基于物联网技术的医院在用医疗设备智能租赁系统设计与应用研究

肖龙坤 廖建清 洪毅姜 颜志坚*

随着医疗卫生事业的快速发展和医疗技术水平的提高，医疗设备在医疗机构临床业务开展中占据着不可或缺的地位[1]。医疗机构内医疗设备成本归属临床科室独立核算，存在设备闲置、囤积、缺失、私有化、租借屏障及购置重复等问题，增加了科室成本，限制科室医疗技术的发展，还造成医疗资源浪费。为此，本研究设计基于物联网技术的医疗设备智能租赁系统，合理化地分配医疗设备资源，提高设备管理效率。

1 医疗设备智能租赁系统设计

1.1 系统框架

医疗设备智能租赁系统是网络科技和物联网等多项技术相结合的产物，该系统以计算机网络通信为基础，采用二维码+物联网射频识别(radio frequency identification，RFID)技术，使用Web和微信小程序作为用户操作端，以RFID智能租赁柜为主要硬件管理端，设置租赁管理、设备全生命周期管理、设备档案管理、系统权限管理及报表管理等功能模块[2]；以租赁管理为核心，展开其他相关模块功能，实现医疗设备全生命周期管理、租赁管理、数据管理、用户管理以及系统设置等功能[3]。医疗设备智能租赁系统框架见图1。

图1 医疗设备智能租赁系统框架

1.2 开发环境

医疗设备智能租赁系统依托医院内部局域网和外部互联网，基于浏览器与服务器(browser/server，B/S)模式架构设计，采用Java语言和MySQL数据库，运用物联网RFID感应和数据库应用等技术，构建模块化和智能化的系统结构[4]。系统服务器置于医院信息交换平台，更加专业安全，经办人员通过远程操作和监控。浏览器作为客户端的零安装和零维护，通过互联网同数据库进行数据交互，充分显示基于B/S架构的系统优越性。医疗设备智能租赁系统网络见图2。

图2 医疗设备智能租赁系统网络拓扑图

1.3 系统组成

医疗设备智能租赁系统由硬件系统、软件系统和数据库系统组成，其中数据库内嵌医疗机构内外网服务器[5]。软件系统由Web端、微信小程序及智能柜集成系统组成，通过软件系统可进行租赁设备查询、租赁预约、全生命周期管理等业务操作和管控流程可视化，能实时查看设备状态、租赁状况、计量质量控制及预防维修等情况，并可通过各类数据进行设备运行状态评估，辅助决策[6]。硬件系统(即感知层)主要由智能租赁柜、RFID电源锁、RFID设备标签、RFID身份手环、终端微型机以及RFID标签打印机组成。系统通过基于物联网技术的硬件设施实现租赁管理闭环管控，打造租赁管理数据交互基础，打破传统医疗机构设备管理的局限性，提高医疗设备资源管理水平，促进设备资源分配均衡化。

1.4 安全防护

医疗设备智能租赁系统根据用户角色进行权限控制，同时实施数据加密与网络安全审计等保障措施[7]。①按照数据库管理权限、登录权限和资源管理权限进行系统权限划分；②医疗机构信息科负责保障系统的安全运行，由网络安全审计系统通过旁路方式，监听捕获并分析网络数据包，还原完整的网络协议和原始信息数据，通过设置策略规则，准确记录网络访问时间、互联网协议(internet protocol，IP)地址、域名、服务器及端口号等关键信息，智能地判断出网络异常行为；③结合医疗机构网络防病毒系统，能在第一时间内实现病毒的预防、检测、定位、清除和隔离，阻止病毒进入网络和计算机系统[8]；④系统与数据做物理隔离，数据交互连接，均需经防火墙处理，且系统定时备份。

2 医疗设备智能租赁系统应用

临床科室通过医院智能租赁系统，可随时租赁所需的医疗设备，共享医院医疗设备资源，提高通用医疗设备资源的有效使用，缓解设备采购需求。

2.1 智能租赁

医疗设备智能租赁系统租赁流程涵盖设备采购、租赁和报修与报废环节。医疗设备智能租赁系统整体流程见图3。

图3 医疗设备智能租赁系统流程

(1)设备采购。由采购部和医疗设备管理委员会进行技术和临床评估后，进行设备采购，安装调试，经采购部进行质量控制检测合格后，录入医疗设备智能租赁系统，并发布租赁信息，同时将设备存入智能租赁柜。

(2)设备租赁。其流程为：①采购部(医疗设备租赁中心)根据通用医疗设备租赁库存情况，在医疗设备租赁管理系统发布租赁设备库及配置情况，由智能租赁柜RFID自动识别更新可租赁设备状态和清单；②临床科室根据科室需求，在小程序或Web系统端进行租赁设备查询和租赁预约，预约成功后，科室人员凭RFID识别手环到智能医疗设备租赁柜进行RFID身份识别，自动开柜领取设备，按照请领时间开始计时收费，同时开始租赁收费计时；③科室设备使用完毕后，送至采购部智能医疗设备租赁柜，凭RFID识别手环进行身份识别，根据操作指示存入智能租赁柜指定柜箱，智能租赁柜通过RFID识别技术自动识别归还设备信息，确认归还，停止计时收费。

(3)报修与报废。医疗设备智能租赁系统以租赁为核心，同时还能根据设备状态进行全生命周期管理，包括故障维修、质量控制、保养及计量等工作[9]。①设备租赁过程中出现故障问题，可根据操作指示进行设备报修；②系统能根据设备计量、质量控制、预防性保养等相关工作周期，进行自动提醒；③管理人员通过系统对医疗设备进行报废操作。所有全生命周期管理记录电子存档至医疗设备租赁系统，形成医疗设备闭环质量控制，保障医疗设备使用安全有效[10]。

2.2 租赁收费标准

设备租赁收费标准由医疗机构设备管理委员会统一论证制定，其租赁收费标准计算为公式1：

医院通用租赁收费的医疗设备中呼吸机和除颤仪等急救类设备实行3折收费。租赁收费设备的折旧年限一般为5年，年折旧费用=设备原值÷5；设备年维保费用采用5年带保谈判方式，通过采购谈判，固定维保费用为设备原值的4%；工作日以250 d为标准。通用租赁医疗设备租用收费标准见表1。

2.3 服务保障

租赁设备由采购部统一提供租赁服务保障，采用原厂买保模式，维护成本由采购部统一支出，租赁科室均摊成本，大幅度减少了科室维护成本[11]。设备租赁采用月巡查、季保养和年质量控制三级保养，保障租赁设备使用安全，采购部技术工程师，每年通过租赁设备质量控制检定，保障设备临床使用安全，同时综合评估租赁设备使用质量，作为租赁收费评估指标因素。

3 医疗设备智能租赁系统应用研究

3.1 应用效果

采用基于RFID物联网技术的医疗设备租赁系统，实现医疗设备智能化租赁，通过RFID标签、智能租赁柜及配套租赁系统，可实现24 h无人值守智能租赁，有效提高了医疗机构医疗资源利用率，节约医院有限的人力物力，同时还能大幅度提升医疗机构应急保障能力。目前该系统上线使用运行良好，并取得良好的效益，达到了预期效果[12]。医疗设备智能租赁系统设备租赁管理界面见图4。

表1 通用租赁医疗设备租用收费标准

表2 2019年设备租赁情况与租用率计算统计

图4 设备租赁管理界面

3.2 效益分析

医院医疗设备智能租赁系统于2019年1月正式投入试运行，投入租赁的医疗设备均为新购置设备，包括10台输液泵、10台注射泵、10台监护仪、5台彩色多普勒超声诊断仪、1台除颤仪和3台呼吸机共39台设备，设备总价值90.18万元。由于通用租赁设备折旧年限为5年，故前5年成本累计增长幅度较大，随着折旧完成，设备仅需固定为4%的年维保费用，成本累计增长幅度随之降低。租赁设备总成本及成本累计分析见图5。

图5 租赁设备总成本及成本累计分析

2019年租赁系统计算统计的设备租赁年总效益33 840.5元，除急救类设备外，其余设备租赁使用达标率＞66%，临床科室对输液泵、注射泵及监护仪等常用医疗设备需求量较大，且随着对租赁系统使用的熟悉，月设备租赁率逐渐提高。除颤仪和呼吸机属急救类设备，租用率较低属正常情况，通过其他租赁设备盈利可补充该类设备的年成本。经一年的运行使用，智能租赁系统计算统计得出的设备租赁年效益为33 840.5元，净利率为18.76%。2019年1-12月租赁设备租赁情况见图6，2019年设备租赁情况与租用率计算统计见表2。

图6 2019年1-12月租赁设备租赁情况

经过一年的医疗设备智能租赁系统租赁运行统计，医疗设备采取原厂保修方式，设备总体故障率＜5%，故障率计算为公式2：

维修时间为3 h内可完成故障维护，极大提高了设备租赁效率。同时由采购部工程师进行质量控制评价，租赁设备质量控制合格率达100%，设备使用安全性和稳定性得到充分保障。各类租赁设备性能情况统计见表3。

表3 各类租赁设备性能情况统计

4 讨论

医院智能租赁系统的使用，提高了通用医疗设备资源的有效利用，临床科室设备采购需求得到了极大缓解。智能租赁系统的24 h无人值守功能，相比传统租赁模式，提高了租赁设备的周转率，减少人力成本支出，逐步得到临床科室的肯定。设备成本由医疗机构先行支付，通过租赁费用，由各租赁科室分摊，提高设备使用率，增加医疗机构的设备成本收益。智能租赁系统维修费用采用买保模式，有厂家进行专业级维护维修，保障了设备使用质量，可极大提高医疗设备的安全性，降低设备故障率，延长设备使用寿命。

5 结论

医疗机构医疗设备智能租赁管理系统的建立，优化了医疗机构资源配置，提高医疗资源的有效使用率和合理分配，增加医疗机构的医疗设备成本效益，对智慧型医疗机构建设具有重要意义。