智能化医疗设备管理系统的应用

李涛，阎宗海，元追

武警甘肃省总队医院 医工科，甘肃兰州 730050

智能化医疗设备管理系统的应用

李涛，阎宗海，元追

武警甘肃省总队医院 医工科，甘肃兰州 730050

本文从医疗设备管理的角度出发，提出一种智能化医疗设备的管理系统。首先阐述粗放式设备管理模式存在的问题，进而对智能化医疗设备管理系统进行设计，最后明确应用效果。

医疗设备管理；智能化管理系统；实时定位系统；数据服务子系统

医疗设备不仅是医院资产的重要组成部分，同时，也是临床科室顺利完成各项医疗诊治的保障。医疗设备的管理一方面关系着其最大效益的发挥，另一方面，对于设备本身的流失和闲置情况也将产生较大影响。当前，我国多数医院仍然存在着设备投入高、管理难度大以及维修效率低等诸多方面的问题。因此，如何建立智能化的医疗设备管理系统，从而提高设备管理的科学性已成为医疗领域需要共同面对和解决的问题[1]。

1 医疗设备粗放式管理模式存在的问题

粗放型管理模式的具体问题表现在：① 设备具有较高的闲置率。由于医疗设备管理以人工操作的方式进行，使得管理人员难以及时获悉设备的位置和状态，从而使得部分医疗设备出现闲置，大幅降低了医疗设备的利用效率[2]；② 设备过量配置。为了确保或达到临床研究与医疗急救目的，出现医疗设备过量配置的情况，由此造成资源的严重浪费；③ 不同科室设备利用率有较大差异。由于不同科室在业务方面存在着较大的差别，而不同时期的病源也具有较大的差异，从而导致医疗设备在某一科室中使用的比较频繁，而在其他科室中几乎很少使用的情况屡屡发生；④有效监管手段缺失。由于未对医疗设备进行强有力的监管，使得设备的闲置或是非正常流失等情况难以查证，增加了医院资产流失的同时，也对各科室的医疗诊断效果和患者的治愈工作产生了严重影响[3]。

综上，有必要也必须加强对医疗设备管理系统的建设和应用力度，从根本上提高医疗设备的管理效率。就现阶段而言，医院资产管理系统主要包括两种形式：① 文字标签与信息系统结合的管理形式；② 智能标签与PDA（可编程模拟器件）和信息系统相结合的管理形式。两种形式的系统大都能够实现医院资产的等级、查询以及管理、维护和报废与盘点等初级管理功能，但却都无法对各医疗设备的运行状态和位置信息进行实时感知，此外，对于各设备资源的动态调配等也难以进行准确分析和判断，这不仅影响了医疗设备资源的利用效率，而且对于医院的整体发展也产生了严重的影响，例如，设备突然停止运行的情况并未被医院及时获知，从而产生了人员的伤亡等，在大幅降低医院知名度的同时，也增加了其本身的经济负担[4]。因此，本文提出应用实时定位系统（Real Time Location Systems，RTLS）改善现有医疗设备的管理模式，真正实现对医疗设备智能和高效的管理。

2 智能化医疗设备管理系统的构成

本文所提出的智能化医疗设备管理系统是一种基于室内实时定位的医疗设备管理系统，其主要由以无线个域网和无线射频识别技术为基础的RTLS子系统以及数据库和应用软件子系统3部分共同构成。

2.1 基于ZigBee/RFID的RTLS子系统

基于无线个域网（ZigBee）和无线射频识别技术（RFID）实时定位系统主要由医疗设备标签、信号接受以及通信网关和激励器等相关部分构成，通过借助无线个域网中自组网络的特性，能够构建其无线传感网络（WSN）[5]。同时，再通过借助个域网中的芯片定位引擎与RFID辅助的定位功能，即可帮助医院实现对相关医疗设备标签的房间级定位与双向通信的功能。

（1）在医疗设备标签方面，其主要由ZigBee与RFID两类模块共同构成，而作为RTLS系统的核心，医疗设备标签则能够利用自身携带的定位引擎，以设备标签周边信号接收器中RSSI（接收信号强度指示）的强度为依据，对设备所处的位置进行计算和判断[6]。此外，标签还能够对设备的编号、名称、类别以及生产日期、保修日期和使用状态与科室等各类信息进行精确获取，从而为设备的高效利用提供良好的保障。

（2）在信号接收器方面，作为ZigBee/RFID/RTLS系统的射频接收部分，其通常被固定在系统的天花板上，且能够对相应范围内设备标签所发出的信号进行接收，在无线网络的协助下，将信号传输至通信网关，从而为医疗设备标签的定位提供有效的参考节点。

（3）RTLS系统的激励器主要被安置在受控区域的各个出口周围，且始终保持着射频信号的发射状态，当装有标签的医疗设备进入到某个出口周围激励器的发射区域时，设备标签便会对射频信号进行自动接收，同时，将警报信息发送至数据服务子系统。最后，通信网关将无线个域网中的无线传感网络同医院内部的局域网进行连接，从而实现设备标签信息的数据采集和协议转换，同时，将所采集到的数据信息上传至数据服务子系统。

2.2 数据服务子系统

数据服务子系统主要包括了地图服务、事件服务以及报警、报表和查询与配置服务等各类模块，其通过将上述实时定位系统所采集的各类数据信息进行加工和存储，进而将其分发到终端设备方面，从而使RTLS子系统同应用系统间得以良好衔接。

（1）地图服务系统模块主要包括：① 地图显示功能：通过对医疗设备标签进行定位和修正，并对当前医疗设备的状态进行采集，从而将设备的位置与状态信息显示在其所在楼层的CAD地图中，使设备管理人员及时获取设备的相关信息；② 医疗设备轨迹移动的回放功能：主要负责对医疗设备的移动轨迹进行记录，并在需要时，将相关记录进行动态回放；③ 地图初始化功能：主要在系统进行初始化时，将建筑物的CAD地图进行导入[7]。

（2）事件服务模块主要由事件对其进行定义，此外，还包括事件的订阅与暂停功能。事件既可以来自系统的内部，又可来源于系统的外部，特别是临床信息系统。以“心电监护”医嘱的执行工作为例，此项工作便可定义为一类事件，而此事件能够触发改变标签设备的运行状态，同时，将标签设备同医嘱执行的工作人员和受监护的患者进行关联，使院方在对患者病情进行实时了解的同时，也能够掌握各医疗设备的运行状况，便于管理工作的有序进行。

（3）警报模块主要包括了警报的查询和设置功能，医疗设备管理人员能够按照时间、地点以及警报信息的所属类别对相关医疗设备的状态进行查询，另外，警报模块还可与医院既有的安防系统进行有机结合，例如，同楼层出口的报警器以及保安部门的报警器和门禁系统等进行联动，从而将相关警报信息发送至预先设定好的移动终端或电子邮箱，使设备管理人员对设备的安全状态进行及时查询，并制定出行之有效的医疗设备管理措施[8]。

（4）报表模块可将相关医疗设备的位置和状态信息以及相应的维修信息等以报表的形式打印出来，以供设备管理人员参考和分析。

2.3 应用软件子系统

应用软件子系统主要由设备运行状态监控模块及设备资源调度管理和查询统计模块共同构成。

（1）设备运行状态监控模块。主要作用是对医院当前的设备运行状态以及设备的位置分布情况进行实时掌握。RTLS通过借助设备运行状态监控模块实现提醒用户设备计划维修养护时间的功能，同时，以图形的方式显示出医疗设备所在的位置，从而为维修管理人员对设备的维护提供便利[9]。此外，在监测到设备被非法移动时，应用软件子系统还能够发出警告信息，使设备管理人员及时做出反应，以避免设备丢失和损坏。

（2）设备资源调度管理模块。主要用于对床边监护仪、呼吸机、轮椅、推车、输液泵等设备进行动态调配，通过与临床信息系统进行有效配合，使设备管理人员能够准确了解并掌握各个临床科室对相关设备的需求，并及时、准确地进行调配，进而提高临床工作的效率。

（3）查询统计分析模块。主要用于对各类医疗设备的状态和使用情况、维护记录进行检查和分析，此外，还能够对医疗设备监测和调度过程中所产生的成本效益进行分析，增强医院在医疗设备管理方面资金和人力、物力投入的科学性。

3 智能化医疗设备管理系统的应用效果和结论

以省中心医院为例，该院在应用系统的2年时间内，在医院总务处设备管理人员大量减员的状况下，被动应急处置率下降近80%，应急处置速度及效率得到明显提升，使得该院具备精力完成改造任务近82项，改造金额980万元。同时，该院智能化医疗设备管理系统已经完成三期升级改造工程，覆盖范围更加广泛，涵盖医院建筑面积20万平方米，建筑10栋，机房、泵房共20余处，应用效果中的经济效益十分显著：① 借助该管理系统，医院的设备管理部门能够对设备的运行状态、所处位置以及保养和维护情况进行实时感知；通过系统的告警，进而准确判断出设备故障的原因，为设备的维修人员提供了较大的便利；② RTLS通过同临床信息系统进行协调和配合，实现了对临床科室设备需求以及各类设备的运行状态进行快速、准确感知的功能。同时，也大幅提高了设备定位和调配的速度，有效提高了临床科室的工作效率；③ 系统对设备运行状态的可视化监控与动态调度有效降低了医疗设备的流失率和闲置率，此外，在引入RTLS后，各类医疗设备的故障大都能够得到及时、迅速且准确的处理，延长了设备使用寿命；④ 该系统可实现对传感网络覆盖范围内，各医疗设备的使用成本和收益情况进行准确测量和统计，从而为单机成本核算提供了良好的技术支持[10]。

智能化医疗设备管理系统的应用改变了传统管理的被动局面，有效改善了医疗设备管理工作流程，提高了工作效率，在未来的医疗设备管理工作中，具有良好的推广和使用价值。

[1] 李巍,唐剑飞,张鹏,等.应急医学救援分队医疗设备管理系统的设计[J].中国医学装备,2014,(6):56-59.

[2] 刘宇静,李珺,郑嘉羽.射频识别技术在医疗设备管理系统上的应用[J].中国医学装备,2014,(7):57-59.

[3] 王鲁,韩晗,王希霖.医疗设备信息管理系统的设计与应用[J].医疗装备,2010,(11):9-11.

[4] 杨晓鹏.基于RFID技术的医疗设备管理系统研究[J].河南科技,2011,(16):40-41.

[5] 林洋,诸强,高敏,等.基于RFID的医疗设备使用状态检测系统[J].中国医疗设备,2015,30(6):88-91.

[6] 许盛.浅析医疗设备管理系统的设计[J].科技创新与应用,2015, (13):80.

[7] 刘灼涛.医疗设备管理系统的设计与实现[J].中国卫生产业,2015,(3):96-97.

[8] 周云,陈兴新,李文侠.基于网络的医疗设备管理系统的设计[J].中国医疗器械信息,2008,14(4):33-35.

[9] 张晓虹.医疗设备管理系统的设计与实现[D].济南:山东大学,2008.

[10] 袁军,钟兆林.对全军医疗设备管理系统应用的探讨[J].医疗卫生装备,1996,(3):30-31.

Application of the Intelligent Medical Equipment Management System

LI Tao, YAN Zong-hai, YUAN Zhui
Department of Medical Engineering, Gansu General Hospital of CAPF, Lanzhou Gansu 730050, China

This paper was intended to put forward a kind of an intelligent medical equipment management system from the perspective of medical equipment management. It pointed out frst and foremost the problems of the extensive equipment management mode, and then designed the intelligent medical equipment management system. Finally, the system proved itself with practical effectiveness.

medical equipment management; intelligent management system; real time positioning system; data service subsystem

R197.39

C

10.3969/j.issn.1674-1633.2016.06.038

1674-1633(2016)06-0132-02

2015-07-13

2015-07-20

作者邮箱：liuxinmei05@126.com