基于云计算的医院医疗器械管理系统的开发

陈盛帆，黄建琪，高正

温州医科大学附属眼视光医院，温州市，325000

0 引言

信息时代的飞速发展，为人们带来了层出不穷的新技术，如大数据、人工智能、云计算等等。同时，人们也越来越意识到信息化的重要性，良好的信息化，可以很好地提升人们的生活质量水平与工作效率。因此，如何利用这些新技术手段去创新服务成为了新的关注焦点[1]。

作为信息时代的产物，云计算的概念自从被提出来至今，一直保持着超高的研究热度，不管是国内还是国外一直被关注着。云计算提出信息技术作为一种服务提供给用户，这一全新商业模式正迅速推动着社会的发展与进步[2]。

传统的医院医疗器械管理系统在系统部署的时候步骤繁琐且所需成本较高，这使得系统的可移植性不高；同时过多地依赖于电脑的操作使得系统缺少一定的可移动性，并且会影响操作者的工作效率，甚至会影响整个医院的医疗行为。云计算可以很好地解决这些问题。2015年，国务院印发《国务院关于积极推进“互联网+”行动的指导意见》，指出了互联网以及新兴技术的重要性。在互联网+医疗这一领域，云计算在医院医疗器械管理系统中的研究与应用是一次意义深远的实践。

1 系统需求分析

社会的不断发展使得各个医院的规模越来越大，这也导致了各大医院在各个方面的开销与成本也越来越大，医疗器械的需求量、品种越来越多，管理也越来越繁琐[3]。而现阶段市面上流行的医疗器械管理系统，普遍存在以下问题。

首先，系统使用成本高。要想购买相对成熟的医疗器械管理系统，必须要花费相当高的金额，同时还要考虑到服务器部署、数据库部署、应用与客户端的部署，这其中所花费的人力物力财力非常大。并且当医院有跨城市的不同院区的时候，其低下的移植性又使得系统成本高了不少。

其次，面对高使用率和大量的需求，只能在电脑上操作的系统缺少一定的便捷性。无法移动化办公与管理，使得人们工作效率低下，尤其是在医院某些特殊环境里，工作人员无法正常操作电脑，这会使得医院里很多流程运转得不及时，从而影响整个医院的医疗行为。

再次，缺少一定的数据共享。当前，各个医院合作的医疗器械厂家都各不相同，不同厂家都有各自的一套产品编码体系，无法共享的数据使得系统很难自动识别批号、生产日期、有效期等，这也使得系统的操作显得格外繁琐。

人们迫切需要一个可以解决当前问题的系统，而云计算正是解决这一问题的关键。

2 系统架构及相关技术

系统采用云计算的SaaS平台服务，其云端服务器部署在阿里云的金融云上，支持的终端有电脑、手机和平板，电脑端采用B/S（浏览器/服务器）结构，手机与平板端结构为C/S(客户端/服务器)，通过Restful服务作为应用服务接入，采用RabbitMQ作为消息中间件，使用ES（ElasticSearch）引擎作为搜素引擎，通过ETL（Extract-Transform-Load，数据仓库技术）工具构建数据仓库，数据库采用MySql、Redis、MongoDB混合的混合型架构。系统的整体架构如图1所示。

图1 系统整体架构Fig.1 The architecture of system

同时，为了提升系统性能，数据库层面采用SLB（Server Load Balancing），服务器负载均衡）策略，通过代理中间件ProxySQL实现读写分离，通过Zabbix来监控数据库主从同步状态，其架构如图2所示。

图2 系统数据库架构Fig.2 The architecture of system’s database

为了保证系统的高可用，网络方面主要采用集中式无线链路备份方案，医院内部的环境与SaaS平台通过基于互联网的Https数据通道实现对接，医院内部路由器并行对接四条互联网线路，其中两条有线链路和两条4G无线链路，均采用不同运营商的线路。常规状态下启用有线连接，应急状态下切换为无线模式，对接方案图如图3所示。

图3 系统网络对接方案Fig.3 The scheme of system’s network docking

相关技术介绍如下：

（1）云计算与SaaS平台

所谓云计算，就是一种新兴的IT服务交付模式，它会将软件系统的开发及运维所需的一切资源按照一定的标准和价格，以互联网的形式提供给用户，如服务器资源、数据库资源、存储资源以及各种应用等等。在云计算这种模式下，用户可以获得相对更加便捷的用户体验以及低廉的成本。软件即服务（SaaS）是云计算最高级形态的服务平台，是一种打破传统软件销售模式的商业模式，具有交付和按需付费使用的特点[4]。SaaS不仅仅为用户提供开发平台与部署平台，还通过Web的形式为用户提供各种应用。

（2）ETL

ETL就是数据仓库技术，用来描述将数据从来源端经过抽取、交互转换、加载至目的端的过程。ETL技术可以把数据转化为信息、知识，解决了如何去利用庞大的数据资源的问题。常见的ETL工具有Informatica、Datastage、OWB、微软DTS等等。

（3）RabbitMQ

RabbitMQ是一个基于高级消息队列协议的完整的、可复用的、开源的企业消息系统。它拥有可伸缩性以及消息持久化的特点，解决了高并发的问题，提高了系统的稳定性、可靠性与可用性。

3 系统的主要功能

新一代医院医疗器械管理系统按照功能模块去分，可以分为多租户管理、供应链云、移动审批、智能库存管理、维修与保养管理、系统管理与报表查看模块。模块各自独立，不同的医院可以根据各自的需求选择不同的功能。各模块的具体功能如图4所示。

图4 系统功能结构图Fig.4 The function structure of system

3.1 多租户管理

多租户管理是SaaS服务平台非常重要的功能。多租户管理可以免去系统部署的繁琐，节省系统实施的成本。通过多租户管理，可以实现同一家医院不同院区之间的物资调拨，以及对不同院区的数据进行查看与比较。其可定制化开发的特点也大大降低了系统升级的成本。

3.2 供应链云

基于云端的供应链云，两端分别对接了医院与供应商。通过供应链云，当医院有采购需求时，便可以直接在系统里生成采购订单，而对应的供应商只要接入了这个系统，便可以直接收到订单，且可以在系统上生成发货单，这个发货单内包含了医疗器械必须的生产批号、有效期、生产日期等信息，医院便可以一键智能入库，无需自己再去解析供应商的条码信息以及手动录入各种信息。整个过程中，医院和供应商都节省了很大的沟通成本，操作便捷，操作者接受率很高。这对使用系统的各个租户来说，便是一种即插即用的资源。

3.3 移动审批

系统支持的终端不仅仅有电脑，还有手机、平板，而且基于云端的系统不局限于内网，因此审批者可以随时随地，不管在院内还是在院外都可以方便地进行审批，如维修申请审批、物资申领审批、权限申请审批等等。当操作员填写完新的审批申请时，系统会自动发送实时消息给对应的审批者，不管是电脑端还是手机端，审批者都能收到实时提醒。

3.4 智能库存管理

除了正常的部门之间的调拨、器材的报废等功能，还有智能库存报警以及智能库存盘点功能。当系统中有产品库存低于预设的报警值时，系统会自动发起报警，发送信息与邮件给管理者。同时通过RFID标签，可以做到自动化盘点，只要将设备对准区域一扫，即可获取区域内盘点情况。

3.5 维修与保养管理

本系统包含了正常的维修与保养登记、维修与保养查看、维修与保养处理、维修与保养修改等功能。

3.6 系统管理

本系统包含供应商等一切基本信息的设置，以及权限管理和系统中的配置信息的维护。在这里可以设置下属机构、分院等多租户管理。

3.7 报表查看

本系统可以进行正常的报表查看，如进销存报表、入库报表、出库报表、调拨报表等等。除了可以查看本院的数据以外，还可以查看分院及下属机构的报表数据。

4 应用效果

基于云计算SaaS服务平台的新一代医院医疗器械管理系统给医院带来了以下的应用效果：

（1）成本降低了80%。医院只需要一根网线，即可达到使用系统的条件。同时，云服务商阿里巴巴金融云的安全防护性达到了金融级别，这大大提高了系统与服务器的安全性和稳定性，节省了高额的运维成本及人力成本。此外，SaaS服务平台的多租户特性，使得系统的可移植性大大提高，未来同一家医院的不同院区要使用，或者别的医院要使用，都可以节省很大的实施成本。

（2）工作效率提升70%。多终端的特性使得系统可以支持移动化操作，操作者可以在各种场合下都能灵活使用系统，极大地提高了工作效率以及医院内部医疗器械流转的效率。

（3）数据共享特性使得云平台集成并统一了众多厂家的产品编码规则，并且实现了相对成熟的第三方供应体系，只要接入这个系统，便可直接和厂家对接，同时也能解决解析厂家编码的痛点，且可以实现智能化出入库等功能。平均每一笔入库操作由原先的15 min减少到3 min，效率提升了80%。

5 结论

此次研究是中国“互联网+医疗”上的一次实践，是医院信息化的一大成果，节省医院成本的同时更提高了医院效率，深刻体现了云计算等新技术带来的变革，给人们的生活和工作带来了便利，也为今后各行业的“互联网+”提供了样本，具有一定的推广价值。