醫(yī)院應(yīng)急調(diào)配設(shè)備及維修配件精準(zhǔn)儲備探討

袁先舉，萇飛霸，王子洪，王 放，郭海濤

（陸軍軍醫(yī)大學(xué)第一附屬醫(yī)院醫(yī)學(xué)工程科，重慶 400038）

0 引言

醫(yī)療設(shè)備安全、可靠運行已成為醫(yī)院救治能力的一個重要體現(xiàn)。擁有充足的應(yīng)急設(shè)備能夠提高醫(yī)院的緊急救治能力，擁有充足的維修配件可以縮短維修時間，保證臨床使用，有效避免維修時間長導(dǎo)致的設(shè)備閑置，從而提高設(shè)備使用率，節(jié)約醫(yī)療設(shè)備資源。根據(jù)目前國內(nèi)學(xué)者的研究，大多贊同在醫(yī)院內(nèi)建立應(yīng)急設(shè)備調(diào)配中心，通過租賃模式來實現(xiàn)設(shè)備共享，降低設(shè)備使用成本[1-3]，提高設(shè)備使用效率，以便更合理地分配醫(yī)療資源[4]。但如何配置調(diào)配中心的設(shè)備類型及數(shù)量還沒有統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)。對于維修配件相應(yīng)的管理制度和流程，雖然已有大量文獻(xiàn)論述了相關(guān)研究[5-6]，如針對醫(yī)療配件的采購補充，李玉瓊等[7]提出基于供應(yīng)鏈的供應(yīng)模式——準(zhǔn)時采購（just in time，JIT）思想，但并未詳細(xì)說明如何對配件做到準(zhǔn)時采購，對維修配件的存儲數(shù)量亦未做量化。本文針對以上研究的不足之處，圍繞醫(yī)院應(yīng)急調(diào)配設(shè)備及維修配件的精準(zhǔn)儲備，提供一個有效的量化方法來儲備應(yīng)急設(shè)備和維修配件，以改善設(shè)備租賃緊張和故障設(shè)備維修不及時等問題，為臨床救治提供有力保障，從而滿足緊急救治情況下的醫(yī)療設(shè)備需求。

1 應(yīng)急調(diào)配設(shè)備及維修配件儲備難點

醫(yī)院成立應(yīng)急設(shè)備調(diào)配中心能優(yōu)化醫(yī)療設(shè)備資源的配置，解決臨床救治中出現(xiàn)的醫(yī)療設(shè)備資源緊張等問題。緊急救治情況下，設(shè)備需求時間短，這就對應(yīng)急設(shè)備調(diào)配中心快速調(diào)配設(shè)備的能力提出了挑戰(zhàn)。根據(jù)臨床救治需求，應(yīng)急設(shè)備調(diào)配中心需要準(zhǔn)備充足的設(shè)備或者能在全院快速進(jìn)行調(diào)配。而能在規(guī)定時間內(nèi)提供所需設(shè)備，是急需解決的難點問題。

臨床治療時設(shè)備的借用時間、借用類型及借用數(shù)量等需求不可預(yù)知，這使得應(yīng)急設(shè)備調(diào)配中心處于被動形勢，但目前對儲備數(shù)量、種類把握不精準(zhǔn)，還沒有一個有效的方法來定量分析儲備數(shù)量。綜上，設(shè)備的配備難點主要體現(xiàn)在以下3 個方面：

（1）設(shè)備和配件儲備數(shù)量有限。醫(yī)療設(shè)備和維修配件數(shù)量巨大、種類繁多，而醫(yī)院對應(yīng)急設(shè)備和維修配件儲備能力有限，不能大規(guī)模全面儲備，只能準(zhǔn)備合適的數(shù)量來滿足急救和維修的需求。

（2）設(shè)備和配件價格昂貴。醫(yī)療設(shè)備及其維修配件價格昂貴，購買儲備設(shè)備和配件的成本預(yù)算有限，而購買各型號應(yīng)急設(shè)備及配件花費巨大，只有做到精準(zhǔn)配備才能更節(jié)約成本，從而更合理地配置資源。

（3）設(shè)備和配件使用壽命有限。每個設(shè)備和配件都有其自身壽命期限，儲備過多則造成閑置，浪費資源；而儲備過少在緊急情況下可能造成設(shè)備不能及時調(diào)配，故障不能及時維修，不能滿足緊急救治的需求。

因此，配備合適數(shù)量的應(yīng)急設(shè)備和維修配件非常必要。精準(zhǔn)儲備能夠改善醫(yī)療設(shè)備資源緊缺的狀態(tài)，降低預(yù)算成本和設(shè)備閑置率，節(jié)約醫(yī)療資源的同時提升救治效率。

2 調(diào)配中心應(yīng)急設(shè)備精準(zhǔn)儲備方法

2.1 保證調(diào)配設(shè)備附件一致

以某院為例，其應(yīng)急設(shè)備調(diào)配中心配有心電監(jiān)護(hù)儀、呼吸機、除顫儀、輸液泵和注射泵等急救生命支持類設(shè)備。醫(yī)院輸液泵和注射泵會定期進(jìn)行流速校準(zhǔn)，但輸液管道和注射器型號眾多，流速校準(zhǔn)時使用的輸液管道或注射器與臨床科室使用的品牌、型號未完全統(tǒng)一，而不同注射器及輸液管道的品牌、型號對流速精度有不同影響，采用與品牌匹配的輸液管道、設(shè)置并使用與其配套的注射器才能得到更加精準(zhǔn)的流速。故應(yīng)急設(shè)備調(diào)配中心應(yīng)儲備匹配的輸液管道和注射器，在科室借用時可以配套借用，從而解決輸液管道和注射器不一致的問題，保障臨床使用順暢。

在中心供氣系統(tǒng)中，氧氣和空氣終端接口有國標(biāo)、德標(biāo)及美標(biāo)3 種標(biāo)準(zhǔn)，各科室氧氣和空氣接口標(biāo)準(zhǔn)可能不一致。故應(yīng)急調(diào)配中心應(yīng)完整配置3 種標(biāo)準(zhǔn)的空氣和氧氣接頭，供科室借用呼吸機時配套使用，同時應(yīng)配備其他配套的呼吸機附件，如費雪派克加熱濕化器、一次性呼吸管路、呼吸面罩等。而每臺心電監(jiān)護(hù)儀和除顫儀都應(yīng)配齊所需線纜附件，以滿足借用科室的需求。

2.2 確定應(yīng)急調(diào)配設(shè)備數(shù)量

應(yīng)急設(shè)備調(diào)配中心對設(shè)備的借用情況都有詳細(xì)記錄，信息包括借用科室名稱、借用設(shè)備名稱、開始借用時間、歸還時間、租賃費用、借用人及歸還人等，同時還需填寫《應(yīng)急設(shè)備租賃調(diào)配報告》。根據(jù)租賃報告，可統(tǒng)計出每種應(yīng)急設(shè)備在時間間隔Tinterval內(nèi)被借用總臺次（N）、每種設(shè)備最小租賃時長（Δ）和最大租賃時長（最大租賃時長不大于nΔ）。令λ 為統(tǒng)計窗口滑動步長調(diào)節(jié)系數(shù)，且λ∈（0，1），則得到以借用時間間隔為λΔ的滑動步長，可得Q0個統(tǒng)計值，滿足Q0=n/λ，統(tǒng)計每個借用時間間隔窗口的借用臺次ni（i=1，2，…，Q）0，則有N=n1+n2+…+nQ0，即可得到借用時間間隔與借用數(shù)的關(guān)系，如圖1 所示。若要求能借到某設(shè)備的概率為P，則需要滿足k（λΔ）（k≤n，k∈N+）時間內(nèi)歸還的概率P=（n1+n2+…+nk）/N，借用概率P與k 的關(guān)系如圖2 所示。

圖1 借用數(shù)與時間間隔的關(guān)系

圖2 P-k 關(guān)系曲線

用一個黑點表示借用1 臺某種設(shè)備，在Tinterval時間內(nèi)以開始借用時間排序（如圖3 所示），用滑動窗口方法統(tǒng)計每一個窗口借用設(shè)備量，滑動窗口時間間隔取Δ'，以λΔ 為滑動步長，可把Tinterval時間段分為Q1份，且滿足Q1=Tinterval（/λΔ），每個步長內(nèi)對應(yīng)得n（jj∈[1，Q1]，j∈N+）臺設(shè)備滿足Q1=Tinterval（/λΔ），Q1越大則Tinterval時間段被分得越精細(xì)。若k 的取值滿足能借到設(shè)備的概率P，則窗口間隔Δ'≥k（λΔ）（k∈N+）。Δ'取最小值k（λΔ），統(tǒng)計每個窗口中設(shè)備借用量ki（i=1，2，…，Q1-k+1），則應(yīng)急調(diào)配中心最少準(zhǔn)備某型號設(shè)備為X 臺，滿足X=max（k1，k2，…，kQ1-k+1）。

本節(jié)提出的確定某種應(yīng)急調(diào)配設(shè)備數(shù)量的偽代碼描述如下：

算法1：確定應(yīng)急調(diào)配設(shè)備數(shù)量

圖3 間隔Δ' 內(nèi)借用數(shù)示意圖

輸入：某種調(diào)配設(shè)備Tinterval時間內(nèi)租賃數(shù)據(jù)集R

期望借用到設(shè)備的概率P

2.3 某院應(yīng)急調(diào)配中心設(shè)備精準(zhǔn)儲備分析

以儲備心電監(jiān)護(hù)儀為例，分析某院應(yīng)急調(diào)配中心近1 a 租賃數(shù)據(jù)集R，則Tinterval=365×24 h，根據(jù)R 得到最短租賃時長Δ=10 h，最長租賃時長為nΔ=200 h，則有滿足關(guān)系的最小值n=20。在臨床科室心電監(jiān)護(hù)儀緊張的情況下，若要求能夠在調(diào)配中心借到心電監(jiān)護(hù)儀的概率P≥90%，根據(jù)算法1 可知，當(dāng)λ=1時，有滿足90%≤（n1+n2+…+nk）/N 的最小k 值，此時k=16。為了統(tǒng)計1 a 內(nèi)借用某種設(shè)備的數(shù)量，在時間軸上記錄每臺設(shè)備開始的借用時間，得到以開始借用時間先后排序的序列，取滑動窗口Δ'=k（λΔ）=160 h，滑動步長λΔ=10，得到Q1=Tinterva（l/λΔ）=876，則通過滑動窗口累加后得到Q1-k+1=861 個值，找到861 個值當(dāng)中最大值，有X=max（k1，k2，…，k861）=8，則該醫(yī)院調(diào)配中心配置8 臺心電監(jiān)護(hù)儀較為適宜。應(yīng)急調(diào)配中心調(diào)整到儲備8 臺心電監(jiān)護(hù)儀后，能夠有效滿足平時臨床科室的借用需求，緩解租賃緊張現(xiàn)象，從而減少向全院調(diào)配借用的情況。通過分析輸液泵租賃數(shù)據(jù)，將現(xiàn)有的設(shè)備數(shù)量減少到5 臺，有效提高了設(shè)備借出頻率及使用率。調(diào)配中心的其他設(shè)備，如呼吸機、除顫儀、注射泵等設(shè)備的數(shù)量也相應(yīng)做出調(diào)整后，改善了設(shè)備租賃的緊張狀況，使臨床科室借用更加順暢。

3 維修配件精準(zhǔn)儲備方法

3.1 確定維修配件儲備數(shù)量

維修配件量較大，精準(zhǔn)儲備常用配件有利于提高維修效率。根據(jù)往年維修情況，統(tǒng)計近Tinterval時間段維修數(shù)據(jù)。若某種配件維修量為M，該種配件相鄰2次更換時間最短間隔為ΔT，最長間隔不大于mΔT，λ為窗口滑動步長調(diào)節(jié)系數(shù)且λ∈（0，1），以λΔT 為滑動步長，共有Q2個統(tǒng)計值，滿足Q2=m/λ，每個滑動步長下的維修量為m（ii=1，2，…，Q）2，則M=m1+m2+…+mQ2。按照可及時維修概率P 來判斷維修配件數(shù)量，則有P=（m1+m2+…+m）l/M（l≤Q）2。某段時間間隔內(nèi)更換維修配件統(tǒng)計關(guān)系如圖4 所示，維修概率P 與l 關(guān)系如圖5 所示。

圖4 配件維修量統(tǒng)計關(guān)系

圖5 P-l 關(guān)系曲線

以一個黑點表示某種配件更換一次，以近Tinterval時間段更換配件時間排序，用滑動窗口方法統(tǒng)計每一個窗口該配件的維修量。以λΔT 為步長，則有Q3個統(tǒng)計值，滿足Q3=Tinterval（/λΔT），當(dāng)T≥（lλΔT）時，有l(wèi) 的取值滿足維修概率P，期望所買配件在有效期T 時間內(nèi)消耗掉，則窗口ΔT'≥（lλΔT），取ΔT'=（lλΔT）；當(dāng)T＜（lλΔT）時，只滿足配件在有效期T 時間內(nèi)消耗掉，此時取ΔT'=T，λ=1，則l=T/ΔT；根據(jù)每個窗口維修量l（ii=1，2，…，Q3-l+1），統(tǒng)計ΔT'時間內(nèi)最多維修的次數(shù)X=max（l1，l2，…，lQ3-l+1），X 可作為該配件的存儲數(shù)量。時間間隔ΔT'時間內(nèi)維修量如圖6 所示。

圖6 時間間隔ΔT' 時間內(nèi)維修量

本節(jié)提出的某種維修配件數(shù)量的確定偽代碼描述如下：

算法2：確定維修配件儲備數(shù)量

輸入：某種調(diào)配設(shè)備Tinterval時間段的維修數(shù)據(jù)集R

期望的及時維修概率P

期望配件維修消耗完畢的時間T

3.2 維修配件的補充

購買某配件需經(jīng)歷簽字、審批、備貨、配送等一系列流程，花費時間長，維修配件能及時補充可提高維修效率。算法3 給出了確定維修配件補充時間及數(shù)量的偽代碼描述，令從提出購買申請到維修配件送達(dá)所需時間為Δt'，Δt'可從平時購買經(jīng)驗總結(jié)，也可與供應(yīng)商合同約定。采用滑動窗口統(tǒng)計方法，以Δt'為窗口間隔，以ΔT 為滑動步長，統(tǒng)計Δt'內(nèi)最多維修量Y，可避免配件閑置時間過長，在剩下Y 件時，及時補充W（X-Y≤W≤X）件較為合理。某維修配件消耗與補充購買示意如圖7 所示。

圖7 維修配件消耗與補充購買示意圖

本節(jié)提出的某種維修配件補充時間及補充數(shù)量偽代碼描述如下：

算法3：確定維修配件補充數(shù)量及時間

輸入：某種配件Tinterval時間內(nèi)的維修數(shù)據(jù)集R

配件存儲數(shù)量X

購買此種配件所需時長Δt'

3.3 某院維修配件精準(zhǔn)儲備分析

以某院EVITA 4 呼吸機氧電池儲備為例，統(tǒng)計近1 a 維修數(shù)據(jù)R，則Tinterval=365 d，從R 中統(tǒng)計得EVITA 4 氧電池總共更換了M=29 次，相鄰2 次更換氧電池的最短間隔ΔT=7 d，最長間隔64 d，由mΔT≥64，當(dāng)m 取最小值（m=10）時滿足。EVITA 4 氧電池有效期為8 個月，且希望儲備的氧電池在有效期T=8×30=240 d 內(nèi)維修完畢，及時維修的概率P≥90%。根據(jù)算法2，當(dāng)λ=0.7 時，有滿足（m1+m2+…+m）l/M≥90%的最小l 值，此時l=11，則（lλΔT）=11×0.7×7=53.9，有T＞（lλΔT），取ΔT'=53.9 d 為滑動窗口長度，以λΔT=4.9 d 為滑動步長，有Q3=Tinterval（/λΔT）=75，統(tǒng)計1 a 內(nèi)EVITA 4 氧電池的最大維修量，有X=max（l1，l2，…，l65）=5，則應(yīng)儲備氧電池5 件。

根據(jù)平時購買經(jīng)驗可知，購買氧電池從提出申請、審批簽字、備貨配送到配送完成平均花費20 d 左右，即取Δt'=20 d，氧電池儲備量X=5。以Δt'為滑動窗口長度，利用算法2 方法統(tǒng)計得到Δt'=20 d 內(nèi)最多維修量Y=2，有X-Y=5-2=3，則該院在剩下2個氧電池時開始購買，購買量W∈[3，5]。儲備5 件氧電池后，經(jīng)過2 個月因氧電池?fù)p壞產(chǎn)生報警的EVITA 4呼吸機都得到了及時維修，目前維修工作已消耗2件，還未達(dá)到補充時間，為使之得到更好的利用，將會在下一次更換氧電池時申請購買。

4 討論

本文通過收集目前國內(nèi)學(xué)者對醫(yī)院應(yīng)急調(diào)配設(shè)備和維修配件管理的相關(guān)研究情況，分析了其研究的不足，從應(yīng)急調(diào)配設(shè)備和維修配件的數(shù)量、價格及壽命3 個方面探討了設(shè)備和配件儲備的難點。結(jié)合應(yīng)急調(diào)配設(shè)備租賃數(shù)據(jù)及維修數(shù)據(jù)，探討了可精準(zhǔn)儲備應(yīng)急調(diào)配設(shè)備和維修配件的方法：以一段合適的時間間隔作為滑動窗長度，統(tǒng)計在該窗口內(nèi)設(shè)備的借用量和維修量，在滿足借用概率和維修概率的基礎(chǔ)上，推算設(shè)備借用情況和配件維修情況，給出如何確定應(yīng)急設(shè)備數(shù)量、維修配件數(shù)量及配件補充時間的方法，以此來達(dá)到精準(zhǔn)儲備的目的。通過精準(zhǔn)儲備，可以有效改善調(diào)配設(shè)備閑置或緊缺狀況，減少維修配件過期或配件不足的情況，提高了調(diào)配及維修效率，節(jié)約了醫(yī)療資源，提升了醫(yī)院緊急救治能力。

但本研究還存在不足之處，如本研究討論的精準(zhǔn)儲備方法需利用過去的租賃數(shù)據(jù)和維修數(shù)據(jù)，不能完全、準(zhǔn)確地反映當(dāng)前或?qū)淼膬淝闆r，動態(tài)調(diào)整儲備量的能力較弱。下一步將會加強信息化方面的建設(shè)，根據(jù)算法1～3 偽代碼描述，用其他計算機編程語言（Python、C、Java 等）實現(xiàn)應(yīng)急調(diào)配設(shè)備和維修配件的精準(zhǔn)儲備，并依靠信息化手段來存儲和分析數(shù)據(jù)，從而提升存儲精準(zhǔn)度及動態(tài)調(diào)整的能力。