基于多模式數據采集的醫療設備數字化管控平臺建設及應用

摘要：目的：通過建設全院醫療設備數字化管控平臺，發掘醫療設備管理數據應用價值，提高醫療服務質量。方法：通過多模式數據采集，構建全院級的醫療設備數字化管控平臺，建立統一的數據接口，整合共享醫療設備數據，實現醫療設備平臺化管理。結果：通過醫療設備數字化管控平臺的建設，積累醫療設備數據池，結合醫療數據分析模型進行分析，實現設備運行狀態的實時可視化、場景化管理。結論：醫療設備數字化管控平臺建設真正實現了為醫療數據賦能，助力醫院高質量發展的目標。

關鍵詞：多模式數據采集；醫療設備；數字化管控

一、引言

醫療設備在醫療診療過程中占有十分重要的地位，但醫療設備品牌型號繁多，數據接口不統一，難以實現對設備數據的統一信息化采集與應用，長久以來醫療設備數據往往是通過紙質記錄或者單機方式對信息進行傳遞和存儲。為了有效采集醫療設備數據并對數據加以有效利用，使醫療設備數據能夠提供多維度的信息來支撐臨床醫療和醫院管理，將通過分析各設備產生數據的方式，采用多模式數據采集手段對醫療設備數據進行信息化采集，建設全院醫療設備數字化管控平臺。該平臺將實現跨平臺、跨科室的醫療設備數據互連，確保不同品牌設備、不同應用、不同協議連接，提高臨床工作效率、質量及醫院精細化管理水平。

二、全院醫療設備數字化管控平臺框架設計

（一）設計思路與平臺架構

通過多種模式采集醫院現用醫療設備使用數據。針對不同設備，采用物聯網數據采集和圖文識別信息化采集兩種方式進行數據采集，匯集形成全院醫療設備數據綜合共享平臺（圖1），并與醫院現有業務系統對接，以可擴展標記語言（XML）或JSON方式實現數據共享。

（二）建設范圍

醫療設備數字化管控平臺采用多模式采集方法，根據產生信息方式及臨床業務需求，采用物聯網數據采集和圖文識別信息采集兩種技術獲取設備數據，實現急救監護類設備和特殊醫技檢查類設備的數據采集及共享集成。

1.急救監護類設備

利用物聯網采集技術，接入包括中央站、監護儀、呼吸機等10余項急救監護類設備，實現監測數據實時采集，通過ESB標準接口實現設備數據、波形信息的共享，并實現與急診分診、移動護理等系統的數據集成。

2.特殊醫技檢查類設備

利用圖文識別信息采集技術手段進行數字化解析，接入包括呼吸科、神經內科、耳鼻咽喉科等科室在內的肺功能儀、支氣管鏡、睡眠監測、肌電、腦電、腦血流圖、聽力計、眩暈診斷儀等20余項設備，實現特殊功能檢查電子報告統一歸檔，并對報告內容進行數字化解析，以XML格式推送各業務系統進行數據互通共享，實現電子病歷系統共享調閱和引用，推進無紙化建設進程。

三、關鍵技術

（一）基于物聯網技術的數據采集

通過信息采集器與醫療設備進行連接，從RS233接口或RJ45接口對設備數據進行實時采集，并經由醫院內部網絡進行數據傳輸，通過后臺對數據解析獲取醫療設備運行數據（圖2）。此技術適用于急救監護類設備，如呼吸機、監護儀、麻醉機等。圖2 物聯網模式采集的流程圖

（二）基于圖像識別技術的數據采集

通過信息化手段對醫療設備狀態進行監測，當設備完成檢查并產生報告時，從設備輸出端口獲取相關圖像信息并生成電子化報告，對報告內容進行光學字符識別（Optical Character Recognition，OCR）。OCR是對文本資料的圖片信息進行分析、識別處理、獲取文字及版面信息的過程，判斷漢字的標準編碼，轉化為字符型數據來提取報告中的關鍵信息，并以XML形式與相關業務系統進行數據共享（圖3）。

該采集技術適用于特殊醫技功能報告檢查設備數據采集，如肺功能儀、肌電圖儀、腦電圖儀、睡眠監測儀等。

為適應醫院環境，平臺所使用的圖像識別技術有兩大創新之處。

1.數字化生成圖像源，避免因拍攝問題導致識別率降低

圖像識別的正確率與識別對象的圖像質量有直接關系，通過拍攝和掃描生成的圖像文件存在像素、角度、明暗等不確定因素，會導致圖像識別率、準確度降低。管控平臺通過數字化生成圖像技術，可以在報告產生時同步生成圖像源文件。該文件基于計算機程序生成，有別于通過拍攝掃描獲取的圖像，可以做到每份報告大小、角度、明亮、像素幾乎完全一致，顯著提高圖像識別的準確性和穩定性，識別效率高。

2.本地部署圖像識別，保障醫療信息安全

醫學報告中包含患者隱私信息和診療信息，如果采用云端圖像識別方式，存在敏感信息泄露的安全風險，甚至引發敏感信息流出境外的嚴重安全事故。管控平臺所用的圖像識別程序是基于現有成熟OCR技術開發的軟件，可以部署在院內服務器使用，所有數據只保留在醫院本地，無須通過任何形式與互聯網連接，確保醫療信息安全。

四、應用效果

（一）建設效果

1.推動醫院信息化建設，實現全院醫療設備數據采集

管控平臺以JSON格式保存急救監護類、功能檢查類等設備的原始數據，以圖片格式保存檢查圖形，形成統一標準的醫療設備數據池，有助于醫院補齊在醫療行為中各類醫療設備運行產生的不同維度數據。

2.推進檢查報告無紙化，提升電子病歷等級

平臺通過信息化手段采集數據，形成可被數字化存儲的電子報告，在醫院各業務系統內調閱共享，極大提高信息傳遞效率和數據保存的安全性。

3.減少醫療差錯，提升工作效率和工作質量

醫護人員通過移動護理終端設備，將患者與監護設備進行綁定，后臺對設備進行實時采集，獲取患者生命體征數據，并在護理PDA呈現，相關監護波形圖亦可在護士工作站中進行展示。

4.可視化共享平臺，助力醫院高質量發展

通過采集設備數據，針對不同種類設備進行關鍵數據的統計與分析，實現相關數據的可視化展示，實現醫療設備信息的全生命周期采集，實時掌握設備運行效率，提升醫院精細化管理水平，助力公立醫院等級評審和績效考核。

5.網上報告查詢，提升患者滿意度

通過醫院微信公眾號，患者在線即可查閱各類檢驗檢查報告，包括特殊類檢查報告，如腦電圖報告、肌電圖報告、睡眠監測報告、肺功能報告、一氧化氮測定報告等。

（二）平臺特點

1.標準化采集方式，突破不同品牌的技術壁壘

醫療設備品牌型號多，而各品牌之間又存在技術壁壘，因此導致數據采集困難的問題。為了突破不同品牌之間的技術壁壘，采用國際統一技術標準——HL7數據標準和TCP通信傳輸控制協議——對設備數據進行采集與解析，使不同品牌型號的設備數據在同一平臺匯集變為現實。

2.統一化管理，實現醫療設備信息可追溯

通過對醫療設備數據的采集與解析，建立全院級的醫療設備數字化管控平臺，實現對醫療設備數據的統一歸檔與共享。管控平臺涵蓋設備的資產信息、設備使用情況、患者診治信息等多維度數據，滿足醫院設備管理、設備績效分析、患者數據查詢等各種應用場景的需求。

五、結束語

（一）在社會效益方面

基于醫療設備數據信息，加強醫療設備數字化管理，有助于提高醫療效率和質量，助力醫院高質量發展；提升醫院整體信息化水平，優化就診流程；提升患者滿意度，構建良好的醫患關系。

（二）在經濟效益方面

通過大數據分析可以提前預警設備潛在風險和故障，為構建醫院設備信息化建設提供統一的數據標準和接口標準，實現醫院不同業務系統與集成平臺的有效集成與信息共享，實現臨床信息一體化應用。

（三）平臺建設的下一步規劃

將大型醫療影像設備、重癥監護類設備作為下一階段建設規劃，納入平臺統一管理，進一步提高平臺對醫療設備數據采集的覆蓋范圍。對接入平臺的醫療設備數據進行脫敏處理，按類細化數據顆粒度，為臨床科研、器械研發等提供原始數據積累。

作者單位：范晨皓 上海市同仁醫院、上海交通大學醫學院附屬同仁醫院信息科

參考文獻

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