学术论著
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医疗设备全生命周期管理系统使用3层架构，其中第1层为用户层，连接大型设备以及用户端，中间层为单位内部网络数据库，负责收集设备信息和提
*基金项目：江苏省医院协会医院管理创新研究课题(JSYGY-3-2019-234)“基于物联网和云平台技术的医学装备智能管理实践与创新研究”①江南大学附属医院医学工程处 江苏 无锡 214122作者简介：周军华，男，( 1980- )，硕士，副主任技师，从事医学装备技术管理工作。
[文章编号] 1672-8270(2021)05-0133-03  [中图分类号]  R197.324  [文献标识码] A
Design on whole life-cycle management system of medical equipment based on Internet of things/ZHOU Jun-hua, YANG Chun-xia, XIE Zi- ping, et al//China Medical Equipment,2021,18(5):133-135.
[Abstract] Objective: T o construct whole life-cycle management system of medical equipment based on internet of things on the basic point of whole life-cycle of medical equipment. Methods: A database of condition assessment of medical equipment was established through constructed a network system with browser and server (B/S) structures of three tiers. The performance assessment of equipment mai
ntenance and the traceability report of adverse events of equipment were obtained through established mathematical model. Results: The whole life-cycle management system of medical equipment saved time and manpower for management system, equipment maintenance and equipment data analysis of hospital. And it effectively improved work efficiency. After the system was applied, the failure rate of the traceability of adverse events of equipment was reduced from 44% pre application to 14.7%, and the refined, intelligent and standardized management of medical equipment were realized. Conclusion: Whole life-cycle management system of medical equipment can effectively improve the rational use of medical resources and the management efficiency of medical equipment.
[Key words] Medical equipment; Improving efficiency; Standardized management
[First-author’s address] Department of Medical Engineering, Affiliated Hospital of Jiangnan University, Wuxi 214122, China.
[摘要] 目的：基于医疗设备全生命周期的基本点，构建基于物联网技术的医疗设备全生命周期管理系统。方法：搭建三层浏览器与服务器(B/S)结构的网络系统，建立医疗设备状态评估数据库。通过建立数学模型，获取设备维护绩效评估、设备不良事件的追溯性报告。结果：医疗设备全生命周期管理系统为医院管理系统、设备维护保养和设备数据分析时节省了时间和人力，有效提高了工作效率，应用该系统
后设备不良事件可追溯性失败率由系统使用前的44%降低至14.7%，实现了医疗设备的精细化、智能化和规范化管理。结论：借助医疗设备全生命周期的管理系统，可有效提升医疗资源合理利用和医疗设备管理效率。
[关键词] 医疗设备；提升效率；规范化管理
DOI: 10.3969/J.ISSN.1672-8270.2021.05.032
周军华①*  杨春霞①  谢子萍①  唐 永①  陈苏静①  华煜兰①  张展畅①  徐振新①
基于物联网的医疗设备全生命周期管理系统设计
*
中国医学装备2021年5月第18卷第5期  China Medical Equipment 2021 May V ol.18 No.5
医院信息管理在世界范围内早已被公认是医学信息分支，其可实现设备的规范化、精细化及信息化管理，对于医疗设备管理体系意义非凡[1-4]。随着时代的发展，当前设备管理系统已经逐渐无法满足需求，必须更新换代。因此，对于医疗设备全生命管理的研究在逐步开展，该系统的设计具有非常广阔的应用价值和市场前景，其能够减轻工作人员的工作量以及工作强度，提高医院的管理水平和业务的运转效率，是实现医院的基础设施项目现代化，及大幅度提高医疗水平和服务质量的重要保障[5-7]。
目前，大部分医疗单位的医疗设备管理都停留在纸质单据和手工管理阶段，数据查询及管理的难度大。此外，手工录入会因为巨大的信息量导致数据采集和存储出现误差，手工在表卡上进行直接修改，会导致历史数据的删除或修改，随着时间的推移及人员变更，很多医疗设备的信息无法准确的保留，因此，手工录入设备信息的方式必然会被淘汰。基于此，本研究重点研究医疗设备的全生命周期管理问题，并基
于物联网技术[8-10]设计医疗设备管理系统，实现对设备全生命周期的常态化、规范化管理，有效提升设备的管理运营效率和资源利用率。1  医疗设备全生命周期管理系统结构
医疗设备全生命周期管理系统要求有着广泛的应用场景且系统的兼容性良好，本研究设计的三层浏览器与服务器(browser/server，B/S)模式的网络构架见图1。
图1
医疗设备全生命周期管理系统网络架构图
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供用于界面支持，以及信息的交互，第3层为服务器层，存储海量的用户数据和智能算法。该系统的优势是可以提升网络效率、有益于升级管理。
2  医疗设备全生命周期管理系统数据库搭建
数据库的设计要素主要为数据的收集和分析、建立模型及数据维护。数据库设计过程中需进行用户需求调查、建立模型及数据库实现与维护。
2.1 用户需求调查
明确数据库目的并采集库中相应数据，可通过查阅设备科维修保养记录、访谈及开调查会等方式进行用户需求调查。经调查，本项目用户为设备科技师，其需求是了解设备运行效率，减轻工作人员工作量及工作强度。对应需求的数据库应收集机器运转相关参数，修护保养记录内容等。收集的信息包含设备名称、设备编号、设备制造商、设备所属科室、设备使用频次、设备使用时间、设备停机时间及故障原因等。
2.2 数学模型建立
分析用户需求后需建立数学模型，又称为“概念模型”。将数据库中采集到的设备维修和运行参数作为模型的输入，然后经过模型的分析与计算，即可得到一个确定的结果，可对设备的使用效率提升及预防不良事件的发生进行指导。模型输入为机器运转相关参数及修护保养记录的内容等，系统根据对上述数据进行定量分析，通过使用时间、平均停机时间、扫描人次及部位等数据分析，获取对设备使用效率的评估及设备科维护设备的绩效评估，形成设备不良事件的追溯性报告，以数据驱动管理，为医疗设备全生命周期管理提供科学依据。
2.3 数据库实现与维护
数据库中的海量数据需通过结构体的形式存在，每个结构体对应一条消息，每条消息记录一台设备的某次维护状态，包含许多字段，记录设备参数，该字段由多个数组组成。数据结构体均需要定期维护，不断地对字段进行优化调整，删除一些无效字段，增加能够反映设备真实情况的参数，不断精简优化结构体，提升整个数据库系统运行效率。中间层接收数据界面见图2。
3  医疗设备全生命周期管理系统实现
本系统从临床使用实际出发，结合医院对医疗设备管理重新定义“设备类型”，20种一级分类、200余种二级分类全方位覆盖，近百种字段组合成严密的医疗设备管理体系，完善设备全生命周期跟踪，实现医
图2 中间层接收数据界面图
疗设备档案管理精细化及系统化。系统中的字段可覆盖医护人员查询设备状态时需要的信息。系统后台数据界面见图3。
图3 医疗设备全生命周期管理系统后台数据界面图设备的维护保养、不良事件记录及预防的全生命周期管理，均在该系统的设计中得以实现。该系统可提供各类数据，有效提升了设备科工作效率，完成从报修到工程师响应的快速完整流程，一键式导入保养维护情况。增强医院医学工程处和临床科室的联系，提高整体服务质量。
对该系统对大型设备不良事件的可追溯性效果进行测试和分析。未使用该系统时，针对本单位大型设备可追溯性进行调查，调查内容为当前追溯事件的阻力及各种情况占比。6项可追溯性缺陷项目调查样本为125次操作，从2018年7-9月历时3个月，调查结果见表1。
表1 医疗设备125次设备操作不良事件可追溯性结果序号可追溯性缺陷项目次数百分率(%)累计百分比(%) 1报修状态无法跟进2850.950.9
2设备保养记录不准确1527.378.2
3报修后排班安排不过来59.187.3
4缺少报修或备件更换记录47.394.6
5定期维护保养不及时2  3.698.2
6可行性论证报告不详细1  1.8100.00依据调查结果可知，可追溯性缺陷项目主要为：报修状态无法跟进、设备保养记录不准确、报修后排班安排不过来、缺少报修或备件更换记录、定期维护保养不及时以及可行性论证报告不详细。其中报修状态无法跟进和设备保养记录不准确频次最高，约占总数的80%。缺陷项目可追溯性分析见图4。
中国医学装备2021年5月第18卷第5期基于物联网的医疗设备全生命周期管理系统设计*-周军华*等
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图4
可追溯性分析柏拉图
经过引用相关信息化设备管理系统，用图3中展示的字段统一临床记录、报修、保养及论证报告等模式，用数字化平台替代文档收录，最终完成了对全院1 600多台设备的归档。经过3个月时间加强相关培训，前后开展2次全院护士长培训，深入科室逐个对全科室，面向全院护士进行设备管理系统使用培训。为考核培训效果，针对培训内容做了操作流程使用的笔试，并对系统所记录的报修和保养建档等信息做核查。经过反复多次的培训、指导及考核，医院护士和系统操作人员已基本实现自主完成系统操作，使整个设备质量管理的记录在系统中真正做到有迹可循。
对2019年11月1日至2020年1月31日的3个月，6项可追溯性缺陷项目的调查样本为116次设备操作，追踪调查设备追溯性结果见表2及图5。
表2 医疗设备116次设备操作不良事件可追溯性结果
序号可追溯性缺陷项目次数百分率(%)累计百分比(%)1报修状态无法跟进741.241.22设备保养记录不准确317.658.83报修后排班安排不过来317.676.44缺少报修或备件更换记录211.888.25定期维护保养不及时1  5.994.16
可行性论证报告不详细
1
5.9数据库设计的意义
100.00
图5
不良事件可追溯性分析柏拉图
通过比较，在熟练应用该系统后，事件可追溯性中的失败率极大降低，由44.0%降低为14.7%，且缺陷次数有55次降低为17次，其中报修状态无法跟进和设备保养记录不准确极大改善，对降低失败率贡献了50%以上的占比，系统使用前后比较见表3。
结果表明专业化的操作流程模块，使每位操作者均可熟练执行临床操作记录流程，报修流程和管理流
表3 系统使用前后事件可追溯性结果
系统使用时间
项目
调查日期调查总数(次)缺陷数(次)失败率(%)使用前2018年7月
至2018年9月1255544.0
使用后
2019年11月
至2020年1月
1161714.7
注：表中资料来源于器械科的报修、保养记录，设备的开关机记录，设备论证报告等
程。所有信息记录清晰且高集成化，可追溯性显著提高。未使用系统前，设备科档案繁杂，时常出现科室设备种类及设备状态无法查询的情况，使院方难以对设备全生命周期进行精细化及精准化管理。使用医疗设备全生命周期管理系统后，院内医疗设备均被录入系统中，设备的购买、维保、日常使用调配及报废回收处理均被记录在系统中，实现了设备信息化管理，为医院提供了统一、持久且结构化的数据库，实现了设备档案的信息化，明显改善了设备管理效果。4  结论
通过对医疗设备的需求分析、系统研究、专业设计及实地操作等多个环节，实现了医疗设备管理的基本功能，满足医疗机构的基本需求，可提升工作效率、节约单位资源并优化管理流程。
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收稿日期：2020-10-23

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