医院呼吸机共享调配信息管理平台的建立与应用研究*

张 虹 高关心 王学军 李 昕 迟琳琳 张 淼

随着数字成像技术、计算机软件以及网络技术的发展，医院逐渐步入了信息化管理阶段。医疗设备信息化管理程度与医院科学管理水平息息相关，其设备管理在信息化系统支持下，管理流程与工作效率均得到了大幅度提高。但初期的医疗设备管理系统，更加关注设备的维修维护，医疗设备的共享调配、维护保养、质量控制、风险管理以及效益评估等多方面发展相对缓慢。尤其是生命支持类设备的共享调配工作，在医疗设备信息化管理中处于相对滞后状态，使用科室更习惯于传统的手工记录方法，该方法虽简便快捷，但会出现设备调配不及时和使用率低等情况[1]。基于此，本研究提出搭建医院呼吸机共享调配信息管理平台，运用信息化手段实现生命支持类设备的共享调配，提高医院社会效益和设备成本效益。

1 医院生命支持类设备管理现状

在医院生命支持类设备管理中的共享调配，主要存在3个方面的问题。

1.1 设备共享调配问题

目前，大部分医院对生命支持类设备共享调配均采用纸质版手工登记方式记录，存在设备调配不及时、调配信息准确度差、保密性差以及信息查询不准确等问题，使得生命支持类设备使用率低[2-3]。

1.2 设备使用情况监测问题

由于管理系统自身原因，无法动态监测设备使用情况，不能统一调度和统筹使用，造成部分设备长期闲置，降低了设备的利用率，直接影响医院效益、科研工作以及疾病的治疗，也无法适应信息时代信息共享的需求[4-5]。

1.3 设备租赁费用核算问题

由于医院纸质化办公的特点，临床科室在租赁设备时，存在租赁设备时间的不准确性，使得设备租赁费用核算误差较大，增加了临床科室和共享调配部门间的沟通成本[6-8]。

2 呼吸机共享调配信息管理平台设计

为提高设备使用率，节约医院医疗设备购置费用，科学有效地管理医院呼吸机，提高其综合使用效率，本研究搭建医院呼吸机共享调配信息管理平台，全面规范呼吸机调配管理，实现呼吸机在医院运转的动态平衡，使得医院呼吸机能充分实现资源共享[9-10]。该平台采用软硬件结合方式，利用对呼吸机使用过程和设备状态进行实时统计和分析等核心技术，融合医院信息系统(hospital information system，HIS)、医院资源规划(hospital resource planning，HRP)等系统的基础数据，实现医院呼吸机从共享调配、使用效率以及成本效益分析等方面的精细化管理，为全面评估呼吸机共享调配和使用情况提供依据，为采购呼吸机提供准确的评价数据。

2.1 平台架构

平台设计使用Java 2平台企业版(java 2 platform enterprise edition，J2EE)的浏览器与服务器(browser/server，B/S)三层架构技术，以SQL Server 数据库和Mongodb数据库为支撑，Jeesite 2.0 平台的Spring mvc框架为基础，利用信息摘要算法5(Message-Digest Algorithm 5，MD5)签名函数和Base 64 Encode加密方式对数据进行安全加密，采用B/S和客户机与服务器(client/server，C/S)两种部署模式。

2.2 工作原理

平台对呼吸机安装信息采集终端，通过信息采集终端对呼吸机的各项参数进行实时采集，通过局域网或广域网进行数据传输，将数据传输至数据接收终端，数据接收终端通过以太网将参数数据传输至数据库。同时，数据库与HIS对接，实现医院的数据交换，将HIS中的数据传输至数据库。数据库融合两部分数据，将反馈结果通过以太网传输至计算机(personal computer，PC)展示端或通过移动网络传输至手机应用程序(application program，APP)端，并可实现手机APP端的信息输入，回传至数据库。呼吸机共享调配信息管理平台网络拓扑结构见图1。

图1 呼吸机共享调配信息管理平台网络拓扑结构

2.3 数据种类

呼吸机共享调配信息管理平台的数据来源主要包括3部分。①通过信息采集终端采集并上传至数据库的数据；②通过与HIS对接后的交换数据；③APP端录入的信息。

2.3.1 信息采集数据

通过信息采集终端采集的数据因设备的不同，分为有创呼吸机数据和无创呼吸机数据，见表1。

表1 有创呼吸机和无创呼吸机数据采集种类

2.3.2 信息交换数据

通过与HIS对接后的交换数据，融合资产信息、技术管理信息及运营管理信息等，实现多信息融合。目前已实现的融合信息主要为医疗设备基本信息，包括设备名称、设备品牌、设备型号、出厂编号、启用时间、保管人、责任工程师以及设备状况等信息。

2.3.3 APP端录入信息

主要包括患者信息、质量检测信息和医嘱信息。

(1)患者信息。主要包括科室、姓名、性别、出生日期、床位号、入院日期及入院诊断等。

(2)质量检测信息。呼吸机的质量检测信息主要分机械通气参数检测数据、安全报警功能检查和机械通气模式评价。①机械通气参数检测数据：包括潮气量、强制通气频率与呼吸比、吸入氧浓度、吸气压力水平及呼气末正压等；②安全报警功能检查：包括电源报警、气源报警、气道压力上下限报警、分钟通气量上下限报警、氧浓度上下限报警、窒息报警、患者回路过压保护功能以及按键功能检查(含键盘锁)等；③机械通气模式评价：包括容量预制模式、压力预制模式流量触发功能和压力触发模式等[11-12]。

(3)医嘱信息。主要包括氧浓度、呼吸频率、潮气量、呼气末正压和吸气末正压。

2.4 平台功能

医院呼吸机共享调配信息管理平台主要包括设备统计、定位及状态管理，方便设备调配及记录查询等功能。

2.4.1 设备共享调配

安装信息采集终端实时采集呼吸机设备运行状态，通过显示终端或手机APP实时查看设备使用状态，包括开机、关机、工作、待机及故障等，实现呼吸机的集中调配管理，提高呼吸机使用效率，保证设备质量安全。同时，对呼吸机工作状态的具体时间及运行情况，自动生成设备使用记录并上传至共享调配部门的管理终端，临床科室无需指定专人纸质记录。

2.4.2 设备动态监测

平台可实时查看呼吸机等生命支持类设备的使用数据，监测设备是否开机、是否正常使用等。数据包括设备资产概况、实时使用数据、数据刷新时间以及数据更新时间等。

2.4.3 设备功能实时监测及报警

平台可监测采集数据是否准确可靠，数据错误时可及时报警。通过手机APP端，可以对呼吸机使用状态、参数及报警信息进行实时查看，并可根据患者生命体征个性化设置报警阈值，便于及时将报警信息推送给相关人员快速响应。

平台可实时查看呼吸机等生命支持类设备的报警信息，当设备出现报警时，后台可根据事先设置的报警推送人员范围，将报警信息推送到相关人员，保证报警情况的快速响应处理。对于需重点关注患者，可在平台中设置报警阈值，当超出范围时自动报警，确保病情定制化对待。

2.4.4 设备信息统计及费用核算

通过信息采集终端对呼吸机运行的开关机时间、开机时长、使用时长及运行状况等信息进行采集和记录，并从海量数据中进行各指标分析，如根据医院制定的租赁价格自动计算租赁费用以及分析呼吸机的使用次数、业务收入等关键指标[13]。

2.4.5 设备定位

该平台使用的信息采集终端自带定位功能，可实时查看设备位置信息，实现设备租赁的动态管理，保证共享调配的及时性。

2.4.6 质量检测

通过数据采集器自动采集医疗设备示值和质控仪示值，将质量控制数据上传至服务器，实现质量控制设备的动态监管[14]。

3 呼吸机共享调配信息管理平台结构及流程

3.1 平台结构

呼吸机共享调配信息管理平台的主要结构包括系统环境、信息录入、信息查询和信息统计4个模块。①系统环境模块：包括设备信息、临床操作人员信息和调配人员信息；②信息录入模块：可录入患者信息、设备质量检测信息和医生下达的医嘱信息；③信息查询模块：包括设备编号、设备类型、使用科室、设备使用状态、设备故障状态和调配状态，确保每台呼吸机可追溯；④信息统计模块：指临床工程师可通过平台统计设备的使用时长、租赁费用和使用科室，为呼吸机共享效率分析提供数据支持。

所有调配记录均可按设备编号、设备名称、设备类型、原在科室、使用科室以及调配状态等进行查询及筛选。按照时间顺序进行排列，可实时查看设备调配记录，实现调配记录的可追溯性。呼吸机共享调配信息管理平台软件模块层次结构及输入、处理、输出(hierarchy plus input/processing/output，HIPO)见图2。

图2 呼吸机共享调配信息管理平台HIPO图

3.2 操作流程

该平台操作流程为：①由科室临床操作人员提交设备借用申请，共享调配部门调配人员接收确认，随后在调配列表查看可调配设备情况，通过扫描资产码或列表选择设备的方式对设备进行调配；②系统自动记录调配人员姓名及调配时间，调配人员选择需调入的科室及科室接收人员，记录调配时场景照片及必要的注意事项，选择配件及耗材，确认后开始调配；③设备归还时，临床操作人员可通过扫描设备资产二维码或列表选择设备进入设备归还页面，系统自动记录归还科室、设备原在科室、操作人员及操作时间。临床科室在该平台中的操作流程较为简洁，尽可能地为临床科室的急救工作节约时间。平台操作流程见图3。

图3 呼吸机共享调配信息管理平台操作流程

4 呼吸机共享调配信息管理平台使用效果与改进

4.1 使用效果预期

平台目前试运行于医院医学工程部门，有7名医学工程部门人员参加使用，包括1名部门管理人员和6名调配人员；参与调配的设备包括有创呼吸机13台，无创呼吸机13台。涉及呼吸机调配的科室包括呼吸与危重症医学科、冠心病监护病房(coronary care unit，CCU)及急诊科等。经过培训，临床人员基本掌握了共享调配申请流程，需要使用呼吸机时，可通过软件申请。

通过使用该平台，可最大程度地优化医院管理流程，呼吸机的平均调配时间由平台使用前的科室提出需求，到工程师完成设备安装需要40 min缩短为30 min，平均缩短10 min，仅此10 min对保证临床急救，提高临床急救成功率，减少急救风险具有十分重要的意义。此外，由于平台实时显示患者呼吸情况，可有效保证呼吸机正常可靠运行，避免医疗事故的发生。

4.2 改进措施

通过一段时间的试运行，该平台尚需进行改进和完善。

4.2.1 简化共享调配操作流程

共享调配工作的性质是对患者进行急救，简化共享调配操作流程，能缩短调配周期，提升呼吸机使用率，对及时救助患者意义重大。

4.2.2 提升平台网络安全性

网络病毒及木马在很大程度上对共享调配信息管理平台造成安全隐患，加强内网和外网间的隔离工作，能有效提升管理平台的稳定性，保证平台的顺利运行[15]。

4.2.3 提高信息录入准确性

数据采集方面，部分数据需操作人员手工录入，手工录入信息的准确性对呼吸机共享调配意义重大。随着系统软件的完善，该部分信息可由HIS导入，减少信息错误[16]。

4.2.4 加强相关人员操作培训

相关人员对平台操作的熟悉程度直接影响共享调配工作效率，提升操作人员操作流程熟悉程度，能极大提高呼吸机共享调配工作效率。

5 结论

医院呼吸机共享调配信息管理平台，可实时监测科室呼吸机使用情况，提高呼吸机共享调配速度，提升急救能力，避免呼吸机闲置，合理提高呼吸机使用率，发挥设备最大价值，为呼吸机购置提供数据支持，提升医院医疗设备成本效益和社会效益。