醫(yī)療設備管理系統(tǒng)的設計和應用

王磊， 文靈

(烏魯木齊職業(yè)大學,1.信息工程學院， 2.應用工程學院, 新疆，烏魯木齊 830023)

0 引言

隨著醫(yī)療技術的快速發(fā)展，醫(yī)療人員依賴各種類型的醫(yī)療設備來提高病者護理、疾病診斷和患者治療水準的趨勢已經(jīng)愈發(fā)明顯，因此保證醫(yī)療設備時刻處于良好運行狀態(tài)已經(jīng)成為醫(yī)院日常管理中的一項重要內(nèi)容[1-3]。此外，在嚴峻的競爭環(huán)境和復雜的醫(yī)療體系下，醫(yī)院在提供安全、高效和經(jīng)濟的醫(yī)療服務的同時也需要考慮成本因素，因此采購安裝、日常檢修、定期保養(yǎng)醫(yī)療設備時需要采取適當?shù)某杀究刂拼胧4-5]。為實現(xiàn)上述目標，醫(yī)院的設備主管部門加強對醫(yī)療設備的采購評估、安裝驗收、運維管理以及報廢處置等工作流程的管控，為醫(yī)院各個科室醫(yī)生和患者提供安全、有效和經(jīng)濟的醫(yī)療設備服務[6-9]。為了高質(zhì)量完成上述醫(yī)療設備管理目標，需要有一套系統(tǒng)的管理策略[10-12]。

基于上述原因，本文設計和實現(xiàn)了一套醫(yī)療設備管理系統(tǒng)(MEMS)，為醫(yī)院的設備管理部門提供有力的信息化管理工具。借助MEMS，醫(yī)院的設備主管部門可以加強醫(yī)療設備的全生命周期管理，合理預期設備故障趨勢，科學制定運維計劃，最終實現(xiàn)提高醫(yī)療設備管理的工作質(zhì)量，控制醫(yī)療設備管理過程中的潛在風險。應用結(jié)果證明了MEMS系統(tǒng)具備完成上述目標的潛力。

1 系統(tǒng)設計

MEMS集成醫(yī)院信息系統(tǒng)(HIS)、醫(yī)院計算機網(wǎng)絡等系統(tǒng)，因此要保證MEMS的合理有效，必然要清晰界定MEMS的網(wǎng)絡體系結(jié)構(gòu)，并定義MEMS各模塊的具體功能。

1.1 系統(tǒng)網(wǎng)絡架構(gòu)

在考慮系統(tǒng)運行安全和操作性能的前提下提出如圖1所示的系統(tǒng)網(wǎng)絡架構(gòu)設計。網(wǎng)絡架構(gòu)分為三個部分。首先，醫(yī)院的內(nèi)部網(wǎng)絡將醫(yī)院的辦公計算機與醫(yī)院信息系統(tǒng)(HIS)連接起來。HIS將醫(yī)療設備的一些基本信息(例如采購預算、財務信息等)發(fā)送到MEMS。醫(yī)院內(nèi)部用戶也可以通過內(nèi)部網(wǎng)訪問MEMS。其次，在醫(yī)院的虛擬服務器網(wǎng)絡中部署MEMS，并通過三層交換機將其連接到醫(yī)院的醫(yī)院內(nèi)部網(wǎng)絡中。該架構(gòu)將保證系統(tǒng)用戶在輸入或查詢MEMS和系統(tǒng)維護數(shù)據(jù)時的系統(tǒng)操作性能。除了MEMS應用程序外，虛擬服務器網(wǎng)絡上還部署了Web服務器和數(shù)據(jù)庫。最后，MEMS的Web服務器通過防火墻連接到因特網(wǎng)，提供網(wǎng)頁應用服務以支持外包運維單位用戶訪問MEMS，以共享設備采購、設備運維和外包合同的相關信息。

圖1 MEMS的網(wǎng)絡體系結(jié)構(gòu)

1.2 MEMS架構(gòu)

MEMS包含九個模塊，即基本信息、采購管理、驗收管理、廢棄管理、運維管理、運維驗證、保修檢查、年檢管理和合同管理，如圖2所示。這些模塊是基于對當前醫(yī)療設備實際工作流程的優(yōu)化而設計的。根據(jù)不同的操作屬性，這些模塊可分為四組。

圖2 MEMS內(nèi)部模塊之間的關系

第一組模塊是涉及基本信息的錄入、查詢和共享的功能模塊，主要是向其他系統(tǒng)模塊提供固有的信息，如庫存信息、人員數(shù)據(jù)、設備供應商以及用戶部門代碼。這些數(shù)據(jù)通過WEBSERVICE接口自動更新自HIS等關聯(lián)系統(tǒng)。 當用戶操作其他子系統(tǒng)并輸入關鍵字時，相關的基本信息將被加載到適當?shù)淖侄沃小Ｏ到y(tǒng)操作人員將減少檢索時間并提高數(shù)據(jù)正確性。

第二組包含設備采購、驗收和報廢管理的功能模塊。這些功能模塊側(cè)重于對醫(yī)療設備管理流程的管控，其中流程節(jié)點的監(jiān)控對醫(yī)療設備管理效率至關重要。為此醫(yī)療設備管理的負責人需要正確地這些工作流程為分配執(zhí)行人員，并監(jiān)控流程節(jié)點的完成情況。管理人員需要在不同的流程節(jié)點上記錄下正確的日期和時間，如設備到貨時間、開箱檢查時間、設備驗收時間、運維結(jié)束時間等。這樣當其他用戶在MEMS中輸入項目編號時，系統(tǒng)會自動重新加載日期和時間數(shù)據(jù)。運維工程師需要在設備到貨、開箱檢查以及運維驗收等流程節(jié)點將詳細數(shù)據(jù)輸入系統(tǒng)。數(shù)據(jù)檢索和數(shù)據(jù)調(diào)整可為系統(tǒng)管理員提供歷史信息查詢和已審核數(shù)據(jù)調(diào)整的功能。

第三組主要醫(yī)療設備運維管理的功能模塊。運維管理是醫(yī)療設備管理人員的最主要的日常工作。該組模塊的用戶包括臨床醫(yī)生、醫(yī)療設備管理員和放射科醫(yī)生。當醫(yī)療設備發(fā)生故障時，系統(tǒng)用戶將通過MEMS向設備管理部門發(fā)送一個運維工單。此外，MEMS還提供用戶跟蹤運維進度的功能。醫(yī)療設備管理員的工作重點是在運維工作的關鍵節(jié)點時向系統(tǒng)輸入時間。醫(yī)療設備運維工程師則是往MEMS輸入維修內(nèi)容、延誤原因以及結(jié)束維修的完成時間。醫(yī)療設備管理負責人可以在該組功能模塊中查詢相關統(tǒng)計信息，以獲得性能指標、確定設備故障趨勢、確定培訓需求并生成管理報告。

最后一組是提供記錄保修狀態(tài)、運維合同管理的模塊。該組功能模塊的關鍵節(jié)點必須設置定期提醒的日期和時間。MEMS可以根據(jù)預定時間在關鍵流程節(jié)點將操作通知發(fā)送給節(jié)點執(zhí)行人員，例如保修到期、執(zhí)行保養(yǎng)計劃或執(zhí)行合同服務。設備運維工程師可以根據(jù)通知信息以執(zhí)行保養(yǎng)計劃工單。此外，醫(yī)療設備工程師還可以設置和管理相關設備臺賬和時間表。查詢功能顯示在一定時期內(nèi)的所執(zhí)行的計劃工單清單。該組模塊中所記錄的所有數(shù)據(jù)將與其他運維數(shù)據(jù)集成在一起。通過醫(yī)療設備編號查詢，用戶可以輕松獲取具有不同運維策略的相關設備信息。最后，維護統(tǒng)計功能模塊向醫(yī)療設備管理負責人提供有關運維工程師和外包運維人員的績效信息。

1.3 開發(fā)工具

開發(fā)工具用于設計網(wǎng)頁和構(gòu)建數(shù)據(jù)庫。MEMS的網(wǎng)頁使用Visual Studio C#設計，Web系統(tǒng)的設計工具則是FrontPage和Dreamweaver。

Microsoft SQL Server被用作MEMS的本地數(shù)據(jù)庫，HIS的數(shù)據(jù)庫則采用Oracle Database?？紤]使用量、成本、性能和效率，在MEMS中使用了與HIS不同的的數(shù)據(jù)庫。Microsoft ACCESS被用于動態(tài)網(wǎng)頁編程測試的驗證。

使用Microsoft軟件產(chǎn)品部署和設計MEMS，是因為相比于開源解決方案，開發(fā)人員更加熟悉Microsoft軟件產(chǎn)品，可以降低開發(fā)的時間成本，系統(tǒng)的運行穩(wěn)定性也更有保證。

2 系統(tǒng)應用

為了測試本文設計的MEMS的有效性，將其應用于烏魯木齊的一家醫(yī)院。經(jīng)過應用實踐，MEMS系統(tǒng)收集了該醫(yī)院在醫(yī)療設備管理流程中產(chǎn)生的大量數(shù)據(jù)，實現(xiàn)了對管理流程中關鍵節(jié)點的有效監(jiān)視，提高了設備管理的效率，成為了該醫(yī)院主管部門及時修復醫(yī)療設備管理中薄弱環(huán)節(jié)的有效工具。

為了驗證本文設計的MEMS的有效性，對應用MEMS前后的設備運維效率進行對比，結(jié)果如表1所示。表中數(shù)據(jù)來自于文件查閱、專家訪談和現(xiàn)場調(diào)查。由表1可知，MEMS的應用有效地推動了醫(yī)療設備運維管理效率的提升。

表1 應用MEMS前后醫(yī)療設備運維效率的對比結(jié)果

在醫(yī)療設備管理實踐中，不僅要求提升當前的設備管理效率，而且還要設備管理人員能夠根據(jù)不同類型品牌設備、不同類型故障來分析設備故障產(chǎn)生的深層次原因，為及時開展預防性檢修和設備購置、備件采購提供科學依據(jù)。因此收集管理流程中的數(shù)據(jù)成為MEMS的另一個重要價值。MEMS所統(tǒng)計的醫(yī)療設備的11種故障類型的數(shù)量如圖3所示。

圖3 2019年醫(yī)療設備故障統(tǒng)計

圖3中，第7種類型(易損件過期)數(shù)量最多。這意味著由于易損件未及時更換而導致大量設備故障。此外，設備管理員可以從運維記錄中對特定類型的設備故障進行分析。

圖4顯示了護理部門中常用的便攜式生理監(jiān)護儀的故障分析統(tǒng)計圖。此類醫(yī)療設備的三年維修記錄，共約2 538例。常見故障包括傳感器故障、血氧探頭故障、電源故障、電池失效、顯示面板故障、袖袋故障、接頭故障、打印故障、操作不當?shù)取Ｆ渲袀鞲衅?、血氧探頭和血壓袖帶這三個部件是造成這些故障的主要原因。這三個部分通常與患者相連，很容易因拉扯而損壞。相比之下，面板模塊和電池是兩個經(jīng)常發(fā)生故障的設備部件。

圖4 便攜式生理監(jiān)護儀的故障分析

通過在MEMS的查詢功能上設置特定字段可全面了解某個品牌、某個類型醫(yī)療設備的故障信息。該信息可用于制定運維計劃和開展采購評估。圖5顯示了針對某型的患者監(jiān)護儀的故障分析。圖中數(shù)據(jù)顯示電源故障的發(fā)生頻率比平均值高(14%對7%)，出現(xiàn)該問題是因該型設備設計或其他原因引起，有待進一步研究。

圖5 某型生理監(jiān)護儀的故障分析

3 結(jié)果討論

應用結(jié)果證明了MEMS的有效性和對歷史記錄進行輔助數(shù)據(jù)分析的能力。圖3的數(shù)據(jù)揭示了醫(yī)療設備運維管理過程中存在一個主要問題，即設備使用時間過長，運維頻率越來越高。為了減少設備停機時的閑置時間，一些常用零件需要制定合理的庫存限值。一旦零件庫存量低于下限值，就需要及時提出新的備件采購預算。

圖4和圖5揭示了針對特定類型設備的故障分析結(jié)果。這些結(jié)果可為管理醫(yī)療設備的策略提供了有用的信息。例如，傳感器和血氧探頭是設備故障的主要部件。為此應注意這些易損件的安全庫存，以減少維修時間。此外，還需要對用戶進行操作培訓教育，以減少人為錯誤的故障因素，例如未及時給電池充電、探針線斷裂等。上述信息在購置相同類型的設備時，對選擇合適的設備規(guī)格和品牌有幫助作用。

MEMS涵蓋了醫(yī)療設備管理的所有管理活動。通過對采購、合同、運維、檢修等各個階段的系統(tǒng)數(shù)據(jù)收集，可為醫(yī)院更有效、更高效地提高醫(yī)療設備管理能力提供有用的信息。如何將系統(tǒng)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成有用的信息、數(shù)據(jù)格式和操作界面對設備管理的決策者是非常重要的。數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換的過程會影響輔助決策信息的準確性和全面性。數(shù)據(jù)質(zhì)量計劃有助于確保相關數(shù)據(jù)的準確性。可以考慮數(shù)據(jù)庫設計中的一些重要關鍵領域。醫(yī)療設備的基本信息應包括名稱、生產(chǎn)廠家、銘牌型號、序列號、購置成本、狀態(tài)代碼、運維評價數(shù)據(jù)等。在醫(yī)療設備運維工作中的記錄關鍵數(shù)據(jù)包括：工單接收、工單分配、運維結(jié)束時間。記錄這些操作活動中的相關人員包括用戶、運維工程師、設備管理部門經(jīng)理、部門負責人和相關聯(lián)系電話。成本數(shù)據(jù)對于醫(yī)院來說也很重要，因此需要涉及到采購、安裝、培訓、易損件、運維、合同管理、廢棄處置等相關成本。其他有用的數(shù)據(jù)可能包括保修日期、安裝位置、外包運維服務商、計劃檢修到期日期和間隔。

4 總結(jié)

醫(yī)療設備已成為現(xiàn)代衛(wèi)生服務的重要組成部分，但是醫(yī)院的設備管理能力相對薄弱。尤其突出的矛盾是是醫(yī)療設備管理能力的增長遠遠落后于醫(yī)療設備數(shù)量的增長速度。除了傳統(tǒng)的運維管理外，管理效率評估與控制、醫(yī)療設備運行風險分析、成本效益分析也是醫(yī)院使用醫(yī)療設備的重要問題。開發(fā)一個醫(yī)療設備管理系統(tǒng)，并開展了初步的應用實踐，以幫助醫(yī)院的內(nèi)部主管部門提高醫(yī)療設備管理的工作質(zhì)量，及早應對潛在的風險。