醫(yī)療設(shè)備調(diào)配平臺對提高設(shè)備利用率的實踐與研究

茅曉棟，吳勇，許文靜，趙甘永，朱立

浙江省腫瘤醫(yī)院 （浙江杭州 310000）

醫(yī)療設(shè)備作為醫(yī)院運行成本的重要組成部分，提高其利用率成為管理部門的重點工作[1]。隨著信息化技術(shù)的發(fā)展，劉佳佳等[2]通過醫(yī)療設(shè)備管理系統(tǒng)實現(xiàn)了設(shè)備借用、歸還全過程的信息化管理。張云娟[3]就醫(yī)療設(shè)備使用的高峰期和低谷期建立了醫(yī)療設(shè)備調(diào)配中心。然而上述研究多數(shù)為定性研究，缺少定量分析，無法直觀地體現(xiàn)醫(yī)療設(shè)備調(diào)配平臺的優(yōu)越性，且缺乏對醫(yī)療設(shè)備調(diào)配平臺后續(xù)運行情況的全面分析與總結(jié)。鑒于此，本研究利用信息化調(diào)配平臺的租借數(shù)據(jù)和門診就診患者的就診數(shù)據(jù)[4]，采用MATLAB 軟件構(gòu)建醫(yī)療設(shè)備利用率模型，計算醫(yī)療設(shè)備的整體利用率和單臺模擬利用率，對醫(yī)療設(shè)備調(diào)配平臺能否提高設(shè)備利用率進行定量研究[5]，以期為后續(xù)配置醫(yī)療設(shè)備提供指導(dǎo)。

1 醫(yī)療設(shè)備調(diào)配中心租賃數(shù)據(jù)分析

目前，醫(yī)療設(shè)備調(diào)配中心租賃設(shè)備[6]包括監(jiān)護儀、微量注射泵、空氣波壓力治療儀和腸內(nèi)營養(yǎng)泵等。然而，本研究發(fā)現(xiàn)部分設(shè)備可能無研究價值，因此對醫(yī)療設(shè)備調(diào)配中心的整體租借情況進行分析和討論。

1.1 監(jiān)護儀

監(jiān)護儀是一種重要的醫(yī)療設(shè)備，用于監(jiān)測患者的生理狀況，為臨床醫(yī)療服務(wù)提供重要的輔助和支持。我院在醫(yī)療設(shè)備調(diào)配中心成立之初，為滿足臨床科室對監(jiān)護儀的使用需求，配置了18 臺監(jiān)護儀用于租借，至今已發(fā)展至66 臺。2018—2022 年，監(jiān)護儀租借時長累計41 036 d，其中1 d 內(nèi)租借時長超過1 h 記為1 d，少于1 h 則不進行統(tǒng)計。從表1 可以看出，2022 年受新型冠狀病毒感染疫情影響，監(jiān)護儀租賃天數(shù)同比增長幅度有所下降，但仍呈上升趨勢。2022 年醫(yī)療設(shè)備調(diào)配中心監(jiān)護儀租借時長較2018 年翻了13 倍之多，說明監(jiān)護儀租借調(diào)配業(yè)務(wù)發(fā)展迅速，臨床科室對監(jiān)護儀租借服務(wù)的需求愈發(fā)旺盛。這些數(shù)據(jù)反映了監(jiān)護儀租借調(diào)配業(yè)務(wù)的發(fā)展趨勢，為集中管理模式[7]和優(yōu)化臨床服務(wù)提供了重要的參考依據(jù)。

表1 2018—2022 年監(jiān)護儀租借統(tǒng)計表

圖1 為2018—2022 年我院監(jiān)護儀租借數(shù)量雷達圖，從圖中可以看出每年的2、10 月監(jiān)護儀租借數(shù)量明顯減少，4、7、11 月監(jiān)護儀租借數(shù)量處于高位，可能與節(jié)假日（2、10 月）和社會面體檢（4、7、11 月）等因素有關(guān)；2022 年2、4 月受新型冠狀病毒感染疫情影響，監(jiān)護儀租借數(shù)量明顯下降。

圖1 2018—2022 年監(jiān)護儀租借數(shù)量雷達圖

圖2 為2018—2022 年監(jiān)護儀租借數(shù)量按星期分布圖，從圖中可以看出，監(jiān)護儀租借數(shù)量在星期一至星期五呈明顯上升趨勢，星期六和星期日相對減少。這反映了臨床科室對監(jiān)護儀的需求在工作日上升，在休息日減少。

圖2 2018-2022 年監(jiān)護儀租借數(shù)量按星期分布圖

1.2 其他設(shè)備

我院醫(yī)療設(shè)備調(diào)配中心共配備微量注射泵17 臺，2018—2022 年租借時長累計2 289 d。圖3 為租賃數(shù)量統(tǒng)計圖，從圖中可以看出，當調(diào)配業(yè)務(wù)平穩(wěn)后，微量注射泵的租借數(shù)據(jù)處于穩(wěn)定狀態(tài)，出借率一直處于10%～20%，每月17 臺累計租借天數(shù)為40 ～60 d。由此可見，微量注射泵的借用率較低，在調(diào)配中心保有量過剩，因此，租借數(shù)據(jù)研究價值低。本研究暫不對微量注射泵租賃數(shù)據(jù)進行分析，且我院空氣波壓力治療儀和腸內(nèi)營養(yǎng)泵租借數(shù)據(jù)與微量注射泵相近，亦無研究價值。

圖3 2018—2022 年微量注射泵租借數(shù)量統(tǒng)計圖

2 醫(yī)療設(shè)備利用率模型構(gòu)建

醫(yī)療設(shè)備利用率模型通過收集和分析醫(yī)療設(shè)備調(diào)配平臺的醫(yī)療設(shè)備配置量、醫(yī)療設(shè)備租借記錄和醫(yī)院門診量等相關(guān)數(shù)據(jù)，構(gòu)建數(shù)學(xué)模型，定量計算醫(yī)療設(shè)備的利用率，從而合理配置和調(diào)配醫(yī)療設(shè)備，提高醫(yī)療服務(wù)的效率和質(zhì)量[8]。

2.1 數(shù)據(jù)清洗和分析

由于數(shù)據(jù)存放結(jié)構(gòu)可能不適配模型需求，因此在進行醫(yī)療設(shè)備利用率模型構(gòu)建時，需要對數(shù)據(jù)進行結(jié)構(gòu)整理和數(shù)據(jù)清洗[9]，從而提高數(shù)據(jù)質(zhì)量和可信度，保證模型分析和預(yù)測的準確性、可靠性。

2.1.1 工作時間

根據(jù)日常生活經(jīng)驗法則，1 年共52 周，暫定每個星期六和每個星期日2 d 為休息日，即1 年工 作 日 為261 d[365 d-（52 周×2 d）=261 d]。計算2018 年8 月至2022 年5 月工作日為978.75 d（261 d/12 個月=21.75 d/月；21.75 d/月×45 個月=978.75 d）。但978.75 d 為最大理論值，故設(shè)計一種計算實際工作時間的模型。

通過醫(yī)院門診系統(tǒng)提取2018 年8 月至2022 年5 月每日的就診記錄；利用就診記錄計算日門診量集合Qi[定義日門診量集合Qi（i=1，2，3，…，1 826），Qi代表第i 天醫(yī)院門診患者量]。根據(jù)以下公式計算日門診量平均值Qmean，定義大于Qmean為工作日，小于Qmean為休息日，計算得到工作日提取模型結(jié)果。

上式中 Qmean為日門診量平均值，Qi為日門診量集合，qi為工作日標志集合，qsum為工作日總天數(shù)。上述模型計算后工作日為785 d，小于依日常生活經(jīng)驗法則的工作日最大理論值，此模型計算的工作日更貼近實際情況，予以采用，并記錄qi=1 時i的索引值，用于后續(xù)模型構(gòu)建。

2.1.2 調(diào)配中心租借數(shù)據(jù)

醫(yī)療設(shè)備調(diào)配中心租借平臺在服務(wù)器數(shù)據(jù)庫中存儲了每次臨床科室租借監(jiān)護儀的信息，主要包括院區(qū)、租賃記錄編號、設(shè)備租賃編碼、設(shè)備名稱、設(shè)備品牌、設(shè)備型號、借用人、借用人科室、租賃狀態(tài)、借用時間、歸還時間、借出時長等，如表2 所示。工作人員可從數(shù)據(jù)庫中導(dǎo)出數(shù)據(jù)并存儲為Excel 文件。

表2 租借記錄數(shù)據(jù)表

原始歷史租借記錄數(shù)據(jù)為非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)，無效字段信息干擾嚴重，缺少整合與統(tǒng)計，故需進行數(shù)據(jù)預(yù)處理。定義歷史租借記錄集合Si，j（i=1，2，3，…，36；j=1，2，3，…，1 826），Si，j代表i科室第j天監(jiān)護儀租借數(shù)量（第j天為自2018 年1 月1 日開始計算），并根據(jù)上文工作日時間提取工作日當天監(jiān)護儀租借數(shù)量，如圖4 所示。

圖4 工作日監(jiān)護儀租借情況分布圖

2.1.3 當日調(diào)配中心配置監(jiān)護儀量

醫(yī)療設(shè)備調(diào)配中心建立初期配置監(jiān)護儀18臺，但在運營過程中，應(yīng)臨床科室需求陸續(xù)增配，同時存在監(jiān)護儀損壞、廠家試用等情況，所以監(jiān)護儀數(shù)量有所波動，于是定義Ti（i=1，2，3，…，1 826），Ti代表第i天調(diào)配中心監(jiān)護儀量。

2.2 模型構(gòu)建

利用率是指某一資源實際使用量和該資源可被使用的最佳生產(chǎn)水平之間的比率[10-11]。通過構(gòu)建醫(yī)療設(shè)備利用率模型，得到相應(yīng)公式和算法，最終獲得醫(yī)療設(shè)備利用率的定量計算結(jié)果。醫(yī)療設(shè)備利用率模型將利用率分為兩部分：（1）調(diào)配中心監(jiān)護儀整體利用率，用于表示調(diào)配中心內(nèi)監(jiān)護儀的整體利用率；（2）單臺監(jiān)護儀模擬利用率，用于表示某一科室配置1 臺監(jiān)護儀時的利用率，該利用率是通過模型模擬得到的，因此稱為單臺監(jiān)護儀模擬利用率。通過對設(shè)備利用率進行計算和分析，可以對醫(yī)療設(shè)備的配置和調(diào)配提供科學(xué)依據(jù)，提高醫(yī)療設(shè)備的利用率，以及醫(yī)療服務(wù)的質(zhì)量和效率。

2.2.1 調(diào)配中心監(jiān)護儀整體利用率

利用歷史租借記錄集合Si，j，日門診量集合Qi，調(diào)配中心自身監(jiān)護儀量集合Ti，以及模型構(gòu)建以下公式計算調(diào)配中心監(jiān)護儀整體利用率Ut。

2.2.2 單臺監(jiān)護儀模擬利用率

利用率模型將單臺監(jiān)護儀模擬利用率分為兩方面：（1）當調(diào)配中心配置1 臺監(jiān)護儀時，該監(jiān)護儀的利用率；（2）當某一科室配置1 臺監(jiān)護儀時，該監(jiān)護儀的利用率。

調(diào)配中心模擬利用率主要由以下兩公式構(gòu)成。定義當日租借概率Bj，見公式（5），調(diào)配中心模擬利用率Uit，見公式（6），Bj服從0-1 分布，當調(diào)配中心當日有監(jiān)護儀借出即Bj=1，無監(jiān)護儀借出Bj=0，通過計算得到Uit=97.20%，即當調(diào)配中心新增1 臺監(jiān)護儀時，該監(jiān)護儀在工作日被出借的可能性為97.2%，即其設(shè)備利用率為97.2%。

式（5）中Uit為模擬利用率，qsum為計算得的工作日總天數(shù)，qi為工作日標志集合。

臨床科室模擬利用率：根據(jù)調(diào)配中心模擬利用率模型對臨床科室模擬利用率進行公式構(gòu)建，其中臨床科室模擬利用率模型中當日租借概率Bj，由當前科室自身租借數(shù)量判定，當前科室有租借時Bj=1，反之為0。

歷史租借記錄集合Si，j中包含37 個科室，其工作日租借情況如圖5 所示，其中8 個科室租借數(shù)量為0；租借數(shù)量最多的科室i=17，其租借數(shù)量為5 138，將該科室代入上述模型求得該科室新增監(jiān)護儀利用率U17t=56.31%，即索引值17 的科室新增監(jiān)護儀的利用率為56.31%。

圖5 各科室工作日租借分布圖

3 總結(jié)與討論

本研究采用定量研究方法，通過對調(diào)配中心信息化租借平臺[12]的設(shè)備利用率進行計算，調(diào)配中心監(jiān)護儀整體利用率為77.14%，調(diào)配中心單臺增配模擬利用率為97.2%，租借需求量最多科室單臺增配模擬利用率為56.31%。這表明，建立醫(yī)療設(shè)備調(diào)配平臺對提高醫(yī)院的醫(yī)療設(shè)備利用率、加強設(shè)備管理人員與臨床科室的聯(lián)系、促進全院醫(yī)療設(shè)備的合理配置、保證醫(yī)療設(shè)備的質(zhì)量與安全等方面有著顯著的積極作用[13]。

本研究結(jié)果顯示，通過計算單臺增配模擬利用率，調(diào)配平臺增配醫(yī)療設(shè)備的設(shè)備利用率遠高于為科室增配，調(diào)配平臺增配利用率較需求最多科室高出40.9%。此外，本研究還發(fā)現(xiàn)8 個科室的租借數(shù)量為0，表明這些科室設(shè)備保有量可能已經(jīng)飽和。以上分析可為醫(yī)院設(shè)備配置和調(diào)配提供指導(dǎo)[14]，即對于飽和科室短期內(nèi)不予采購該設(shè)備，而對于單臺增配模擬利用率高的科室，需與臨床科室進行充分討論，確定是否需要增配，并考慮是否在調(diào)配平臺進行增配、集中統(tǒng)一管理，從而提高設(shè)備使用效率[15-16]。

本研究將信息化調(diào)配平臺的數(shù)據(jù)與醫(yī)院就診數(shù)據(jù)相結(jié)合，進一步通過MATLAB軟件進行定量分析。然而該數(shù)據(jù)存在一定的滯后性，無法進行預(yù)判與預(yù)測，對醫(yī)療設(shè)備配置的合理性只能提供部分利用率方面的理論支持，存在一定的局限性。為進一步指導(dǎo)醫(yī)院對全院醫(yī)療設(shè)備進行更合理、更科學(xué)的配置，后續(xù)研究考慮引入神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)預(yù)測體系與評價體系，以更直觀、更全面的方式對醫(yī)療設(shè)備進行配置和調(diào)配[17]，提高醫(yī)院設(shè)備配置的科學(xué)性和準確性，更好地滿足醫(yī)療服務(wù)的需求。