基于物聯網技術的醫院在用醫療設備智能租賃系統設計與應用研究

肖龍坤 廖建清 洪毅姜 顏志堅*

隨著醫療衛生事業的快速發展和醫療技術水平的提高，醫療設備在醫療機構臨床業務開展中占據著不可或缺的地位[1]。醫療機構內醫療設備成本歸屬臨床科室獨立核算，存在設備閑置、囤積、缺失、私有化、租借屏障及購置重復等問題，增加了科室成本，限制科室醫療技術的發展，還造成醫療資源浪費。為此，本研究設計基于物聯網技術的醫療設備智能租賃系統，合理化地分配醫療設備資源，提高設備管理效率。

1 醫療設備智能租賃系統設計

1.1 系統框架

醫療設備智能租賃系統是網絡科技和物聯網等多項技術相結合的產物，該系統以計算機網絡通信為基礎，采用二維碼+物聯網射頻識別(radio frequency identification，RFID)技術，使用Web和微信小程序作為用戶操作端，以RFID智能租賃柜為主要硬件管理端，設置租賃管理、設備全生命周期管理、設備檔案管理、系統權限管理及報表管理等功能模塊[2]；以租賃管理為核心，展開其他相關模塊功能，實現醫療設備全生命周期管理、租賃管理、數據管理、用戶管理以及系統設置等功能[3]。醫療設備智能租賃系統框架見圖1。

圖1 醫療設備智能租賃系統框架

1.2 開發環境

醫療設備智能租賃系統依托醫院內部局域網和外部互聯網，基于瀏覽器與服務器(browser/server，B/S)模式架構設計，采用Java語言和MySQL數據庫，運用物聯網RFID感應和數據庫應用等技術，構建模塊化和智能化的系統結構[4]。系統服務器置于醫院信息交換平臺，更加專業安全，經辦人員通過遠程操作和監控。瀏覽器作為客戶端的零安裝和零維護，通過互聯網同數據庫進行數據交互，充分顯示基于B/S架構的系統優越性。醫療設備智能租賃系統網絡見圖2。

圖2 醫療設備智能租賃系統網絡拓撲圖

1.3 系統組成

醫療設備智能租賃系統由硬件系統、軟件系統和數據庫系統組成，其中數據庫內嵌醫療機構內外網服務器[5]。軟件系統由Web端、微信小程序及智能柜集成系統組成，通過軟件系統可進行租賃設備查詢、租賃預約、全生命周期管理等業務操作和管控流程可視化，能實時查看設備狀態、租賃狀況、計量質量控制及預防維修等情況，并可通過各類數據進行設備運行狀態評估，輔助決策[6]。硬件系統(即感知層)主要由智能租賃柜、RFID電源鎖、RFID設備標簽、RFID身份手環、終端微型機以及RFID標簽打印機組成。系統通過基于物聯網技術的硬件設施實現租賃管理閉環管控，打造租賃管理數據交互基礎，打破傳統醫療機構設備管理的局限性，提高醫療設備資源管理水平，促進設備資源分配均衡化。

1.4 安全防護

醫療設備智能租賃系統根據用戶角色進行權限控制，同時實施數據加密與網絡安全審計等保障措施[7]。①按照數據庫管理權限、登錄權限和資源管理權限進行系統權限劃分；②醫療機構信息科負責保障系統的安全運行，由網絡安全審計系統通過旁路方式，監聽捕獲并分析網絡數據包，還原完整的網絡協議和原始信息數據，通過設置策略規則，準確記錄網絡訪問時間、互聯網協議(internet protocol，IP)地址、域名、服務器及端口號等關鍵信息，智能地判斷出網絡異常行為；③結合醫療機構網絡防病毒系統，能在第一時間內實現病毒的預防、檢測、定位、清除和隔離，阻止病毒進入網絡和計算機系統[8]；④系統與數據做物理隔離，數據交互連接，均需經防火墻處理，且系統定時備份。

2 醫療設備智能租賃系統應用

臨床科室通過醫院智能租賃系統，可隨時租賃所需的醫療設備，共享醫院醫療設備資源，提高通用醫療設備資源的有效使用，緩解設備采購需求。

2.1 智能租賃

醫療設備智能租賃系統租賃流程涵蓋設備采購、租賃和報修與報廢環節。醫療設備智能租賃系統整體流程見圖3。

圖3 醫療設備智能租賃系統流程

(1)設備采購。由采購部和醫療設備管理委員會進行技術和臨床評估后，進行設備采購，安裝調試，經采購部進行質量控制檢測合格后，錄入醫療設備智能租賃系統，并發布租賃信息，同時將設備存入智能租賃柜。

(2)設備租賃。其流程為：①采購部(醫療設備租賃中心)根據通用醫療設備租賃庫存情況，在醫療設備租賃管理系統發布租賃設備庫及配置情況，由智能租賃柜RFID自動識別更新可租賃設備狀態和清單；②臨床科室根據科室需求，在小程序或Web系統端進行租賃設備查詢和租賃預約，預約成功后，科室人員憑RFID識別手環到智能醫療設備租賃柜進行RFID身份識別，自動開柜領取設備，按照請領時間開始計時收費，同時開始租賃收費計時；③科室設備使用完畢后，送至采購部智能醫療設備租賃柜，憑RFID識別手環進行身份識別，根據操作指示存入智能租賃柜指定柜箱，智能租賃柜通過RFID識別技術自動識別歸還設備信息，確認歸還，停止計時收費。

(3)報修與報廢。醫療設備智能租賃系統以租賃為核心，同時還能根據設備狀態進行全生命周期管理，包括故障維修、質量控制、保養及計量等工作[9]。①設備租賃過程中出現故障問題，可根據操作指示進行設備報修；②系統能根據設備計量、質量控制、預防性保養等相關工作周期，進行自動提醒；③管理人員通過系統對醫療設備進行報廢操作。所有全生命周期管理記錄電子存檔至醫療設備租賃系統，形成醫療設備閉環質量控制，保障醫療設備使用安全有效[10]。

2.2 租賃收費標準

設備租賃收費標準由醫療機構設備管理委員會統一論證制定，其租賃收費標準計算為公式1：

醫院通用租賃收費的醫療設備中呼吸機和除顫儀等急救類設備實行3折收費。租賃收費設備的折舊年限一般為5年，年折舊費用=設備原值÷5；設備年維保費用采用5年帶保談判方式，通過采購談判，固定維保費用為設備原值的4%；工作日以250 d為標準。通用租賃醫療設備租用收費標準見表1。

2.3 服務保障

租賃設備由采購部統一提供租賃服務保障，采用原廠買保模式，維護成本由采購部統一支出，租賃科室均攤成本，大幅度減少了科室維護成本[11]。設備租賃采用月巡查、季保養和年質量控制三級保養，保障租賃設備使用安全，采購部技術工程師，每年通過租賃設備質量控制檢定，保障設備臨床使用安全，同時綜合評估租賃設備使用質量，作為租賃收費評估指標因素。

3 醫療設備智能租賃系統應用研究

3.1 應用效果

采用基于RFID物聯網技術的醫療設備租賃系統，實現醫療設備智能化租賃，通過RFID標簽、智能租賃柜及配套租賃系統，可實現24 h無人值守智能租賃，有效提高了醫療機構醫療資源利用率，節約醫院有限的人力物力，同時還能大幅度提升醫療機構應急保障能力。目前該系統上線使用運行良好，并取得良好的效益，達到了預期效果[12]。醫療設備智能租賃系統設備租賃管理界面見圖4。

表1 通用租賃醫療設備租用收費標準

表2 2019年設備租賃情況與租用率計算統計

圖4 設備租賃管理界面

3.2 效益分析

醫院醫療設備智能租賃系統于2019年1月正式投入試運行，投入租賃的醫療設備均為新購置設備，包括10臺輸液泵、10臺注射泵、10臺監護儀、5臺彩色多普勒超聲診斷儀、1臺除顫儀和3臺呼吸機共39臺設備，設備總價值90.18萬元。由于通用租賃設備折舊年限為5年，故前5年成本累計增長幅度較大，隨著折舊完成，設備僅需固定為4%的年維保費用，成本累計增長幅度隨之降低。租賃設備總成本及成本累計分析見圖5。

圖5 租賃設備總成本及成本累計分析

2019年租賃系統計算統計的設備租賃年總效益33 840.5元，除急救類設備外，其余設備租賃使用達標率＞66%，臨床科室對輸液泵、注射泵及監護儀等常用醫療設備需求量較大，且隨著對租賃系統使用的熟悉，月設備租賃率逐漸提高。除顫儀和呼吸機屬急救類設備，租用率較低屬正常情況，通過其他租賃設備盈利可補充該類設備的年成本。經一年的運行使用，智能租賃系統計算統計得出的設備租賃年效益為33 840.5元，凈利率為18.76%。2019年1-12月租賃設備租賃情況見圖6，2019年設備租賃情況與租用率計算統計見表2。

圖6 2019年1-12月租賃設備租賃情況

經過一年的醫療設備智能租賃系統租賃運行統計，醫療設備采取原廠保修方式，設備總體故障率＜5%，故障率計算為公式2：

維修時間為3 h內可完成故障維護，極大提高了設備租賃效率。同時由采購部工程師進行質量控制評價，租賃設備質量控制合格率達100%，設備使用安全性和穩定性得到充分保障。各類租賃設備性能情況統計見表3。

表3 各類租賃設備性能情況統計

4 討論

醫院智能租賃系統的使用，提高了通用醫療設備資源的有效利用，臨床科室設備采購需求得到了極大緩解。智能租賃系統的24 h無人值守功能，相比傳統租賃模式，提高了租賃設備的周轉率，減少人力成本支出，逐步得到臨床科室的肯定。設備成本由醫療機構先行支付，通過租賃費用，由各租賃科室分攤，提高設備使用率，增加醫療機構的設備成本收益。智能租賃系統維修費用采用買保模式，有廠家進行專業級維護維修，保障了設備使用質量，可極大提高醫療設備的安全性，降低設備故障率，延長設備使用壽命。

5 結論

醫療機構醫療設備智能租賃管理系統的建立，優化了醫療機構資源配置，提高醫療資源的有效使用率和合理分配，增加醫療機構的醫療設備成本效益，對智慧型醫療機構建設具有重要意義。