中小型醫(yī)療機構(gòu)設(shè)備維修多平臺全流程管理系統(tǒng)的設(shè)計及應(yīng)用

唐健豪，孔令茵，王肖文，何麗君，劉亮，黃智（通信作者）

佛山市第一人民醫(yī)院醫(yī)療設(shè)備科 （廣東佛山 528000）

隨著科技的發(fā)展和人們健康需求的增大，醫(yī)療設(shè)備的種類和數(shù)量大幅增加。醫(yī)療設(shè)備管理已成為醫(yī)療質(zhì)量管理、醫(yī)療風(fēng)險防范和醫(yī)療成本控制的重要一環(huán)[1]。因此，我國各級醫(yī)院醫(yī)療設(shè)備管理已經(jīng)由以往的手工管理逐漸向計算機綜合管理轉(zhuǎn)變[2]，向信息化和多樣化轉(zhuǎn)變。

大型醫(yī)療機構(gòu)均已逐步開展數(shù)字化的醫(yī)療設(shè)備全生命周期管理，一般依托醫(yī)療機構(gòu)原有的管理系統(tǒng)建立信息化管理系統(tǒng)[3-5]。然而，中小型醫(yī)療機構(gòu)卻存在人手和資金短缺、設(shè)備信息化投入比例低和維修工程師數(shù)量不足等問題[6]；此外，臨床科室常采用電話報修和填寫紙質(zhì)申請單等傳統(tǒng)手段，容易存在電話漏接和單據(jù)確認(rèn)拖延等流程方面的問題，從而導(dǎo)致設(shè)備維修滯后。設(shè)備報修的信息化有助于提高維修效率[7]，醫(yī)療服務(wù)體系建設(shè)的方方面面都需要信息技術(shù)的支撐和推進(jìn)[8]。因此，中小型醫(yī)療機構(gòu)亟需成本較低、簡單有效的管理系統(tǒng)，進(jìn)而實現(xiàn)醫(yī)療設(shè)備維修的全流程管理。

醫(yī)療設(shè)備維修工具常與醫(yī)療設(shè)備接觸，較少根據(jù)各科室的風(fēng)險等級分類，表面易感染多種病原菌，存在交叉感染的風(fēng)險[9]。隨著醫(yī)院感染工作的要求越來越高，維修工程師需要采用更科學(xué)、便捷的防護(hù)措施[10]。在此背景下，本研究基于微信小程序、微信公眾號、安卓平板電腦應(yīng)用程序、云服務(wù)器和Windows 桌面程序設(shè)計了一款醫(yī)療設(shè)備維修多平臺全流程管理系統(tǒng)，涵蓋設(shè)備維修、計量和檔案管理等功能，同時設(shè)計了消毒維修工具車，旨在為維修工具和轉(zhuǎn)運設(shè)備提供消毒空間，降低設(shè)備維修工程師的醫(yī)院感染風(fēng)險。

1 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計

1.1 系統(tǒng)架構(gòu)

該系統(tǒng)由微信小程序、企業(yè)微信號、安卓平板電腦應(yīng)用程序、阿里云服務(wù)器和Windows 桌面程序組成多平臺系統(tǒng)。各平臺功能為：（1）微信小程序供臨床科室報修人員使用，提供報修及其流程查詢服務(wù)；（2）維修工程師綁定企業(yè)微信號，接收臨床科室通過微信小程序發(fā)送的報修信息；（3）安卓平板電腦應(yīng)用程序由維修工程師使用，具有設(shè)備查房、臨床科室報修現(xiàn)場處理記錄和消毒維修工具車的器械消毒控制功能；（4）阿里云服務(wù)器負(fù)責(zé)存儲數(shù)據(jù)和圖片，并向其他平臺提供數(shù)據(jù)連接；（5）Windows 桌面程序由設(shè)備科管理人員使用，可進(jìn)行設(shè)備報修管理、計量管理和維修發(fā)票管理。系統(tǒng)總運行架構(gòu)見圖1。

圖1 系統(tǒng)總運行架構(gòu)圖

2 平臺端軟件設(shè)計

2.1 云服務(wù)器

該系統(tǒng)使用阿里云服務(wù)器ECS，部署了Apache 服務(wù)，使用了PHP7.4.10、MySql5.7.31 和Python3.5.3，其中，PHP 為云服務(wù)器與微信小程序的握手接口提供腳本支撐，實現(xiàn)從服務(wù)器讀取設(shè)備信息、維修編號和維修時間的功能；云服務(wù)器同時部署MySql 數(shù)據(jù)庫，建立設(shè)備維修信息表、發(fā)票信息表、設(shè)備信息表和設(shè)備計量信息表，以提供數(shù)據(jù)存儲服務(wù)。阿里云服務(wù)器軟件配置見表1。

表1 阿里云服務(wù)器軟件配置

2.2 微信小程序

微信小程序適用于安卓和iOS 平臺，系統(tǒng)內(nèi)存占用率較低，具有無須安裝、使用便捷、跨平臺的優(yōu)點[11-12]。小程序通過連接阿里云服務(wù)器，實現(xiàn)臨床科室報修流程電子化功能（小程序功能見圖2，小程序主界面見圖3A）。微信小程序事件過程通過JavaScript 實現(xiàn)業(yè)務(wù)處理和與服務(wù)器的交互，以JSON 格式傳輸數(shù)據(jù)。小程序工作流程如下。（1）獲取維修編號：報修界面見圖3B，通過PHP 腳本（wxno.php）檢索MySql 設(shè)備維修信息表，根據(jù)表格的最后一行維修序號生成下一個維修編號，作為當(dāng)前報修申請的唯一維修編號，并跟隨維修設(shè)備的整個流程。（2）查詢設(shè)備信息：設(shè)備維修小程序具有調(diào)用攝像頭并識別二維碼和條形碼接口的功能，在獲取報修申請的維修編號后，臨床科室掃描設(shè)備資產(chǎn)卡上的二維碼或條形碼獲取設(shè)備編碼；通過PHP 腳本（readsbxx.php）將設(shè)備編碼發(fā)送至云服務(wù)器，檢索云服務(wù)器MySql 數(shù)據(jù)庫的設(shè)備信息表，查詢該設(shè)備的信息，并發(fā)送至用戶的微信小程序。（3）填報故障信息：臨床科室將設(shè)備故障情況填報后，小程序通過PHP 腳本（readyh.php）將設(shè)備具體的故障信息發(fā)送寫入云服務(wù)器的MySql 設(shè)備維修信息表。（4）簽字確認(rèn)：臨床科室確認(rèn)填報無誤后，小程序跳轉(zhuǎn)至簽字界面（圖3C），用戶在簽字區(qū)域簽名后按下“發(fā)送”，微信小程序便通過PHP 腳本（uploadimg.php）將簽名圖片以PNG 格式發(fā)送至云服務(wù)器的維修簽名文件夾內(nèi)儲存。（5）查詢維修情況：臨床科室以科室號為索引，在小程序中查詢，通過PHP 腳本（wxjd.php）從云服務(wù)器的MySql 數(shù)據(jù)庫設(shè)備維修信息表可獲取該科室未完成的設(shè)備維修信息，見圖3D。維修進(jìn)度查詢代碼wxjd.php 代碼如下：

圖2 微信小程序功能圖

圖3 微信小程序

2.3 企業(yè)微信號

企業(yè)微信號具有維修工程師接收維修信息的功能。我們可使用Python 以60 s/次的頻率對云服務(wù)器MySql 數(shù)據(jù)庫的設(shè)備維修信息表進(jìn)行查詢，如查詢到報修狀態(tài)為初始報修的維修項目，則將該項目的詳細(xì)信息發(fā)送至企業(yè)微信號，同時將該報修項目的報修狀態(tài)更改為“已通知工程師”。報修信息通知界面見圖4。

圖4 企業(yè)微信號報修信息界面

2.4 安卓平板電腦應(yīng)用程序

安卓平板電腦應(yīng)用程序使用AndroidStudio 開發(fā)，實現(xiàn)維修過程的全程視頻記錄、設(shè)備的業(yè)務(wù)查房、設(shè)備計量檔案的電子化查詢功能。維修工程師從企業(yè)微信號接收科室維修信息后，隨身攜帶安卓平板電腦到臨床科室進(jìn)行設(shè)備的現(xiàn)場維修，如需攜帶較多維修工具或轉(zhuǎn)運設(shè)備，則維修工程師可使用消毒維修工具車輔助，可將安卓平板電腦放置在消毒維修工具車上，見圖5。安卓平板電腦通過藍(lán)牙連接，控制和記錄消毒維修工具車的消毒功能，消毒維修工具車可對維修后的維修工具或轉(zhuǎn)運的設(shè)備進(jìn)行紫外線消毒。

圖5 消毒維修工具車結(jié)構(gòu)示意圖

安卓平板電腦應(yīng)用程序可為維修工程師提供維修過程的查詢和記錄，主界面見圖6A，工作流程如下：（1）維修前，使用華為HMS Scankit 掃碼服務(wù)進(jìn)行二維碼掃描[13]，安卓平板電腦通過電信物聯(lián)卡與阿里云服務(wù)器進(jìn)行實時通信，訪問MySql 數(shù)據(jù)庫的設(shè)備維修表，查詢報修信息、以往維修記錄和設(shè)備檔案（包括設(shè)備計量報告和設(shè)備基本信息）；（2）維修時，安卓平板電腦可調(diào)用平板攝像頭功能拍攝維修照片，并使用FTP 服務(wù)暫存到阿里云服務(wù)器上，界面見圖6B，此外，我們可通過安卓平板電腦查閱該設(shè)備的維修手冊，通過網(wǎng)絡(luò)通信聯(lián)絡(luò)廠家進(jìn)行維修指導(dǎo)；（3）維修后，在安卓平板電腦填寫故障原因與維修手段，完善維修記錄，待臨床科室確認(rèn)維修成功后，通過SignatureView.java 的引用在安卓平板電腦手寫簽名，簽名后以PNG 圖片格式發(fā)送至云服務(wù)器儲存。

圖6 安卓平板電腦應(yīng)用程序

FTP 上傳的代碼如下：

安卓平板電腦被安裝在消毒維修工具車的前端，使用強磁吸固定。消毒維修工具車為維修工程師到臨床科室現(xiàn)場維修提供了便利，為轉(zhuǎn)運設(shè)備和維修工具提供了獨立的消毒空間，方便工具重復(fù)使用，降低設(shè)備轉(zhuǎn)運的感染風(fēng)險[14]。該工具車分為上下兩層，最底層為消毒箱，其由12 V 100 AH的鉛酸蓄電池、12 V 的LED 紫外線消毒燈管和ESP32 主控板組成。該工具車的ESP32 主控板分為電源部分、ESP32 主控和繼電器部分3 個部分。其中，電源部分由7805 三端穩(wěn)壓和ASM1117-3.3 組成，因整體主控功率不高，7805 三端穩(wěn)壓將電壓由12 V 轉(zhuǎn)換為5 V，為繼電器和ASM1117-3.3 供電。由于ESP32 供電電壓為3.3 V，ASM1117-3.3 將電壓由5 V 轉(zhuǎn)換為3.3 V 為ESP32 供電。ESP32 的IO2 引腳控制繼電器的開關(guān)，繼電器規(guī)格為5 V 10 A。LED紫外線消毒燈接在繼電器的兩個連接腳上，由其控制紫外線燈的開關(guān)。維修工程師可在安卓平板電腦上設(shè)置消毒時間，通過藍(lán)牙與ESP32 通信，控制繼電器的開關(guān)，使紫外線燈在設(shè)定的時間內(nèi)運行。

ESP32 主控板使用arduino ide 編譯，代碼如下：

2.5 Windows 桌面程序

Windows 桌面程序使用C#開發(fā)語言。相較于大型醫(yī)療機構(gòu)開發(fā)系統(tǒng)常用的B/S 結(jié)構(gòu)，中小型醫(yī)療機構(gòu)設(shè)備維修管理人員較少，且工作崗較固定，對B/S 結(jié)構(gòu)系統(tǒng)醫(yī)院內(nèi)網(wǎng)訪問的便利性優(yōu)勢[15]需求度較低。而C#結(jié)構(gòu)的桌面程序便于接入其他硬件，為增加票據(jù)和合同記錄的高拍儀、二維碼掃碼槍、各種質(zhì)控設(shè)備和自研設(shè)備的接入提供了可能。

Windows 桌面程序主要處理科室報修的維修信息、維修工程師的業(yè)務(wù)查房信息和設(shè)備的檔案管理（包括計量管理和維修發(fā)票管理），其中，設(shè)備維修管理界面見圖7A。Windows 桌面程序使用C#語言編譯，主要功能為：（1）讀取云服務(wù)器MySql 數(shù)據(jù)庫的維修信息，使用FTP 服務(wù)下載報修圖片和科室確認(rèn)簽名，可上傳計量PDF 文件、維修信息和發(fā)票信息到云服務(wù)器MySql 數(shù)據(jù)庫；（2）使用Microsoft Office Interop Word 生成Word 模板，實現(xiàn)報修表格的快速打印，縮短審批流程；（3）連接霍尼韋爾USB 掃描槍掃描電子發(fā)票的二維碼信息區(qū)，使用USB 口轉(zhuǎn)串口快速讀取填報電子發(fā)票信息，維修發(fā)票管理界面見圖7B。

圖7 Windows 桌面程序

3 應(yīng)用效果

該系統(tǒng)在A 醫(yī)院試運行，采集系統(tǒng)使用前35 個工作日和使用后35 個工作日的報障情況，并采用SPSS 26.0 統(tǒng)計軟件計算系統(tǒng)使用前后每日報修數(shù)的雙樣本t檢驗，以及系統(tǒng)使用后電話報修比例與工作日天數(shù)的Pearson相關(guān)性。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，系統(tǒng)使用前35 個工作日內(nèi)總報修數(shù)為111 例（全部為電話報修），系統(tǒng)使用后35 個工作日內(nèi)總報修數(shù)為120 例，系統(tǒng)使用前后的報修數(shù)無顯著差異（t=-0.77，P=0.44），表明系統(tǒng)對科室報修無顯著影響。其中，系統(tǒng)使用后35 個工作日內(nèi)的電話報修為23 例，且電話報修比例隨工作日天數(shù)顯著下降（r=-0.70，P=2.35×10-6），表明科室對增加微信小程序報修接受度和使用意愿良好，見圖8。

圖8 系統(tǒng)使用后電話報修比例與工作日天數(shù)的相關(guān)性

總之，設(shè)備維修多平臺全流程管理系統(tǒng)實現(xiàn)了設(shè)備維修全流程的記錄可追溯；消毒維修工具車提高了維修工程師工作的安全水平，使設(shè)備維修管理更規(guī)范，同時簡化了申請工作流程，提高了維修效率；使用微信小程序的用戶體驗良好，系統(tǒng)使用后未對臨床科室報修造成顯著影響，并逐漸替代了電話報修，便于臨床科室報修和維修工程師響應(yīng)。該系統(tǒng)采用多平臺構(gòu)建，組合結(jié)構(gòu)簡單，開發(fā)難度和運維成本較低，適用于中小型醫(yī)療機構(gòu)。此外，該系統(tǒng)為自主開發(fā)，便于其他硬件接入和功能開發(fā)，為醫(yī)療機構(gòu)未來的信息化建設(shè)提供便利。