基于虛擬化云計算的醫學裝備閉環管理系統設計

郭洪棟井慶福牟強善

[文章編號] 1672-8270(2017)06-0124-04 [中圖分類號] R-058 [文獻標識碼] A

基于虛擬化云計算的醫學裝備閉環管理系統設計

郭洪棟①*井慶福②牟強善③

目的：研究設計基于虛擬化云計算的醫學裝備閉環管理系統，提高醫學裝備維護管理水平，降低維修成本。方法：利用Rational Rose 2007設計工具、JAVA編程軟件和My SQL數據管理系統，在Cente OS 6.4環境下，開發設計醫學裝備閉環管理系統。結果：管理系統投入使用1年后，醫護人員對醫療設備狀態一目了然，減少設備使用的溝通時間。醫學裝備管理部門通過該管理系統對醫學裝備進行閉環管理和動態管理，指導臨床合理配置和使用醫療設備。結論：基于虛擬化云計算的醫學裝備閉環管理系統界面友好、操作簡單，減少維修溝通時間，降低維修成本，實現醫學裝備全生命周期的閉環管理。

云計算；虛擬化；醫學裝備；閉環管理；生命周期

近年來，隨著科學技術的不斷發展，各級醫院的醫學裝備更新速度加快，裝機數量急劇上升。就某城市而言，2015年醫療裝備總金額達88.92億元，132232臺/套，其中百萬元以上醫療裝備1466臺，達38.57億元，該市醫學裝備總值年增長率達23.64%，大型設備的年度維護費約為醫學裝備價值的5%～6%，醫學裝備年維護成本高于1.93億元[1-3]。然而，目前國內的醫學裝備管理系統尚未成熟，通常是集成在固定資產管理系統中，功能單一，僅作為維修數據的記錄，未能有效地對醫學裝備的日常維護及使用管理。因此，利用信息化手段建立醫學裝備閉環管理系統能有效的進行醫學裝備信息共享，及時進行醫學裝備巡視、維護、維修、不良事件上報、報廢和應急醫學裝備調配的管理勢在必行。

1 建立醫學裝備閉環管理系統

1.1 設計思路與方案

醫學裝備閉環管理系統作為醫學裝備購置后從使用全過程到報廢的保障體系，對醫學裝備臨床安全使用起著關鍵作用。基于云計算的醫學裝備閉環管理系統能夠實現數據共享，解決信息孤島的問題，云平臺醫學裝備閉環管理系統具有數據安全采集、安全傳輸、安全存儲以及海量數據與分析的優勢，是快速檢索與分析的數據管理平臺，可實現醫學裝備資源信息的共享與實時管理。建立統一管理平臺全面共享，可向臨床醫務人員、臨床醫學工程師、醫院管理者及政府機構等不同服務對象提供信息服務[4-6]。

1.2 設計軟件

操作系統使用開源的Cent OS 6.4系統，數據庫系統選擇可靠性高的開源的Mysql，為利于模塊設備的設計，采用面向對象的JAVA編程軟件，同時采用Rational Rose 2007設計工具。

2 醫學裝備閉環管理系統設計

2.1 數據中心基礎架構

在機架中部署一套HP c7000刀箱，共兩把刀片，分布于6臺虛擬機，分別為兩臺虛擬機(virtual machine，VM)做為Linux虛擬服務器(linux virtual server，LVS)、兩臺Apache Web Server VM做為負載均衡集群集和兩臺VM做為Mysql Cluster DB集群；一套日立數據系統(Hitachi data systems，HDS)存儲2.6 PB大數據，實現服務器虛擬化計算，部署開源Xen虛擬化平臺[7]。利用開源的資源產品部署集計算集群平臺形成可動態調度的計算資源，統一不同操作系統和異構存儲資源，大容量數據擴容和分區管理，數據自動備份和恢復。采用開源Xen的虛擬化技術相對于采購多臺服務器而言，在一臺刀片服務器上虛擬出多臺VM Server服務器，在保證系統正常使用的同時可降低能源功耗，充分利用了物理資源，更重要的是采用開源軟件降低了成本。

2.2 系統模塊設計

醫學裝備閉環管理系統的總體功能模塊可劃分為6個功能模塊：醫學裝備基本信息模塊、醫學裝備維修管理模塊、醫學裝備日常維護管理模塊、醫學裝備使用管理模塊、醫學裝備維護信息統計模塊和系統權限管理模塊[8-10]。醫學裝備基本信息模塊是基礎，醫學裝備維修管理模塊、醫學裝備日常維護管理模塊、醫學裝備使用管理模塊是醫學裝備管理的核心模塊，醫學裝備維護信息統計是系統的應用的靈魂，是制定提高醫學裝備管理策略的依據。系統權限模塊對用戶權限進行管理(如圖1所示)。

圖1 醫學裝備閉環管理系統功能模塊圖

(1)醫學裝備基本信息模塊。對醫學裝備信息進行錄入，包括三個方面內容：①編號、醫療單位名稱、醫學裝備名稱、使用科室、品牌、型號、序列號、投入使用日期、價格、備注及產品使用說明書、維修說明書和操作流程卡；②維保及院外維修公司名稱、聯系方法和聯系人；③醫學裝備信息按用戶權限可進行用戶查詢、修改、刪除和保存。

(2)醫學裝備維修管理模塊。進行醫學裝備故障申報，包括五個方面內容：①醫學裝備編號(可從系統快速查詢)、故障情況(規范化選擇項)、默認登記申報時間；②在臨床醫學工程師終端顯示為紅色條目；③醫學裝備故障響應，故障確認、故障描述、故障排除方法和是否需要更換配件；④維修人員姓名及聯系方法，故障排除結果及時間；⑤故障排除方法為維護保養、院內維修和院外維修。

(3)醫學裝備日常維護管理模塊。包含醫學裝備巡視模塊、醫學裝備維護保養模塊和醫學裝備計量模塊三個子模塊。①醫學裝備巡視模塊包括醫學裝備的巡視周期、巡視日期和巡視內容，并進行預到期提示，查詢打印巡視清單，巡視結果記錄；②醫學裝備維護保養模塊包括醫學裝備的維護保養周期、維護保養日期和維護保養內容，并進行預到期提示，查詢打印維護保養清單，維護保養結果記錄；③醫學裝備計量模塊包括查詢打印計量設備清單、計量日期，并進行預到期提示，計量結果記錄。

(4)醫學裝備使用管理模塊。包含醫學裝備不良事件上報模塊、應急醫學裝備調配模塊和醫學裝備報廢模塊三個子模塊。①醫學裝備不良事件上報模塊，對醫學裝備信息進行錄入，錄入內容為報告日期、填報科室、聯系電話、報表類型、患者姓名、年齡、性別、預期治療疾病、預期作用、事件主要表現(器械故障、主要傷害、故障級別和傷害程度)、事件發生日期、發現或者知悉時間、醫療器械實際使用場所、事件后果、事件陳述、注冊證號、產品名稱、商品名稱、生產企業名稱、型號規格、產品編號、產品批號、操作人、有效期至、生產日期、停用日期、植入日期(若植入)、初步原因分析、初步處理情況、事件報告狀態和報告人；②應急醫學裝備調配模塊，對應急醫學裝備調配信息進行動態管理，管理內容包括申請醫學裝備名稱、數量、申請時間、申請科室、調入時間、調出時間、臨床科室人員姓名、臨床醫學工程師姓名、醫學裝備調入狀態、醫學裝備調出狀態和附件清單；③醫學裝備報廢模塊，對報廢醫學裝備信息錄入，錄入內容為報廢醫學裝備編號、名稱、使用科室、報廢原因、臨床科室人員姓名和臨床醫學工程師姓名。

(5)醫學裝備維護信息統計模塊。對醫學裝備的故障情況進行分類、統計醫學裝備平均無故障時間以及故障排除時間統計等。

(6)系統權限管理模塊。包括用戶管理及權限控制等功能。

2.3 系統數據庫設計及連接

醫學裝備閉環管理系統以開源center OS 6.4為開發平臺，采用Rational Rose 2007開發工具，以JAVA作為開發語言。本系統數據庫利用開源mysql搭建Replication主從復制數據庫群集，Replication是Mysql的master服務器將數據復制到另外一臺slaves從服務器的過程，將主服務器的數據定義語言(data definition language，DDL)和數據操作語言(data manipulation languag，DML)操作通過二進制日志傳輸到從服務器上，然后從服務器上對這些日志重新執行，從而使得主從服務器的數據保持同步[11-12]。這種設計架構在既保證數據庫高可用的同時也降低了項目成本。本數據庫包含12張表：基本信息表、維修信息表、維保及院外維修聯系表、維護保養信息表、巡視信息表、不良事件信息表、計量信息表、維護信息統計算法表、用戶表、角色表、模塊及功能表和資源表。信息表的構建是基于用戶需求及相應的規則建立分區表，作為聯機事務處理(on-line transaction processing，OLTP)數據庫系統。在設計之初，數據庫的設計既要考慮物理的設計也要考慮邏輯的設計，同時要兼顧應用系統的架構來整體規劃，保證數據庫系統的安全、高效和可移植拓展性。WEB Server 通過安裝JDBC驅動和連接字符串完成對數據庫系統的訪問。

3 醫學裝備閉環管理系統的應用

基于虛擬化云計算的醫學裝備閉環管理系統已投入使用1年，該系統界面友好，操作簡單。醫護人員通過系統進行設備維修故障申報，查詢維修狀態，查看使用說明書，醫護人員對設備狀態一目了然，減少設備使用的溝通時間。醫學裝備管理部門通過系統可進行效益分析、計量管理和維修成本分析等，從醫學裝備申請、采購和使用管理到報廢，形成了閉環管理和動態管理，能夠指導臨床對醫療設備的合理配置和安全使用(如圖2所示)。

圖2 醫學裝備閉環管理系統總界面圖

4 結論

醫學裝備閉環管理系統的設計，實現對醫學裝備從全生命周期進行管理，能夠動態管理醫學裝備各個環節，并對出現的問題及時加以干預。系統具有待辦事項提醒功能，管理人員可以及時處理，提高醫學裝備管理效率。目前，同類醫學裝備管理系統多數根據醫療機構的實際情況和工作流程量身定做，在醫學裝備管理環節中起著關鍵的作用。

醫學裝備閉環管理系統實現一個基于虛擬化云計算的醫學裝備全生命周期管理系統，用于醫學裝備購置歸檔后投入臨床使用到設備報廢的全過程管理。醫學裝備投入臨床使用的管理包括醫學裝備維修、醫學裝備巡視、醫學裝備維護保養、醫學裝備不良事件上報以及醫學裝備調配等。該系統具有界面友好、操作簡單和維護簡便的優點，可減少維修溝通時間，降低維修成本，實現醫學裝備全生命周期的閉環管理，規范醫學裝備的決策和質量控制。該系統可以進一步完善，結合基于移動平臺應用將增加便捷性、提高使用效率[13]。

參考文獻

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Design of closed-loop management system of medical equipment based on virtualized cloud computing/

GUO Hong-dong, JING Qing-fu, MOU Qiang-shan//China Medical Equipment,2017,14(6):124-127.

Objective: To research and design a closed-loop management system of medical equipment based on virtualized cloud computing so as to enhance the level of maintenance management for medical equipment and reduce cost of maintenance. Methods: Under the operation environment of Cente OS6.4, the closed-loop management system of medical equipment was designed and developed through used design tool of Rational Rose 2007, programming software of JAVA and My SQL data management system. Results: After the management system were used one year, medical workers could real-timely grasp the situation of medical equipment and the communication time about application of equipment has been reduced. The management department of medical equipment could guide clinical department to reasonably allocate and use the medical equipment through implemented closed-loop and dynamic management. Conclusion: The closed-loop management system of medical equipment based on virtualized cloud computing has series of advantages including friendly interface, simple operation, shortened communication time, reduced cost of maintenance, and it can achieve closed-loop management of whole life cycle for medical equipment.

Cloud computing; Virtualization; Medical equipment; Closed-loop management; Life cycle

Department of Equipment, People's Hospital of Rizhao, Rizhao 276800, China.

10.3969/J.ISSN.1672-8270.2017.06.034

[文章編號] 1672-8270(2017)06-0124-04 [中圖分類號] R-058 [文獻標識碼] A

郭洪棟,男,(1971- ),本科學歷，主管技師。日照市人民醫院設備科，從事醫院各類醫療設備的管理、維護及維修工作。

2017-02-02

①日照市人民醫院設備科 山東 日照 276800

②莒縣人民醫院設備科 山東 日照 276500

③日照市中心醫院醫學裝備部 山東 日照 276800

*通訊作者: ghd1387@163.com