基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的手術(shù)室醫(yī)療設(shè)備管理系統(tǒng)建設(shè)與應用

【摘要】手術(shù)室醫(yī)療設(shè)備管理是提高手術(shù)室管理水平的關(guān)鍵因素?；谖锫?lián)網(wǎng)技術(shù)構(gòu)建了瀏覽器/服務器（B/S）架構(gòu)的新型手術(shù)室醫(yī)療設(shè)備管理系統(tǒng)。該系統(tǒng)提高了醫(yī)療設(shè)備的使用效率，大幅縮短了手術(shù)室醫(yī)療設(shè)備的盤點和調(diào)配時間，改善了醫(yī)護人員的使用體驗。后期應加強手術(shù)室醫(yī)療設(shè)備的規(guī)范操作，以實現(xiàn)實時預警控制，提升系統(tǒng)的智能化水平。

【關(guān)鍵詞】手術(shù)室；醫(yī)療設(shè)備管理；B/S架構(gòu)；物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)

中圖分類號：R197.324文獻標識碼：B

Construction and Application of Operating Room Medical Equipment Management System Based on Internet of Things Technology/JIN Yongchun， WANG Jie， XU Yunhua.//Chinese Health Quality Management，2025，32（2）：19-22

AbstractThe management of medical equipment in the operating room is the key factor to improve the management level of operating room. Based on the Internet of things technology， this study constructed a new operating room medical equipment management system with browser/server （B/S） architecture. The use of the system improved the utilization rate of medical equipment， greatly shortened the inventory and deployment time of medical equipment in the operating room， and improved the use experience of medical staff. In the later stage， the standardized operation of medical equipment in the operating room should be strengthened to realize real-time early warning control and improve the intelligent level of the system.

Key wordsOperating Room；Medical Equipment Management;B/S Architecture;Internet of Things Technology

Firstauthor's addressShanghai Chest Hospital， Shanghai Jiao Tong University School of Medicine， Shanghai， 200030， China

隨著醫(yī)療設(shè)備管理要求的提高和臨床應用場景的拓展，醫(yī)療設(shè)備的質(zhì)量控制、風險監(jiān)測及使用維護等越發(fā)重要。手術(shù)室醫(yī)療設(shè)備作為醫(yī)院設(shè)備管理的重要組成部分，直接影響患者的手術(shù)安全水平［1］。手術(shù)室醫(yī)療設(shè)備管理涉及多個環(huán)節(jié)，如操作使用、日常維護、故障修復及質(zhì)量檢測等［2-3］。與其他科室不同，手術(shù)室醫(yī)療設(shè)備種類繁多、流動性大，資產(chǎn)盤點和管理效率面臨諸多挑戰(zhàn)［4］。

當前，大部分醫(yī)院對手術(shù)室醫(yī)療設(shè)備仍采用傳統(tǒng)的管理模式，即靜態(tài)管理方式，如造冊登記和手工標簽，這種方式過于依賴人工和手動操作，效率低下［5-6］。此外，手術(shù)室醫(yī)療設(shè)備管理還面臨維護人員專業(yè)水平不足等問題［7］。有研究［8-13］表明，信息化鏈式管理模式、微信平臺結(jié)合循證管理、目視化管理和二維碼識別技術(shù)、射頻識別技術(shù)以及智慧管理平臺等的應用，可顯著提升手術(shù)室醫(yī)療設(shè)備管理的效率和服務質(zhì)量。上海市胸科醫(yī)院針對手術(shù)室醫(yī)療設(shè)備管理面臨的挑戰(zhàn)，構(gòu)建了基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的手術(shù)室醫(yī)療設(shè)備管理系統(tǒng)。

1 手術(shù)室醫(yī)療設(shè)備管理系統(tǒng)構(gòu)建

1.1系統(tǒng)設(shè)計

手術(shù)室醫(yī)療設(shè)備管理系統(tǒng)基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，使用射頻識別（Radio Frequency Identification，RFID）技術(shù)，結(jié)合遠距離無線電（Long Range Radio，LoRa）通信技術(shù)的低功耗特性，提出了醫(yī)療設(shè)備實時監(jiān)控與管理方案。該方案可實現(xiàn)對手術(shù)設(shè)備的位置、工作狀態(tài)和使用率等信息的自動化監(jiān)測。同時，系統(tǒng)可與醫(yī)院現(xiàn)有信息化系統(tǒng)實現(xiàn)互聯(lián)互通。

系統(tǒng)采用瀏覽器/服務器架構(gòu)（B/S架構(gòu)），瀏覽器作為客戶端，服務器作為服務端，具備可訪問性、維護性、可擴展性、系統(tǒng)可靠性、安全性和跨平臺性等優(yōu)點［14］。此外，B/S架構(gòu)的數(shù)據(jù)存儲在服務器上，通過加密算法進行數(shù)據(jù)傳輸，可有效防止數(shù)據(jù)泄露和非法訪問，增強數(shù)據(jù)的安全性。

1.2系統(tǒng)架構(gòu)

系統(tǒng)采用分層架構(gòu)模式，分為感知層、網(wǎng)絡(luò)層、平臺層和應用層四層結(jié)構(gòu)，如圖1所示。

感知層主要負責原始數(shù)據(jù)的采集和初步處理，是整個系統(tǒng)的基礎(chǔ)。其通過安裝在醫(yī)療設(shè)備上的能效標簽、定位標簽以及環(huán)境監(jiān)測器等裝置，收集醫(yī)療設(shè)備的基本使用狀態(tài)、位置變化、環(huán)境溫度和濕度等關(guān)鍵數(shù)據(jù)。

網(wǎng)絡(luò)層可實現(xiàn)數(shù)據(jù)的安全、高效傳輸。利用5G、藍牙、RFID、ZigBee、iBeacon等技術(shù)，以及遠距離低功耗通信技術(shù)手段，確保感知層所采集的原始數(shù)據(jù)都能被安全準確地收集并傳輸?shù)狡脚_層。

平臺層是整個系統(tǒng)的數(shù)據(jù)處理和分析中心，主要通過云計算技術(shù)將網(wǎng)絡(luò)層傳來的數(shù)據(jù)進行集中存儲整合。同時，平臺層也要接收來自應用層的指令，利用先進的數(shù)據(jù)處理算法和管理策略，將整合后的數(shù)據(jù)以及分析結(jié)果反饋到應用層，從而幫助管理用戶更加直觀地掌握手術(shù)室醫(yī)療設(shè)備的綜合情況。

應用層主要對數(shù)據(jù)進行解釋、應用及反饋，可將系統(tǒng)功能直接展示給用戶，其中包含醫(yī)療設(shè)備的實時定位、能效監(jiān)測、設(shè)備盤點、資產(chǎn)可視化、流程追溯等，滿足用戶的使用需求，方便用戶進行實時的設(shè)備狀態(tài)查詢和統(tǒng)計分析。同時，應用層設(shè)有設(shè)備維護的智能提示，可有效減少設(shè)備發(fā)生故障的風險，保障手術(shù)室醫(yī)療設(shè)備穩(wěn)定運行。

1.3系統(tǒng)功能

系統(tǒng)具有信息查詢、一鍵盤點、定位與調(diào)配、數(shù)據(jù)分析與維修管理等功能。

（1）信息查詢。為確保系統(tǒng)的高效運作和使用安全，系統(tǒng)配置了一個專門的查詢界面，用戶可以輸入設(shè)備號或設(shè)備名稱等指令進行查詢。接到指令后，在數(shù)據(jù)庫中查找相應的設(shè)備信息，并即時響應，展示匹配的設(shè)備基本信息。通過系統(tǒng)信息查詢功能，不僅可以獲取醫(yī)療設(shè)備的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，還能借助設(shè)備信息對醫(yī)療設(shè)備進行精細化管理和維護。

（2）一鍵盤點。手術(shù)室醫(yī)療設(shè)備的管理效率在很大程度上取決于設(shè)備盤點的速度和準確性［15-16］。為了提高盤點效率和準確性，系統(tǒng)引入了一鍵盤點功能。在功能界面上，通過“一鍵盤點”按鈕實現(xiàn)快速訪問，進入界面后，系統(tǒng)自動啟動后臺盤點程序。通過RFID技術(shù)、條形碼和二維碼掃描技術(shù)，快速識別每件設(shè)備的名稱、型號、調(diào)用情況、具體位置、使用狀態(tài)以及維修狀態(tài)等信息。

盤點完成后，系統(tǒng)會生成一份實時的盤點報告。對比設(shè)備注冊清單與盤點報告，展示設(shè)備的丟失情況、位置異常、使用狀態(tài)及維修狀態(tài)等關(guān)鍵信息，為設(shè)備管理人員提供數(shù)據(jù)視圖報告及歷史盤點數(shù)據(jù)對比。一鍵盤點通過將傳統(tǒng)的人工模式轉(zhuǎn)變?yōu)樽詣踊P點模式，大大降低了錯誤發(fā)生率，減少了工作量，提高了管理效率和精準度。

（3）定位與調(diào)配。在系統(tǒng)中，通過RFID技術(shù)，管理人員能夠?qū)崟r追蹤手術(shù)室醫(yī)療設(shè)備的精確位置。通過安裝在醫(yī)療設(shè)備上的傳感器將數(shù)據(jù)傳輸?shù)街悄懿杉b置中，實現(xiàn)醫(yī)療設(shè)備實時定位、設(shè)備狀態(tài)、生理參數(shù)和報警信息的采集與傳輸。這些信息通過采集裝置傳輸?shù)椒掌?，并由服務器反饋到用戶端，使得用戶可以實時定位和跟蹤醫(yī)療設(shè)備。管理人員通過系統(tǒng)的設(shè)備定位跟蹤功能，能夠掌握手術(shù)室每一件設(shè)備的位置，無需進行人工查找。

在此基礎(chǔ)上，系統(tǒng)還建立了完善的借出和歸還操作流程，即設(shè)備借調(diào)功能。當工作人員需要借用某件醫(yī)療設(shè)備時，只需在系統(tǒng)界面上操作，選擇所需設(shè)備，并進行借出登記，系統(tǒng)將自動記錄設(shè)備的借出時間、借用人員及預計歸還時間等信息。當設(shè)備被歸還后，同樣通過管理界面上的歸還操作來更新設(shè)備狀態(tài)，系統(tǒng)將自動記錄歸還時間。

（4）數(shù)據(jù)分析與維修管理。系統(tǒng)利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)中的云計算功能，可實現(xiàn)醫(yī)療設(shè)備數(shù)據(jù)的高效收集、存儲和處理，基于這些數(shù)據(jù)還可以進行深度分析和功能預測［17-18］。通過云計算功能對醫(yī)療設(shè)備進行實時數(shù)據(jù)分析，了解醫(yī)療設(shè)備的使用和維護狀況，以及醫(yī)療設(shè)備的資產(chǎn)分析狀況等［19-20］。系統(tǒng)對醫(yī)療設(shè)備的數(shù)據(jù)進行全面分析，生成相關(guān)分析報告和圖表。借助這些報告，幫助管理人員了解手術(shù)室內(nèi)醫(yī)療設(shè)備的效益情況。圖表可直觀展示設(shè)備使用與維護成本，使管理者能夠清晰了解醫(yī)療設(shè)備的效益情況。

同時，借助數(shù)據(jù)分析，管理人員可以有效進行資源規(guī)劃、優(yōu)化設(shè)備部署和調(diào)整維護周期等工作。如通過分析醫(yī)療設(shè)備的故障率和維護記錄，可以確定設(shè)備的使用情況，進而及時進行預防性維護，減少醫(yī)療設(shè)備故障對手術(shù)室運營的影響。

2效果分析

2023年9月，該院正式運行基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的手術(shù)室醫(yī)療設(shè)備管理系統(tǒng)。本研究將2022年9月-12月與2023年9月-12月在試點區(qū)域配置的62臺醫(yī)療設(shè)備的盤點、調(diào)配和使用數(shù)據(jù)，分別設(shè)定為應用前組和應用后組。通過對比兩組數(shù)據(jù)在設(shè)備盤點效率、調(diào)配效率及使用率的變化，評估系統(tǒng)實際應用效果。為了全面評估系統(tǒng)對醫(yī)護人員工作的影響，本研究使用自制的滿意度調(diào)查表，收集醫(yī)護人員對系統(tǒng)的主觀反饋，評估指標包括設(shè)備界面友好度、操作便捷性和總體使用滿意度。采用SPSS 27.0軟件對數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計分析，驗證各指標間的統(tǒng)計學差異。

結(jié)果顯示，系統(tǒng)運行后，手術(shù)室醫(yī)療設(shè)備盤點時間從平均17.27 min 縮短至7.03 min，設(shè)備調(diào)配時間從23.58 min縮短至12.12 min，醫(yī)療設(shè)備使用率由44.05%上升至51.69%，設(shè)備閑置率則從15.00%下降到6.32%。這些差異均通過獨立樣本t檢驗進行驗證，具有統(tǒng)計學意義（P＜0.05），見表1?？梢?，系統(tǒng)應用有效解決了低效率問題，提升了醫(yī)療設(shè)備管理的整體效能。同時，說明手術(shù)室醫(yī)療設(shè)備的管理復雜性、維護人員專業(yè)性不足、使用頻率和安放不合理等問題也得到了改善。

在設(shè)備界面友好度、操作便捷性以及總體使用滿意度3個核心指標上，分別從91.30%、92.80%和93.70%提升至98.90%、99.30%和99.10%，具有統(tǒng)計學意義（P＜0.05），見表2。這些指標的變化表明，基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的手術(shù)室醫(yī)療設(shè)備管理系統(tǒng)在提高設(shè)備管理效率、優(yōu)化資源利用和改善用戶體驗等方面成效顯著。

3討論

近年來，我國已有多所醫(yī)院積極探索手術(shù)室醫(yī)療設(shè)備的信息化管理，取得了顯著成效。例如，通過實施設(shè)備編碼與登記制度，李雪云等［21］成功降低了設(shè)備使用疏漏與故障頻率；趙洪銳［22］基于信息化的精細化管理，顯著提升了腔鏡器械的管理質(zhì)量，增強了清洗消毒標準與器械維護水平；王曉俊等［23］運用微信小程序可實現(xiàn)手術(shù)室設(shè)備狀態(tài)的可視化監(jiān)控，便于故障預警，簡化了報修流程，進而提升了醫(yī)護人員的工作效率與設(shè)備維護的及時性；何璐等［24］采用全流程追溯系統(tǒng)，通過對接手術(shù)麻醉與消毒供應中心的數(shù)據(jù)，實現(xiàn)了器械從入庫到使用的全鏈條信息化管理，有效減少了術(shù)后器械交接問題，增強了醫(yī)生對器械管理的信任度。以上信息化管理措施雖然一定程度上提升了手術(shù)室管理效率，但是在設(shè)備信息全過程追蹤、實時數(shù)據(jù)管理及預測等方面還有待完善。

本研究基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的手術(shù)室醫(yī)療設(shè)備信息化平臺的運行，促進了醫(yī)院內(nèi)部信息的無縫整合與資源共享，優(yōu)化了資源配置，確保了各環(huán)節(jié)的高效協(xié)同。尤其在人員調(diào)配、物資管理及設(shè)備監(jiān)管等方面，實現(xiàn)了實時監(jiān)控與智能化調(diào)度，顯著增強了醫(yī)院的管理效能［25］。

采用基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的遠距離定位技術(shù)，結(jié)合LoRa通信技術(shù)的低功耗特性，可實現(xiàn)醫(yī)療設(shè)備的實時監(jiān)控與管理。該方案主要優(yōu)勢包括：（1）LoRa通信技術(shù)的低功耗特性能保證設(shè)備監(jiān)控的超長待機時間；（2）能夠即時響應并快速識別設(shè)備狀態(tài)、生理參數(shù)和報警信息，并能監(jiān)測設(shè)備調(diào)用情況、具體位置，實現(xiàn)實時、全面的設(shè)備信息識別與追蹤，以應對手術(shù)室復雜場景；（3）具有醫(yī)療設(shè)備數(shù)據(jù)的深度分析與預測功能，可實現(xiàn)醫(yī)療設(shè)備資源規(guī)劃、設(shè)備部署優(yōu)化以及調(diào)整維護周期等。

物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)雖然在一定程度上實現(xiàn)了手術(shù)室設(shè)備管理規(guī)范化，但仍存在以下不足：（1）大量設(shè)備互聯(lián)可能導致數(shù)據(jù)泄露和網(wǎng)絡(luò)攻擊風險；（2）大量數(shù)據(jù)生成和處理需求對系統(tǒng)的計算和存儲能力提出高要求；（3）物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備對網(wǎng)絡(luò)穩(wěn)定性和速度有較高的依賴，網(wǎng)絡(luò)中斷會影響設(shè)備功能；（4）部署和維護物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的成本較高；（5）醫(yī)療設(shè)備的規(guī)范操作監(jiān)督和使用安全的實時預警控制方面尚有待深入研究。未來，深化信息化技術(shù)在手術(shù)室管理中的應用，將是推動醫(yī)療服務質(zhì)量和效率持續(xù)提升的關(guān)鍵所在?？赏ㄟ^強化合規(guī)操作監(jiān)控與即時安全警示功能，考慮引入附加模塊來拓寬系統(tǒng)的監(jiān)管范疇，實現(xiàn)對手術(shù)室人、財、物以及操作流程的有效管理。

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通信作者：

徐云華：上海市胸科醫(yī)院/上海交通大學醫(yī)學院附屬胸科醫(yī)院后勤保障部主任

E-mail：xuyunhua1015@qq.com

收稿日期：2024-05-29

修回日期：2024-10-29

責任編輯：姚濤