基于醫(yī)學(xué)裝備物聯(lián)網(wǎng)大數(shù)據(jù)的智能管理研究*

夏 科,陳 星,張 賜

（南充市中心醫(yī)院·川北醫(yī)學(xué)院第二臨床醫(yī)學(xué)院,四川 南充 637000）

隨著醫(yī)療衛(wèi)生意識(shí)和醫(yī)院的醫(yī)療水平不斷增強(qiáng),醫(yī)學(xué)技術(shù)的現(xiàn)代化發(fā)展高度依賴于科技人才和先進(jìn)的醫(yī)學(xué)裝備。醫(yī)學(xué)裝備作為教學(xué)、科研、治療等技術(shù)的物質(zhì)基礎(chǔ),在現(xiàn)代醫(yī)學(xué)診療服務(wù)中占有舉足輕重的地位,促進(jìn)了醫(yī)療科技水平的快速發(fā)展。醫(yī)學(xué)裝備的配置和運(yùn)行是反映醫(yī)療機(jī)構(gòu)的智慧程度、醫(yī)療救治能力和診療水平的重要指標(biāo)。[1]

醫(yī)學(xué)裝備的核心構(gòu)成和功能定位日新月異,信息化程度不斷加深。[2]但是仍存在醫(yī)療設(shè)備使用效率低,甚至閑置等情況,造成了社會(huì)資產(chǎn)的巨大浪費(fèi)。而現(xiàn)有管理手段還停留在基礎(chǔ)的資產(chǎn)管理層面,已不能滿足現(xiàn)代醫(yī)院的精細(xì)化管理要求。利用物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、5G等現(xiàn)代信息技術(shù)手段對(duì)醫(yī)療設(shè)備的論證、在用、效益、安全、評(píng)價(jià)等方面進(jìn)行精細(xì)化管理,提高設(shè)備使用效率和效益就顯得更加迫切。

1 智慧物聯(lián)

醫(yī)療領(lǐng)域的智慧物聯(lián)就是在信息化系統(tǒng)管理的基礎(chǔ)上通過(guò)現(xiàn)代化感知手段和智能裝置技術(shù),對(duì)醫(yī)學(xué)裝備進(jìn)行感知識(shí)別、實(shí)時(shí)定位,并利用網(wǎng)絡(luò)傳輸互聯(lián)、云計(jì)算來(lái)實(shí)現(xiàn)設(shè)備與流程的匹配,以達(dá)到對(duì)其實(shí)時(shí)控制、降低使用風(fēng)險(xiǎn),精確管理和設(shè)備共享的目的[3]。

按照物聯(lián)網(wǎng)三層模型開(kāi)發(fā)和設(shè)計(jì),智慧物聯(lián)的主體架構(gòu)主要由數(shù)據(jù)采集終端、數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)絡(luò)及數(shù)據(jù)平臺(tái)組成。主要分為物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)及應(yīng)用、嵌入式開(kāi)發(fā)、智能視頻分析、大數(shù)據(jù)云計(jì)算技術(shù)及平臺(tái)等幾大技術(shù)體系。

物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)及應(yīng)用：利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)手段進(jìn)行數(shù)據(jù)采集、患者安全、資產(chǎn)和物資管理相關(guān)功能控制,實(shí)現(xiàn)醫(yī)學(xué)裝備的智能定位和精準(zhǔn)匹配。

嵌入式開(kāi)發(fā)：體系化創(chuàng)新、學(xué)科交叉創(chuàng)新、系統(tǒng)界面。

智能視頻分析：采用分布式布局、嵌入式硬件架構(gòu),對(duì)于輸入模塊的視頻流進(jìn)行人工智能算法分析,針對(duì)客戶提出的特定需求,定制化的輸出視頻分析數(shù)據(jù)及參與相關(guān)功能控制。

大數(shù)據(jù)云計(jì)算技術(shù)及平臺(tái)：云計(jì)算基礎(chǔ)、云計(jì)算管理、云計(jì)算安全、云存儲(chǔ)。

2 解決傳統(tǒng)管理模式痛點(diǎn)

2.1 設(shè)備安全及質(zhì)量

醫(yī)學(xué)裝備數(shù)量,分布較為分散,流動(dòng)性大。沒(méi)有無(wú)線監(jiān)測(cè),導(dǎo)致未能實(shí)時(shí)監(jiān)管運(yùn)行狀態(tài),維護(hù)保養(yǎng)和維修、報(bào)警的處理相對(duì)滯后,存在安全隱患。設(shè)備使用狀態(tài)和可靠性,設(shè)備質(zhì)量控制難以完成,無(wú)法預(yù)測(cè)故障和使用壽命。物聯(lián)網(wǎng)聯(lián)通醫(yī)學(xué)裝備的信息化智能管理模式通過(guò)集成電路、無(wú)線通信、信息系統(tǒng)、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)等高新科技,把整個(gè)醫(yī)學(xué)裝備的管理過(guò)程變得簡(jiǎn)單而高效。[4]

2.2 精細(xì)化管理

基于設(shè)備流動(dòng)性大、位置不清楚、盤點(diǎn)困難、共享調(diào)配困難、設(shè)備購(gòu)置科學(xué)性和設(shè)備淘汰滯后等問(wèn)題。智慧物聯(lián)可實(shí)現(xiàn)設(shè)備定位、移動(dòng)端設(shè)備實(shí)時(shí)運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)控、設(shè)備有效調(diào)配、設(shè)備準(zhǔn)入評(píng)價(jià)等分析功能,以此提高醫(yī)務(wù)及管理人員的工作效率,輔助領(lǐng)導(dǎo)決策,提升整個(gè)醫(yī)院管理水平。

2.3 后效評(píng)價(jià)

醫(yī)院各系統(tǒng)關(guān)注重點(diǎn),數(shù)據(jù)格式不統(tǒng)一,難以進(jìn)行設(shè)備綜合后效評(píng)價(jià),缺乏統(tǒng)一的評(píng)價(jià)平臺(tái),評(píng)價(jià)指標(biāo)不完善,輔助決策缺乏真實(shí)的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)支持。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)運(yùn)用在醫(yī)學(xué)裝備管理領(lǐng)域,可實(shí)現(xiàn)大數(shù)據(jù)云平臺(tái),智能實(shí)時(shí)采集,接口及指標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)庫(kù),統(tǒng)計(jì)分析評(píng)價(jià)功能,切實(shí)起到輔助領(lǐng)導(dǎo)決策作用。

3 基于信息系統(tǒng)的智能管理

以信息系統(tǒng)為基礎(chǔ),貫徹醫(yī)學(xué)裝備的全生命周期,從合同簽訂、安裝驗(yàn)收、出入庫(kù)、維修保養(yǎng)、報(bào)廢進(jìn)行統(tǒng)一管控,以及醫(yī)學(xué)裝備使用期間實(shí)時(shí)位置和狀態(tài)信息。統(tǒng)計(jì)設(shè)備的故障信息、原因、解決辦法,進(jìn)行數(shù)據(jù)化管理,為設(shè)備的維修及再次采購(gòu)提供數(shù)據(jù)支撐,以滿足醫(yī)院的規(guī)范化管理和質(zhì)控標(biāo)準(zhǔn)。

3.1 院內(nèi)設(shè)備流程管理

首先,臨床科室在線填報(bào)明年預(yù)算計(jì)劃,系統(tǒng)匯總推送至相關(guān)管理部門進(jìn)行論證,確定設(shè)備預(yù)算計(jì)劃,通報(bào)至各個(gè)科室,對(duì)采購(gòu)執(zhí)行追蹤,監(jiān)控預(yù)算執(zhí)行情況。其次,臨床科室根據(jù)需求在線申領(lǐng)設(shè)備,審核通過(guò)后推送至采購(gòu)領(lǐng)導(dǎo)小組進(jìn)行審核,論證過(guò)會(huì)后經(jīng)由采購(gòu)辦進(jìn)行招標(biāo)準(zhǔn)備,進(jìn)行供應(yīng)商招標(biāo)。然后,中標(biāo)的供應(yīng)商在系統(tǒng)中錄入合同信息,醫(yī)院審核通過(guò)后,進(jìn)行設(shè)備配送,醫(yī)裝部進(jìn)行驗(yàn)收,入庫(kù)。通過(guò)系統(tǒng)對(duì)設(shè)備進(jìn)行院內(nèi)統(tǒng)一編碼,建立資產(chǎn)卡片,供應(yīng)商進(jìn)行發(fā)票的維護(hù)。

待設(shè)備出庫(kù)到科室后,臨床人員可以在線進(jìn)行設(shè)備的維修申報(bào),醫(yī)工組根據(jù)系統(tǒng)通知對(duì)其進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)維,在線上傳維修信息。醫(yī)學(xué)裝備部加強(qiáng)設(shè)備的日常管理,包含設(shè)備的調(diào)配、維保合同執(zhí)行情況、效益分析、不良事件監(jiān)管設(shè)備折舊、設(shè)備報(bào)廢等管理,完善設(shè)備管理流程,提高設(shè)備管理能力,輸出設(shè)備全生命周期報(bào)告。

3.2 設(shè)備驗(yàn)收

合同簽訂后,通過(guò)訂單通知供應(yīng)商備貨,當(dāng)供應(yīng)商備貨完成后,設(shè)備由供應(yīng)商送至各個(gè)分院,醫(yī)院相關(guān)驗(yàn)收員進(jìn)行驗(yàn)收?qǐng)?zhí)行,在線填寫對(duì)應(yīng)的驗(yàn)收記錄,具體記錄內(nèi)容根據(jù)醫(yī)院需求來(lái)進(jìn)行配置,驗(yàn)收無(wú)誤,即可進(jìn)行正式入庫(kù)操作,入庫(kù)時(shí)根據(jù)固定資產(chǎn)分類情況按照國(guó)資填報(bào)要求進(jìn)行必填字段校驗(yàn),滿足國(guó)家填報(bào)要求,支持采購(gòu)、盤盈、租賃/捐贈(zèng)等各種入庫(kù)形式,入庫(kù)完成后分院的資產(chǎn)情況同步至總院,總院進(jìn)行統(tǒng)一管理。

3.3 設(shè)備檔案管理

按照國(guó)資委標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行設(shè)備的規(guī)范編碼,打印設(shè)備標(biāo)簽,建立電子臺(tái)賬,展示資產(chǎn)價(jià)值情況,包括資產(chǎn)卡片建立、條碼掃描、資產(chǎn)發(fā)票、資產(chǎn)轉(zhuǎn)移、資產(chǎn)報(bào)廢、資產(chǎn)外調(diào)、資產(chǎn)折舊、資產(chǎn)盤點(diǎn)處理等相關(guān)信息,確保資產(chǎn)賬物相符。設(shè)備卡片記錄設(shè)備在院的全部記錄,包括采購(gòu)、驗(yàn)收、使用、維修、巡檢、調(diào)劑、報(bào)廢的全生命周期,可根據(jù)具體要求導(dǎo)出設(shè)備的全生命周期報(bào)告,真正做到設(shè)備無(wú)縫管理。資產(chǎn)報(bào)廢一鍵處理,經(jīng)審核后設(shè)備自動(dòng)從科室資產(chǎn)名單中刪除,對(duì)于由于醫(yī)療器械產(chǎn)生的不良事件,提供不良時(shí)間上報(bào)通道,及時(shí)反饋不良事件情況。

3.4 設(shè)備維修管理

支持多終端報(bào)修,PC機(jī)、手機(jī)APP、微信小程序均能進(jìn)行設(shè)備報(bào)修服務(wù),掃碼提交報(bào)修單,APP及短信實(shí)時(shí)提醒,提高維修響應(yīng)效率,減少設(shè)備故障時(shí)間,加大醫(yī)院收益。所有設(shè)備故障信息、故障原因、維修方案、維修金額都有詳細(xì)的記錄信息,維修人員的工作量及工作質(zhì)量可進(jìn)行實(shí)時(shí)統(tǒng)計(jì),可多方面分析維修費(fèi)的流向,詳細(xì)的數(shù)據(jù)分析結(jié)果讓科室自查,設(shè)備采購(gòu)均有據(jù)可依,輔助采購(gòu)決策；故障原因、維修方案記錄可讓維修人員快速確立維修方案,對(duì)技術(shù)交流也提供了有效途徑。

3.5 預(yù)防性維護(hù)

針對(duì)每類設(shè)備,每臺(tái)設(shè)備建議預(yù)防性巡檢計(jì)劃,到期自動(dòng)提醒,對(duì)每臺(tái)設(shè)備的外觀、電源、運(yùn)行情況、零部件信息、運(yùn)行環(huán)境、使用記錄進(jìn)行詳細(xì)記錄,及時(shí)發(fā)現(xiàn)設(shè)備的異常故障信息,保證設(shè)備的正常運(yùn)行。

設(shè)立常見(jiàn)設(shè)備維護(hù)保養(yǎng)模板,根據(jù)不同風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)設(shè)備,設(shè)定不同的維護(hù)模板,維護(hù)工程師根據(jù)實(shí)際設(shè)備情況建立預(yù)防性維護(hù)計(jì)劃,設(shè)定預(yù)防性維護(hù)周期,進(jìn)行維護(hù)預(yù)警,定期對(duì)設(shè)備進(jìn)行巡查、清潔、保養(yǎng)、關(guān)鍵零配件檢查更換、日常安全校驗(yàn)、預(yù)防性維修、風(fēng)險(xiǎn)排查等,自動(dòng)生成維護(hù)報(bào)告,及時(shí)與科室進(jìn)行溝通,對(duì)于有安全隱患的設(shè)備及時(shí)停用維修,減少不良事件的發(fā)生。

3.6 設(shè)備發(fā)票管理

各個(gè)分院設(shè)備發(fā)票維護(hù)可根據(jù)設(shè)備入庫(kù)單進(jìn)行填寫,提交總院審核審核后,總院財(cái)務(wù)進(jìn)行統(tǒng)一結(jié)算,也可查詢發(fā)票狀態(tài)（已付,未付）信息,可同時(shí)維護(hù)多張入庫(kù)單的多臺(tái)設(shè)備發(fā)票情況。

3.7 設(shè)備報(bào)廢

醫(yī)院對(duì)固定資產(chǎn)報(bào)廢處理一直在加強(qiáng)管理,防止固定資產(chǎn)流失。根據(jù)醫(yī)共體實(shí)際情況建立完善的資產(chǎn)報(bào)廢流程,提供方便的處置方式,多部門協(xié)同辦公,設(shè)備日常維修數(shù)據(jù)支撐,使報(bào)廢工作更加合理、科學(xué)、高效。

4 基于物聯(lián)網(wǎng)的智能管理

采用軟硬件相結(jié)合方式,通過(guò)物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、5G等新興技術(shù),獲取醫(yī)療設(shè)備實(shí)時(shí)狀態(tài)數(shù)據(jù),并融合ERP等系統(tǒng)的基礎(chǔ)數(shù)據(jù),實(shí)現(xiàn)設(shè)備定位。建設(shè)軟件平臺(tái),收集設(shè)備在院使用期間實(shí)時(shí)定位及狀態(tài)信息,統(tǒng)計(jì)設(shè)備的故障信息、原因、解決辦法,進(jìn)行精準(zhǔn)化管理,實(shí)現(xiàn)對(duì)醫(yī)療設(shè)備的實(shí)時(shí)統(tǒng)計(jì)、分析,為醫(yī)學(xué)裝備的精細(xì)化管理和全生命周期管理提供數(shù)據(jù)支撐,以實(shí)現(xiàn)醫(yī)院各類固定財(cái)產(chǎn)的統(tǒng)一管控,達(dá)到“實(shí)時(shí)監(jiān)控、可視管理、精細(xì)管理、提高效率”,滿足醫(yī)院的規(guī)范化管理和質(zhì)控標(biāo)準(zhǔn)。

4.1 硬件技術(shù)要求

4.1.1 數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)組成

數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)以LoRa為物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)傳輸骨干網(wǎng)絡(luò),向上對(duì)接TCP/IP網(wǎng)絡(luò),由物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)總控軟件統(tǒng)一處理所有物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)；向下對(duì)接物聯(lián)網(wǎng)采集器設(shè)備,通過(guò)物聯(lián)網(wǎng)采集器設(shè)備直接對(duì)接醫(yī)療設(shè)備進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸（如圖1所示）。

圖1 數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)組成

4.1.2 技術(shù)路線

服務(wù)器端使用Hibernate+Spring+Struts2+Freemarker的架構(gòu)構(gòu)建各子系統(tǒng),采用面向切面編程（AOP）思想,可以使系統(tǒng)結(jié)構(gòu)清晰,使功能開(kāi)發(fā)人員可以考慮更少的問(wèn)題,也使得系統(tǒng)更易維護(hù)和擴(kuò)展,同時(shí)降低系統(tǒng)耦合度并且提高了軟件可維護(hù)性。

4.1.3 位置服務(wù)

通過(guò)萬(wàn)維網(wǎng)地圖服務(wù)獲取展示能力及放大、縮小、移動(dòng)視圖等基礎(chǔ)操作?？蓾M足基本萬(wàn)維網(wǎng)地圖服務(wù)的全部要求,同時(shí)也應(yīng)支持獲取地圖要素信息的操作,實(shí)現(xiàn)對(duì)多功能采集器的地址進(jìn)行管理。RFID網(wǎng)關(guān)和藍(lán)牙定位裝置安裝時(shí)進(jìn)行統(tǒng)一維護(hù)樓層和房間信息,采集器設(shè)備在與對(duì)應(yīng)網(wǎng)關(guān)或者定位裝置實(shí)時(shí)通信時(shí)獲得相應(yīng)的位置信息,將這些數(shù)據(jù)發(fā)送到服務(wù)器。

4.2 軟件平臺(tái)功能

與醫(yī)院現(xiàn)有信息系統(tǒng)（PACS、ERP等）無(wú)縫對(duì)接,實(shí)現(xiàn)對(duì)醫(yī)療設(shè)備實(shí)時(shí)使用狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)控,實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)管理設(shè)備使用過(guò)程,對(duì)醫(yī)學(xué)裝備進(jìn)行動(dòng)用性分析,使用效益,為醫(yī)學(xué)裝備的論證和決策提供數(shù)據(jù)支撐,對(duì)呼吸機(jī)生命支持設(shè)備實(shí)現(xiàn)定位、應(yīng)急調(diào)配,系統(tǒng)具備pc功能道管理。

4.2.1 設(shè)備實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)大屏——駕駛艙

全面監(jiān)測(cè)醫(yī)院設(shè)備運(yùn)行狀態(tài),實(shí)現(xiàn)對(duì)系統(tǒng)數(shù)據(jù)的綜合展示,設(shè)備實(shí)時(shí)數(shù)量監(jiān)測(cè),報(bào)警監(jiān)測(cè)提醒,主要科室設(shè)備使用效率展示等。

4.2.2 設(shè)備統(tǒng)計(jì)分析模塊

實(shí)現(xiàn)使用峰值統(tǒng)計(jì),使用效率,使用狀態(tài)統(tǒng)計(jì)報(bào)警數(shù)據(jù)的收集與分類統(tǒng)計(jì)等。

4.2.3 設(shè)備調(diào)配功能實(shí)現(xiàn)設(shè)備列表查詢及詳細(xì)查詢,并實(shí)時(shí)定位。能夠集中查看指定設(shè)備當(dāng)前閑置情況及分布情況,支持應(yīng)急調(diào)配。

4.2.4 資產(chǎn)管理——集成ERP系統(tǒng)

系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)醫(yī)療設(shè)備全生命周期管理功能,完成系統(tǒng)之間的無(wú)縫對(duì)接,另可支持批量導(dǎo)入設(shè)備的靜態(tài)資產(chǎn)信息,支持app掃描二維碼進(jìn)行資產(chǎn)自定義查詢功能,實(shí)時(shí)查看設(shè)備資產(chǎn)信息明細(xì)的功能,支持設(shè)備的導(dǎo)入和刪除,支持以資產(chǎn)卡片的形式展現(xiàn)。

5 結(jié)束語(yǔ)

醫(yī)學(xué)裝備管理是醫(yī)院管理不可或缺的一部分。[5]在醫(yī)學(xué)設(shè)備管理中融入新一代信息技術(shù),精準(zhǔn)把設(shè)備、人、系統(tǒng)三者匹配,優(yōu)化流程,強(qiáng)化醫(yī)學(xué)裝備使用安全,降低管理成本,提升精細(xì)化管理程度和設(shè)備使用效益是現(xiàn)代醫(yī)學(xué)裝備管理的發(fā)展趨勢(shì)。