基于微信公众平台的医疗设备管理系统的开发与应用

耿向南

南京医科大学第一附属医院 临床工程处，江苏 南京 210029

基于微信公众平台的医疗设备管理系统的开发与应用

耿向南

南京医科大学第一附属医院 临床工程处，江苏 南京 210029

目的基于微信公众平台，开发一套医疗设备管理系统，设备管理及使用人员既可以通过手机微信客户端对医疗设备的开关机状态进行实时监测，也可以对设备使用的历史数据进行查询。方法基于电流互感器，设计跟随设备的模块，在检测电流的同时不影响设备正常工作。模块以Wi-Fi方式连接医院内无线网络，将数据发送至服务器，微信服务器调取数据后与用户进行交互。结果使用该系统对我院部分科室设备进行监测，用户使用方便，界面友好，取得了很好的效果。结论该系统能够很好地监测医院医疗设备的开机情况和统计设备使用率，为院内设备调配提供了技术支持，也能够使设备管理部门对设备的使用情况进行精确掌控。

微信公众平台；医疗设备管理；医院信息化；电流互感器；呼吸机；监护仪

引言

医疗设备作为医院固定资产的重要组成部分，是医院建设发展及教研的物质基础。医疗设备使用率作为衡量医疗设备效能的重要指标，一直都被设备管理及使用科室所关注。提高仪器设备的使用率，充分发挥医疗设备的使用价值，能够优化资金占用比重，获得更好的经济效益[1-4]。本文基于微信公众平台开发了一套医疗设备管理系统并应用于我院部分科室，该系统主要具备两个功能：① 对医院重要医疗设备的开机情况进行实时监测，如呼吸机、监护仪等；② 对设备的使用情况进行自动统计，以文字消息、柱状图、饼图等形式展现。

1 系统设计

设备管理系统的开发主要包含硬件及软件两部分：硬件部分为跟随机器的模块，包括电流检测电路与无线传输模块，软件部分包括socket编程、数据库、网页编程及微信公众平台的实现。系统流程图，见图1。模块与设备相连，连接医院覆盖科室的无线网络，把检测到的数据发送至网络服务器中，进行处理后与用户微信客户端进行交互。实现了微信查询设备状态的流程。

图1 系统流程图

1.1 硬件部分设计

1.1.1 电流检测模块

本文通过检测设备工作电流对设备的开机状态进行判断。为设备配备跟随设备的模块，检测工作电流，体积小，重量轻，不影响设备的正常使用。模块电路图，见图2。T1为穿芯式电流互感器，变比为1000∶1，通过电流互感器[5]进行隔离，可在不影响设备电流的情况下进行检测。取设备零线穿过电流互感器，则在次级回路中产生一个电流I2=n*I1/1000，I1为设备工作电流，n为零线穿过电流互感器的匝数。经过差分放大后进行A/D检测，采样频率为1000 Hz，采样时长10 ms，取最大值为峰值。

1.1.2 无线模块的选择

随着物联网技术的发展，可供选择用于短距离无线传输模块越来越多，从433 MHz的CC1100到2.4 G的ZigBee等，被广泛用于医疗器械中[6-7]。但区别于设备相对集中的冷链监测及机房监测等，所需监测医疗设备涉及科室众多，并且要具备很强的扩展性。要将数据都传送到服务器上则需架设较多中继点，实现起来较为困难。因此需要选择方便经济的方案，通过Wi-Fi连接则是较为合适的选择。本文选择了ESP8266串口转Wi-Fi模块，该芯片支持802.11 b/g/n，与主流路由器通用，通过串口与单片机进行AT指令交互，具备Station模式、softAP模式以及Station+softAP共存模式，工作电压3.3 V。MCU采用MSP430F149，与ESP8266的电平一致，不需额外设计电平转换电路，并且MSP430F149具有12位A/D功能，不需要额外配备A/D芯片。MCU通过AT指令可以控制ESP8266连接指定的路由器，与服务器进行TCP连接，并且将检测到的设备状态以预设的格数据包格式发送至服务器。我院科室均有无线网络覆盖。所设计的模块实拍图，由MCU，电流检测电路，220 V转3.3 V模块以及Wi-Fi模块组成，见图3。

图2 模块电路图

图3 模块实拍图

1.2 软件部分设计

1.2.1 开机监测功能

服务器端通过SOCKET编程对指定端口进行监听，接收模块所发送的数据包，解析后得到数据包来源及内容，存入本地数据库所对应的表中。本文使用的服务器不具备公网IP，向运行商申请固定IP专线并不经济，因此Wi-Fi模块端与服务器的连接需要通过一些软件的支持，本文通过“内网版花生壳”申请二级域名，进行端口映射设置，可建立起模块与服务器之间的TCP连接。模块以每分钟一个数据包的频率将所检测到的电流数值发送至服务器，不同的设备开机待机电流均不相同，服务器端根据所接收到数据及所设定阈值来判定设备处于开机、待机或离线状态。

1.2.2 设备使用率统计

制作网页，以网页的形式接入服务器，同样的，通过花生壳映射80端口。在网页接入时选择模块ID号及时间段，即可使服务器端对数据库中的数据进行分析，统计一周内、一月内及一年内的使用时长，以直方图及饼图的形式显示，并对不同时段的使用比例进行统计。

1.2.3 微信公众平台的实现

微信是腾讯公司推出的一款为智能终端提供即时通讯服务的应用程序，微信支持跨通信运营商、跨操作系统平台，通过网络快速发送包含文本、图片、语音等消息[8]。通过对微信公众平台的开发，可实现通过移动终端连入系统，查询设备的实时开机情况及使用情况。公众平台开发要求开发者设置URL及Token（用来验证）。URL指向用于指向服务器，公众平台服务器要求接入开发者计算机的端口必须为80，非80端口无法正常的接收和发送数据。

公众平台服务器的连接请求通过HTTP的GET参数传输，会额外带上signature、timestamp、nonce三个参数，signature是对timestamp、nonce及Token进行SHA1加密后的字符串，服务器收到公众平台服务器的请求后同样进行加密算法，得到signature，与公众平台服务器的signature对比，从而排除恶意第三方的连接。

本文使用PHP进行开发，在用户微信客户端向设备服务器发送不同类型的消息时，微信公众服务器会将所对应的以特定格式的XML形式发给公众账号服务器，包含发送方的ID，消息类型以及消息内容等。在设备服务器对XML进行解析后则可读取用户客户端所发出的请求，从本地数据库中读取相应数据并进行计算后以XML格式发回给公众平台服务器，在用户微信客户端则能接收到相应数据。

2 结果

使用本文设计的系统对医院医疗设备进行管理，选择了较为典型的设备如呼吸机、监护仪。则分布于不同科室设备的状态一目了然，在遇到紧急情况，需要调配时，无需打电话询问科室即可对设备的状态进行掌控。微信公众平台对设备状态实时监测图，见图4a。向公众账号发送问号则反馈设备实时开机状态，任意输入时间段则会计算出设备在对应时间段内的总开机时长。只需要通过简单的命令就可以通过文字消息的方式调取实时开关机状态和查询对应时间段设备使用饱和程度。大大方便了设备管理人员及使用科室人员对设备运行状态的掌控。微信公众平台通过发送网页链接的方式，用直方图的方式查看某台设备在一周内每天的开机时长，见图4b。同样，也可以调用一个月、一年内的开机时长。

图4 微信公众平台显示图

根据我院实际情况，对设备的使用情况开发了自动统计功能。例如，对其中一台设备使用时段的比例以饼状图的方式进行显示（图5a），可以帮助设备管理人员掌控设备使用饱和时段，做好相应的设备调配准备工作。图5b则是对设备使用饱和天数进行分析，把设备使用的情况分为3类：① 使用小于1 h的天数，对应于较少使用；② 使用时间在1～4 h内的天数，对应于正常使用；③ 使用时间大于4 h的天数，对应于饱和使用。根据我院经验，在设备使用时长大于4 h的天数超过75%时，认为设备使用饱和程度较高，一定程度上可以对设备的采购进行指导，而使用时长小于1 h的天数超过50%时，则认为设备处于较少使用状态。

图5 设备使用统计图

3 结论

本文利用微信这一常用的手机软件，构建了微信公众平台，开发了设备管理的多个功能，与医院医疗设备相连，取得了很好的效果。主要具备如下意义：

（1）对重要设备的使用时长进行严格掌控，设备管理人员可提前进行预防性维护保养。

（2）对重要设备的实时状态进行监测，为院内科室间设备调配提供技术平台。

（3）对使用耗材的设备的使用情况进行监测，优化耗材使用。

（4）掌控设备的使用情况，为采购提供技术支持。

（5）辅助日常设备巡检工作。

（6）代替设备使用登记本的手工记录。

这一系统目前在我院多科室使用，在需要进行设备调配时，只需要向微信公众平台账号发送简单的命令即可获得未在使用设备所在的科室，取代了电话咨询，节省时间提高效率。饱和时段统计与设备饱和使用天数的统计可对设备的采购起到直接指导作用，设备使用率的高低决定了各科室对设备采购的需求先后，避免了重复购买、资源浪费。我院所有建筑均有院内Wi-Fi覆盖，这一有利条件也使得所有科室均可将设备连入系统，整合资源，更大地提高设备使用率，更好地为患者服务。

[1]徐晖.浅论医院设备管理[J].医疗装备,2009,22(9):29-31.

[2]郭丽,高瑛,丁改凤,等.浅谈如何加强医院医疗设备的管理[J].基层医学论坛,2013,(31):4185-4186.

[3]胡艳辉,朱广喜.医疗设备效益分析及管理系统的开发与应用[J].中国医学装备,2011,8(11):38-40.

[4]于京杰,汤黎明.论AB类医疗设备使用率考核方法[J].中国医疗设备,2003,18(5):49-50.

[5]张可畏,王宁,段雄英,等.用于电子式电流互感器的数字积分器[J].中国电机工程学报,2004,24(12):104-107.

[6]吴飞,张瞩熹,杨宏桥,等.基于Zigbee的医院机房无线监控系统设计[J].医疗卫生装备,2008,29(12):55-56.

[7]王玉柱,郑文岭,马文丽,等.基于ZigBee的医院病人追踪定位系统设计[J].微计算机信息,2010,26(2):55-56.

[8]张青青,张倩,高璐.微信公众平台在高校中的应用[J].电子技术与软件工程,2014,(11):42.

Development and Application of Medical Equipment Management System Based on WeChat Public Platform

ObjectiveTo develop a management system for medical equipment based on WeChat public platform so that equipment manager and department personnel can monitor equipment status in real time and check historical data of equipments.MethodsBased on current transformer, modular was designed to detect electric current without affecting normal operation of the equipment, and connected it to the wireless network by Wi-Fi and sent data to the server. Data retrieved by WeChat server and then interacted with user.ResultsThe system is used to monitor department equipments of the hospital and good results has achieved due to its friendly and convenient interface.ConclusionThe system can well monitor the status of the medical equipment and conduct utilization rate statistics, which provides technical support for the deployment of hospital equipment and enables equipment management department to precisely control the usage of devices.

WeChat public platform; equipment management system; hospital informatization; current transformer; ventilator; monitor

GENG Xiang-nan
Department of Clinical Engineering, The First Aff liated Hospital of Nanjing Medical University, Nanjing Jiangsu 210029, China

R197.32

A

10.3969/j.issn.1674-1633.2016.12.010

1674-1633(2016)12-0042-04

2016-03-09

2016-08-02

作者邮箱：geng0703255@126.com