醫療設備物聯網解決方案 ——實現醫療設備管理可視化與智能化
北京惠澤智信科技有限公司成立于2009年，是一家專業從事醫療設備信息化管理系統研發與生產的國家高新技術企業，致力于通過自主創新，為醫院提供專業的設備精細化管理解決方案。公司擁有強大的技術研發能力和一支高素質、經驗豐富的技術研發團隊，獲得了多項國家發明專利，客戶群體覆蓋全國20余省市，先后服務于國內多家三甲醫院，包括中日友好醫院、北京大學第三醫院、中國人民解放軍總醫院、首都醫科大學附屬北京天壇醫院、內蒙古自治區人民醫院、中南大學湘雅二醫院等。
我國在用醫療設備數量巨大，品種繁多，決定了醫療設備管理工作的復雜性和艱巨性。隨著多項醫改控費措施的逐步落地，醫療機構面臨著前所未有的巨大挑戰。提高運營效率、注重內涵式發展，實現醫療設備精細化管理逐漸成為醫療機構運營管理的主流趨勢。對此，國家各部委已經先后出臺多項政策，對推進醫療設備信息化管理，進而提升醫院運營能力提出了明確要求。另一方面，物聯網作為新一代信息技術的重要組成部分，已作為戰略性新興產業上升為國家發展戰略，其在實現醫療設備的信息化管理與信息共享互聯，進而實現設備管理的可視化與智能化方面發揮著關鍵性作用。
在此背景下，惠澤智信醫療設備物聯網解決方案通過自主研發的物聯網終端對醫療設備的使用過程、設備狀態、使用參數等進行實時統計和分析，實現深度挖掘醫療設備功能和數據，拓展并提高醫療設備輸出數據的數量和質量，為醫院臨床決策及運營決策提供多維度數據支撐。
一、項目概況
本章節介紹了項目的開發背景，包括國家政策因素與相關的技術因素，并簡要介紹了項目的總體建設理念與目標。
1. 項目背景
（1）國家政策背景
2018年國務院辦公廳發布的《關于促進“互聯網+醫療健康”發展的意見》提出，大力提升醫療機構信息化應用水平，二級以上醫院要健全醫院信息平臺功能，整合院內各類系統資源，提升醫院管理效率，三級醫院要在2020年前實現院內醫療服務信息互通共享。
國家衛生計生委辦公廳2017年印發了《醫院信息化建設應用技術指引》，對醫院內麻醉機、監護儀、呼吸機、輸液泵、透析、放療、放射等各種設備的實時運行情況及數據采集都做了明確要求，比如放療信息管理中要求實時監控放療設備運行情況并支持放療設備質控數據采集、傳輸、存儲和處理分析等。
（2）建設醫療設備物聯網的難點
醫療設備種類繁多，無法使用通用的物聯網解決方案。
醫療設備物聯網產生的數據要滿足臨床與醫院工程管理的需求，開發者要具備全面的知識結構體系。
需要對醫院原有系統里的數據形成補充和完善，不能重復建設。
2. 項目簡介
醫療設備物聯網解決方案是利用自主研發的物聯網終端對醫療設備（包括影像類設備和生命支持類設備等全院級醫療設備）的使用過程、設備狀態、使用參數等進行實時統計和分析，融合HIS、LIS、PACS、HRP等醫院信息化系統的基礎數據，實現深度挖掘醫療設備功能和數據，拓展并提高醫療設備輸出數據的數量和質量，為醫院臨床決策及運營決策提供多維度數據支撐的目的。
3. 項目目標
建立醫療設備精細化管理系統，對醫院的大型醫療設備、小型設備以進行精細化管理，使全院所設備管理高效化、便捷化、精細化，通過詳實準確的數據分析，提高院所設備使用效率和使用效益，建立科學的采購評價體系，合理配置資源，降低設備使用成本，實現設備的精細化管理，利用信息化平臺對設備進行高效、安全合理的利用，為醫療安全提供保障；為臨床及醫院決策提供客觀數據支持；為互聯網＋的智慧型醫院建設從設備管理角度提供數據及技術支撐。
二、項目實施概況
1. 項目總體架構和主要內容
（1）項目總體架構
系統采用軟硬件結合的方式，利用對醫療設備的使用過程和設備狀態進行實時統計和分析等核心技術，融合HIS、LIS、PACS、HRP等系統的基礎數據，實現對醫院所有的醫療設備從采購、使用效率、成本和效益、維修和維護、報廢評估等方面進行全生命周期的精細化管理，為醫院全面評估醫療設備的使用情況提供依據，為采購醫療設備提供準確的評價數據。
（2）項目主要內容
針對醫院的全院級醫療設備精細化管理系統分為影像類設備管理和生命支持類設備管理。
影像類設備管理針對放射類、超聲類、內鏡類大型設備，分別從單機效益、預防性維護、設備報修、故障維修、設備盤點等方面進行精細化管理。
生命支持類設備管理針對急救類、超聲類（便攜式等）、功能檢查類小型設備，分別從使用狀態、使用效率、實時數據、實時報警、預防性維護、設備報修、故障維修、設備調配、質量控制、計量管理、設備盤點等方面進行精細化管理。
2. 具體應用場景和應用模式
系統可以實時采集醫療設備使用過程中的實時動態數據，融合院內信息系統，可針對影像類醫療設備、生命支持類設備及手術室設備做全生命周期管理，其具體應用場景和應用模式如下：
（1）應用于醫工日常工作管理和醫院決策數據支持
可應用于醫工日常工作流程，例如購置論證、資產盤點、維修報修、質控管理、計量管理、預防性維護管理、使用效率分析，單機效益分析、設備調配管理、成本核算管理、流程規范管理、使用培訓管理、設備定位管理等，可簡化流程、提升醫工人員工作效率、優化醫療設備配置，為醫院運營決策提供依據。
（2）應用于臨床工作管理
系統可進行設備使用狀態查詢、實時數據查看、實時報警管理、使用培訓管理、設備調配管理等，為臨床科室日常工作管理提供服務，也可針對特種設備做特色管理，例如核磁動態精準預約、消化內鏡測漏管理、超聲探頭使用分析、呼吸機規范使用管理、醫療設備共享調配管理等個性化解決方案，為臨床決策或者課題研究提供數據支撐。
3. 安全及可靠性
（1）系統安全設計
系統架設在醫院內網，所有數據都存儲在內網，移動端通過內外網隔離機制接入
1）數據采集器安全設計
2）固件保護（防拆、芯片加密）
3）接入服務器認證
4）采用CRC32校驗算法，保證數據準確性
5）傳輸過程采用對稱加密AES算法保證數據安全，同時定期交換密鑰
（2）數據存儲安全設計
1）安全嚴密的權限控制，設置特定用戶訪問指定數據
2）對關鍵數據進行審計
（3）應用安全
1）系統防復制，拷貝后無法直接使用
2）要求用戶密碼高復雜度，提供定期修改密碼機制
3）登錄失敗三次后要求輸入驗證碼，防止暴力破解
4）防止SQL注入、跨站腳本攻擊等常規安全手段
（4）移動端安全
1）通過前置機接入，提供內外網隔離安全機制
2）關鍵接口采用HTTPS傳輸
3）登錄接口采用AES加密算法
4）非登錄接口通過token、時間戳等機制保證安全
5）關鍵數據進行md5加密、接口參數采用DES對稱加密
三、下一步實施計劃
1. 呼吸機共享調配管理
（1）調配的技術方案
（2）呼吸機查詢
根據借用人員角色、權限、使用呼吸機類型（品牌型號等）自動匹配可以借用的閑置呼吸機列表。系統根據借用人員所屬的科室推薦距離最近的呼吸機設備。
（3）預約鎖定
查詢到所需的閑置呼吸機后，為了防止與其他人員借用時間沖突。選擇呼吸機進行預約鎖定，可保證呼吸機在30分鐘內不被其他人借用。借用人員可解除鎖定，若無借用行為，30分鐘后設備自動解除預約。
（4）掃碼借用
根據位置（樓層、房間）到達現場后，確認呼吸機外觀、配件等合格后，掃描設備二維碼開始借用，填寫借用人員、借用房間等信息，拿到使用科室。
（5）床位關聯
借用人員開始使用時，在系統中將借用設備與病床進行關聯（包括病例號、床號等）。如果未進行關聯，系統將在掃碼借用后1小時推送信息，提示借用人員進行床位關聯的動作。
（6）呼吸機使用
借用的呼吸機在使用過程中，如果出現故障等問題，可以通過APP掃碼報修（支持文字、圖片、視頻等內容）的形式將故障情況自動發送給相關人員。
（7）保養消毒
呼吸機使用完畢，借用人員應按照保養消毒要求進行操作，并將過程照片拍照上傳。
（8）掃碼歸還
借用人員掃描呼吸機二維碼進行歸還動作，呼吸機保管至使用房間。歸還后30分鐘，呼吸機重新進入可調配呼吸機列表。
（9）系統角色權限管理
系統只對擁有調配權限的人員開放功能，可以針對不同人員靈活設定調配設備范圍。此外，系統有網絡傳輸等安全機制保障，保證調配的安全。
2. 寂靜ICU解決方案
（1）設備實時參數遠程查看
系統支持按照床單元對設備進行管理，在移動客戶端上選擇病床，關聯病人使用的設備，可以實時查看使用數據。系統支持后臺和手機APP實時查看。
（2）設備實時報警分級推送
系統可以實時查看設備的實時報警信息，當設備出現報警時，后臺可以根據事先設置的報警推送，將報警信息推送到相關人員，保證快速響應處理。
（3）患者病情預警分級推送
系統支持患者病情預警推送。臨床醫生通過設置病人的設備報警閾值，達到病情定制化對待的目的。
對于危象報警及警告報警，除了將報警信息推送至手機，還會推送至臨床護士的智能手表等智能可穿戴設備。
（4）ICU設備信息及報警集中監控
1）網絡預警管理
在監護中心通過大屏實時查看設備運行狀態，當監護儀為離線狀態時即說明監護儀未連接網絡，實時參數與報警信息無法正常傳輸。通過聲光報警對監護人員進行提示，并通過電話的形式及時提醒臨床人員關注設備及患者的安全。
2）報警處理監控
在監護中心通過大屏實時查看設備報警信息，將分散在各個設備的報警信息通過監控中心進行集中展示及聲光報警提醒。進而減少設備在ICU內的聲光報警噪音干擾，減緩醫護人員的報警疲勞，提升處置效率。
3）報警處理報表
對護士長或有一定權限的監護人員，系統定期自動生成報警記錄報表，對各臨床護士處理情況、各種報警處置情況進行統計分析，并通過后臺展現、APP推送的方式推送給相關人員。
四、項目創新點和實施效果
1. 項目先進性及創新點
（1）實時動態管理
立足于連接真實世界數據的理念，系統采用軟硬件相結合的方式，實時采集醫療設備的真實使用數據，包括設備的技術指標（檢查部位名稱、數量、曝光條件、血壓、血氧飽和度、呼吸暫停報警等）、流程指標（開關機時間、使用時長、檢查部位連續性、彩超每種探頭使用時長、消化內鏡單條鏡子使用次數和使用時長等）、工程指標（質控過程視頻、質控次數、故障代碼、維修過程視頻記錄、計量周期提醒等）、效益指標（設備投資回收期、年化投資收益率、不同品牌不同科室設備收益對比、主要配件貢獻收益等）等全方位數據。
（2）打破“信息孤島”
通過打通醫院的信息化系統，可針對設備進行單機核算。與醫院HIS、LIS、PACS、RIS、HRP、體檢、手麻等9大信息系統進行數據對接，融合資產信息、技術管理信息、運營管理信息等，實現多信息融合，打破“信息孤島”。核算出設備成本、投資收益率、投資回收期等。其中成本包括折舊成本、耗材成本（檢驗試劑、膠片等）、維修維護成本、人工成本、能耗成本等。
（3）全生命周期管理
采用軟硬件相結合的方式，實時采集醫療設備的真實使用數據，同時打通醫院信息孤島，聯通醫院HIS、LIS、PACS、HRP等信息系統，實現從設備的采購、使用效率、成本和效益、維修和維護、報廢和評估等360度無死角管理。
（4）通用型解決方案
系統可以覆蓋全院級醫療設備，不分廠家品牌型號，免除醫院每年新購置設備監管的后顧之憂。
（5）驅動創新
系統以醫療設備為出發點，服務對象面向醫工、信息、臨床等眾多角色。除滿足資產盤點、維修報修、質控計量、效益分析等常規工作要求外，還可實現比如核磁動態精準預約、消化內鏡測漏管理、超聲探頭使用分析、呼吸機規范使用管理、醫療設備共享調配管理等個性化解決方案，可參與各種課題研究，促進行業學科發展。
2. 實施效果
（1）提升工作效率
惠澤智信醫療設備管理系統可實現全自動電子化模式，改變大部分醫院臨床工程工作中口頭傳達、手抄或者人工錄入電腦為主、耗時長、容易出錯且不易保存可追溯性差的傳統模式，大大節約人力成本，提升效率，且準確易保存。
（2）提高成本效益
惠澤智信醫療設備管理系統可實現醫療設備管理可視化及智能化，通過軟硬件結合的方式，自動提取醫療設備使用過程中的實時動態數據，可實現單機效益核算，解決醫療設備管理難、核算難、監控難等痛點，為醫院運營決策提供重要依據，避免醫療資源過度配置或浪費。比如有如下應用：
1）采購評價
以某大型三甲醫院A呼吸機設備為例，2017年購買3臺呼吸機，2018年科室提申請購置3臺呼吸機，2018年通過監管分析呼吸機設備的使用率，呼吸一部59臺呼吸機設備平均使用率16.47%，日平均使用時長在2小時以下的占45.76%，監管部門綜合考慮了必要性、合理性使用率后決定駁回科室申請的需求，通過提高現有設備的利用率，節約醫院運營成本。
2）探頭分析
以超聲探頭為例，大型三甲醫院每臺設備實際使用探頭一般都有明顯側重，超聲設備滿配為5類探頭（探頭費用為10-15萬左右），但不同探頭使用需求量差異極大，如淺表，腹部探頭合計使用接近8成，而其他探頭使用率低，惠澤智信醫療設備全生命周期管理系統通過分析探頭使用率，可為購置彩超設備配置探頭數量提供數據支持，降低探頭配置規模，合理利用設備，節約成本。其它設備，比如內窺鏡也存在同樣的問題，鏡子配備超規模等，都可以通過惠澤智信醫療設備全生命周期管理系統優化配置。
（3）驅動創新
惠澤智信醫療設備管理系統針對特種設備特種環境支持個性化解決方案，為醫院臨床決策支持提供數據支撐，參與各種課題研究，促進行業學科發展。公司目前作為技術支持單位參與了國家重點研發計劃“立體定向放射治療設備評價體系的構建和應用研究”、中國人民解放軍總醫院國家重大科研專項“國產創新骨科機器人等高端診療裝備區域應用示范”等課題研究。
聲明
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