基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)架構(gòu)和移動(dòng)應(yīng)用的醫(yī)療設(shè)備定位標(biāo)識(shí)管理系統(tǒng)研究與開發(fā)

謝驊，白美麗，呂麗萍，李光亮

1. 湖州市婦幼保健院 設(shè)備科，浙江 湖州 313000；2. 杭州愛惠信息技術(shù)有限公司 總經(jīng)辦，浙江 杭州 310000

引言

醫(yī)療設(shè)備的規(guī)范使用和安全管理對(duì)醫(yī)院醫(yī)療質(zhì)量具有重要影響。國(guó)家在2015年發(fā)布的《醫(yī)療器械使用質(zhì)量監(jiān)督管理辦法》[1]和2017年修訂的《醫(yī)療器械監(jiān)督管理?xiàng)l例》[2]中對(duì)醫(yī)療機(jī)構(gòu)的醫(yī)療設(shè)備使用和管理提出了明確的要求。在醫(yī)療機(jī)構(gòu)發(fā)展的過程中，加強(qiáng)醫(yī)療設(shè)備管理工作一直是醫(yī)療機(jī)構(gòu)運(yùn)行中的重點(diǎn)工作。由于醫(yī)院醫(yī)療設(shè)備保有量較大，傳統(tǒng)粗放式的管理方式需要耗費(fèi)大量的專業(yè)技術(shù)管理人員進(jìn)行管理和維護(hù)，同時(shí)無法保證管理的精準(zhǔn)程度，難以保障醫(yī)療設(shè)備的穩(wěn)定運(yùn)行。所以研究和開發(fā)醫(yī)療設(shè)備標(biāo)識(shí)系統(tǒng)，通過現(xiàn)代化技術(shù)加強(qiáng)醫(yī)療設(shè)備管理精確程度成為現(xiàn)階段醫(yī)療設(shè)備管理重要研究課題[3]。

近年來，隨著科技的發(fā)展，云計(jì)算、物聯(lián)網(wǎng)等新一代信息技術(shù)被廣泛應(yīng)用。物聯(lián)網(wǎng)是進(jìn)入21世紀(jì)最大的成就之一。針對(duì)醫(yī)療物聯(lián)網(wǎng)而言，其中“物”是指醫(yī)生、病人、對(duì)健康關(guān)注的人群、醫(yī)療設(shè)備、物品等；“聯(lián)”就是信息交互；“網(wǎng)”是指流程，即醫(yī)療、健康管理的基本工作流程。我院作為湖州地區(qū)最大的專科性三甲醫(yī)院，承擔(dān)了本地區(qū)大部分的婦幼醫(yī)療保健工作，單位擁有醫(yī)療設(shè)備4000余臺(tái)，分布在兩個(gè)院區(qū)內(nèi)不同的科室。我院現(xiàn)使用的醫(yī)療設(shè)備信息管理系統(tǒng)只對(duì)醫(yī)療設(shè)備進(jìn)行標(biāo)簽編碼，只解決了醫(yī)院固定資產(chǎn)賬、物相對(duì)應(yīng)問題，但隨著國(guó)家對(duì)醫(yī)療設(shè)備管理要求的不斷提高和實(shí)際應(yīng)用的需求，我院需開發(fā)一套新的定位標(biāo)識(shí)管理系統(tǒng)，增加醫(yī)療設(shè)備與地理位置、使用科室的多重對(duì)應(yīng)關(guān)系，通過感應(yīng)含有資產(chǎn)、地理位置信息的RFID標(biāo)簽，自動(dòng)、快速、精準(zhǔn)地定位，解決醫(yī)院可移動(dòng)醫(yī)療設(shè)備因?qū)嶋H醫(yī)療需求而經(jīng)常變更位置的問題[4-5]，并在此基礎(chǔ)上對(duì)醫(yī)療設(shè)備進(jìn)行全生命周期的質(zhì)量控制和管理，如圖1所示。

圖1 系統(tǒng)整體構(gòu)架及模塊

1 技術(shù)方案

物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)架構(gòu)和移動(dòng)應(yīng)用的醫(yī)療設(shè)備定位標(biāo)識(shí)管理系統(tǒng)的構(gòu)建，是基于物聯(lián)網(wǎng)RFID射頻識(shí)別技術(shù)、移動(dòng)應(yīng)用、標(biāo)準(zhǔn)化知識(shí)庫建立起來的智能化信息管理體系。運(yùn)用信息化、智能化手段為醫(yī)療設(shè)備編寫唯一“身份證號(hào)碼”，同時(shí)建立智能管理數(shù)據(jù)庫，根據(jù)臺(tái)賬打印含唯一編號(hào)的對(duì)應(yīng)實(shí)物的二維碼標(biāo)簽，通過RFID讀寫器將信息錄入到RFID芯片中，形成封裝有RFID芯片的無源超高頻一體化標(biāo)簽，實(shí)現(xiàn)管理系統(tǒng)和實(shí)物的精準(zhǔn)對(duì)應(yīng)，形成完整的管理體系[6-7]。

1.1 標(biāo)識(shí)標(biāo)簽設(shè)計(jì)的內(nèi)容與格式

標(biāo)識(shí)標(biāo)簽作為構(gòu)成管理系統(tǒng)的基礎(chǔ)信息，要反映出醫(yī)療設(shè)備的資產(chǎn)名稱、規(guī)格型號(hào)、啟用日期、所屬科室等管理屬性（見圖2和圖3）。如一套醫(yī)療設(shè)備內(nèi)含多件設(shè)備，配件標(biāo)簽還應(yīng)含有主設(shè)備標(biāo)識(shí)[8-9]。標(biāo)識(shí)編號(hào)要包括編號(hào)、分類代碼、標(biāo)識(shí)二維條碼信息，要具有唯一性，由此唯一編碼生成RFID編碼和二維碼圖像，如圖4所示。

圖2 標(biāo)簽編號(hào)設(shè)計(jì)方案

圖3 資產(chǎn)標(biāo)簽示例

圖4 配件標(biāo)簽示例

1.2 RFID頻段選擇

RFID射頻識(shí)別技術(shù)是構(gòu)建系統(tǒng)的核心技術(shù)。無源超高頻RFID的工作頻率為800～960 MHz，感應(yīng)距離最高可達(dá)15 m，而且使用年限長(zhǎng)達(dá)10年以上，可以滿足醫(yī)療設(shè)備定位標(biāo)識(shí)與控制管理系統(tǒng)的構(gòu)建要求，同時(shí)具有操作成本低的優(yōu)勢(shì)，成為RFID射頻識(shí)別技術(shù)操作的不二之選[10]。

1.3 移動(dòng)PDA選擇

移動(dòng)PDA首先應(yīng)選擇一款待機(jī)時(shí)間長(zhǎng)、RFID超高頻感應(yīng)距離長(zhǎng)、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)空間大的PDA設(shè)備。

PDA硬件設(shè)備選擇好了以后，本產(chǎn)品B/S架構(gòu)的桌面應(yīng)用系統(tǒng)與PDA系統(tǒng)通過WiFi進(jìn)行數(shù)據(jù)交互（下載和上傳），在PDA上設(shè)置指定的服務(wù)器地址，桌面應(yīng)用系統(tǒng)發(fā)起盤點(diǎn)應(yīng)用，設(shè)置開始和結(jié)束時(shí)間，單位可以配置多個(gè)PDA，盤點(diǎn)可以根據(jù)位置、科室、資產(chǎn)的性質(zhì)（如醫(yī)療設(shè)備、信息設(shè)備等）進(jìn)行多人多個(gè)PDA同時(shí)進(jìn)行盤點(diǎn)[11]。

我院選用的CMC165M超高頻手持PDA，讀取距離最高可達(dá)12 M，具有RFID、紅外掃描、攝像頭三種方式讀取標(biāo)簽，RFID功率902 MHz至928 MHz可選，具有現(xiàn)場(chǎng)RFID配對(duì)功 能：USB、藍(lán)牙、Wifi多種功能傳輸數(shù)據(jù)功能，如圖5所示。

圖5 CMC165M超高頻手持PDA

2 醫(yī)療設(shè)備定位標(biāo)識(shí)管理系統(tǒng)構(gòu)建策略

2.1 醫(yī)療設(shè)備定位標(biāo)識(shí)的實(shí)現(xiàn)

醫(yī)療設(shè)備定位標(biāo)識(shí)管理系統(tǒng)中定位標(biāo)識(shí)的實(shí)現(xiàn)主要依靠將計(jì)算機(jī)后臺(tái)管理系統(tǒng)、移動(dòng)終端、醫(yī)療設(shè)備實(shí)物之間建立聯(lián)系，從而形成完整的管理鏈條。實(shí)現(xiàn)醫(yī)療設(shè)備定位標(biāo)識(shí)要在計(jì)算機(jī)后臺(tái)管理系統(tǒng)構(gòu)建第一標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)庫和第二標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)庫，將醫(yī)療設(shè)備與所屬區(qū)域相對(duì)應(yīng)形成第一標(biāo)準(zhǔn)（地理位置）數(shù)據(jù)庫；第二標(biāo)準(zhǔn)（使用科室）數(shù)據(jù)庫是將醫(yī)療設(shè)備區(qū)域位置與使用主體相對(duì)應(yīng)，通過兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)庫的建立達(dá)到醫(yī)療設(shè)備定位標(biāo)識(shí)的實(shí)現(xiàn)。

建立第一標(biāo)準(zhǔn)（地理位置）數(shù)據(jù)庫。首先要將醫(yī)療設(shè)備所屬的定位目標(biāo)區(qū)域分成具有逐級(jí)包含關(guān)系的級(jí)次，根據(jù)級(jí)次的劃分在計(jì)算機(jī)后臺(tái)建立級(jí)次數(shù)據(jù)庫，再對(duì)擬定級(jí)次的對(duì)應(yīng)地理位置設(shè)置相應(yīng)的第一RFID標(biāo)簽；其次是在需要定位的醫(yī)療設(shè)備上設(shè)置第二RFID標(biāo)簽，根據(jù)第一RFID標(biāo)簽和第二RFID標(biāo)簽對(duì)應(yīng)關(guān)系在計(jì)算機(jī)后臺(tái)系統(tǒng)建立第一標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)庫。

建立第二標(biāo)準(zhǔn)（使用科室）數(shù)據(jù)庫。第二標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)庫的建立是根據(jù)醫(yī)療設(shè)備使用主體的不同和對(duì)應(yīng)區(qū)域位置建立聯(lián)系，第二標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)庫醫(yī)療設(shè)備使用主體可以對(duì)應(yīng)一個(gè)區(qū)域或多個(gè)區(qū)域，而同一個(gè)區(qū)域位置也可以對(duì)應(yīng)一個(gè)或多個(gè)使用主體。

在構(gòu)建兩個(gè)數(shù)據(jù)庫的基礎(chǔ)上，將移動(dòng)終端與計(jì)算機(jī)后臺(tái)系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)庫同步；在醫(yī)療設(shè)備管理周期內(nèi)，移動(dòng)終端感應(yīng)相應(yīng)目標(biāo)對(duì)象的第一RFID標(biāo)簽與相應(yīng)資產(chǎn)設(shè)備的第二RFID標(biāo)簽，與標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)庫內(nèi)的標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)進(jìn)行比對(duì)，并將比對(duì)結(jié)果同步到計(jì)算機(jī)后臺(tái)管理系統(tǒng)，對(duì)于發(fā)生變更的信息，計(jì)算機(jī)后臺(tái)及時(shí)進(jìn)行記錄更新，完成資產(chǎn)設(shè)備的清點(diǎn)和定位管理[12]，如圖6所示。

2.2 醫(yī)療設(shè)備的位置管理的實(shí)現(xiàn)

計(jì)算機(jī)管理后臺(tái)根據(jù)醫(yī)療設(shè)備實(shí)際情況生成固定資產(chǎn)臺(tái)賬數(shù)據(jù)庫，固定資產(chǎn)臺(tái)賬內(nèi)應(yīng)包含醫(yī)療設(shè)備的全部相關(guān)信息，并根據(jù)此臺(tái)賬生成具有統(tǒng)一編號(hào)、二維碼和RFID標(biāo)簽的固定資產(chǎn)標(biāo)簽，實(shí)現(xiàn)一臺(tái)一賬一卡的規(guī)范管理模式[13-14]，如圖7所示。

圖6 醫(yī)療設(shè)備定位標(biāo)識(shí)的實(shí)現(xiàn)方案

圖7 設(shè)備臺(tái)賬

根據(jù)醫(yī)院樓層、房間、出入口等信息形成標(biāo)準(zhǔn)電子地理位置信息庫，并生成與統(tǒng)一RFID地址編碼相對(duì)應(yīng)的固定地址標(biāo)簽，如圖8所示。

圖8 醫(yī)院地理位置編制

醫(yī)療設(shè)備、地理位置的RFID標(biāo)簽都進(jìn)行配對(duì)后，使用PFID-PDA就可對(duì)設(shè)備進(jìn)行盤點(diǎn)、清查工作。工作過程中PFID-PDA設(shè)備會(huì)對(duì)醫(yī)療設(shè)備位置變更情況進(jìn)行自動(dòng)識(shí)別、自動(dòng)記錄，并將結(jié)果傳送到計(jì)算機(jī)后臺(tái)管理系統(tǒng)進(jìn)行進(jìn)一步分析、信息變更等，降低了盤點(diǎn)、清查工作難度，提高了工作效率；還可以根據(jù)位置、科室、管理員管理范圍等不同標(biāo)準(zhǔn)配置多個(gè)移動(dòng)設(shè)備，以提高工作效率，更好地發(fā)揮醫(yī)療設(shè)備定位標(biāo)識(shí)管理系統(tǒng)的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)，如圖9所示。

圖9 移動(dòng)盤點(diǎn)、定位管理應(yīng)用

3 結(jié)果

現(xiàn)階段我院開展醫(yī)療設(shè)備定位標(biāo)識(shí)技術(shù)方案的研究和開發(fā)尚且處于探索、培育、發(fā)展階段?，F(xiàn)根據(jù)醫(yī)院實(shí)際情況，從2015年開發(fā)軟件開始，已實(shí)現(xiàn)分科室管理，對(duì)所有科室實(shí)行了地理位置的編寫，在此基礎(chǔ)上對(duì)所有醫(yī)療設(shè)備進(jìn)行了唯一編碼管理并貼上了二維碼標(biāo)簽，同時(shí)建立信息管理系統(tǒng)對(duì)設(shè)備出入庫、臺(tái)賬、標(biāo)簽打印等進(jìn)行日常管理工作。通過現(xiàn)階段的實(shí)踐情況來看，已多次完成對(duì)醫(yī)療設(shè)備實(shí)物進(jìn)行年度盤點(diǎn)工作，這幾次盤點(diǎn)結(jié)果跟財(cái)政局資產(chǎn)庫金額、實(shí)物完全一致。

我院通過運(yùn)用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，結(jié)合移動(dòng)設(shè)備實(shí)現(xiàn)醫(yī)療設(shè)備管理，促進(jìn)了醫(yī)院管理信息化水平，加強(qiáng)了醫(yī)療設(shè)備管理的精準(zhǔn)度，提高了醫(yī)療設(shè)備的管理效率；通過構(gòu)建智能化的數(shù)據(jù)管理平臺(tái)，為醫(yī)療設(shè)備運(yùn)行提供了更加準(zhǔn)確、可靠的參考數(shù)據(jù)，有利于提升醫(yī)療設(shè)備使用和維護(hù)水平，降低設(shè)備故障率，提高醫(yī)院醫(yī)療水平；同時(shí)面對(duì)大量的設(shè)備管理工作，采用信息化管理可以運(yùn)用技術(shù)手段解放人力資源，提高管理效率，延長(zhǎng)設(shè)備使用壽命，有效降低成本，提升醫(yī)院運(yùn)行的整體效益[15-16]。

4 結(jié)論

構(gòu)建基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)架構(gòu)和移動(dòng)應(yīng)用的醫(yī)療設(shè)備定位標(biāo)識(shí)管理系統(tǒng)能提高工作效率、創(chuàng)造管理效益，同時(shí)，加強(qiáng)醫(yī)療設(shè)備精準(zhǔn)化管理水平，降低設(shè)備故障率、提高設(shè)備運(yùn)行可靠性，對(duì)提高醫(yī)療水平也具有重要作用，因此積極探索基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)架構(gòu)和移動(dòng)應(yīng)用的醫(yī)療設(shè)備定位標(biāo)識(shí)管理系統(tǒng)的構(gòu)建具有深遠(yuǎn)的社會(huì)意義。

下階段將完善設(shè)備從申購(gòu)、采購(gòu)、出入庫、驗(yàn)收、檔案、使用情況、維修、巡檢、計(jì)量、PM直到報(bào)廢的全生命周期質(zhì)量管理，并加強(qiáng)與使用科室的信息互動(dòng)，開通科室微信掃碼查看設(shè)備性能狀況、使用說明、操作流程、保養(yǎng)巡檢計(jì)量記錄、增加在線報(bào)修等功能；通過不斷實(shí)踐發(fā)現(xiàn)存在的問題，積極探索解決方式，通過管理技術(shù)的加強(qiáng)和管理方案的完善，來提高醫(yī)療設(shè)備的質(zhì)量控制管理水平[17-18]。