医院应急调配设备及维修配件精准储备探讨

袁先举，苌飞霸，王子洪，王 放，郭海涛

（陆军军医大学第一附属医院医学工程科，重庆 400038）

0 引言

医疗设备安全、可靠运行已成为医院救治能力的一个重要体现。拥有充足的应急设备能够提高医院的紧急救治能力，拥有充足的维修配件可以缩短维修时间，保证临床使用，有效避免维修时间长导致的设备闲置，从而提高设备使用率，节约医疗设备资源。根据目前国内学者的研究，大多赞同在医院内建立应急设备调配中心，通过租赁模式来实现设备共享，降低设备使用成本[1-3]，提高设备使用效率，以便更合理地分配医疗资源[4]。但如何配置调配中心的设备类型及数量还没有统一标准。对于维修配件相应的管理制度和流程，虽然已有大量文献论述了相关研究[5-6]，如针对医疗配件的采购补充，李玉琼等[7]提出基于供应链的供应模式——准时采购（just in time，JIT）思想，但并未详细说明如何对配件做到准时采购，对维修配件的存储数量亦未做量化。本文针对以上研究的不足之处，围绕医院应急调配设备及维修配件的精准储备，提供一个有效的量化方法来储备应急设备和维修配件，以改善设备租赁紧张和故障设备维修不及时等问题，为临床救治提供有力保障，从而满足紧急救治情况下的医疗设备需求。

1 应急调配设备及维修配件储备难点

医院成立应急设备调配中心能优化医疗设备资源的配置，解决临床救治中出现的医疗设备资源紧张等问题。紧急救治情况下，设备需求时间短，这就对应急设备调配中心快速调配设备的能力提出了挑战。根据临床救治需求，应急设备调配中心需要准备充足的设备或者能在全院快速进行调配。而能在规定时间内提供所需设备，是急需解决的难点问题。

临床治疗时设备的借用时间、借用类型及借用数量等需求不可预知，这使得应急设备调配中心处于被动形势，但目前对储备数量、种类把握不精准，还没有一个有效的方法来定量分析储备数量。综上，设备的配备难点主要体现在以下3 个方面：

（1）设备和配件储备数量有限。医疗设备和维修配件数量巨大、种类繁多，而医院对应急设备和维修配件储备能力有限，不能大规模全面储备，只能准备合适的数量来满足急救和维修的需求。

（2）设备和配件价格昂贵。医疗设备及其维修配件价格昂贵，购买储备设备和配件的成本预算有限，而购买各型号应急设备及配件花费巨大，只有做到精准配备才能更节约成本，从而更合理地配置资源。

（3）设备和配件使用寿命有限。每个设备和配件都有其自身寿命期限，储备过多则造成闲置，浪费资源；而储备过少在紧急情况下可能造成设备不能及时调配，故障不能及时维修，不能满足紧急救治的需求。

因此，配备合适数量的应急设备和维修配件非常必要。精准储备能够改善医疗设备资源紧缺的状态，降低预算成本和设备闲置率，节约医疗资源的同时提升救治效率。

2 调配中心应急设备精准储备方法

2.1 保证调配设备附件一致

以某院为例，其应急设备调配中心配有心电监护仪、呼吸机、除颤仪、输液泵和注射泵等急救生命支持类设备。医院输液泵和注射泵会定期进行流速校准，但输液管道和注射器型号众多，流速校准时使用的输液管道或注射器与临床科室使用的品牌、型号未完全统一，而不同注射器及输液管道的品牌、型号对流速精度有不同影响，采用与品牌匹配的输液管道、设置并使用与其配套的注射器才能得到更加精准的流速。故应急设备调配中心应储备匹配的输液管道和注射器，在科室借用时可以配套借用，从而解决输液管道和注射器不一致的问题，保障临床使用顺畅。

在中心供气系统中，氧气和空气终端接口有国标、德标及美标3 种标准，各科室氧气和空气接口标准可能不一致。故应急调配中心应完整配置3 种标准的空气和氧气接头，供科室借用呼吸机时配套使用，同时应配备其他配套的呼吸机附件，如费雪派克加热湿化器、一次性呼吸管路、呼吸面罩等。而每台心电监护仪和除颤仪都应配齐所需线缆附件，以满足借用科室的需求。

2.2 确定应急调配设备数量

应急设备调配中心对设备的借用情况都有详细记录，信息包括借用科室名称、借用设备名称、开始借用时间、归还时间、租赁费用、借用人及归还人等，同时还需填写《应急设备租赁调配报告》。根据租赁报告，可统计出每种应急设备在时间间隔Tinterval内被借用总台次（N）、每种设备最小租赁时长（Δ）和最大租赁时长（最大租赁时长不大于nΔ）。令λ 为统计窗口滑动步长调节系数，且λ∈（0，1），则得到以借用时间间隔为λΔ的滑动步长，可得Q0个统计值，满足Q0=n/λ，统计每个借用时间间隔窗口的借用台次ni（i=1，2，…，Q）0，则有N=n1+n2+…+nQ0，即可得到借用时间间隔与借用数的关系，如图1 所示。若要求能借到某设备的概率为P，则需要满足k（λΔ）（k≤n，k∈N+）时间内归还的概率P=（n1+n2+…+nk）/N，借用概率P与k 的关系如图2 所示。

图1 借用数与时间间隔的关系

图2 P-k 关系曲线

用一个黑点表示借用1 台某种设备，在Tinterval时间内以开始借用时间排序（如图3 所示），用滑动窗口方法统计每一个窗口借用设备量，滑动窗口时间间隔取Δ'，以λΔ 为滑动步长，可把Tinterval时间段分为Q1份，且满足Q1=Tinterval（/λΔ），每个步长内对应得n（jj∈[1，Q1]，j∈N+）台设备满足Q1=Tinterval（/λΔ），Q1越大则Tinterval时间段被分得越精细。若k 的取值满足能借到设备的概率P，则窗口间隔Δ'≥k（λΔ）（k∈N+）。Δ'取最小值k（λΔ），统计每个窗口中设备借用量ki（i=1，2，…，Q1-k+1），则应急调配中心最少准备某型号设备为X 台，满足X=max（k1，k2，…，kQ1-k+1）。

本节提出的确定某种应急调配设备数量的伪代码描述如下：

算法1：确定应急调配设备数量

图3 间隔Δ' 内借用数示意图

输入：某种调配设备Tinterval时间内租赁数据集R

期望借用到设备的概率P

2.3 某院应急调配中心设备精准储备分析

以储备心电监护仪为例，分析某院应急调配中心近1 a 租赁数据集R，则Tinterval=365×24 h，根据R 得到最短租赁时长Δ=10 h，最长租赁时长为nΔ=200 h，则有满足关系的最小值n=20。在临床科室心电监护仪紧张的情况下，若要求能够在调配中心借到心电监护仪的概率P≥90%，根据算法1 可知，当λ=1时，有满足90%≤（n1+n2+…+nk）/N 的最小k 值，此时k=16。为了统计1 a 内借用某种设备的数量，在时间轴上记录每台设备开始的借用时间，得到以开始借用时间先后排序的序列，取滑动窗口Δ'=k（λΔ）=160 h，滑动步长λΔ=10，得到Q1=Tinterva（l/λΔ）=876，则通过滑动窗口累加后得到Q1-k+1=861 个值，找到861 个值当中最大值，有X=max（k1，k2，…，k861）=8，则该医院调配中心配置8 台心电监护仪较为适宜。应急调配中心调整到储备8 台心电监护仪后，能够有效满足平时临床科室的借用需求，缓解租赁紧张现象，从而减少向全院调配借用的情况。通过分析输液泵租赁数据，将现有的设备数量减少到5 台，有效提高了设备借出频率及使用率。调配中心的其他设备，如呼吸机、除颤仪、注射泵等设备的数量也相应做出调整后，改善了设备租赁的紧张状况，使临床科室借用更加顺畅。

3 维修配件精准储备方法

3.1 确定维修配件储备数量

维修配件量较大，精准储备常用配件有利于提高维修效率。根据往年维修情况，统计近Tinterval时间段维修数据。若某种配件维修量为M，该种配件相邻2次更换时间最短间隔为ΔT，最长间隔不大于mΔT，λ为窗口滑动步长调节系数且λ∈（0，1），以λΔT 为滑动步长，共有Q2个统计值，满足Q2=m/λ，每个滑动步长下的维修量为m（ii=1，2，…，Q）2，则M=m1+m2+…+mQ2。按照可及时维修概率P 来判断维修配件数量，则有P=（m1+m2+…+m）l/M（l≤Q）2。某段时间间隔内更换维修配件统计关系如图4 所示，维修概率P 与l 关系如图5 所示。

图4 配件维修量统计关系

图5 P-l 关系曲线

以一个黑点表示某种配件更换一次，以近Tinterval时间段更换配件时间排序，用滑动窗口方法统计每一个窗口该配件的维修量。以λΔT 为步长，则有Q3个统计值，满足Q3=Tinterval（/λΔT），当T≥（lλΔT）时，有l 的取值满足维修概率P，期望所买配件在有效期T 时间内消耗掉，则窗口ΔT'≥（lλΔT），取ΔT'=（lλΔT）；当T＜（lλΔT）时，只满足配件在有效期T 时间内消耗掉，此时取ΔT'=T，λ=1，则l=T/ΔT；根据每个窗口维修量l（ii=1，2，…，Q3-l+1），统计ΔT'时间内最多维修的次数X=max（l1，l2，…，lQ3-l+1），X 可作为该配件的存储数量。时间间隔ΔT'时间内维修量如图6 所示。

图6 时间间隔ΔT' 时间内维修量

本节提出的某种维修配件数量的确定伪代码描述如下：

算法2：确定维修配件储备数量

输入：某种调配设备Tinterval时间段的维修数据集R

期望的及时维修概率P

期望配件维修消耗完毕的时间T

3.2 维修配件的补充

购买某配件需经历签字、审批、备货、配送等一系列流程，花费时间长，维修配件能及时补充可提高维修效率。算法3 给出了确定维修配件补充时间及数量的伪代码描述，令从提出购买申请到维修配件送达所需时间为Δt'，Δt'可从平时购买经验总结，也可与供应商合同约定。采用滑动窗口统计方法，以Δt'为窗口间隔，以ΔT 为滑动步长，统计Δt'内最多维修量Y，可避免配件闲置时间过长，在剩下Y 件时，及时补充W（X-Y≤W≤X）件较为合理。某维修配件消耗与补充购买示意如图7 所示。

图7 维修配件消耗与补充购买示意图

本节提出的某种维修配件补充时间及补充数量伪代码描述如下：

算法3：确定维修配件补充数量及时间

输入：某种配件Tinterval时间内的维修数据集R

配件存储数量X

购买此种配件所需时长Δt'

3.3 某院维修配件精准储备分析

以某院EVITA 4 呼吸机氧电池储备为例，统计近1 a 维修数据R，则Tinterval=365 d，从R 中统计得EVITA 4 氧电池总共更换了M=29 次，相邻2 次更换氧电池的最短间隔ΔT=7 d，最长间隔64 d，由mΔT≥64，当m 取最小值（m=10）时满足。EVITA 4 氧电池有效期为8 个月，且希望储备的氧电池在有效期T=8×30=240 d 内维修完毕，及时维修的概率P≥90%。根据算法2，当λ=0.7 时，有满足（m1+m2+…+m）l/M≥90%的最小l 值，此时l=11，则（lλΔT）=11×0.7×7=53.9，有T＞（lλΔT），取ΔT'=53.9 d 为滑动窗口长度，以λΔT=4.9 d 为滑动步长，有Q3=Tinterval（/λΔT）=75，统计1 a 内EVITA 4 氧电池的最大维修量，有X=max（l1，l2，…，l65）=5，则应储备氧电池5 件。

根据平时购买经验可知，购买氧电池从提出申请、审批签字、备货配送到配送完成平均花费20 d 左右，即取Δt'=20 d，氧电池储备量X=5。以Δt'为滑动窗口长度，利用算法2 方法统计得到Δt'=20 d 内最多维修量Y=2，有X-Y=5-2=3，则该院在剩下2个氧电池时开始购买，购买量W∈[3，5]。储备5 件氧电池后，经过2 个月因氧电池损坏产生报警的EVITA 4呼吸机都得到了及时维修，目前维修工作已消耗2件，还未达到补充时间，为使之得到更好的利用，将会在下一次更换氧电池时申请购买。

4 讨论

本文通过收集目前国内学者对医院应急调配设备和维修配件管理的相关研究情况，分析了其研究的不足，从应急调配设备和维修配件的数量、价格及寿命3 个方面探讨了设备和配件储备的难点。结合应急调配设备租赁数据及维修数据，探讨了可精准储备应急调配设备和维修配件的方法：以一段合适的时间间隔作为滑动窗长度，统计在该窗口内设备的借用量和维修量，在满足借用概率和维修概率的基础上，推算设备借用情况和配件维修情况，给出如何确定应急设备数量、维修配件数量及配件补充时间的方法，以此来达到精准储备的目的。通过精准储备，可以有效改善调配设备闲置或紧缺状况，减少维修配件过期或配件不足的情况，提高了调配及维修效率，节约了医疗资源，提升了医院紧急救治能力。

但本研究还存在不足之处，如本研究讨论的精准储备方法需利用过去的租赁数据和维修数据，不能完全、准确地反映当前或将来的储备情况，动态调整储备量的能力较弱。下一步将会加强信息化方面的建设，根据算法1～3 伪代码描述，用其他计算机编程语言（Python、C、Java 等）实现应急调配设备和维修配件的精准储备，并依靠信息化手段来存储和分析数据，从而提升存储精准度及动态调整的能力。