基于物联网模式的医疗设备管理系统构建

物联网技术的发展，为通过信息化实现医疗设备综合管理提供了有效路径。本研究结合医疗设备管理需要，建立一套基于物联网模式的医疗设备管理系统，提升医院设备管理效能。

1.1 原理

以具备射频识别（RFID）感应功能的医疗设备电子标签存储医疗设备的唯一身份标识（资产编码）。根据医院科室分布对每个科室配备定位装置，通过关键点（出入口）和区域覆盖（大范围）实现物联网设备部署。将RFID阅读器作为无线接入点设备，由无线局域网传输RFID信息与设备位置信息，以识别医疗设备。根据传输对象信息再进行对应管理。网络层通过现有通讯网络将感知层的信息发送到应用层的终端服务器上。应用层通过管理用户权限配置、关键数据维护、安全级别设置来保障安全。系统包括资产信息化追踪与监控、大型与急救类设备绩效分析两大模块，其中资产信息化追踪与监控通过设备定位实现（图1）。

图1系统设计架构

1.2 标签定位

对各设备进行建卡录入，将设备名称、种类、规格、出厂时间、计量单位等信息数据进行存储，制作具有RFID感应功能的电子标签。电子标签粘贴于医疗设备表层，采用纽扣电池供电，每枚可供电1年有余。每个电子标签都设置一个唯一编号与医疗设备相对应。RFID阅读器安装在医院楼梯口、楼道、各科室或病房的中间区域及门口等重要区域，用来接收RFID电子标签发出的无线信号。无线接入点RFID阅读器通过其自带的电磁耦合线圈发送一定频率的电磁射频信号，生成相应的覆盖区域；当配备电子标签的医疗设备进入相应的覆盖区域后，RFID阅读器可读取电子标签存储的设备相关信息并进行解码，通过无线网传输至服务器，由应用软件系统进行相关处理。

1.3 定位半径

精确定位是医疗设备管理的基本要求。定位的精准性由无线接入点RFID阅读器和各楼层的定位标签设备信息和定位算法模式决定。经典的无线定位算法（TOA）、基于信号到达角度的定位算法（AOA）、射频标签信号强度算法（RSSI）、粒子群算法（PSO）等都可以用于射频定位计算。为提高计算精确度，本系统采用粒子群和优化BP神经网络结合算法处理移动状态下的自动射频标识识别，并计算最小定位半径。

2.1 医疗设备资产信息化追踪与监控

根据医院相关的病房数量与分布、科室设备仓库与各科室所在楼层、楼宇结构和位置，建立物联网模式下的医疗设备管理系统，使用电子标签作为设备身份码，与设备原院内资产标签复核，确保资产信息无误。电子标签记录该医疗器械从科室资产入库、使用、借调、预防性保养、维修、计量、巡检、报废整个生命周期。基于电子标签存储的设备信息，管理者可通过系统实时动态监测设备状态，可视化盘点和调拨。动态监测既能查询科室内所有医疗设备的具体位置，也能显示某一类医疗设备在全院或科室的分布情况，方便维护和管理。可视化盘点既能便于各科资产管理员清晰掌握科内资产情况，也能使总资产管理员清楚各类别医疗设备的真实状态，便于资产分析与管理，提高资产使用率。

2.2 设备绩效分析

设计标准数据接口模块，通过接口将HIS/PACS/LIS中业务数据传递至医疗设备管理系统中间表；对于重复利用的信息从数据仓库调取，例如基础设置（设备信息与对应的收费项目）、收入采集（门诊、住院、RIS/PACS系统）、成本采集（提取折旧、人力、配件、耗材、维保等）、效益分析等信息。根据各类指标，对单台、单类医疗设备的使用状态、运作效率及成本支出、经济效益，生成设备效能月度报表、年度报表，为年度设备新增预算提供参考依据，亦可作为科室绩效考核的客观参考依据。

2.3 设备风险管理

依据相关标准，设置检测和测试周期，对设备风险开展动态评估，提升设备风险管理水平。在评分标准中，按照各要素的优先级设定权重。采用德尔菲法确定各要素权重：因医疗设备重在使用安全，故有形风险权重居首位；设备属性第二位；使用率及故障率分别第三、四位。不同要素又根据具体情况和相关标准分出相应级别，级别降低后权重也相应降低。根据每个级别的权重和优先程度确定该级别的分数，满分为10分；级别降低，分值也相应降低（表1）。

表1 设备风险管理分级与分值

2.4 设备预防性维护周期确定

通过每台设备使用情况、故障发生情况等特征，计算相应的预防性维护周期。根据风险管理中不同设备的不同分值，确定设备预防性维护优先级，不同优先级对应不同的预防性维护周期。对呼吸机、心电监护等急救类设备，以及超声等诊断设备进行特定性分类，实现设备预警管理，突出科学有序的管理理念。

建立一套基于物联网模式的医疗设备管理系统，有助于实现医疗设备的智能化识别、定位、跟踪、回溯、监控，使设备管理更加便捷化、智能化。通过医疗设备管理系统对医疗设备全生命周期中的使用、维护维修、计量、报废、效益等情况进行智能管理，通过信息化手段分析各科室、部门，以及跨科室、跨部门的大量数据，快速完成医疗设备盘点、巡检，根据特定场景提供特定解决方案，实现设备精细化管理。