基于应用体验的县域医联体医疗设备创新数字功能评价

孙孟茹，吴 建，陈东明，郭 红，任维存*

（1.天津医科大学教务处，天津 300070；2.郑州大学公共卫生学院，郑州 450001；3.新乡医学院三全学院健康管理学院，河南新乡 435319；4.天津医科大学基础医学院，天津 300070）

0 引言

医疗设备的创新数字功能作为数字医疗的基本特征，是在传统医疗器械技术基础上，利用电子信息、生物工程、精密制造等技术以实现大数据信息的云存储、网络传输、远程调取、自动分析和故障的自动预警等，为构建数字医疗奠定了物质基础，也是新医改的主要支撑和保障[1]。基层医疗卫生服务体系是卫生服务体系的基础，其完善的功能支撑着整个体系。任维存等[2]的研究发现贫困地区县域医联体内医疗设备临床应用效果总体一般，但未能阐明设备创新数字功能的具体现况和作用。同时，深入探讨贫困地区县域医联体内医疗设备创新数字功能对提高基层医疗服务质量和效率具有重要意义[3-4]。

基于此，本研究从医疗设备创新数字功能的角度出发，依据2019年国家卫生健康委员会出台的乡镇卫生院服务能力评价指南，调查了解我国中西部4省10个贫困县医联体内乡镇卫生院医务人员对现有5种共60台医疗设备的应用体验，利用动态物元方法进行设备创新数字功能的评价，以求更加准确地了解贫困地区医疗设备创新数字功能的现状，从而帮助县域医联体进一步有效地配置和使用数字化医疗设备。

1 资料与方法

1.1 评价指标体系构建

在借鉴朱旭峰[5]、徐贤叁[6]和尚玉明等[7]关于医疗设备信息化、大数据化的研究基础上，本研究从数据云存储、结果网络传输、数据远程调取、数据自动分析和故障自动预警5个维度考评医疗设备的创新数字功能。具体如下：数据云存储主要包括存储容量的评价、信息安全防护性的评价和数据共享性的评价；结果网络传输主要包括数据传输速度的评价和结果传输出错率的评价；数据远程调取主要包括远程调取数据的步骤数（程序繁简性）和跨系统数据调取的可行性；数据自动分析主要包括分析方法对需求的满足程度和报告解读的评价；故障自动预警主要包括预测故障的灵敏度评价、预警与事实的相符度评价和故障预警的经济效益评价。

采用李克特量表法将问卷答案设置为5个等级，即依据从低到高的程度分别赋值为1～5分。初步拟订问卷后开展了包括6台设备的预调查，并依据预调查分析结果进一步修改了数据远程调取和数据自动分析2个指标中具体评价维度的问题表述。最终制订的问卷总体Cronbach’s α系数为0．857，内容有效性指数为 0．82，均高于 0．8，信效度达到良好水平。

1.2 数据来源

本文调查对象为我国中西部河南、山西、陕西和云南4个省10个贫困县（分别为新蔡县、大名县、郸城县、淮滨县、会泽县、嵩县、遂平县、镇巴县、城固县和光山县）的31家乡镇中心卫生院。依据现有关于医疗设备数字化功能的相关研究，采用自制问卷调查医务人员对5种（全自动化学发光免疫分析仪、便携式彩超、全自动生化分析仪、CT、DR）共60台医疗设备的应用体验。由经过培训的卫生事业管理专业研究生进行调查，现场发放问卷并回收，共发放问卷260份，有效回收240份，有效率为92．31%。

1.3 动态权重确定方法

奖罚函数是指对大的指标数值给予“惩罚”，赋予较小权重；对小的数值给予“奖励”，赋予较大权重[8]。本文应用其计算各指标的动态权重。

首先，求奖罚函数值：

式中，di为各单项指标的奖罚函数值，i=1，2，…，5；xi为各单项指标评估值。则第i项指标的权重值Wi为

1.4 基于物元分析的设备创新数字功能综合评价

物元分析过程中物元、关联函数和论域的可变性导致了物元在集合中“地位”的可变性，因此物元可拓集合能较合理地描述各现象中各事物的各个侧面、彼此联系及它们的变化，从而能描述解决矛盾问题的过程[9-10]。在本文中，物元分析针对每一项指标进行设备的数字功能评价，每个指标表示一个物元。影响医疗设备创新数字功能评价结果的因素有5个，其特征指标集 B={b1，b2，…，b5}；共有 10 个县域医联体，构建县域集 C={c1，c2，…，c10}。

依据各医联体内医疗设备单项指标主观评价结果，获得各指标的无量纲规范值ai，共同构成各医联体内设备的5维评价物元R，表示为

将10个县的5维物元组合在一起，构成复合物元Rn，如下式所示：

参照越大越优的相对优化准则，在10个县的5维复合物元中，选取各指标的最大值构建新的物元，定义为最佳物元R0：

式中，j表示第j个医联体。

设Lij为第j个R与最佳物元R0的第i项指标的关联系数，可得：

式中，Δij为R0第i项评价指标与第j个R相应指标之间的绝对差（i=1，2，…，5；j=1，2，…，10）；Δmin为物元指标值绝对差Δij的最小值；Δmax为物元指标值绝对差Δij的最大值；ρ为分辨系数，一般取0．5。

参照所构建的医联体物元，构建关联系数Lij的5维复合物元RLn，如下式所示：

设L0j为综合关联度，反映R与R0的关联性，用于综合评价每个医联体内设备的创新数字功能，则

依据L0j进行医疗设备数字功能综合评价结果排序，L0j越小，则该县域医疗设备的物元评价等级越低，数字功能评价越差，越需优先考虑进行升级或替换。医疗设备数字功能物元综合评价结果将被分为优、良、中、差4个等级，具体规定如下：当综合评价结果为 0．9～1．0，评价等级为“优”；当 0．8≤综合评价结果＜0．9 时，评价等级为“良”；当 0．7≤综合评价结果＜0．8 时，评价等级为“中”；当综合评价结果＜0．7时，评价等级为“差”。

2 结果

2.1 基本信息

31家乡镇中心卫生院的总体院均设备操作人数为5．76人，院均拥有设备价值为194．83万元，院均年设备购置支出为17．62万元。具体至10个县域医联体，医联体内乡镇中心卫生院院均设备操作人数为 4．00～9．25 人，院均拥有设备价值为 114．19 万元～299．38万元，院均年设备购置支出为11．30万元～26．29万元。县域医联体内乡镇卫生院诊断类医疗设备基本信息如图1所示。

图1 县域医联体内乡镇卫生院诊断类医疗设备基本信息

2.2 动态权重计算结果

应用动态物元方法分析调查结果获得10个县域医联体内医疗设备的数据云存储、结果网络传输、数据远程调取、数据自动分析和故障自动预警5个指标的平均权重系数，分别为 0．1880、0．2182、0．2141、0．1901和0．1896，单指标的最大权重系数是新蔡县的结果网络传输、数据远程调取（2项均为0．3420），最小权重系数是新蔡县的数据云存储（0．0892）。详见表1，如图2所示。

表1 医疗设备创新数字功能评价指标动态权重系数

图2 医疗设备创新数字功能综合评价权重系数分布

2.3 基于应用体验的设备数字功能综合评价

医联体内对现使用的5种医疗设备创新数字功能的综合评价结果为 0．7259（0～1）。其中，镇巴县的评价结果相对最优，为0．8127；新蔡县的评价结果相对最差，为0．6079。具体到5个评价指标，单一指标的最优物元综合评价结果分别为：数据云存储0．1878（城固县）、结果网络传输0．2054（嵩县）、数据远程调取 0．2940（新蔡县）、数据自动分析 0．1861（镇巴县）和故障自动预警0．1548（镇巴县）。10个医联体中，有1个医联体（占10%）的评价等级为“良”，有5个医联体（占50%）的评价等级为“中”，有4个医联体（占40%）的评价等级为“差”。详见表2，如图3所示。

表2 医疗设备创新数字功能综合评价

图3 单一指标医疗设备创新数字功能综合评价

3 讨论

3.1 设备创新数字功能的综合评价结果总体一般

调查和分析结果显示，本研究涉及的10个贫困县的医疗设备创新数字功能综合评价结果为0．7259，评价等级为“中”的县占比50%，有4个县的物元评价等级为“差”，仅1个县的物元评价等级为“良”。分析原因主要有2个方面：一是贫困县客观的经济、医疗条件导致在配置医疗设备和升级服务功能上支付能力不足；二是贫困县欠缺专业的医学工程技术人员[11]，应用先进设备数字功能的技能有待提高，医务人员的应用体验与设备的实际功能效果存在一定差距。

以上结果说明，目前乡镇卫生院诊断类医疗设备的数字功能不足以完全满足医疗需要，设备数字功能的应用体验尚有较大提升空间。政府需进一步加强对贫困地区乡镇卫生院设备的优化配置和升级更新，以提高该地区医疗设备数字功能的体验感和效果。

3.2 应用动态物元分析方法进行评价的优势

动态物元分析完全基于问卷设计的5个指标的调查数据，其结果客观地反映了各县域乡镇卫生院内医疗设备数字功能方面的特点和差异，分析结果具有更高的可信度和分辨度，这与魏波等[12]的研究相一致。其次，本研究为政府和医疗机构提升设备数字功能体验、打造新型智慧医院提供了数据支持，行政主体可根据本研究关于单一县域内单一评价指标的权重和评价结果，制订有针对性的设备购置、配置、升级和管理方案。

3.3 医联体间医疗设备创新数字功能评价结果和侧重点

县域基层医疗机构内设备的创新数字功能的各评价指标权重相差较大（0．0892～0．3420），不同县域内评价指标权重的分布也不同。尤其是医疗设备的结果网络传输功能，该指标的权重系数最大，提示乡镇卫生院需要加强对于医疗设备“结果网络传输”方面的关注，设备生产厂家也应加强对设备数字功能的开发和升级，以最大程度满足医患需求。同时，本研究涉及的10个贫困县医联体的医疗设备创新数字功能综合评价结果为 0．6079～0．8127，且在评价等级方面也存在较大差异。乡镇卫生院医疗设备创新数字功能的评价结果应与医院设备信息化管理系统相结合[13]，及时开展更新、开发和升级工作，以提高医疗设备数字功能的应用体验。

4 结语

本研究应用动态物元分析方法，从医务人员对设备使用体验的角度，评价贫困地区医联体内的医疗设备在数据云存储、结果网络传输、数据远程调取、数据自动分析和故障自动预警5个方面的创新数字功能，研究方法和内容具有创新性，结果分析科学可信。分析结果显示，目前乡镇卫生院诊断类医疗设备的数字功能不足以完全满足医疗需要，设备数字功能体验尚有较大提升空间。同时，各县域之间的医疗设备创新数字功能评价差异较大，建议乡镇卫生院和政府在购买、升级改善医疗设备时应与医院设备信息化管理系统相结合，重视一线操作人员的使用感受和体验，以便及时开发、更新和升级医疗设备数字功能，服务于医院信息化建设。在下一步工作中，将深入开展设备管理部门、患者用户等角度对医疗设备创新数字功能的体验与评价，为全面评价、合理配置、及时升级改造数字化医疗设备提供参考和依据。