醫療設備技術保障APP系統的開發與應用

劉欣卓，楊永林，葉友巧

南京市婦幼保健院 設備科，江蘇 南京 210004

引言

婦幼保健機構是為婦女兒童健康提供服務的專業機構，在促進孕產婦和兒童健康、提高出生人口素質方面發揮了重要作用。隨著我國經濟的發展，婦幼保健服務需求的快速增長，尤其是二胎生育政策的放開，我院的規模包括醫療設備的種類和數量都在急劇增加，為開展保健、醫療、教學和科研工作提供了設備保障。

為了實現我院醫療設備精細化和科學化的全面管理[1-3]，我們開發的電腦版醫學裝備管理系統已在實際使用，主要包括醫學裝備的檔案管理、維修管理、資產管理、大型醫學裝備的使用與效益分析管理、質控管理、風險管理6大管理模塊以及附件模塊與系統維護模塊（含供應商檔案、人員檔案、部門檔案等信息字典等）[4-5]。隨著智能手機的廣泛使用和網絡覆蓋的普及，移動醫療應用程序已在臨床科室廣泛使用[6-8]。為了更快速、便捷地使用手機進行設備查詢、維修報單、維修接單以及設備維護巡檢質量控制和成本效益分析等[9]，實現移動辦公，我們進一步開發了一款設備管理的手機移動APP軟件，來對醫院設備的維護巡檢保養進行現場化、實時化和便捷化管理，以期更好地服務于醫院臨床科研部門。

1 目標分析

根據我院醫療設備管理制度和現有管理系統對設備維護巡檢保養的要求對手機APP設備管理軟件進行目標分析，明確手機APP設備管理軟件的設計目標包括以下內容：① 院內臨床工作人員和設備科管理人員可以通過PC和手機APP采用同樣的用戶名和密碼登錄設備管理系統，查詢院內所有醫療設備的基本信息和供應商信息；② 當醫療設備出現故障時，臨床設備操作人員可以通過APP隨時報修故障情況，設備科維修人員可及時接單進入維修處理流程；③ 手機APP可實時記錄設備管理人員對設備的定期維護和巡檢保養過程，實現醫療設備的現場管理；④ 利用APP進行大型醫療設備的效益分析。

2 系統開發

2.1 開發軟件和工具

手機APP設備管理軟件應用于我院醫學裝備管理系統的外網設備，是基于Android智能手機的APP軟件，工作人員可以登錄設備管理系統的Web服務器網站下載安裝程序，安裝到自己的智能手機或平板電腦上，通過數據通信或Wi-Fi等實時連接設備管理系統的Web服務器進行數據通信[10-11]。

軟件利用Java語言開發，主要采用Net flix工具作為軟件開發工具，并以微服務開源框架Spring Cloud作為基礎架構來形成完整的服務體系，不同的使用者可以通過Eureka服務發現框架和Zuul網關服務對不同的服務要求進行實時交互，并通過客戶端軟件進行實時呈現，完成用戶對醫療設備相關數據的及時操作。

2.2 網絡架構設計

在我院電腦版醫療設備管理系統的總體架構設計時，網絡系統部分作為整個系統的技術設施支撐部分，采用模塊化、層次化的結構設計，保證網絡系統本身的高性能、高安全、高可靠、可擴展性以及與其他各個系統模塊良好的兼容性。因此，我們把提供基礎服務的應用服務器和數據庫部署在醫院內網，內網用戶可直接訪問，外網用戶則使用該APP設備管理軟件通過代理服務訪問數據并進行修改，其中，內外網之間通過網閘通信的隔離處理，并使用代理服務器的數據交互實現數據處理的安全和可靠。在數據訪問時，該軟件通過mybatis數據庫查詢、存儲框架和基于Web服務的rest接口訪問數據庫（圖1）。

圖1 內外網管理系統交互圖

3 系統功能設計和應用

登錄手機APP設備管理軟件，首頁有四個可左右滑動模塊，主要功能有基本信息查詢、維修報單列表、維護巡檢質量控制及效益分析四個模塊。

3.1 基本信息查詢

院內人員可通過輸入設備編碼、設備名稱、科室、價格區間、規格型號等多種方式進行設備基本信息查詢。在進行供應商查詢時，可便捷地查詢到供應商名稱、聯系人、供應商類型等信息。該系統方便了醫院相關人員即時獲得需要的設備相關資料，給設備相應工作的實施和決策提供了必要的信息。

3.2 維修報單列表模塊

該模塊的下級菜單可顯示報修設備列表、處理狀態、已接單和已完成數量。臨床和科研科室的設備使用保管人員通過手機APP登錄系統，在系統中輸入設備名稱和設備編碼等信息選擇定位需要報修的設備，并描述具體故障原因后提交。設備維修人員會接收到短信平臺發送的短信提醒，及時通過手機APP或電腦端接單。短信提醒功能保證了維修人員在手機未連接移動網絡和APP軟件未打開時及時接收、反饋報修信息。根據設備的故障描述，維修人員及時到達現場進行檢查，可判斷進行自修或通知廠家或第三方公司進行維修。維修人員通過手機APP可隨時變更維修狀態。維修流程完成后，臨床科室可對本次維修進行驗收及評價。維修報單列表如圖2a所示。設備管理人員通過對設備在一定時間段的維修頻次、故障原因、報修部門進行統計，可分析設備維修頻次高、報修較多的類別和科室，為院領導及使用部門負責人提供決策支持。

圖2 APP報修狀態和維護巡檢界面

3.3 維護巡檢質量控制模塊

該模塊是目前該手機APP軟件的最重要功能模塊。維護巡檢流程包括巡檢計劃制定、實施和驗收三個步驟。同時可顯示歷史巡檢記錄。巡檢流程的制定和實施由設備管理和維修人員進行，驗收要求由臨床科室人員進行并確認。在進行巡檢計劃制定時，根據設備管理制度，按照不同設備的維護巡檢周期，通過多種方式查詢并批量選定需要巡檢的設備，制定計劃巡檢的日期。計劃制定后，在需要巡檢的每一臺設備基本信息項下可顯示巡檢日期、制定人的姓名和科室。

巡檢實施階段，該工作由設備維修工程師進行。手機APP軟件可記錄實施詳情，包括實施時間、實施科室和實施人。巡檢詳情，見圖2b。當確認巡檢開始，系統即記錄開始時間，手機頁面上宣示的巡檢要素有以下幾個方面。

（1）安全要素。引線、插頭、連接器有無氧化或破損；接地電阻或漏電電流是否正常；機械連接部件有無松動、脫落、破裂。

（2）外觀要素。外觀是否整潔、無缺陷；按鈕、按鍵、開關是否松動或破損；導聯、探頭、電極或管道是否連接正常；附件有無短缺。

（3）性能要素。自檢能否通過；基本功能是否正常；數據結果有無明顯差異；記錄器、顯示燈是否正常；報警功能是否正常；電池是否可用；潤滑加油；管道、過濾網清潔；機內、機外灰塵清除。每項下設四個選項：合格、修復、可用和待修。巡檢時判定每一項的巡檢結果，完成后進行保存（圖3a）。對于計劃的完成情況，系統設有驗收步驟，可單項驗收，也可批量驗收，驗收時記錄驗收時間、驗收科室及驗收人姓名。驗收人需手寫簽名確認，完成整個巡檢流程。巡檢歷史記錄可回看（圖3b）。整個巡檢流程同步寫入內網數據服務器中，并可在電腦端進行調用和查詢。

圖3 APP巡檢記錄和巡檢歷史記錄界面

3.4 效益分析模塊

設備運行相關數據可供設備效益分析使用，尤其是中大型醫用設備的收益情況。在內網醫學裝備管理系統中有專門的模塊進行設備的效益分析，包括效能分析、能耗統計、運行監測，可查閱設備開關機時間、使用時長、開機率、電流波動、電量統計等。同時支持手動數據輸入和對接醫院信息系統、醫學影像信息系統（Picture Archiving and Communication Systems，PACS）等管理系統直接進行數據抓取。直接抓取數據的方法為通過PACS廠家提供相應設備的軟件接口，并封裝成可讀文件，如pacs33.dbo，通過醫學裝備管理系統調用該文件，根據日期和設備編碼兩個關鍵字將其中有用的關鍵字重新定義和取出，并建立一個臨時表，將替換完關鍵字名稱的數據存入表中（圖4a）。

圖4 效益分析模塊描述

手機APP設有效益分析模塊，包括效益詳情、歷史統計報告和維修成本三個選項（圖4b）。院領導可通過該模塊掌握設備盈利情況，為老舊設備報廢，新增設備采購的需求提供理論依據。并可幫助醫院提高資源利用率，減少不必要費用支出，避免設備閑置、資源浪費等情況出現。

4 系統可靠性分析

4.1 數據可靠性

手機APP設備管理軟件數據庫采用定時備份的機制，數據庫備份默認保留近30 d，由服務器在業務負載較低的時間自動執行備份機制，對業務系統影響小，并無須人為因素干預，安全、快捷、簡單。同時，該APP軟件可同步內網醫學裝備管理系統數據庫和功能授權，登錄時進行數據查詢權限檢查，并防止偽造身份和越權數據訪問，確保各崗位人員只能查看自身工作相關的數據。對于敏感數據可加密傳輸，防止數據被竊聽或篡改[12]。

4.2 應用可靠性

手機APP設備管理軟件的各個子應用服務的可靠性由Spring Cloud微服務架構予以保障，其將一個完整的應用從數據存儲開始垂直拆分成多個不同的服務，每個服務都能獨立部署、獨立維護、獨立擴展，服務與服務間通過RESTful API的方式互相調用。當系統中有少量應用服務器因意外而停用時，其他應用仍然能夠繼續提供服務，從而保證了應用的可靠性。與此同時，因意外而停用的服務狀態可以被運維服務監控到，從而可以快速處置。

5 應用效果與分析

手機APP設備管理軟件在實際應用中可與我院電腦版設備管理系統報修巡檢信息進行實時交互、數據互用，實現了醫療設備維護巡檢全過程的融合狀態。

該軟件在2018年初投入使用后，報單列表顯示的設備全部報修為2500余次，包括了軟件未啟用前電腦版醫學裝備管理系統的報修數據，其中手機APP軟件啟用后為1700余次。電腦版管理系統無法實時記錄維護巡檢過程，手機APP軟件啟用后完成并記錄的設備維護巡檢過程為1400余次，涉及全院在用醫療設備，并已同步寫入電腦版管理系統（表1）。由電腦版管理系統統計的2017年開始每季度的設備報修率柱狀圖（圖5）。

表1 2018年1月—2019年6月設備巡檢統計

圖5 2017年1月至2019年6月設備報修率季度統計

從圖5中可以看出，在2018年正式使用手機APP軟件后，通過比較2017年、2018年和2019年不同季度的設備報修率即故障率，發現每個季度的設備故障呈現逐年下降趨勢，這說明設備的維護巡檢保養工作通過計劃制定、實時記錄維護過程、驗收管理等實施良好，規范了設備維護巡檢保養制度及過程，有效降低了設備的故障率，延長了設備的使用壽命，提升了設備管理科室軟實力，進而為醫院創造更好的經濟效益與社會效益[13-15]。

同時，該軟件方便了設備科與臨床使用科室進一步雙向管理并共同監控醫療設備運行情況。設備科工程師可以隨時隨地查看臨床科室設備報修情況，包括報修科室、設備報修數量、未處理報修單、已處理報修單。所有報修可以做到及時報修、及時響應。

6 總結與展望

醫用設備是醫院的重要資產，維護其正常運行，及時迅速對故障作出反應并及時維修是醫院設備管理的重要內容。因此，醫院設備管理APP系統的應用，可以有效地實現醫療設備維修維護巡檢的移動化、現場化管理，是設備管理信息化和便捷化的有效手段，是我院醫學裝備管理系統內網的有效補充。在該軟件中，設備維護巡檢要素為通用型，尚未根據不同設備的特點制定巡檢內容，也未涉及使用的巡檢工具。為進一步做好做細設備維護巡檢工作，利用手機APP現場操作和記錄的便利性，后期將針對不同種類設備的特點進行個性化的維修維護和巡檢要素設計，并將發現的問題進行統計和處理，完善重要醫療設備個性化維修和巡檢內容，確保這些設備的正常運行，充分體現應用手機APP工具進行設備維護巡檢的使用價值。

手機APP效益分析模塊界面設有效益詳情、歷史統計報告和維修成本三個選項。因設備運行記錄數據量巨大，我們電腦版管理系統的效益分析尚需要根據各類不同數據進行半人工統計，因此我們尚在完善設備效益分析統計結果同步至手機APP工作，以方便移動化、實時化的查詢。同時，我們在APP設計時預留了設備定位等功能模塊[16]，在醫院對相應設施進行鋪設和改造后可實現該功能，以實現對設備實時定位、電子圍欄、軌跡記錄、異常報警等功能，通過簡單操作即可掌握設備實時情況與位置，特別是急救與生命支持類設備，為應急預案執行提供支持，從而進一步加強醫院設備的精細化管理。