李 巍 唐劍飛 張 鵬 荊 斌 劉 遠

應急醫(yī)學救援分隊醫(yī)療設備管理系統(tǒng)的設計

李 巍① 唐劍飛① 張 鵬① 荊 斌① 劉 遠①

目的：設計一種針對特殊條件下醫(yī)療救治相關的智能化醫(yī)療設備管理系統(tǒng)，避免在特殊環(huán)境下設備物資賬目混亂，提高醫(yī)學救援分隊醫(yī)療設備管理的現(xiàn)代化水平。方法：設計基于客戶機和(或)服務器(C/S)架構，分別采用VBA、InfoPath、智能算法實現(xiàn)DBMS、數(shù)據(jù)匯總及維修知識庫系統(tǒng)，建立基于ACCESS平臺的數(shù)據(jù)中心。結果：本系統(tǒng)實現(xiàn)了救援分隊醫(yī)療設備編碼、日常維護、應急維修、特殊環(huán)境下日常維護規(guī)劃及設備配件管理等功能，提高了特殊環(huán)境下設備管理的智能化。結論：本系統(tǒng)具有投資小、效率高的特點，為特殊條件下醫(yī)療設備的管理提供了現(xiàn)代化管理手段，為應急醫(yī)學救援爭取了寶貴的時間。

救援分隊；醫(yī)療設備；智能系統(tǒng)；管理

[First-author’s address]Medicinal Engineering Department of No.307 Hospital of PLA, Beijing 100071, China.

應急醫(yī)學救援分隊在執(zhí)行任務期間的醫(yī)療設備保障工作是保證分隊完成任務的重要環(huán)節(jié)，而醫(yī)療設備的質量直接影響救援的診斷與治療水平，因此必須保證醫(yī)療儀器使用的完好率[1]。同時，應急救援任務所處的地區(qū)具有不確定性，救援工作條件相對簡陋，人員配置受限；在醫(yī)療設備零配件供應不足的情況下開展設備維修十分困難，需要工程人員根據(jù)當?shù)丨h(huán)境特點結合自身工作實際進行周密細致的籌劃，制定出相應的醫(yī)療儀器管理計劃和維修實施細則。隨著信息化及現(xiàn)代數(shù)據(jù)處理技術的發(fā)展，現(xiàn)代數(shù)據(jù)庫技術逐漸應用于醫(yī)療設備管理，既提高了醫(yī)療設備管理的自動化水平，也為特殊條件下應急救援的救治方案及運作提供了技術支持[1-2]。

1 應急救援分隊設備管理的特點

1.1 機動性大

在應急救援任務中需要實施快速拉動，因此醫(yī)療設備的配置和存放應適于快速搬移，設備平時以箱包化形式存放，其管理需進行統(tǒng)一編號、分組管理[3]。為確保設備的正常使用，還應考慮受途中顛簸震動的影響，故其維護的工作量較大。

1.2 應急使用

應急救援任務要求有高效的反應處理能力，其任務往往具有突發(fā)性，同時外部環(huán)境條件的不確定性，需要各類醫(yī)療設備能夠隨時全負荷運轉[1，3]。因此，保證醫(yī)療儀器的完好率是管理好醫(yī)療儀器的工作重點，只有建立完善的設備管理和維修制度，進行科學、有序的維修保養(yǎng)，才能保證設備始終處于最佳的技術狀態(tài)。提高醫(yī)療儀器的完好率、利用率，使應急分隊的各類醫(yī)療儀器達到管理規(guī)范化、維修制度化，操作程序化，符合應對突發(fā)事件的特殊要求。

1.3 物資補充

執(zhí)行應急救援任務中必然會造成裝備的損耗、物資的消耗和遺失，同時補給也無法像平時一樣及時。因此，需要管理人員實時了解并掌握醫(yī)療裝備和配屬耗材數(shù)量、質量狀況，按照規(guī)范定時核驗，并相應的提高儲備量。

1.4 人員保障

應急救援分隊人員編制配屬有限，因此設備管理工作量大。根據(jù)救援任務的需要，進行定期人員更換[4]。在短時間內進行人員輪換，對于新近參加執(zhí)行任務的分隊人員而言，對設備的使用、運行和維修情況均需有重新了解和熟悉的過程，從而增加了設備使用、管理和維修的難度。因此，需對設備使用人員進行崗前培訓使其做到：①熟悉設備的性能；②制定并嚴格執(zhí)行操作規(guī)程，定期對設備進行保養(yǎng)維護；③按照設備管理的要求，對每臺設備實施生命周期管理。保障應急救援分隊人員勝任應急救援任務。

1.5 氣候特點

救援行動往往需要在不同的地域展開，氣候特征跨度較大。熱帶雨林氣候，雨水多、空氣濕度大；熱帶沙漠氣候，降雨量少，氣候干燥，氣溫偏高；高寒地區(qū)，溫度低，晝夜溫差很大；復雜氣候特征易導致醫(yī)療電子儀器及設備內部電路板結露腐蝕，電子元件老化，從而引起設備故障，影響設備的使用。

1.6 故障特點

應急救援任務具有特殊性，醫(yī)療設備故障類型及發(fā)生概率與正常醫(yī)療機構的不同。如供電電源不穩(wěn)定是執(zhí)行任務過程中引發(fā)各類醫(yī)療儀器故障的重要原因之一。由于應急救援通常采用燃油發(fā)電機發(fā)電的方式提供電力保障，頻繁的電源切換，常導致輸出電壓不穩(wěn)、電源輸出頻率波動大等問題，從而使各類醫(yī)療儀器出現(xiàn)故障；電源不合理接地導致醫(yī)療儀器故障，據(jù)實際測量，醫(yī)院的電源接地電阻遠大于醫(yī)療儀器對接地電阻值的要求，常導致便攜式B超顯示的圖像有波紋，心電圖機基線漂移和50 Hz交流電干擾等現(xiàn)象[1，5]。因此，建設一整套應急救援條件下醫(yī)療設備智能維修輔助系統(tǒng)將能夠按照環(huán)境特點制訂維護方案，有針對性地提出故障決策方案。

2 醫(yī)療設備管理系統(tǒng)設計

進行應急醫(yī)學救援分隊醫(yī)療設備管理系統(tǒng)設計的目標主要有：①建立醫(yī)療設備信息庫，實現(xiàn)醫(yī)療設備生命周期管理；②醫(yī)療設備故障排查系統(tǒng)，提高應急處理效率，縮短維修時間；③制訂特殊環(huán)境下醫(yī)療設備管理方案[4，6]。

圖1 急救分隊醫(yī)療設備管理系統(tǒng)結構圖

2.1 醫(yī)療設備信息庫

通過Visual Basic應用程序(Visual Basic for applications，VBA)建立數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)(database management system，DBMS)，保證數(shù)據(jù)庫的安全性和完整性。用戶可通過DBMS訪問數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)，并進行數(shù)據(jù)庫的維護工作。Visual Basic是一種宏語言，主要能用來擴展Windows的應用程式功能，特別是Microsoft Office軟件。也是一種應用程式視覺化的Basic Script。DBMS系統(tǒng)采用ADO(ActiveX Data Objects，ActiveX數(shù)據(jù)對象)實現(xiàn)數(shù)據(jù)庫連接及訪問。在ADO庫中ConnectionPtr接口創(chuàng)建數(shù)據(jù)連接，_CommandPtr執(zhí)行返回記錄集的存儲過程，_ RecordsetPtr接口操作記錄并實現(xiàn)記錄集鎖定、游標控制等功能。ADO易于使用，高速度以及較低的內存占用，可以獨立創(chuàng)建。由結構化查詢語言(structured query language，SQL)語句執(zhí)行數(shù)據(jù)操作命令。實現(xiàn)流程為：①通過創(chuàng)建_ConnectionPtr接口，連接數(shù)據(jù)源(Connection)，可選擇開始事務；②創(chuàng)建SQL命令的_CommandPtr接口；③選擇指定列、表以及SQL命令中的值作為變量參數(shù)(Parameter)；④執(zhí)行命令(Command、Connection或Recordset)；⑤若命令以行返回，將行存儲在存儲對象中(RecordsetPtr接口)；⑥創(chuàng)建存儲對象的視圖進行排序、篩選和定位數(shù)據(jù)(RecordsetPtr接口)；⑦編輯數(shù)據(jù)，可以添加、刪除或更改行、列(RecordsetPtr接口)；⑧在適當情況下可使用存儲對象中的變更對數(shù)據(jù)源進行更新(RecordsetPtr接口)；⑨在使用事務之后可接受或拒絕在事務中所做的更改。結束事務(ConnectionPtr)。

2.2 醫(yī)療設備故障排查系統(tǒng)

系統(tǒng)故障分析采用故障樹分析(failure tree analysis，F(xiàn)TA)法實現(xiàn)，其是一種從系統(tǒng)到部件，再到零件，按“下降形”分析的方法。FTA從系統(tǒng)開始，通過由邏輯符號繪制出的一個逐漸展開成樹狀的分枝圖，用來分析醫(yī)療設備故障事件(頂端事件)發(fā)生的概率。對系統(tǒng)故障不但可以做出定性分析，而且還可做出定量分析；不僅可分析由單一構件所引起的系統(tǒng)故障，而且也可分析多個構件不同模式故障而產生的系統(tǒng)故障情況。故障樹分析法使用的是邏輯圖，因此易于掌握和運用。由于故障樹是一種邏輯門所構成的邏輯圖，因此適合于用數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)來實現(xiàn)(如圖2所示)。

圖2 故障樹分析圖

采用FTA法對呼吸機故障進行分析(見表1)。

根據(jù)表1所給出的數(shù)據(jù)，計算頂事件發(fā)生概率(公式1)：

通過公式1可較為方便地統(tǒng)計出一段時期內，某種故障現(xiàn)象對應的故障原因及其概率，便于使用者采用排除法來進行判斷，從而節(jié)約工作時間[8]。

系統(tǒng)軟件設計開發(fā)的界面展示圖可進行相關的查詢；進行故障分析后的故障原因比例如圖3所示。

圖3 醫(yī)療設備故障分析圖

2.3 特殊環(huán)境下醫(yī)療設備管理方案

醫(yī)療設備管理系統(tǒng)分為設備狀態(tài)評估算法、環(huán)境及用戶配置模塊及文檔生成器等。由系統(tǒng)對設備狀況進行評估后結合環(huán)境選擇及用戶調整生成維護計劃。設備管理按照維護計劃執(zhí)行時定時由設備狀態(tài)進行評估后及時調整維護方案(如圖4所示)。

圖4 醫(yī)療設備管理方案

(1)logistic回歸設備狀態(tài)實施綜合評估模型(公式2)。

表1 呼吸機故障分析列表

令二項分布變量Y＝1(Y=1為設備完好狀態(tài))的概率為Π，則Y＝0(Y=0設置為設備故障狀態(tài))的概率為(1-Π)[9]。Π與變量之間的回歸關系式稱為logistic回歸模型。Π變換為稱為logit變換，即：logit模型。Logit變換使得在[0，1]范圍取值的Π變化到(-∞，+∞)[9，10]。

當Π-＞0，logit(Π)-＞-∞；當Π-＞0，logit(Π)-＞+∞，則為公式3：

其中，回歸參數(shù)的估計采用最大似然估計(maximum likelihood estimate，MLE)法。建立似然函數(shù)與對數(shù)似然函數(shù)；通過是對數(shù)似然函數(shù)最大求解相應的參數(shù)值，該值即為參數(shù)最大似然估計值[11]。

通過樣本數(shù)據(jù)建立成因與結果之間的關系模型，再根據(jù)關系模型對醫(yī)療設備實施狀態(tài)評估(見表2)。通過將性能評估參數(shù)歸一化，由公式3評估設備狀態(tài)。

表2 設備性能分析表

(2)環(huán)境及用戶配置模塊。結合表2建立設備性能分析權值表，根據(jù)環(huán)境的變化對維護計劃進行修改。如在潮濕的地區(qū)應當定期采取除潮、除銹、噴漆及漏電檢查等維護活動[12]；風沙較大的地區(qū)應當提高除塵的頻率，并定期在機械部位補充潤滑油，配置防塵罩，最大限度地提高設備使用效能。

(3)文檔生成器。由文檔生成器將設備狀態(tài)、環(huán)境及用戶配置參數(shù)生成維護計劃及實施方案。采用WORD模板控件、VBA及組件對象模型(component object model，COM)實現(xiàn)[13]。實現(xiàn)過程為：①獲得Word.Application及Word.Document對象，將設備狀態(tài)、環(huán)境及用戶配置參數(shù)填充到維護計劃模板中，系統(tǒng)可根據(jù)維護計劃參數(shù)調整對應的維護周期、報警及提醒周期；②將計劃參數(shù)信息與管理措施庫中相對應，獲得對應狀態(tài)的處理措施、維護措施并最終生成維護計劃。

3 結語

在執(zhí)行應急救援任務的特殊條件下，救援分隊醫(yī)療設備的維護尤為重要。結合救援環(huán)境和任務的特點制訂、落實合理的維護計劃是醫(yī)療衛(wèi)生裝備質量控制的重要保障。設備管理系統(tǒng)可根據(jù)救援分隊人員編制及人員結構的實際，制定切實可行的設備使用管理計劃，確認人員分工，能夠克服重用輕管的現(xiàn)象，提高衛(wèi)生裝備的使用效率和效能[14]。同時，流程化的操作管理體系在醫(yī)療衛(wèi)生裝備的使用和維護中可實現(xiàn)操作使用標準化。嚴格操作規(guī)程、嚴格交接班手續(xù)；定人使用操作、定人保管維護、定期檢查保養(yǎng)；維修輔助系統(tǒng)會根據(jù)既往處理事件“總結經驗”，幫助使用者實現(xiàn)正確使用、定時保養(yǎng)、例行檢查及排除故障等過程。

隨著現(xiàn)代醫(yī)療設備管理技術的發(fā)展，新的管理方法不斷涌現(xiàn)。在特殊復雜條件下應該借鑒、吸收現(xiàn)代醫(yī)療設備智能化管理的經驗，使救援分隊的醫(yī)療設備管理跟上時代的步伐，并實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展[15]。

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Design of medical equipment management system for emergency medical rescue squad

LI Wei, TANG Jian-fei, ZHANG Peng, et al// China Medical Equipment,2014,11(6):56-59.

Objective:To design a medical equipment management system for maintenance and medical treatment by the conditions of the intelligent management of related equipment, to avoid confusion supplies accounts occurs under special circumstances, improve the level of modernization of medical equipment management.Methods:The system is based on C / S structure, the establishment of a data center based on the ACCESS platform used VBA, InfoPath, intelligent algorithm DBMS, data collection and maintenance of knowledge-based systems, scalable and easy to maintain.Results:The system achieved a peacekeeping medical equipment coding, routine maintenance, emergency repairs, routine maintenance planning under special circumstances, equipment parts management and other functions, improve the medical rescue operations under the special circumstances of intelligent device management.Conclusion:This system has a small investment, high efficiency, for special conditions of medical equipment management provides modern management tools, saving labor resources and response time for emergency medical aid for the valuable time.

Rescue squad; Medical equipment; Intelligent system; Management

10.3969/J.ISSN.1672-8270.2014.06.018

1672-8270(2014)06-0056-04

R197.324

A

2014-01-24

①解放軍第307醫(yī)院醫(yī)學工程科 北京 100071

李巍，男，(1982- )，本科學歷，工程師。解放軍第307醫(yī)院醫(yī)學工程科。從事應急急救醫(yī)療設備的研究與開發(fā)，軍事衛(wèi)生裝備的管理、維護與保養(yǎng)，放療設備的維修與維護工作。