劉成友，王旭婷，周蕾蕾,，劉康，馬俊，蔣志瑋

1.南京醫(yī)科大學(xué)附屬南京醫(yī)院 a.醫(yī)療設(shè)備處；b.院部，江蘇 南京 210006；2.南京醫(yī)科大學(xué)基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)院 生物醫(yī)學(xué)工程系，江蘇 南京 210029；3.青島理工大學(xué) 土木學(xué)院，山東 青島 266011

中小型醫(yī)療設(shè)備線上監(jiān)測系統(tǒng)的探討與應(yīng)用

劉成友1a，王旭婷2，周蕾蕾1a,2，劉康3，馬俊1b，蔣志瑋1a

1.南京醫(yī)科大學(xué)附屬南京醫(yī)院 a.醫(yī)療設(shè)備處；b.院部，江蘇 南京 210006；2.南京醫(yī)科大學(xué)基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)院 生物醫(yī)學(xué)工程系，江蘇 南京 210029；3.青島理工大學(xué) 土木學(xué)院，山東 青島 266011

目的提出適用于中小型醫(yī)療設(shè)備線上管理的優(yōu)化方法和管理方式。方法介紹了醫(yī)療設(shè)備管理現(xiàn)狀，分析了中小型醫(yī)療設(shè)備的特點(diǎn)及管理中存在的問題，并使用VB.net、數(shù)據(jù)庫技術(shù)等方法實(shí)現(xiàn)了對中小型醫(yī)療設(shè)備線上監(jiān)測管理的系統(tǒng)。結(jié)果該系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)權(quán)限設(shè)置、設(shè)備在線監(jiān)控、設(shè)備歷史記錄統(tǒng)計(jì)、科室設(shè)備使用頻次統(tǒng)計(jì)等功能模塊，并使用圖表、報(bào)表形式直觀地反映醫(yī)療設(shè)備使用狀況。結(jié)論該系統(tǒng)能準(zhǔn)確地反映單一設(shè)備歷史報(bào)警頻次、歷史使用頻次，科室設(shè)備使用狀況以及設(shè)備在線運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)控等數(shù)據(jù)，可為醫(yī)療設(shè)備的維修、采購論證等提供合理、有效的數(shù)據(jù)支持。

線上管理；VB.net；歷史記錄統(tǒng)計(jì)；醫(yī)療設(shè)備報(bào)警頻次；醫(yī)療設(shè)備使用頻次；采購論證

引言

醫(yī)院管理是按照醫(yī)院工作的客觀規(guī)律，運(yùn)用現(xiàn)代的管理理論和方法，對人、財(cái)、物、信息、時(shí)間等資源，進(jìn)行計(jì)劃、組織、協(xié)調(diào)、控制，充分發(fā)揮整體運(yùn)行功能，以取得最佳綜合效益的管理活動(dòng)過程[1-2]。近年來，針對醫(yī)院管理的軟件得到了飛速的發(fā)展，如HIS、LIS、PACS、EMR等已被廣泛的應(yīng)用在二、三級醫(yī)院[3]。醫(yī)療設(shè)備管理工作是醫(yī)院管理的重要組成部分，我國的醫(yī)療設(shè)備管理歷史經(jīng)歷了從無到有，逐漸發(fā)展的過程。21世紀(jì)以來，信息技術(shù)的廣泛應(yīng)用為我們的生活增添了很大的便利，尤其是當(dāng)信息技術(shù)與醫(yī)療領(lǐng)域相結(jié)合，不但減輕了醫(yī)務(wù)工作者的負(fù)擔(dān)，同時(shí)也有利于提升智慧醫(yī)療水平；當(dāng)信息技術(shù)與醫(yī)療設(shè)備管理無縫銜接，為醫(yī)院帶來的不只是智慧醫(yī)療設(shè)備管理理念，更重要的是一種全新的、高效的管理模式，在此背景下各類醫(yī)療設(shè)備管理軟件應(yīng)運(yùn)而生[4-6]。然而，這類醫(yī)療設(shè)備管理軟件多以醫(yī)療設(shè)備全生命周期管理、維修管理、大型醫(yī)療設(shè)備管理等為主，對于臨床使用量最大、配置量最多的中小型醫(yī)療設(shè)備管理軟件涉獵甚少，而該類設(shè)備的使用情況卻是臨床使用習(xí)慣、工作強(qiáng)度、責(zé)任工程師工作量等最真實(shí)的寫照。目前對中小型設(shè)備仍然使用單一化、手動(dòng)式的管理模式，使得對其管理以及監(jiān)控上都具有很大的挑戰(zhàn)?；诖耍疚闹荚谘芯恐行⌒歪t(yī)療設(shè)備運(yùn)行數(shù)據(jù)抓取、一體化、在線式管理的方法，結(jié)合歷史數(shù)據(jù)對臨床工作強(qiáng)度、責(zé)任工程師工作強(qiáng)度、不同設(shè)備性價(jià)比等做客觀評價(jià)，以此為設(shè)備采購、設(shè)備評價(jià)提供可靠的數(shù)據(jù)支持。

1 RS-232串口通信及Wi-Fi技術(shù)

中小型醫(yī)療設(shè)備多為可移動(dòng)設(shè)備，如注液泵、注射泵、監(jiān)護(hù)儀、呼吸機(jī)等，此類設(shè)備具有體積小、可移動(dòng)等特點(diǎn)，因此前端數(shù)據(jù)采集、交換時(shí)通過采用具有RS-232串口的Wi-Fi模塊來完成。數(shù)據(jù)傳遞流程圖，見圖1。

圖1 數(shù)據(jù)傳遞流程圖

1.1 RS-232串口通信

RS-232串行通信端口在設(shè)備之間的數(shù)據(jù)傳輸?shù)膽?yīng)用中一直有著非常重要的作用，它的應(yīng)用的領(lǐng)域也越來越廣泛，不僅沒有隨著技術(shù)的發(fā)展而淘汰掉，反而在某些方面不斷地被改善。RS-232是由電子工業(yè)協(xié)會(huì)(EIA)所制定的異步傳輸標(biāo)準(zhǔn)接口。通常RS-232接口有9個(gè)引腳(DB-9)和25個(gè)引腳(DB-25)，本課題中采用DB-9，連接方式采用雙工通信，即使用三線（TxD、RxD和地線）通信方式[7-8]。RS-232通信參數(shù)設(shè)置，見表1。

表1 RS-232通信參數(shù)設(shè)置

1.2 Wi-Fi技術(shù)

Wi-Fi模塊又名串口Wi-Fi模塊，屬于物聯(lián)網(wǎng)傳輸層，功能是將串口或TTL電平轉(zhuǎn)為符合Wi-Fi無線網(wǎng)絡(luò)通信標(biāo)準(zhǔn)的嵌入式模塊，內(nèi)置無線網(wǎng)絡(luò)協(xié)議IEEE802.11b.g.n協(xié)議棧以及TCP/IP協(xié)議棧。無線模塊在本系統(tǒng)中的功能是將通過RS-232串口采集到的醫(yī)療設(shè)備的運(yùn)行數(shù)據(jù)通過局域網(wǎng)進(jìn)行傳輸[9]。無線模塊發(fā)送指令給串口，就能將醫(yī)療設(shè)備運(yùn)行的數(shù)據(jù)進(jìn)行采集，無線模塊對接收到的數(shù)據(jù)在進(jìn)行處理再打包，由無線網(wǎng)絡(luò)將數(shù)據(jù)發(fā)送到處于同一局域網(wǎng)的PC端。本課題的無線模塊硬件提出的方案需支持設(shè)置節(jié)點(diǎn)的靜態(tài)IP地址，以此對應(yīng)設(shè)備SN號或醫(yī)療設(shè)備固定資產(chǎn)編號，用以識別不同設(shè)備。Wi-Fi通信方式及其數(shù)據(jù)傳遞原理不是本文重點(diǎn)，在此不加贅述。

2 PC機(jī)軟件設(shè)計(jì)

結(jié)構(gòu)化的系統(tǒng)設(shè)計(jì)是基于軟件模塊設(shè)計(jì)方法，以及系統(tǒng)模塊之間的相互調(diào)用。軟件總體結(jié)構(gòu)框架，見圖2。如前所述，系統(tǒng)需求確定了系統(tǒng)模塊的構(gòu)成以及模塊之間的關(guān)系。我們強(qiáng)調(diào)系統(tǒng)模塊獨(dú)立性，模塊的獨(dú)立使得一個(gè)系統(tǒng)變得更穩(wěn)定。軟件調(diào)試部分使用設(shè)備科調(diào)配中心現(xiàn)行數(shù)據(jù)[10]。

圖2 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框架圖

2.1 系統(tǒng)登錄及權(quán)限分配

權(quán)限管理是一個(gè)極其復(fù)雜的問題，使用最廣且最易接受的邏輯表達(dá)為：判斷“Who對What (Which)進(jìn)行How的操作”的表達(dá)式[7]。針對不同的應(yīng)用，需要根據(jù)項(xiàng)目的實(shí)際情況和具體架構(gòu)，在維護(hù)性、靈活性、完整性等方案之間比較權(quán)衡，選擇符合的方案。此外數(shù)據(jù)的安全性和有效性是十分重要的，本系統(tǒng)在權(quán)限分配、登錄前會(huì)對軟件本身進(jìn)行三層加密保護(hù)[11]。系統(tǒng)的最終目的是由用戶來維護(hù)，本文選用簡單而直觀的登錄方式，系統(tǒng)登錄及權(quán)限分配，見圖3。

圖3 系統(tǒng)登錄及權(quán)限分配界面

2.2 設(shè)備在線使用監(jiān)控

本系統(tǒng)的一個(gè)重要的功能是實(shí)現(xiàn)在線監(jiān)控，利用PC端對中小型醫(yī)療設(shè)備進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，并使用特殊字體、顏色對線上設(shè)備（在用設(shè)備）進(jìn)行簡單表述，當(dāng)醫(yī)療設(shè)備出現(xiàn)狀態(tài)變化時(shí)，如開機(jī)、關(guān)機(jī)、特殊報(bào)警時(shí)，系統(tǒng)做出相應(yīng)提示，并記錄設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)及發(fā)生狀態(tài)改變的時(shí)間節(jié)點(diǎn)，為后續(xù)分析提供可靠的數(shù)據(jù)支持。對同一病區(qū)，值班護(hù)士可直觀而快速地獲取在用設(shè)備信息，當(dāng)運(yùn)行設(shè)備發(fā)生故障時(shí)，值班護(hù)士可快速、準(zhǔn)確的做出響應(yīng)。

2.3 設(shè)備歷史記錄統(tǒng)計(jì)

該子模塊功能主要實(shí)現(xiàn)科室設(shè)備的歷史運(yùn)行情況記錄及統(tǒng)計(jì)，其主要功能是通過listview控件NodeClick事件結(jié)合mschart控件SeriesType屬性實(shí)現(xiàn)的。該功能模塊可以根據(jù)不同情況選擇不同的顯示方式，以設(shè)備編號NJFH_syb_01為例，系統(tǒng)可顯示設(shè)備近10天的設(shè)備使用頻次和報(bào)警頻次。由程序直接調(diào)用底層數(shù)據(jù)庫，能夠使得科室的設(shè)備管理者更加充分地了解近期內(nèi)某設(shè)備的使用率以及出現(xiàn)報(bào)錯(cuò)的情況。此外，當(dāng)責(zé)任工程師維修某一待修設(shè)備時(shí)，可對該設(shè)備近期運(yùn)行狀況進(jìn)行了解，圖4展示了輸液泵（編號：NJFH_syb_01）10天內(nèi)的運(yùn)行頻次和報(bào)警頻次。該模塊可為責(zé)任工程師提供最準(zhǔn)確的歷史運(yùn)行數(shù)據(jù)，為設(shè)備故障診斷提供判斷依據(jù)。

圖4 某輸液泵歷史運(yùn)行狀態(tài)統(tǒng)計(jì)結(jié)果

2.4 科室設(shè)備使用頻次統(tǒng)計(jì)

為保障醫(yī)院重點(diǎn)學(xué)科、優(yōu)勢學(xué)科的發(fā)展，醫(yī)院往往會(huì)優(yōu)先考慮重點(diǎn)、優(yōu)勢科室的設(shè)備采購和審批工作，長此以往，醫(yī)院管理中存在的科室傾向性，會(huì)嚴(yán)重造成醫(yī)院資源分布不均，造成優(yōu)勢學(xué)科越來越優(yōu)勢，弱勢學(xué)科的發(fā)展卻受限于設(shè)備的有無?？紤]到此處，我們采用設(shè)備一體化管理方式，應(yīng)用信息化的手段消除各科室之間的信息壁壘，通過分析系統(tǒng)抓取歷史過往數(shù)據(jù)，能夠?qū)⒉煌剖业母鞣N設(shè)備的使用頻次匯總形成報(bào)表。相關(guān)領(lǐng)導(dǎo)，如采購中心領(lǐng)導(dǎo)，可以參考科室設(shè)備使用率去適當(dāng)調(diào)整科室采購審批情況。設(shè)備采購時(shí)我們也可以將其作為設(shè)備采購的依據(jù)，同等條件下，盡可能優(yōu)先對設(shè)備使用率高的科室進(jìn)行更新或者購置，科室設(shè)備使用頻次統(tǒng)計(jì)結(jié)果，見圖5。

圖5 科室設(shè)備使用頻次統(tǒng)計(jì)結(jié)果

3 結(jié)果與結(jié)論

隨著社會(huì)的進(jìn)步和科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展，大量先進(jìn)、精密、復(fù)雜的醫(yī)療器械逐漸裝備到各醫(yī)療單位，這些設(shè)備在大大提高醫(yī)院診療水平和經(jīng)濟(jì)效益的同時(shí)，其使用風(fēng)險(xiǎn)也呈現(xiàn)不斷上升趨勢[12-13]。對于大型醫(yī)療設(shè)備，如CT、MRI、DSA等均有龐大的圖像處理軟件和管理軟件[14-15]，本文針對中小型設(shè)備分布廣、數(shù)量多、可移動(dòng)等特點(diǎn)，提出了結(jié)合Wi-Fi技術(shù)的醫(yī)療設(shè)備管理系統(tǒng)，不同于常規(guī)全生命周期、維修報(bào)修管理，本系統(tǒng)著重對中小型醫(yī)療設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)、使用率等情況進(jìn)行實(shí)時(shí)的監(jiān)控，以此為相關(guān)部門或個(gè)人提供可靠的數(shù)據(jù)支持。本文的主要工作有：通過RS-232串口的Wi-Fi模塊實(shí)現(xiàn)了中小型醫(yī)療設(shè)備的串口通信功能，并獲取部分有用的數(shù)據(jù)；通過數(shù)據(jù)庫技術(shù)、VB.net技術(shù)等實(shí)現(xiàn)了部分上位機(jī)軟件編程工作。至截稿日，系統(tǒng)能實(shí)現(xiàn)登錄及權(quán)限分配、設(shè)備在線使用監(jiān)控、設(shè)備歷史記錄統(tǒng)計(jì)、科室設(shè)備使用頻次統(tǒng)計(jì)等功能模塊。

本文設(shè)計(jì)的基于Wi-Fi技術(shù)的醫(yī)療設(shè)備監(jiān)測管理系統(tǒng)，充分利用信息科技技術(shù)去提高相關(guān)管理人員的工作效率，有效緩解醫(yī)院的醫(yī)務(wù)人員人力負(fù)擔(dān)。當(dāng)前，無線通信和信息技術(shù)正在飛速發(fā)展，在醫(yī)療設(shè)備的遠(yuǎn)程化監(jiān)測系統(tǒng)這一方面必定會(huì)有更多多樣化的需求，滿足不同醫(yī)院的管理現(xiàn)狀[16-17]。對于本系統(tǒng)而言，仍有一些地方需要完善，如功能模塊的豐富度不強(qiáng)等。如何更好的滿足用戶變化的需求、獲取中小型醫(yī)療設(shè)備運(yùn)行參數(shù)、如何通過PC端對中小型設(shè)備進(jìn)行操作等將是本系統(tǒng)下一步研究的重點(diǎn)。

[1] 張曉虹.醫(yī)療設(shè)備信息管理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D].濟(jì)南:山東大學(xué),2008.

[2] 薛山定.基于STM32的醫(yī)療設(shè)備環(huán)境參數(shù)遠(yuǎn)程監(jiān)測系統(tǒng)[D].重慶:重慶大學(xué),2016.

[3] 宋田田.基于無線通信的遠(yuǎn)程醫(yī)療設(shè)備在線監(jiān)測系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)[D].南京:南京航空航天大學(xué),2016.

[4] 王成輝,荊斌,李巍,等.醫(yī)院醫(yī)療設(shè)備運(yùn)行監(jiān)測系統(tǒng)的設(shè)計(jì)[J].中國醫(yī)學(xué)裝備,2011,8(10):45-47.

[5] 沙杭,姬軍,王丹,等.醫(yī)療設(shè)備采購計(jì)劃管理軟件的設(shè)計(jì)與應(yīng)用[J].中國醫(yī)學(xué)裝備,2015,12(11):52-54.

[6] 徐蕾,陳敏亞.可穿戴醫(yī)療設(shè)備在醫(yī)療監(jiān)測系統(tǒng)中的應(yīng)用[J].中國數(shù)字醫(yī)學(xué),2015,10(5):23-24.

[7] 賀芳.全生命周期醫(yī)療設(shè)備管理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D].長沙:湖南大學(xué),2014.

[8] 趙軍.醫(yī)療設(shè)備質(zhì)量自動(dòng)化監(jiān)測系統(tǒng)的應(yīng)用研究[J].現(xiàn)代儀器與醫(yī)療,2014,20(3):52-55.

[9] 皇甫德俊,張玉,穆小蘇,等.基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)醫(yī)療設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)的設(shè)計(jì)[J].醫(yī)療衛(wèi)生裝備,2014,35(5):39-41.

[10] 徐路釗,秦航,張華偉,等.基于二維碼開發(fā)醫(yī)療設(shè)備調(diào)配管理軟件[J].中國醫(yī)療設(shè)備,2016,31(1):93-95.

[11] 劉成友,秦航,周鑫,等.基于數(shù)據(jù)交互查詢方式的中心實(shí)驗(yàn)室管理系統(tǒng)的研究[J].中國醫(yī)療設(shè)備,2016,31(5):76-79.

[12] 徐勇.SCJY醫(yī)院醫(yī)療設(shè)備管理模式創(chuàng)新研究[D].昆明:云南師范大學(xué),2016.

[13] 江云貴,王紅宇,劉磊,等.我院醫(yī)療設(shè)備管理存在的問題及改進(jìn)措施與成效[J].西南國防醫(yī)藥,2014,24(5):561-563.

[14] 申衛(wèi).醫(yī)療設(shè)備管理中存在的問題和對策[J].實(shí)驗(yàn)技術(shù)與管理,2013,30(6):220-222.

[15] 楊承超.中小型醫(yī)院醫(yī)療設(shè)備維修管理對策[J].中國醫(yī)療設(shè)備,2012,27(11):125-126.

[16] 何金圣,徐立平.中小醫(yī)院醫(yī)療設(shè)備管理中的問題及對策[J].中國醫(yī)療設(shè)備,2011,26(6):78-79.

[17] 高紹英.淺談中小型醫(yī)院醫(yī)療設(shè)備管理中的問題及改進(jìn)措施[J].醫(yī)療衛(wèi)生裝備,2005,26(9):32-33.

Discussion and Application of On-line Monitoring System for Small and Medium-size Medical Equipment

LIU Chengyou1a, WANG Xuting2, ZHOU Leilei1a,2, LIU Kang3, MA Jun1b, JIANG Zhiwei1a
1.a.Department of Equipment; b.Department of Faculty, Nanjing Affiliated Hospital, Nanjing Medical University, Nanjing Jiangsu 210006, China; 2.Department of Biomedical Engineering, Basic Medical Sciences of Nanjing Medical University, Nanjing Jiangsu
210029, China; 3.Department of Civil Engineering, Qingdao University of Technological, Qingdao Shandong 266011, China

ObjectiveOur purpose is to propose an optimized approach for online management of small and medium-sized medical devices.MethodsThis article introduced the present situation of management of medical equipment, and analyzed not only the characteristics of small and medium-sized medical equipment but also the problems in the management. In addition, we used VB.net,database technology and other methods designed on-line monitoring and management system based on small and medium-sized medical equipment.ResultsThe system could realize the function of permission setting, the medical equipment on-line monitoring, history records statistics, department equipment frequency statistics and so on. The system could also generate charts, reports and so on, which could reflect the use of medical equipment intuitively. Conclusion The system can accurately reflect the frequency of history normal events and alarm events, the use data of all equipments for the same department and on-line data of small and medium-size medical equipment. It also can provide reasonable and effective data support for maintenance of medical equipment and procurement argument.

On-line management; VB.net; historical records statistics; alarm frequency of medical equipment; frequency of medical equipment use; procurement argument

TP399；R197.39

C

10.3969/j.issn.1674-1633.2017.12.032

1674-1633(2017)012-0127-03

2017-05-27

2017-06-08

南京醫(yī)科大學(xué)創(chuàng)新項(xiàng)目（2014NJMU035）

蔣志瑋，主要研究方向?yàn)獒t(yī)療設(shè)備固定資產(chǎn)管理、設(shè)備計(jì)量等。

通訊作者郵箱：njfh_mzz@163.com

本文編輯 李美松