基于虚拟化云计算的医学装备闭环管理系统设计

郭洪栋井庆福牟强善

[文章编号] 1672-8270(2017)06-0124-04 [中图分类号] R-058 [文献标识码] A

基于虚拟化云计算的医学装备闭环管理系统设计

郭洪栋①*井庆福②牟强善③

目的：研究设计基于虚拟化云计算的医学装备闭环管理系统，提高医学装备维护管理水平，降低维修成本。方法：利用Rational Rose 2007设计工具、JAVA编程软件和My SQL数据管理系统，在Cente OS 6.4环境下，开发设计医学装备闭环管理系统。结果：管理系统投入使用1年后，医护人员对医疗设备状态一目了然，减少设备使用的沟通时间。医学装备管理部门通过该管理系统对医学装备进行闭环管理和动态管理，指导临床合理配置和使用医疗设备。结论：基于虚拟化云计算的医学装备闭环管理系统界面友好、操作简单，减少维修沟通时间，降低维修成本，实现医学装备全生命周期的闭环管理。

云计算；虚拟化；医学装备；闭环管理；生命周期

近年来，随着科学技术的不断发展，各级医院的医学装备更新速度加快，装机数量急剧上升。就某城市而言，2015年医疗装备总金额达88.92亿元，132232台/套，其中百万元以上医疗装备1466台，达38.57亿元，该市医学装备总值年增长率达23.64%，大型设备的年度维护费约为医学装备价值的5%～6%，医学装备年维护成本高于1.93亿元[1-3]。然而，目前国内的医学装备管理系统尚未成熟，通常是集成在固定资产管理系统中，功能单一，仅作为维修数据的记录，未能有效地对医学装备的日常维护及使用管理。因此，利用信息化手段建立医学装备闭环管理系统能有效的进行医学装备信息共享，及时进行医学装备巡视、维护、维修、不良事件上报、报废和应急医学装备调配的管理势在必行。

1 建立医学装备闭环管理系统

1.1 设计思路与方案

医学装备闭环管理系统作为医学装备购置后从使用全过程到报废的保障体系，对医学装备临床安全使用起着关键作用。基于云计算的医学装备闭环管理系统能够实现数据共享，解决信息孤岛的问题，云平台医学装备闭环管理系统具有数据安全采集、安全传输、安全存储以及海量数据与分析的优势，是快速检索与分析的数据管理平台，可实现医学装备资源信息的共享与实时管理。建立统一管理平台全面共享，可向临床医务人员、临床医学工程师、医院管理者及政府机构等不同服务对象提供信息服务[4-6]。

1.2 设计软件

操作系统使用开源的Cent OS 6.4系统，数据库系统选择可靠性高的开源的Mysql，为利于模块设备的设计，采用面向对象的JAVA编程软件，同时采用Rational Rose 2007设计工具。

2 医学装备闭环管理系统设计

2.1 数据中心基础架构

在机架中部署一套HP c7000刀箱，共两把刀片，分布于6台虚拟机，分别为两台虚拟机(virtual machine，VM)做为Linux虚拟服务器(linux virtual server，LVS)、两台Apache Web Server VM做为负载均衡集群集和两台VM做为Mysql Cluster DB集群；一套日立数据系统(Hitachi data systems，HDS)存储2.6 PB大数据，实现服务器虚拟化计算，部署开源Xen虚拟化平台[7]。利用开源的资源产品部署集计算集群平台形成可动态调度的计算资源，统一不同操作系统和异构存储资源，大容量数据扩容和分区管理，数据自动备份和恢复。采用开源Xen的虚拟化技术相对于采购多台服务器而言，在一台刀片服务器上虚拟出多台VM Server服务器，在保证系统正常使用的同时可降低能源功耗，充分利用了物理资源，更重要的是采用开源软件降低了成本。

2.2 系统模块设计

医学装备闭环管理系统的总体功能模块可划分为6个功能模块：医学装备基本信息模块、医学装备维修管理模块、医学装备日常维护管理模块、医学装备使用管理模块、医学装备维护信息统计模块和系统权限管理模块[8-10]。医学装备基本信息模块是基础，医学装备维修管理模块、医学装备日常维护管理模块、医学装备使用管理模块是医学装备管理的核心模块，医学装备维护信息统计是系统的应用的灵魂，是制定提高医学装备管理策略的依据。系统权限模块对用户权限进行管理(如图1所示)。

图1 医学装备闭环管理系统功能模块图

(1)医学装备基本信息模块。对医学装备信息进行录入，包括三个方面内容：①编号、医疗单位名称、医学装备名称、使用科室、品牌、型号、序列号、投入使用日期、价格、备注及产品使用说明书、维修说明书和操作流程卡；②维保及院外维修公司名称、联系方法和联系人；③医学装备信息按用户权限可进行用户查询、修改、删除和保存。

(2)医学装备维修管理模块。进行医学装备故障申报，包括五个方面内容：①医学装备编号(可从系统快速查询)、故障情况(规范化选择项)、默认登记申报时间；②在临床医学工程师终端显示为红色条目；③医学装备故障响应，故障确认、故障描述、故障排除方法和是否需要更换配件；④维修人员姓名及联系方法，故障排除结果及时间；⑤故障排除方法为维护保养、院内维修和院外维修。

(3)医学装备日常维护管理模块。包含医学装备巡视模块、医学装备维护保养模块和医学装备计量模块三个子模块。①医学装备巡视模块包括医学装备的巡视周期、巡视日期和巡视内容，并进行预到期提示，查询打印巡视清单，巡视结果记录；②医学装备维护保养模块包括医学装备的维护保养周期、维护保养日期和维护保养内容，并进行预到期提示，查询打印维护保养清单，维护保养结果记录；③医学装备计量模块包括查询打印计量设备清单、计量日期，并进行预到期提示，计量结果记录。

(4)医学装备使用管理模块。包含医学装备不良事件上报模块、应急医学装备调配模块和医学装备报废模块三个子模块。①医学装备不良事件上报模块，对医学装备信息进行录入，录入内容为报告日期、填报科室、联系电话、报表类型、患者姓名、年龄、性别、预期治疗疾病、预期作用、事件主要表现(器械故障、主要伤害、故障级别和伤害程度)、事件发生日期、发现或者知悉时间、医疗器械实际使用场所、事件后果、事件陈述、注册证号、产品名称、商品名称、生产企业名称、型号规格、产品编号、产品批号、操作人、有效期至、生产日期、停用日期、植入日期(若植入)、初步原因分析、初步处理情况、事件报告状态和报告人；②应急医学装备调配模块，对应急医学装备调配信息进行动态管理，管理内容包括申请医学装备名称、数量、申请时间、申请科室、调入时间、调出时间、临床科室人员姓名、临床医学工程师姓名、医学装备调入状态、医学装备调出状态和附件清单；③医学装备报废模块，对报废医学装备信息录入，录入内容为报废医学装备编号、名称、使用科室、报废原因、临床科室人员姓名和临床医学工程师姓名。

(5)医学装备维护信息统计模块。对医学装备的故障情况进行分类、统计医学装备平均无故障时间以及故障排除时间统计等。

(6)系统权限管理模块。包括用户管理及权限控制等功能。

2.3 系统数据库设计及连接

医学装备闭环管理系统以开源center OS 6.4为开发平台，采用Rational Rose 2007开发工具，以JAVA作为开发语言。本系统数据库利用开源mysql搭建Replication主从复制数据库群集，Replication是Mysql的master服务器将数据复制到另外一台slaves从服务器的过程，将主服务器的数据定义语言(data definition language，DDL)和数据操作语言(data manipulation languag，DML)操作通过二进制日志传输到从服务器上，然后从服务器上对这些日志重新执行，从而使得主从服务器的数据保持同步[11-12]。这种设计架构在既保证数据库高可用的同时也降低了项目成本。本数据库包含12张表：基本信息表、维修信息表、维保及院外维修联系表、维护保养信息表、巡视信息表、不良事件信息表、计量信息表、维护信息统计算法表、用户表、角色表、模块及功能表和资源表。信息表的构建是基于用户需求及相应的规则建立分区表，作为联机事务处理(on-line transaction processing，OLTP)数据库系统。在设计之初，数据库的设计既要考虑物理的设计也要考虑逻辑的设计，同时要兼顾应用系统的架构来整体规划，保证数据库系统的安全、高效和可移植拓展性。WEB Server 通过安装JDBC驱动和连接字符串完成对数据库系统的访问。

3 医学装备闭环管理系统的应用

基于虚拟化云计算的医学装备闭环管理系统已投入使用1年，该系统界面友好，操作简单。医护人员通过系统进行设备维修故障申报，查询维修状态，查看使用说明书，医护人员对设备状态一目了然，减少设备使用的沟通时间。医学装备管理部门通过系统可进行效益分析、计量管理和维修成本分析等，从医学装备申请、采购和使用管理到报废，形成了闭环管理和动态管理，能够指导临床对医疗设备的合理配置和安全使用(如图2所示)。

图2 医学装备闭环管理系统总界面图

4 结论

医学装备闭环管理系统的设计，实现对医学装备从全生命周期进行管理，能够动态管理医学装备各个环节，并对出现的问题及时加以干预。系统具有待办事项提醒功能，管理人员可以及时处理，提高医学装备管理效率。目前，同类医学装备管理系统多数根据医疗机构的实际情况和工作流程量身定做，在医学装备管理环节中起着关键的作用。

医学装备闭环管理系统实现一个基于虚拟化云计算的医学装备全生命周期管理系统，用于医学装备购置归档后投入临床使用到设备报废的全过程管理。医学装备投入临床使用的管理包括医学装备维修、医学装备巡视、医学装备维护保养、医学装备不良事件上报以及医学装备调配等。该系统具有界面友好、操作简单和维护简便的优点，可减少维修沟通时间，降低维修成本，实现医学装备全生命周期的闭环管理，规范医学装备的决策和质量控制。该系统可以进一步完善，结合基于移动平台应用将增加便捷性、提高使用效率[13]。

参考文献

[1]深圳市卫生和人口计划生育委员会.2013年深圳市卫生和人口计划生育委员会卫生统计年鉴(卫生装备)[A].深圳，2014.

[2]2012年深圳市卫生和人口计划生育委员会卫生统计年鉴(卫生装备)[A].深圳，2013.

[3]2011年深圳市卫生和人口计划生育委员会卫生统计年鉴(卫生装备)[A].深圳，2012.

[4]周忠军.医院医疗器械维修难点与管理手段现代化[J].现代仪器与医疗，2014，20(1)：80-82.

[5]陈绵康，余世准，鲍俊成，等.基于风险分析的医疗设备预防性维护实践与探索[J].中国医疗器械杂志，2014，38(2)：149-151.

[6]田君鹏，李玉琼，王加主，等.基于运维系统质量控制模块下医疗设备预防性维护计划的实施[J].中国医学装备，2016，13(9)：121-122，123.

[7]安向群.云计算在电子病案中的应用初探[J].中国病案，2012，13(3)：41-42.

[8]秦建明，李盼盼，王国文，等.基于C/S架构的医疗设备综合管理系统的开发[J].中国医疗设备，2014，29(1)：45-47.

[9]李政，寇向东，余日辛，等.医学工程部医疗设备维修管理系统的研究与开发[J].中国医疗设备，2013，28(6)：41-43.

[10]朱彤辉.使用VB开发医疗设备维修管理系统[J].中国医疗设备，2011，26(4)：40-42.

[11]冯华.Visual C++数据库开发技巧与实例[M].北京：机械工业出版社，28-48.

[12]官章全，刘加明.Visual C++.NET类库大全[M].北京：电子工业出版社，20-42.

[13]卢征，王健红.移动设备管理系统在医院中的应用[J].中国医学装备，2014，11(9)：55-56，57.

Design of closed-loop management system of medical equipment based on virtualized cloud computing/

GUO Hong-dong, JING Qing-fu, MOU Qiang-shan//China Medical Equipment,2017,14(6):124-127.

Objective: To research and design a closed-loop management system of medical equipment based on virtualized cloud computing so as to enhance the level of maintenance management for medical equipment and reduce cost of maintenance. Methods: Under the operation environment of Cente OS6.4, the closed-loop management system of medical equipment was designed and developed through used design tool of Rational Rose 2007, programming software of JAVA and My SQL data management system. Results: After the management system were used one year, medical workers could real-timely grasp the situation of medical equipment and the communication time about application of equipment has been reduced. The management department of medical equipment could guide clinical department to reasonably allocate and use the medical equipment through implemented closed-loop and dynamic management. Conclusion: The closed-loop management system of medical equipment based on virtualized cloud computing has series of advantages including friendly interface, simple operation, shortened communication time, reduced cost of maintenance, and it can achieve closed-loop management of whole life cycle for medical equipment.

Cloud computing; Virtualization; Medical equipment; Closed-loop management; Life cycle

Department of Equipment, People's Hospital of Rizhao, Rizhao 276800, China.

10.3969/J.ISSN.1672-8270.2017.06.034

[文章编号] 1672-8270(2017)06-0124-04 [中图分类号] R-058 [文献标识码] A

郭洪栋,男,(1971- ),本科学历，主管技师。日照市人民医院设备科，从事医院各类医疗设备的管理、维护及维修工作。

2017-02-02

①日照市人民医院设备科 山东 日照 276800

②莒县人民医院设备科 山东 日照 276500

③日照市中心医院医学装备部 山东 日照 276800

*通讯作者: ghd1387@163.com