基于物聯網技術的手術室醫療設備管理系統建設與應用

【摘要】手術室醫療設備管理是提高手術室管理水平的關鍵因素。基于物聯網技術構建了瀏覽器/服務器（B/S）架構的新型手術室醫療設備管理系統。該系統提高了醫療設備的使用效率，大幅縮短了手術室醫療設備的盤點和調配時間，改善了醫護人員的使用體驗。后期應加強手術室醫療設備的規范操作，以實現實時預警控制，提升系統的智能化水平。

【關鍵詞】手術室；醫療設備管理；B/S架構；物聯網技術

中圖分類號：R197.324文獻標識碼：B

Construction and Application of Operating Room Medical Equipment Management System Based on Internet of Things Technology/JIN Yongchun， WANG Jie， XU Yunhua.//Chinese Health Quality Management，2025，32（2）：19-22

AbstractThe management of medical equipment in the operating room is the key factor to improve the management level of operating room. Based on the Internet of things technology， this study constructed a new operating room medical equipment management system with browser/server （B/S） architecture. The use of the system improved the utilization rate of medical equipment， greatly shortened the inventory and deployment time of medical equipment in the operating room， and improved the use experience of medical staff. In the later stage， the standardized operation of medical equipment in the operating room should be strengthened to realize real-time early warning control and improve the intelligent level of the system.

Key wordsOperating Room；Medical Equipment Management;B/S Architecture;Internet of Things Technology

Firstauthor's addressShanghai Chest Hospital， Shanghai Jiao Tong University School of Medicine， Shanghai， 200030， China

隨著醫療設備管理要求的提高和臨床應用場景的拓展，醫療設備的質量控制、風險監測及使用維護等越發重要。手術室醫療設備作為醫院設備管理的重要組成部分，直接影響患者的手術安全水平［1］。手術室醫療設備管理涉及多個環節，如操作使用、日常維護、故障修復及質量檢測等［2-3］。與其他科室不同，手術室醫療設備種類繁多、流動性大，資產盤點和管理效率面臨諸多挑戰［4］。

當前，大部分醫院對手術室醫療設備仍采用傳統的管理模式，即靜態管理方式，如造冊登記和手工標簽，這種方式過于依賴人工和手動操作，效率低下［5-6］。此外，手術室醫療設備管理還面臨維護人員專業水平不足等問題［7］。有研究［8-13］表明，信息化鏈式管理模式、微信平臺結合循證管理、目視化管理和二維碼識別技術、射頻識別技術以及智慧管理平臺等的應用，可顯著提升手術室醫療設備管理的效率和服務質量。上海市胸科醫院針對手術室醫療設備管理面臨的挑戰，構建了基于物聯網技術的手術室醫療設備管理系統。

1 手術室醫療設備管理系統構建

1.1系統設計

手術室醫療設備管理系統基于物聯網技術，使用射頻識別（Radio Frequency Identification，RFID）技術，結合遠距離無線電（Long Range Radio，LoRa）通信技術的低功耗特性，提出了醫療設備實時監控與管理方案。該方案可實現對手術設備的位置、工作狀態和使用率等信息的自動化監測。同時，系統可與醫院現有信息化系統實現互聯互通。

系統采用瀏覽器/服務器架構（B/S架構），瀏覽器作為客戶端，服務器作為服務端，具備可訪問性、維護性、可擴展性、系統可靠性、安全性和跨平臺性等優點［14］。此外，B/S架構的數據存儲在服務器上，通過加密算法進行數據傳輸，可有效防止數據泄露和非法訪問，增強數據的安全性。

1.2系統架構

系統采用分層架構模式，分為感知層、網絡層、平臺層和應用層四層結構，如圖1所示。

感知層主要負責原始數據的采集和初步處理，是整個系統的基礎。其通過安裝在醫療設備上的能效標簽、定位標簽以及環境監測器等裝置，收集醫療設備的基本使用狀態、位置變化、環境溫度和濕度等關鍵數據。

網絡層可實現數據的安全、高效傳輸。利用5G、藍牙、RFID、ZigBee、iBeacon等技術，以及遠距離低功耗通信技術手段，確保感知層所采集的原始數據都能被安全準確地收集并傳輸到平臺層。

平臺層是整個系統的數據處理和分析中心，主要通過云計算技術將網絡層傳來的數據進行集中存儲整合。同時，平臺層也要接收來自應用層的指令，利用先進的數據處理算法和管理策略，將整合后的數據以及分析結果反饋到應用層，從而幫助管理用戶更加直觀地掌握手術室醫療設備的綜合情況。

應用層主要對數據進行解釋、應用及反饋，可將系統功能直接展示給用戶，其中包含醫療設備的實時定位、能效監測、設備盤點、資產可視化、流程追溯等，滿足用戶的使用需求，方便用戶進行實時的設備狀態查詢和統計分析。同時，應用層設有設備維護的智能提示，可有效減少設備發生故障的風險，保障手術室醫療設備穩定運行。

1.3系統功能

系統具有信息查詢、一鍵盤點、定位與調配、數據分析與維修管理等功能。

（1）信息查詢。為確保系統的高效運作和使用安全，系統配置了一個專門的查詢界面，用戶可以輸入設備號或設備名稱等指令進行查詢。接到指令后，在數據庫中查找相應的設備信息，并即時響應，展示匹配的設備基本信息。通過系統信息查詢功能，不僅可以獲取醫療設備的基礎數據，還能借助設備信息對醫療設備進行精細化管理和維護。

（2）一鍵盤點。手術室醫療設備的管理效率在很大程度上取決于設備盤點的速度和準確性［15-16］。為了提高盤點效率和準確性，系統引入了一鍵盤點功能。在功能界面上，通過“一鍵盤點”按鈕實現快速訪問，進入界面后，系統自動啟動后臺盤點程序。通過RFID技術、條形碼和二維碼掃描技術，快速識別每件設備的名稱、型號、調用情況、具體位置、使用狀態以及維修狀態等信息。

盤點完成后，系統會生成一份實時的盤點報告。對比設備注冊清單與盤點報告，展示設備的丟失情況、位置異常、使用狀態及維修狀態等關鍵信息，為設備管理人員提供數據視圖報告及歷史盤點數據對比。一鍵盤點通過將傳統的人工模式轉變為自動化盤點模式，大大降低了錯誤發生率，減少了工作量，提高了管理效率和精準度。

（3）定位與調配。在系統中，通過RFID技術，管理人員能夠實時追蹤手術室醫療設備的精確位置。通過安裝在醫療設備上的傳感器將數據傳輸到智能采集裝置中，實現醫療設備實時定位、設備狀態、生理參數和報警信息的采集與傳輸。這些信息通過采集裝置傳輸到服務器，并由服務器反饋到用戶端，使得用戶可以實時定位和跟蹤醫療設備。管理人員通過系統的設備定位跟蹤功能，能夠掌握手術室每一件設備的位置，無需進行人工查找。

在此基礎上，系統還建立了完善的借出和歸還操作流程，即設備借調功能。當工作人員需要借用某件醫療設備時，只需在系統界面上操作，選擇所需設備，并進行借出登記，系統將自動記錄設備的借出時間、借用人員及預計歸還時間等信息。當設備被歸還后，同樣通過管理界面上的歸還操作來更新設備狀態，系統將自動記錄歸還時間。

（4）數據分析與維修管理。系統利用物聯網技術中的云計算功能，可實現醫療設備數據的高效收集、存儲和處理，基于這些數據還可以進行深度分析和功能預測［17-18］。通過云計算功能對醫療設備進行實時數據分析，了解醫療設備的使用和維護狀況，以及醫療設備的資產分析狀況等［19-20］。系統對醫療設備的數據進行全面分析，生成相關分析報告和圖表。借助這些報告，幫助管理人員了解手術室內醫療設備的效益情況。圖表可直觀展示設備使用與維護成本，使管理者能夠清晰了解醫療設備的效益情況。

同時，借助數據分析，管理人員可以有效進行資源規劃、優化設備部署和調整維護周期等工作。如通過分析醫療設備的故障率和維護記錄，可以確定設備的使用情況，進而及時進行預防性維護，減少醫療設備故障對手術室運營的影響。

2效果分析

2023年9月，該院正式運行基于物聯網技術的手術室醫療設備管理系統。本研究將2022年9月-12月與2023年9月-12月在試點區域配置的62臺醫療設備的盤點、調配和使用數據，分別設定為應用前組和應用后組。通過對比兩組數據在設備盤點效率、調配效率及使用率的變化，評估系統實際應用效果。為了全面評估系統對醫護人員工作的影響，本研究使用自制的滿意度調查表，收集醫護人員對系統的主觀反饋，評估指標包括設備界面友好度、操作便捷性和總體使用滿意度。采用SPSS 27.0軟件對數據進行統計分析，驗證各指標間的統計學差異。

結果顯示，系統運行后，手術室醫療設備盤點時間從平均17.27 min 縮短至7.03 min，設備調配時間從23.58 min縮短至12.12 min，醫療設備使用率由44.05%上升至51.69%，設備閑置率則從15.00%下降到6.32%。這些差異均通過獨立樣本t檢驗進行驗證，具有統計學意義（P＜0.05），見表1。可見，系統應用有效解決了低效率問題，提升了醫療設備管理的整體效能。同時，說明手術室醫療設備的管理復雜性、維護人員專業性不足、使用頻率和安放不合理等問題也得到了改善。

在設備界面友好度、操作便捷性以及總體使用滿意度3個核心指標上，分別從91.30%、92.80%和93.70%提升至98.90%、99.30%和99.10%，具有統計學意義（P＜0.05），見表2。這些指標的變化表明，基于物聯網技術的手術室醫療設備管理系統在提高設備管理效率、優化資源利用和改善用戶體驗等方面成效顯著。

3討論

近年來，我國已有多所醫院積極探索手術室醫療設備的信息化管理，取得了顯著成效。例如，通過實施設備編碼與登記制度，李雪云等［21］成功降低了設備使用疏漏與故障頻率；趙洪銳［22］基于信息化的精細化管理，顯著提升了腔鏡器械的管理質量，增強了清洗消毒標準與器械維護水平；王曉俊等［23］運用微信小程序可實現手術室設備狀態的可視化監控，便于故障預警，簡化了報修流程，進而提升了醫護人員的工作效率與設備維護的及時性；何璐等［24］采用全流程追溯系統，通過對接手術麻醉與消毒供應中心的數據，實現了器械從入庫到使用的全鏈條信息化管理，有效減少了術后器械交接問題，增強了醫生對器械管理的信任度。以上信息化管理措施雖然一定程度上提升了手術室管理效率，但是在設備信息全過程追蹤、實時數據管理及預測等方面還有待完善。

本研究基于物聯網技術的手術室醫療設備信息化平臺的運行，促進了醫院內部信息的無縫整合與資源共享，優化了資源配置，確保了各環節的高效協同。尤其在人員調配、物資管理及設備監管等方面，實現了實時監控與智能化調度，顯著增強了醫院的管理效能［25］。

采用基于物聯網技術的遠距離定位技術，結合LoRa通信技術的低功耗特性，可實現醫療設備的實時監控與管理。該方案主要優勢包括：（1）LoRa通信技術的低功耗特性能保證設備監控的超長待機時間；（2）能夠即時響應并快速識別設備狀態、生理參數和報警信息，并能監測設備調用情況、具體位置，實現實時、全面的設備信息識別與追蹤，以應對手術室復雜場景；（3）具有醫療設備數據的深度分析與預測功能，可實現醫療設備資源規劃、設備部署優化以及調整維護周期等。

物聯網技術雖然在一定程度上實現了手術室設備管理規范化，但仍存在以下不足：（1）大量設備互聯可能導致數據泄露和網絡攻擊風險；（2）大量數據生成和處理需求對系統的計算和存儲能力提出高要求；（3）物聯網設備對網絡穩定性和速度有較高的依賴，網絡中斷會影響設備功能；（4）部署和維護物聯網系統的成本較高；（5）醫療設備的規范操作監督和使用安全的實時預警控制方面尚有待深入研究。未來，深化信息化技術在手術室管理中的應用，將是推動醫療服務質量和效率持續提升的關鍵所在。可通過強化合規操作監控與即時安全警示功能，考慮引入附加模塊來拓寬系統的監管范疇，實現對手術室人、財、物以及操作流程的有效管理。

參考文獻

［1］覃國萍，徐勇亮，蔣晶紅，等.醫療設備“入院”至“出院”的質量控制管理［J］.醫療裝備，2023，36（21）：41-43.

［2］錢文靜，王維，錢蒨健.手術室醫療設備管理的現狀調查［J］.中華護理雜志，2019， 54（8）：1214-1219.

［3］王維，錢蒨健，沈潔芳，等.對150所三級甲等綜合性醫院手術室醫療設備管理現狀調查與分析［J］.中國醫學裝備，2020，17（10）：170-174.

［4］駱偉娟.風險管理在手術室醫療器械管理中的應用［J］.廣西醫學， 2008， 30（12）：1985-1986.

［5］李曉丹，趙體玉，張詩怡，等.手術室儀器設備管理的研究進展［J］.護理學雜志，2020，35（8）：102-105.

［6］石春卉，袁雪飛，崔紅.淺談醫療儀器設備計量管理與質量控制的關系［J］.廣東化工，2017，44（13）：117-118.

［7］殷朝慶，張瑞臻.手術室儀器設備管理情況的研究現狀及進展［J］.中國醫療器械信息，2022，28（11）：51-53.

［8］彭盼，呂晉棟，楊曉文，等. 基于信息交互手段筑牢手術室醫療器械質控防線［C］//中國醫學裝備協會.中國醫學裝備大會暨2023醫學裝備展覽會會議論文匯編.2023：8.

［9］戴靖華，任曉強，武鵬，等.手術室大型儀器設備信息化鏈式管理模式的構建與應用［J］.中國護理管理，2020，20（12）：1855-1859.

［10］許鳳燕，曹麗，韓坤秀，等.微信平臺聯合PDCA循環在手術室儀器設備管理中的應用效果［J］.醫療裝備，2021，34（5）：60-61.

［11］陳俊，林巖，王全平，等.基于二維碼識別技術在手術室儀器設備管理中的應用［J］.全科護理，2021，19（6）：807-809.

［12］田懷谷，黃賢君，陳濤，等.基于醫療設備全生命周期的智慧醫院平臺建設實踐［J］.中國衛生質量管理，2023，30（10）：20-23，27.

［13］賈晉莉，楊娟，何小東，等.手術室智慧管理平臺構建與應用［J］.中國衛生質量管理，2023，30（1）：67-70.

［14］俞翔，王明敏，葛虎峰.基于廣電網絡的教育數字化轉型應用初探［J］.廣播電視網絡，2023，30（12）：65-67.

［15］倪軍，李引.基于醫療物聯網的醫學裝備追蹤與能耗分析系統［C］//中國醫學裝備協會.中國醫學裝備大會暨2022醫學裝備展覽會論文匯編（下冊）.上海柯渡醫學科技股份有限公司，2022：7.

［16］陳靖，陶千紅，郭來康.物聯網定位追蹤與能效監測技術在手術室儀器設備管理中的應用［J］.中國鄉村醫藥，2022，29（8）：58-59.

［17］楊琳.醫療設備配置預算執行管理改進措施探討［J］.中國設備工程，2024（5）：50-52.

［18］徐穎斌，李明.針對醫療設備維護維修技術優化的研究［J］.模具制造，2024，24（2）：235-237.

［19］李昕洋，李玉光.基于物聯網技術的設備管理研究綜述［J］.現代工業經濟和信息化，2023，13（9）：268-270.

［20］安恒.基于移動數據終端的醫療設備智能管理系統應用研究［D］.濟南：山東大學，2010.

［21］李雪云，王巧桂，申凱強，等.手術室設備使用登記信息化管理的實踐研究［J］.中國醫學裝備，2018，15（5）：131-133.

［22］趙洪悅.基于信息化的手術室腔鏡器械設備管理實施精細化管理的效果分析［J］.中國醫療器械信息，2024，30（6）：165-167.

［23］王曉俊，易雪，趙旭，等.微信小程序在手術室醫療設備管理中的應用［J］.檢驗醫學與臨床，2024，21（4）：552-555.

［24］何璐，湯國嬌，徐旻，等.手術室器械全流程可追溯信息化管理實踐［J］.護理學雜志，2023，38（24）：52-55.

［25］李燊.計算機信息技術在醫院服務平臺的應用研究［J］.赤峰學院學報（自然科學版），2024，40（5）：10-13.

通信作者：

徐云華：上海市胸科醫院/上海交通大學醫學院附屬胸科醫院后勤保障部主任

E-mail：xuyunhua1015@qq.com

收稿日期：2024-05-29

修回日期：2024-10-29

責任編輯：姚濤