，如大數(shù)據(jù)、人工智能、云計算等等。同時，人們也越來越意識到信息化的重要性，良好的信息化，可以很好地提升人們的生活質(zhì)量水平與工作效率。因此，如何利用這些新技術(shù)手段去創(chuàng)新服務(wù)成為了新的關(guān)注焦點[1]。

作為信息時代的產(chǎn)物，云計算的概念自從被提出來至今，一直保持著超高的研究熱度，不管是國內(nèi)還是國外一直被關(guān)注著。云計算提出信息技術(shù)作為一種服務(wù)提供給用戶，這一全新商業(yè)模式正迅速推動著社會的發(fā)展與進(jìn)步[2]。

傳統(tǒng)的醫(yī)院醫(yī)療器械管理系統(tǒng)在系統(tǒng)部署的時候步驟繁瑣且所需成本較高，這使得系統(tǒng)的可移植性不高；同時過多地依賴于電腦的操作使得系統(tǒng)缺少一定的可移動性，并且會影響操作者的工作效率，甚至?xí)绊懻麄€醫(yī)院的醫(yī)療行為。云計算可以很好地解決這些問題。2015年，國務(wù)院印發(fā)《國務(wù)院關(guān)于積極推進(jìn)“互聯(lián)網(wǎng)+”行動的指導(dǎo)意見》，指出了互聯(lián)網(wǎng)以及新興技術(shù)的重要性。在互聯(lián)網(wǎng)+醫(yī)療這一領(lǐng)域，云計算在醫(yī)院醫(yī)療器械管理系統(tǒng)中的研究與應(yīng)用是一次意義深遠(yuǎn)的實踐。

1 系統(tǒng)需求分析

社會的不斷發(fā)展使得各個醫(yī)院的規(guī)模越來越大，這也導(dǎo)致了各大醫(yī)院在各個方面的開銷與成本也越來越大，醫(yī)療器械的需求量、品種越來越多，管理也越來越繁瑣[3]。而現(xiàn)階段市面上流行的醫(yī)療器械管理系統(tǒng)，普遍存在以下問題。

首先，系統(tǒng)使用成本高。要想購買相對成熟的醫(yī)療器械管理系統(tǒng)，必須要花費相當(dāng)高的金額，同時還要考慮到服務(wù)器部署、數(shù)據(jù)庫部署、應(yīng)用與客戶端的部署，這其中所花費的人力物力財力非常大。并且當(dāng)醫(yī)院有跨城市的不同院區(qū)的時候，其低下的移植性又使得系統(tǒng)成本高了不少。

其次，面對高使用率和大量的需求，只能在電腦上操作的系統(tǒng)缺少一定的便捷性。無法移動化辦公與管理，使得人們工作效率低下，尤其是在醫(yī)院某些特殊環(huán)境里，工作人員無法正常操作電腦，這會使得醫(yī)院里很多流程運轉(zhuǎn)得不及時，從而影響整個醫(yī)院的醫(yī)療行為。

再次，缺少一定的數(shù)據(jù)共享。當(dāng)前，各個醫(yī)院合作的醫(yī)療器械廠家都各不相同，不同廠家都有各自的一套產(chǎn)品編碼體系，無法共享的數(shù)據(jù)使得系統(tǒng)很難自動識別批號、生產(chǎn)日期、有效期等，這也使得系統(tǒng)的操作顯得格外繁瑣。

人們迫切需要一個可以解決當(dāng)前問題的系統(tǒng)，而云計算正是解決這一問題的關(guān)鍵。

2 系統(tǒng)架構(gòu)及相關(guān)技術(shù)

系統(tǒng)采用云計算的SaaS平臺服務(wù)，其云端服務(wù)器部署在阿里云的金融云上，支持的終端有電腦、手機和平板，電腦端采用B/S（瀏覽器/服務(wù)器）結(jié)構(gòu)，手機與平板端結(jié)構(gòu)為C/S(客戶端/服務(wù)器)，通過Restful服務(wù)作為應(yīng)用服務(wù)接入，采用RabbitMQ作為消息中間件，使用ES（ElasticSearch）引擎作為搜素引擎，通過ETL（Extract-Transform-Load，數(shù)據(jù)倉庫技術(shù)）工具構(gòu)建數(shù)據(jù)倉庫，數(shù)據(jù)庫采用MySql、Redis、MongoDB混合的混合型架構(gòu)。系統(tǒng)的整體架構(gòu)如圖1所示。

圖1 系統(tǒng)整體架構(gòu)Fig.1 The architecture of system

同時，為了提升系統(tǒng)性能，數(shù)據(jù)庫層面采用SLB（Server Load Balancing），服務(wù)器負(fù)載均衡）策略，通過代理中間件ProxySQL實現(xiàn)讀寫分離，通過Zabbix來監(jiān)控數(shù)據(jù)庫主從同步狀態(tài)，其架構(gòu)如圖2所示。

圖2 系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫架構(gòu)Fig.2 The architecture of system’s database

為了保證系統(tǒng)的高可用，網(wǎng)絡(luò)方面主要采用集中式無線鏈路備份方案，醫(yī)院內(nèi)部的環(huán)境與SaaS平臺通過基于互聯(lián)網(wǎng)的Https數(shù)據(jù)通道實現(xiàn)對接，醫(yī)院內(nèi)部路由器并行對接四條互聯(lián)網(wǎng)線路，其中兩條有線鏈路和兩條4G無線鏈路，均采用不同運營商的線路。常規(guī)狀態(tài)下啟用有線連接，應(yīng)急狀態(tài)下切換為無線模式，對接方案圖如圖3所示。

圖3 系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)對接方案Fig.3 The scheme of system’s network docking

相關(guān)技術(shù)介紹如下：

（1）云計算與SaaS平臺

所謂云計算，就是一種新興的IT服務(wù)交付模式，它會將軟件系統(tǒng)的開發(fā)及運維所需的一切資源按照一定的標(biāo)準(zhǔn)和價格，以互聯(lián)網(wǎng)的形式提供給用戶，如服務(wù)器資源、數(shù)據(jù)庫資源、存儲資源以及各種應(yīng)用等等。在云計算這種模式下，用戶可以獲得相對更加便捷的用戶體驗以及低廉的成本。軟件即服務(wù)（SaaS）是云計算最高級形態(tài)的服務(wù)平臺，是一種打破傳統(tǒng)軟件銷售模式的商業(yè)模式，具有交付和按需付費使用的特點[4]。SaaS不僅僅為用戶提供開發(fā)平臺與部署平臺，還通過Web的形式為用戶提供各種應(yīng)用。

（2）ETL

ETL就是數(shù)據(jù)倉庫技術(shù)，用來描述將數(shù)據(jù)從來源端經(jīng)過抽取、交互轉(zhuǎn)換、加載至目的端的過程。ETL技術(shù)可以把數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為信息、知識，解決了如何去利用龐大的數(shù)據(jù)資源的問題。常見的ETL工具有Informatica、Datastage、OWB、微軟DTS等等。

（3）RabbitMQ

RabbitMQ是一個基于高級消息隊列協(xié)議的完整的、可復(fù)用的、開源的企業(yè)消息系統(tǒng)。它擁有可伸縮性以及消息持久化的特點，解決了高并發(fā)的問題，提高了系統(tǒng)的穩(wěn)定性、可靠性與可用性。

3 系統(tǒng)的主要功能

新一代醫(yī)院醫(yī)療器械管理系統(tǒng)按照功能模塊去分，可以分為多租戶管理、供應(yīng)鏈云、移動審批、智能庫存管理、維修與保養(yǎng)管理、系統(tǒng)管理與報表查看模塊。模塊各自獨立，不同的醫(yī)院可以根據(jù)各自的需求選擇不同的功能。各模塊的具體功能如圖4所示。

圖4 系統(tǒng)功能結(jié)構(gòu)圖Fig.4 The function structure of system

3.1 多租戶管理

多租戶管理是SaaS服務(wù)平臺非常重要的功能。多租戶管理可以免去系統(tǒng)部署的繁瑣，節(jié)省系統(tǒng)實施的成本。通過多租戶管理，可以實現(xiàn)同一家醫(yī)院不同院區(qū)之間的物資調(diào)撥，以及對不同院區(qū)的數(shù)據(jù)進(jìn)行查看與比較。其可定制化開發(fā)的特點也大大降低了系統(tǒng)升級的成本。

3.2 供應(yīng)鏈云

基于云端的供應(yīng)鏈云，兩端分別對接了醫(yī)院與供應(yīng)商。通過供應(yīng)鏈云，當(dāng)醫(yī)院有采購需求時，便可以直接在系統(tǒng)里生成采購訂單，而對應(yīng)的供應(yīng)商只要接入了這個系統(tǒng)，便可以直接收到訂單，且可以在系統(tǒng)上生成發(fā)貨單，這個發(fā)貨單內(nèi)包含了醫(yī)療器械必須的生產(chǎn)批號、有效期、生產(chǎn)日期等信息，醫(yī)院便可以一鍵智能入庫，無需自己再去解析供應(yīng)商的條碼信息以及手動錄入各種信息。整個過程中，醫(yī)院和供應(yīng)商都節(jié)省了很大的溝通成本，操作便捷，操作者接受率很高。這對使用系統(tǒng)的各個租戶來說，便是一種即插即用的資源。

3.3 移動審批

系統(tǒng)支持的終端不僅僅有電腦，還有手機、平板，而且基于云端的系統(tǒng)不局限于內(nèi)網(wǎng)，因此審批者可以隨時隨地，不管在院內(nèi)還是在院外都可以方便地進(jìn)行審批，如維修申請審批、物資申領(lǐng)審批、權(quán)限申請審批等等。當(dāng)操作員填寫完新的審批申請時，系統(tǒng)會自動發(fā)送實時消息給對應(yīng)的審批者，不管是電腦端還是手機端，審批者都能收到實時提醒。

3.4 智能庫存管理

除了正常的部門之間的調(diào)撥、器材的報廢等功能，還有智能庫存報警以及智能庫存盤點功能。當(dāng)系統(tǒng)中有產(chǎn)品庫存低于預(yù)設(shè)的報警值時，系統(tǒng)會自動發(fā)起報警，發(fā)送信息與郵件給管理者。同時通過RFID標(biāo)簽，可以做到自動化盤點，只要將設(shè)備對準(zhǔn)區(qū)域一掃，即可獲取區(qū)域內(nèi)盤點情況。

3.5 維修與保養(yǎng)管理

本系統(tǒng)包含了正常的維修與保養(yǎng)登記、維修與保養(yǎng)查看、維修與保養(yǎng)處理、維修與保養(yǎng)修改等功能。

3.6 系統(tǒng)管理

本系統(tǒng)包含供應(yīng)商等一切基本信息的設(shè)置，以及權(quán)限管理和系統(tǒng)中的配置信息的維護(hù)。在這里可以設(shè)置下屬機構(gòu)、分院等多租戶管理。

3.7 報表查看

本系統(tǒng)可以進(jìn)行正常的報表查看，如進(jìn)銷存報表、入庫報表、出庫報表、調(diào)撥報表等等。除了可以查看本院的數(shù)據(jù)以外，還可以查看分院及下屬機構(gòu)的報表數(shù)據(jù)。

4 應(yīng)用效果

基于云計算SaaS服務(wù)平臺的新一代醫(yī)院醫(yī)療器械管理系統(tǒng)給醫(yī)院帶來了以下的應(yīng)用效果：

（1）成本降低了80%。醫(yī)院只需要一根網(wǎng)線，即可達(dá)到使用系統(tǒng)的條件。同時，云服務(wù)商阿里巴巴金融云的安全防護(hù)性達(dá)到了金融級別，這大大提高了系統(tǒng)與服務(wù)器的安全性和穩(wěn)定性，節(jié)省了高額的運維成本及人力成本。此外，SaaS服務(wù)平臺的多租戶特性，使得系統(tǒng)的可移植性大大提高，未來同一家醫(yī)院的不同院區(qū)要使用，或者別的醫(yī)院要使用，都可以節(jié)省很大的實施成本。

（2）工作效率提升70%。多終端的特性使得系統(tǒng)可以支持移動化操作，操作者可以在各種場合下都能靈活使用系統(tǒng)，極大地提高了工作效率以及醫(yī)院內(nèi)部醫(yī)療器械流轉(zhuǎn)的效率。

（3）數(shù)據(jù)共享特性使得云平臺集成并統(tǒng)一了眾多廠家的產(chǎn)品編碼規(guī)則，并且實現(xiàn)了相對成熟的第三方供應(yīng)體系，只要接入這個系統(tǒng)，便可直接和廠家對接，同時也能解決解析廠家編碼的痛點，且可以實現(xiàn)智能化出入庫等功能。平均每一筆入庫操作由原先的15 min減少到3 min，效率提升了80%。

5 結(jié)論

此次研究是中國“互聯(lián)網(wǎng)+醫(yī)療”上的一次實踐，是醫(yī)院信息化的一大成果，節(jié)省醫(yī)院成本的同時更提高了醫(yī)院效率，深刻體現(xiàn)了云計算等新技術(shù)帶來的變革，給人們的生活和工作帶來了便利，也為今后各行業(yè)的“互聯(lián)網(wǎng)+”提供了樣本，具有一定的推廣價值。