侯文生 趙金海 陳海燕 唐偉 王義輝

1 重慶大學(xué)生物醫(yī)學(xué)工程系 （重慶 400044）

2 重慶市醫(yī)療電子工程中心 （重慶 400044）

3 重慶師范大學(xué)教育科學(xué)學(xué)院 （重慶 400047）

4 重慶西南醫(yī)院設(shè)備科 （重慶 400038）

0.引言

現(xiàn)代醫(yī)療設(shè)備越來越先進(jìn)、越來越復(fù)雜，這就為設(shè)備的使用、維護(hù)與維修帶來了挑戰(zhàn)。醫(yī)療設(shè)備維護(hù)和維修管理已經(jīng)成為當(dāng)今醫(yī)院管理的重要組成部分之一[1]。設(shè)備的維護(hù)和維修一般有三種方式，即醫(yī)院技術(shù)人員自主維修，設(shè)備廠商售后人員維修，以及社會第三方維修[2]。由于客戶分散，設(shè)備廠商維修人員不足，維修周期長，維護(hù)維修成本畸高，也嚴(yán)重影響了醫(yī)療設(shè)備的使用效率，不利于患者疾病診療，同時也給醫(yī)院造成經(jīng)濟(jì)損失[3,4]。調(diào)查顯示，醫(yī)療設(shè)備預(yù)防性維護(hù)維修的效率是設(shè)備廠商售后服務(wù)的短板，而提高醫(yī)院設(shè)備維護(hù)人員的技術(shù)水平是有效的解決途徑[5,6]。技術(shù)資料和文檔對于設(shè)備的維護(hù)與維修尤為重要，但由于種種原因使醫(yī)院設(shè)備維護(hù)工程技術(shù)人員獲得的設(shè)備技術(shù)資料非常有限，嚴(yán)重阻礙了醫(yī)技人員技術(shù)的發(fā)揮。對于一些原本可以勝任的非固件故障，由于缺乏維護(hù)維修技術(shù)資料，醫(yī)技人員也難以進(jìn)行診斷或維修，可能造成設(shè)備停機(jī)，給患者帶來安全隱患[7,8]。

技術(shù)資料的有效分享是提高醫(yī)技人員維護(hù)維修水平的關(guān)鍵之一，現(xiàn)代信息技術(shù)則提供了信息的高效分享。諸如百度文庫、豆丁網(wǎng)等文檔分享平臺，優(yōu)酷、YouTube 等視頻分享平臺都已有成功應(yīng)用。部分廠商自身技術(shù)水平有限，不足以提供這樣的在線技術(shù)支持，因此，開發(fā)一個通用的技術(shù)支持平臺非常有必要。本文結(jié)合科技部、衛(wèi)生部聯(lián)合實施的“創(chuàng)新醫(yī)療器械產(chǎn)品應(yīng)用示范工程（簡稱‘十百千萬工程’）”，提出一種基于WEB 的醫(yī)療設(shè)備技術(shù)支持系統(tǒng)。系統(tǒng)通過采用web 技術(shù)、在線文檔技術(shù)、數(shù)據(jù)庫等技術(shù)方法，實現(xiàn)了醫(yī)療設(shè)備使用維護(hù)維修等方面的文檔、視頻等技術(shù)資料的共享，用戶與領(lǐng)域?qū)＜?、用戶之間的實時或離線交流等功能。

1.系統(tǒng)設(shè)計

技術(shù)支持系統(tǒng)以知識庫的創(chuàng)建和使用為核心，實現(xiàn)了文檔資料的上傳、下載、搜索、瀏覽、編輯等功能，實現(xiàn)了常見問題庫的自動創(chuàng)建與自主更新功能，此外，系統(tǒng)還使用了第三方搜索引擎，提高了搜索主題的檢出率。系統(tǒng)還集成了Web Chat，以便用戶與領(lǐng)域?qū)＜一蛘咂渌脩暨M(jìn)行在線交互；同時，系統(tǒng)還集成了BBS，以方便用戶進(jìn)行離線交互。

1.1 系統(tǒng)基本架構(gòu)

系統(tǒng)采用B/S 模式，分為三個層次，即客戶層、服務(wù)器層，以及業(yè)務(wù)層。系統(tǒng)的總體架構(gòu)如圖1 所示?？蛻魧迂?fù)責(zé)與服務(wù)器之間的數(shù)據(jù)交互，以及數(shù)據(jù)的顯示。服務(wù)器層處理用戶的業(yè)務(wù)需求，以及數(shù)據(jù)的存去。業(yè)務(wù)層負(fù)責(zé)具體的用戶需求業(yè)務(wù)，包括用戶的交互，文檔的檢索，用戶的反饋等。

圖1. 技術(shù)支持系統(tǒng)架構(gòu)圖

1.2 系統(tǒng)功能與關(guān)鍵技術(shù)

技術(shù)支持系統(tǒng)具有如下功能：（1）知識庫服務(wù)，主要包括文檔庫的構(gòu)建與維護(hù)，文檔的檢索與顯示等；（2）交互式服務(wù)，主要包括web chat即時通信服務(wù)，離線故障提交與反饋處理，離線BBS 交互等。

系統(tǒng)采取的關(guān)鍵技術(shù)包括文檔分享平臺技術(shù)、WEBCHAT 及AJAX 技術(shù)、中文分詞和搜索引擎技術(shù)，以及數(shù)據(jù)庫技術(shù)。其中：

文檔分享：綜合應(yīng)用了web 技術(shù)的交互性，鼓勵用戶參與文檔的共享，從而共同創(chuàng)建文檔庫。通過這樣的用戶創(chuàng)建，目前已經(jīng)有相當(dāng)多的文檔分享平臺，如百度文庫、豆丁網(wǎng)，以及新浪愛問等，其文檔上傳量能夠達(dá)到每天數(shù)萬份[9]。

WEBCHAT：一種基于B/S 架構(gòu)的運(yùn)行于web 瀏覽器的即時通信技術(shù)，這樣的即時通訊工具基于AJAX 技術(shù)開發(fā)，程序運(yùn)行界面無刷新，無需下載任何客戶端控件與插件，運(yùn)行效率高。WEBCHAT 通常作為網(wǎng)站客服系統(tǒng)的主要軟件，支持文本與圖片內(nèi)容，支持用戶群組等功能[10]。這樣的工具使得用戶與專家或者其他用戶之間能夠進(jìn)行高效的交流。

文檔搜索：為了提高用戶體驗，主題一般采用自然語句，這就需要計算機(jī)從語句中自動提取主題的關(guān)鍵詞。由于中文的特殊性，詞語之間沒有空格，這就需要對語句進(jìn)行分詞處理，常采用的分詞策略包括基于匹配的分詞、基于理解的分詞，以及基于統(tǒng)計策略。由于基于理解的設(shè)計到自然語言理解，難度相對較大，所以搜索引擎多采用另外兩種分詞技術(shù)[11]。此外，在文檔的存儲方式上，借鑒了搜索引擎的索引技術(shù)，以提高主題的檢索效率和搜索的命中率。

系統(tǒng)開發(fā)采用流行的web 開發(fā)工具php，后臺數(shù)據(jù)庫采用開源的MySQL 數(shù)據(jù)庫。由于其體積小、速度快、總體擁有成本低，并且開發(fā)源碼，所以MySQL 是中小型網(wǎng)站的開發(fā)中首選的數(shù)據(jù)庫。

2.系統(tǒng)實現(xiàn)

2.1 技術(shù)支持的流程

當(dāng)用戶遇到維護(hù)維修難題時可以利用系統(tǒng)提供的多種技術(shù)支持手段，獲得最佳的解決方案。用戶可以查詢系統(tǒng)知識庫，以獲得技術(shù)文檔；可以異步發(fā)送故障說明，或者通過BBS 發(fā)布故障信息；還可以與領(lǐng)域?qū)＜一蛘咂渌脩暨M(jìn)行同步通信，該流程如圖2 所示。

圖2. 技術(shù)支持流程

圖 3. 文檔庫構(gòu)建流程圖

2.2 文檔庫構(gòu)建

文檔是由授權(quán)用戶、管理員或者領(lǐng)域?qū)＜疑蟼骰蛘咴诰€創(chuàng)建的技術(shù)資料，是知識庫的核心。包括文本資料、圖片資料、視頻資料等多種媒體形式。文檔庫構(gòu)建的流程如圖3 所示。

2.3 文檔檢索系統(tǒng)的實現(xiàn)

（1）中文分詞

為簡便起見，系統(tǒng)采用基于匹配的分詞方法，分詞采用兩個詞典，即中文常用詞詞典和醫(yī)療設(shè)備專業(yè)詞典。常用詞詞典采用了共享的百度分詞詞庫，而醫(yī)療設(shè)備專業(yè)詞典為根據(jù)現(xiàn)有醫(yī)療設(shè)備文檔自建的詞庫。與搜索引擎的最大切分不同，為了提高文檔搜索的準(zhǔn)確度而非檢出率，系統(tǒng)采用正向最大匹配方法和逆向最大匹配方法相結(jié)合的雙向匹配法，從而最大限度地識別詞組。

對于分詞進(jìn)行測試，如主題 “阿是超聲波治療儀顯示數(shù)據(jù)不穩(wěn)定”，當(dāng)標(biāo)題中的專有名詞錄入詞庫前，分詞結(jié)果“阿|是|超聲波|治療儀|顯示|數(shù)據(jù)|不穩(wěn)定”，登錄專用名詞后，分詞結(jié)果為“阿是超聲波治療儀|顯示|數(shù)據(jù)|不穩(wěn)定”。本文對于系統(tǒng)內(nèi)的120 個文檔的標(biāo)題進(jìn)行了分詞測試，測試結(jié)果的準(zhǔn)確率達(dá)到91%，分詞結(jié)果的準(zhǔn)確性取決于詞典的詞匯量。

（2）索引庫構(gòu)建

為提高搜索命中率，本文借鑒了搜索引擎技術(shù)，創(chuàng)建了基于關(guān)鍵字的倒排索引表。倒排索引是一種索引方法，索引表被用來存儲某個單詞所在的文檔的編號，在檢索時，通過文檔編號可以快速確定目標(biāo)文檔，因為是通過文檔包含的詞語確定文檔，所以稱為倒排索引[11]。搜索引擎為了提高網(wǎng)頁檢出率，多是對全文創(chuàng)建索引。由于試運(yùn)行平臺的限制，為減小索引數(shù)據(jù)量，并且由于對于不同類型的文檔，如特殊格式的文本文件、圖片文件，以及視頻文件等類型的文檔，系統(tǒng)沒有辦法對于文檔內(nèi)容全文分析創(chuàng)建索引，因此本文僅根據(jù)文檔標(biāo)題創(chuàng)建索引，由于文檔的主要信息能夠通過文檔標(biāo)題體現(xiàn)，所以這樣的實現(xiàn)方式是可行的。

根據(jù)表1 的文檔信息，創(chuàng)建如表2 所示的倒排索引。搜索引擎的倒排項存儲詞語在文檔中的位置以及詞語在文檔中的詞頻，而本文創(chuàng)建的倒排索引基于文檔標(biāo)題，所以沒有存儲上述信息，而直接存儲詞語在文檔中的權(quán)重。在建立倒排索引時，同時計算詞語在文檔中的權(quán)重。為簡化計算過程，醫(yī)療設(shè)備專有名詞占最大比重，其他詞語按照詞語百分比計算，禁用詞未創(chuàng)建索引。

（3）主題檢索與內(nèi)容顯示

為提高文檔檢索的查準(zhǔn)率，查詢與文檔的相關(guān)性計算采用向量模型。簡單來說，向量模型即將文檔與查詢都表示為向量，向量的分量即索引項的權(quán)重。檢索時，計算兩個向量之間的相似度，結(jié)果顯示根據(jù)相似度進(jìn)行排序。

此外，用戶還可以點擊第三方搜索按鈕，使用第三方搜索引擎進(jìn)行搜索。在該系統(tǒng)中，采用Google 公司提供的Google SOAP Search API 作為擴(kuò)展搜索。

結(jié)果頁面結(jié)構(gòu)采用傳統(tǒng)Windows 的幫助文檔顯示方式，界面簡潔、易用。顯示效果截圖如圖4 所示。顯示頁采用了Ajax 技術(shù)，在客戶端和服務(wù)器之間實現(xiàn)異步通信。由于Ajax 為局部刷新，所以這種顯示效果提升了用戶體驗。

2.4 用戶交互服務(wù)

在該系統(tǒng)中，用戶可以通過三種方式與領(lǐng)域?qū)＜一蛘咂渌脩艚换?，即實時通信、離線Trouble Ticket 遞交與處理，以及BBS。系統(tǒng)集成了開源的即時通訊工具Candy，該軟件提供良好的文檔和完整的API。通過Candy，用戶可以與領(lǐng)域?qū)＜一蛘咂渌脩暨M(jìn)行文字、語音、圖片等多種方式的交互。該軟件支持群聊等多種功能，作為技術(shù)支持系統(tǒng)的重要部分，提供了實時的技術(shù)支持能力。

表1. 文檔信息表

表2. 倒排索引表

圖 4. 查詢結(jié)果顯示示例（失眠治療儀連接）

當(dāng)用戶遇到問題時，對于一些實時性需求不高的問題，用戶根據(jù)自己的診斷，填寫TT(Trouble Ticket)，系統(tǒng)根據(jù)設(shè)備類型自動將TT 發(fā)送給領(lǐng)域?qū)＜?。專家接收到TT 后，會給出問題的解決方案。此外，系統(tǒng)還集成了開源的Discuz 以方便用戶進(jìn)行交互。

3.總結(jié)

本文首先分析了醫(yī)療設(shè)備維護(hù)維修的現(xiàn)狀和問題，提出了在線技術(shù)支持系統(tǒng)的解決方案，構(gòu)建了一個技術(shù)支持平臺，該平臺作為“十百千萬工程”醫(yī)療示范產(chǎn)品管理系統(tǒng)的子系統(tǒng)，已經(jīng)通過多種測試，目前正在推廣和試運(yùn)行。在試運(yùn)行過程中，也發(fā)現(xiàn)有以下幾方面有待完善：

首先，搜索與建立索引所需要的詞典還有待完善，搜索結(jié)果的排序需要進(jìn)一步設(shè)計。由于中文沒有開源的通用詞庫，因此目前使用的詞庫需要擴(kuò)充，而自建的醫(yī)療器械專業(yè)詞典只是人工操作，后期的開發(fā)將實現(xiàn)基于統(tǒng)計的專業(yè)詞典構(gòu)建。搜索結(jié)果排序是專業(yè)搜索引擎的核心，排序結(jié)果的理想與否決定了搜索引擎能否成功。隨著知識庫文檔數(shù)量的增加，還需要進(jìn)一步完善系統(tǒng)的搜索結(jié)果排序。其次，如何讓更多用戶參與到知識庫的共建共享中來，是今后在獎勵與積分規(guī)則設(shè)計中著重考慮的問題。另外，開發(fā)支持移動通信設(shè)備的系統(tǒng)，也將滿足采用手機(jī)或者其他移動設(shè)備用戶的需求。

[1] 陳康.醫(yī)療設(shè)備維護(hù)與維修管理工作的探討[J]. 中國醫(yī)學(xué)裝備，2005,2(8)：17-18

[2] 陳嬛，劉珍才，汪興旺.大型醫(yī)療設(shè)備維修管理的思考和探討[J]. 中國醫(yī)學(xué)裝備，2012,09(2)：31-32

[3] 顧偉.醫(yī)療器械公司售后技術(shù)支持的現(xiàn)狀分析[J].中國醫(yī)學(xué)裝備，2005，2(5)：12-13

[4] 左智，明珉. 淺談醫(yī)療設(shè)備的維修與保養(yǎng). 醫(yī)療裝備, 2013,26(6)：71-73

[5] 李斌，等.2008 年度上海地區(qū)醫(yī)療影像設(shè)備主流廠商售后服務(wù)滿意度調(diào)查分析[J]. 中國醫(yī)療器械雜志, 2009,33(4)：297-300

[6] 汪黎君，等.2011 年度上海地區(qū)監(jiān)護(hù)設(shè)備主流廠商售后服務(wù)滿意度調(diào)查報告[J]. 中國醫(yī)療器械雜志，2013,37(1)：66-67

[7] 楊耀模, 種銀寶, 陳渝.醫(yī)療設(shè)備維修的現(xiàn)狀與對策[J]. 醫(yī)療設(shè)備信息，2006,21(11)：69

[8] 趙一珍.前瞻式售后服務(wù),或?qū)㈤_啟設(shè)備管理新時代[J].中國醫(yī)療設(shè)備，2009,24(1)：138-140

[9] 劉志方，卓益昌. 關(guān)于建設(shè)衛(wèi)生監(jiān)督網(wǎng)絡(luò)信息資源共享平臺的構(gòu)想[C].2012 - 2012 中華醫(yī)院信息網(wǎng)絡(luò)大會暨第五屆中美醫(yī)院信息化論壇，2012 長沙

[10] 葉佩珍. IM 咨詢服務(wù)模式探討[J]. 廣西師范學(xué)院學(xué)報(哲學(xué)社會科學(xué)版)，2007(1):144-148

[11] 盧秉亮，等.Internet 搜索引擎索引數(shù)據(jù)庫的設(shè)計與實現(xiàn)[J]. 微處理機(jī), 2006,27(3):44-46