智慧型医疗设备质控管理平台的应用研究

文 | 汕头大学医学院附属粤北人民医院信息中心 刘蔷

汕头大学医学院附属粤北人民医院医学工程部 刘福强

随着医疗设备科技水平不断提高，医疗设备更新速度呈不断上升趋势，医疗设备的重要性在医院诊断与临床治疗中日益凸显，成为与人才、技术同等重要的核心资产。但是由于医院医疗设备的质量控制缺乏统一的指导规范和管理，规章制度缺乏或参差不齐，质控设备不够完善等因素，进而产生医疗设备的质控管理效率低下、设备使用率不高等问题。因此，实现从以“采购、维修、供应”为中心到以“技术保障、质量控制”为中心的转型，通过医疗设备质控的智慧管理，对质控大数据进行智能分析，使医院能够实时掌握设备运行动态及绩效情况，提高设备使用率，提升投资回报率，增强临床满意度，实现全院医疗设备的集约化智能化是医疗设备管理部门迫切需要解决的问题。

针对上述存在的问题，本项目将设计并探索智慧型医疗设备质控管理平台建设。利用现有通信技术和智慧管理技术对医疗设备进行设备数据的采集和监测，通过大数据分析和挖掘，从采购、使用、维护、 保养、处理等方面入手，构建包含有档案管理、日常检查、预防性维护、性能检测、安全检测、维修管理、计量检定、绩效分析等功能模块的质控管理平台。同时考虑系统运行环境的安全性和稳定性，便于集成和可视化。借助智慧型医疗设备质控管理平台实现设备资产的全生命周期闭环管理、提高设备成本效益、提升医院的管理水平。

一、设计理念及技术架构

本课题所研究的智慧型医疗设备质控管理平台，包含终端接入层、业务应用层、基础平台层、数据感知接入层、关键技术支撑，详见平台技术架构图，如图1所示。终端接入层通过电脑、平板电脑、手持终端、手机、应用程序、公众号、小程序、网站等工具实现快速准确的数据采集，业务应用层实现医疗设备档案管理、维修管理、绩效分析等的闭环管理的数据应用。基础平台层都是对业务流程产生的数据进行管理，不断积累数据，并对数据进行沉淀和挖掘，实现数据的二次分析。数据感知接入层面向异构数据，主要实现业务数据的对接、医疗设备接入、辅助设备接入等不同异构数据的高速I/O并发及转发。关键支撑技术包括数据中心、云存储、医疗数据融合、院内网络、服务器、容灾备份、集成平台、无线网络、物联网、安全接入、智能监控等。

图1 医疗设备质控管理平台技术架构图

该平台在医院局域网环境下部署一台应用服务器和数据库服务器，采用B/S架构，以InterSystems公司的Caché多模型数据平台为开发平台，MySQL数据库为后台数据库，构建应用的方法是以组件技术为基础采用SOA的架构方法。Caché多模型数据平台不仅具有强大的事务处理和分析能力，还具有天然的互操作性和互联互通能力，为医院对内、对外的信息共享提供保障。通过条形码打印机、二维码扫描枪、无线采集终端等硬件设备，采集医疗设备的基础数据，同时医院设备资产管理系统对接，实现资产数据的共享。该平台的储存系统部署在电信天翼云服务器的云存储系统，为客户提供安全、弹性、便捷的存储服务。面向对象存储通过完全去中心化的设计，保证服务的高可用性，并通过防火墙、实时监控、授权认证、bucket粒度的权限控制等一系列措施保证客户数据的安全性。通过云平台，医疗设备管理部门、设备工程师以及设备使用者可随时随地通过微信小程序调用应用平台查看医疗设备的相关数据。

二、平台网络拓扑结构

图2 系统网络拓扑图

智慧型医疗设备质控管理平台的网络拓扑包括基本信息子系统、医疗设备质控管理PC端子系统、微信小程序以及数据分析模块。系统设计通过数据感知接入层的接口程序调用医院设备资产管理系统，实现数据交互。医疗设备管理部门、设备工程师以及设备使用者在院内使用PC终端登录医疗设备质控管理系统，可以设置用户权限、录入数据、查看工作报表等。为方便临床科室设备使用者以及维修工程师能随时随地登录系统完成设备报修、分派工单、维修等流程，该系统在保障数据安全的前提下，开通了互联网访问功能，使用者可通过微信小程序访问。

建立数字化云平台是设备管理的趋势，与此同时，数据安全问题也是需要考虑的一个重要因素。本平台采用中国电信天翼专属云，以发挥云平台的安全性高、私密性强、自主可控性好的最大优势，确保数据和应用的安全。医院是数据的唯一拥有者和使用者，医院具有管理员的权限，可以设置访问权限，运营商没有访问权限。同时，云平台接入医院端的入口通过部署防火墙和入侵防御系统IPS，对外部流量进行访问控制、入侵检测和防御；云平台前置机置于DMZ区域，通过部署WAF、抗DDOS设备等安全设备 ,为DMZ区域中的应用服务器和应用程序建立安全的保护屏障，同时通过配置ACL访问控制策略对外部访问进行控制和流量监控；外网核心交换机通过安全隔离网关设备把内网核心交换机对进行物理隔离，解决不同安全区域之间安全防护的问题。通过以上技术手段保障医疗设备质控管理平台的安全性。

三、平台功能模块

医疗设备质控管理平台采取模块化设计，平台主要的功能模块详见图3所示，包括设备档案、到货安装、维修管理、预防维护、计量管理、临床助手、绩效分析、系统配置等，而每个功能模块下具有更具体应用子功能集合。

图3 平台主要功能模块

（一）设备档案模块

该模块包含医疗设备的基本信息、设备盘点、便签管理、编码映射、扫码建档、科室分类、分类管理等功能。

（二）到货安装模块

主要功能包括到货清单、安装入库、核对入库、安装时间统计等。

（三）维修管理模块

主要包含微信报修、微信工单、多种派工模式、合理安排任务、费用审批、服务评级等功能。

（四）预防维护模块

预防性维护是指定期、例行的维修，以帮助设备保持正常运转，防止任何计划外的停机和设备意外故障造成的昂贵费用。它要求在实际问题出现之前仔细规划和安排设备维修，并准确记录过去的检查和维修报告。预防维护模块通过智能制定规划和安排设备维修，解决设备预防检查及维护需求。

（五） 计量管理模块

医疗设备计量检定是保证医学设备量值准确可靠的重要技术基础，计量测量结果的准确性始终是设备质量控制的关键性问题。计量管理模块根据测量对象的性质不同而分为三类类别及周期，并根据计量结果出具检测报告。

（六） 临床助手

可视化的设备状态，帮助临床的设备管理人员随时掌握科室内设备的数量，种类，维修进展，了解设备日常维护状态，设备事件可追溯，提高设备的开机率和使用率。

（七）绩效分析

通过对系统中的历史数据进行挖掘、清洗和分析，能快速生成维修、保养分析报告，方便设备管理人员实时监控设备维修成本、七日维修率、故障率、保养准时率、保养成本等指标，为医疗设备质控管理、提高技术人员专业技能、精准采购等提供准确高效的决策支持。

四、平台运行及应用

该平台是基于云平台设计的，可对全院医疗设备进行全生命周期的管理。该平台支持PC端和微信小程序端两种登录方式，不同的人员类型可根据实际不同的应用场景选择不同的登录方式。

（一） PC端运行界面

PC端为院内的医疗设备管理人员设计，帮助管理人员录入和导入医疗设备的基础数据，通过数据清理和挖掘实现对医疗设备全生命周期过程的管理、维护和查询。

在医疗设备质控管理平台首页，可以直接看到设备总数、待维修的设备数量及维修平均响应时间，见图4。维修管理界面可以查看维修工单的情况，待办工单里可以清楚的查看到维修紧急程度、设备名称、设备编号、设备所属科室、报修人、故障现象、报修时间、接单维修工程师、当前的维修状态等信息，见图5。预防维修界面包括设备保养工作台、保养规则、资产规则、数据导入、报表模板等子菜单。设备保养界面可以查看到待保养设备的设备名称、设备型号、设备编号、设备所属科室、保养规则、保养周期、保养人等信息，见图6。绩效分析界面，包含由维修指标报表、设备基本情况报表、设备运营效益分析报表等各类报表，并根据成本核算的方法来处理数据，得出设备效益分析的结果。该界面还可以查看设备折旧率、使用率、收益率及其同比环比分析，从而加强了对医疗设备使用情况的监督和管理，见图7。

（二）微信小程序端运行界面

微信小程序端的应用是为方便设备使用者和维修工程师而设计。在医疗设备质控管理平台PC端维护好设备的基本信息后，每台设备都会有一个唯一的编号，根据编号都会自动生成一个唯一的二维码。二维码会粘贴在设备机身上，当设备出现故障时，临床科室的设备使用人员可登录医疗设备质控管理平台的微信小程序端，通过扫描设备机身上的二维码进行报修。系统自动识别设备的名称，报修人只需把故障现象通过文字或图片或语音或视频的方式上传。系统会自动通知负责该设备的维修工程师。维修工程师维修完后，填写维修结果，实现整个维修过程的闭环管理。微信小程序的应用操作简单方便，提高了维修工程师的响应速度，保障医疗设备的可用性。微信小程序运行界面如图8-图11所示。

五、讨论

本文利用现代信息技术，基于云平台建立了医疗设备质控管理平台。对医疗设备的管理提出了新的方法，对设备维修提出新的交互方式。医疗设备质控管理平台自2021年3月初上线以来，系统共录入5种设备类型，6431台设备。设备档案方面：录入设备合同110个，供应商1841个，报废医疗设备资产13台，维修管理方面：内部工单133次，外部工单121次，外部远程工单59次。预防维护方面：内部保养60次，外部保养55次。计量管理方面：计量信息6418次。医疗设备质控管理平台的模块功能较为齐全，信息记录完备，通过对设备基本信息、运行信息和维修信息进行可追溯性和完整性管理，实现了医疗设备全生命周期的规范、有效管理。

六、结语

随着信息技术手段与医疗技术的深度融合，大数据走向临床，医疗设备全生命周期的精细化管理、提高设备成本效益、提升医院的管理水平已成为一种趋势。本文设计的基于云平台的智慧医疗设备质控管理平台优势在利用大数据分析的智慧技术将医疗设备的线下手工管理转换为线上电子平台，通过自动化、智能化分析，实现合同资料、维修工单、预防保养、检测报表、绩效分析等工作的量化及质化，优化医疗设备管理流程，强化设备质量控制管理过程，为医疗设备管理工作人员带来了便利，提高了工作效率。智慧医疗设备全生命周期的质控管理是一个不断发展提升和自我完善的过程，下一步计划将该平台向临床推广，构建成为与各科室共享信息资源的平台，通过与医疗设备使用科室、财务科、审计科的联动，充分实现医疗设备的动态管理和全面控制。