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May 23,2019

医疗设备物联网解决方案 ——实现医疗设备管理可视化与智能化

北京惠泽智信科技有限企业成立于2009年,是一家专业从事医疗设备信息化管理系统研发与生产的国家高新技术企业,致力于通过自主创新,为医院提供专业的设备精细化管理解决方案。企业拥有强大的技术研发能力和一支高素质、经验丰富的技术研发团队,获得了多项国家发明专利,客户群体覆盖全国20余省市,先后服务于国内多家三甲医院,包括中日友好医院、北京大学第三医院、中国人民解放军总医院、首都医科大学附属北京天坛医院、内蒙古自治区人民医院、中南大学湘雅二医院等。
       我国在用医疗设备数量巨大,品种繁多,决定了医疗设备管理工作的复杂性和艰巨性。随着多项医改控费措施的逐步落地,医疗机构面临着前所未有的巨大挑战。提高运营效率、注重内涵式发展,实现医疗设备精细化管理逐渐成为医疗机构运营管理的主流趋势。对此,国家各部委已经先后出台多项政策,对推进医疗设备信息化管理,进而提升医院运营能力提出了明确要求。另一方面,物联网作为新一代信息技术的重要组成部分,已作为战略性新兴产业上升为国家发展战略,其在实现医疗设备的信息化管理与信息共享互联,进而实现设备管理的可视化与智能化方面发挥着关键性作用。
       在此背景下,惠泽智信医疗设备物联网解决方案通过自主研发的物联网终端对医疗设备的使用过程、设备状态、使用参数等进行实时统计和分析,实现深度挖掘医疗设备功能和数据,拓展并提高医疗设备输出数据的数量和质量,为医院临床决策及运营决策提供多维度数据支撑。

一、项目概述
本章节先容了项目的开发背景,包括国家政策因素与相关的技术因素,并简要先容了项目的总体建设理念与目标。
1. 项目背景
(1)国家政策背景
2018年国务院办公厅发布的《关于促进“互联网+医疗健康”发展的意见》提出,大力提升医疗机构信息化应用水平,二级以上医院要健全医院信息平台功能,整合院内各类系统资源,提升医院管理效率,三级医院要在2020年前实现院内医疗服务信息互通共享。
国家卫生计生委办公厅2017年印发了《医院信息化建设应用技术指引》,对医院内麻醉机、监护仪、呼吸机、输液泵、透析、放疗、放射等各种设备的实时运行情况及数据采集都做了明确要求,比如放疗信息管理中要求实时监控放疗设备运行情况并支撑放疗设备质控数据采集、传输、存储和处理分析等。

(2)建设医疗设备物联网的难点
  • 医疗设备种类繁多,无法使用通用的物联网解决方案。
  • 医疗设备物联网产生的数据要满足临床与医院工程管理的需求,开发者要具备全面的常识结构体系。
  • 需要对医院原有系统里的数据形成补充和完善,不能重复建设。
2. 项目概况
医疗设备物联网解决方案是利用自主研发的物联网终端对医疗设备(包括影像类设备和生命支撑类设备等全院级医疗设备)的使用过程、设备状态、使用参数等进行实时统计和分析,融合HIS、LIS、PACS、HRP等医院信息化系统的基础数据,实现深度挖掘医疗设备功能和数据,拓展并提高医疗设备输出数据的数量和质量,为医院临床决策及运营决策提供多维度数据支撑的目的。
 
3. 项目目标
建立医疗设备精细化管理系统,对医院的大型医疗设备、小型设备以进行精细化管理,使全院所设备管理高效化、便捷化、精细化,通过详实准确的数据分析,提高院所设备使用效率和使用效益,建立科学的采购评价体系,合理配置资源,降低设备使用成本,实现设备的精细化管理,利用信息化平台对设备进行高效、安全合理的利用,为医疗安全提供保障;为临床及医院决策提供客观数据支撑;为互联网+的智慧型医院建设从设备管理角度提供数据及技术支撑。



二、项目实施概述
1. 项目总体架构和主要内容
1)项目总体架构
系统采用软硬件结合的方式,利用对医疗设备的使用过程和设备状态进行实时统计和分析等核心技术,融合HIS、LIS、PACS、HRP等系统的基础数据,实现对医院所有的医疗设备从采购、使用效率、成本和效益、维修和维护、报废评估等方面进行全生命周期的精细化管理,为医院全面评估医疗设备的使用情况提供依据,为采购医疗设备提供准确的评价数据。

2)项目主要内容
针对医院的全院级医疗设备精细化管理系统分为影像类设备管理和生命支撑类设备管理。
影像类设备管理针对放射类、超声类、内镜类大型设备,分别从单机效益、预防性维护、设备报修、故障维修、设备盘点等方面进行精细化管理。
生命支撑类设备管理针对急救类、超声类(便携式等)、功能检查类小型设备,分别从使用状态、使用效率、实时数据、实时报警、预防性维护、设备报修、故障维修、设备调配、质量控制、计量管理、设备盘点等方面进行精细化管理。

2. 具体应用场景和应用模式
系统可以实时采集医疗设备使用过程中的实时动态数据,融合院内信息系统,可针对影像类医疗设备、生命支撑类设备及手术室设备做全生命周期管理,其具体应用场景和应用模式如下:
1)应用于医工日常工作管理和医院决策数据支撑
可应用于医工日常工作流程,例如购置论证、资产盘点、维修报修、质控管理、计量管理、预防性维护管理、使用效率分析,单机效益分析、设备调配管理、成本核算管理、流程规范管理、使用培训管理、设备定位管理等,可简化流程、提升医工人员工作效率、优化医疗设备配置,为医院运营决策提供依据。
2)应用于临床工作管理
系统可进行设备使用状态查询、实时数据查看、实时报警管理、使用培训管理、设备调配管理等,为临床科室日常工作管理提供服务,也可针对特种设备做特色管理,例如核磁动态精准预约、消化内镜测漏管理、超声探头使用分析、呼吸机规范使用管理、医疗设备共享调配管理等个性化解决方案,为临床决策或者课题研究提供数据支撑。

3. 安全及可靠性
1)系统安全设计
系统架设在医院内网,所有数据都存储在内网,移动端通过内外网隔离机制接入
1)数据采集器安全设计
2)固件保护(防拆、芯片加密)
3)接入服务器认证
4)采用CRC32校验算法,保证数据准确性
5)传输过程采用对称加密AES算法保证数据安全,同时定期交换密钥
2)数据存储安全设计
1)安全严密的权限控制,设置特定用户访问指定数据
2)对关键数据进行审计
3)应用安全
1)系统防复制,拷贝后无法直接使用
2)要求用户密码高复杂度,提供定期修改密码机制
3)登录失败三次后要求输入验证码,防止暴力破解
4)防止SQL注入、跨站脚本攻击等常规安全手段
4)移动端安全
1)通过前置机接入,提供内外网隔离安全机制
2)关键接口采用HTTPS传输
3)登录接口采用AES加密算法
4)非登录接口通过token、时间戳等机制保证安全
5)关键数据进行md5加密、接口参数采用DES对称加密



三、下一步实施计划
1. 呼吸机共享调配管理
1)调配的技术方案
2)呼吸机查询
根据借用人员角色、权限、使用呼吸机类型(品牌型号等)自动匹配可以借用的闲置呼吸机列表。系统根据借用人员所属的科室推荐距离最近的呼吸机设备。

3)预约锁定
查询到所需的闲置呼吸机后,为了防止与其他人员借用时间冲突。选择呼吸机进行预约锁定,可保证呼吸机在30分钟内不被其他人借用。借用人员可解除锁定,若无借用行为,30分钟后设备自动解除预约。

4)扫码借用
根据位置(楼层、房间)到达现场后,确认呼吸机外观、配件等合格后,扫描设备二维码开始借用,填写借用人员、借用房间等信息,拿到使用科室。

5)床位关联
借用人员开始使用时,在系统中将借用设备与病床进行关联(包括病例号、床号等)。如果未进行关联,系统将在扫码借用后1小时推送信息,提示借用人员进行床位关联的动作。

6)呼吸机使用
借用的呼吸机在使用过程中,如果出现故障等问题,可以通过APP扫码报修(支撑文字、图片、视频等内容)的形式将故障情况自动发送给相关人员。

7)保养消毒
呼吸机使用完毕,借用人员应按照保养消毒要求进行操作,并将过程照片拍照上传
8)扫码归还
借用人员扫描呼吸机二维码进行归还动作,呼吸机保管至使用房间。归还后30分钟,呼吸机重新进入可调配呼吸机列表。

9)系统角色权限管理
系统只对拥有调配权限的人员开放功能,可以针对不同人员灵活设定调配设备范围。此外,系统有网络传输等安全机制保障,保证调配的安全。

2. 寂静ICU解决方案
1)设备实时参数远程查看
系统支撑按照床单元对设备进行管理,在移动客户端上选择病床,关联病人使用的设备,可以实时查看使用数据。系统支撑后台和手机APP实时查看。



2)设备实时报警分级推送
系统可以实时查看设备的实时报警信息,当设备出现报警时,后台可以根据事先设置的报警推送,将报警信息推送到相关人员,保证快速响应处理。
 

3)患者病情预警分级推送
系统支撑患者病情预警推送。临床医生通过设置病人的设备报警阈值,达到病情定制化对待的目的。
 

对于危象报警及警告报警,除了将报警信息推送至手机,还会推送至临床护士的智能手表等智能可穿戴设备。

4ICU设备信息及报警集中监控
1)网络预警管理
在监护中心通过大屏实时查看设备运行状态,当监护仪为离线状态时即说明监护仪未连接网络,实时参数与报警信息无法正常传输。通过声光报警对监护人员进行提示,并通过电话的形式及时提醒临床人员关注设备及患者的安全。

2)报警处理监控
在监护中心通过大屏实时查看设备报警信息,将分散在各个设备的报警信息通过监控中心进行集中展示及声光报警提醒。进而减少设备在ICU内的声光报警噪音干扰,减缓医护人员的报警疲劳,提升处置效率。

3)报警处理报表
对护士长或有一定权限的监护人员,系统定期自动生成报警记录报表,对各临床护士处理情况、各种报警处置情况进行统计分析,并通过后台展现、APP推送的方式推送给相关人员。



四、项目创新点和实施效果
1. 项目先进性及创新点
1)实时动态管理
立足于连接真实世界数据的理念,系统采用软硬件相结合的方式,实时采集医疗设备的真实使用数据,包括设备的技术指标(检查部位名称、数量、曝光条件、血压、血氧饱和度、呼吸暂停报警等)、流程指标(开关机时间、使用时长、检查部位连续性、彩超每种探头使用时长、消化内镜单条镜子使用次数和使用时长等)、工程指标(质控过程视频、质控次数、故障代码、维修过程视频记录、计量周期提醒等)、效益指标(设备投资回收期、年化投资收益率、不同品牌不同科室设备收益对比、主要配件贡献收益等)等全方位数据。
2)打破“信息孤岛”
通过打通医院的信息化系统,可针对设备进行单机核算。与医院HIS、LIS、PACS、RIS、HRP、体检、手麻等9大信息系统进行数据对接,融合资产信息、技术管理信息、运营管理信息等,实现多信息融合,打破“信息孤岛”。核算出设备成本、投资收益率、投资回收期等。其中成本包括折旧成本、耗材成本(检验试剂、胶片等)、维修维护成本、人工成本、能耗成本等。
3)全生命周期管理
采用软硬件相结合的方式,实时采集医疗设备的真实使用数据,同时打通医院信息孤岛,联通医院HIS、LIS、PACS、HRP等信息系统,实现从设备的采购、使用效率、成本和效益、维修和维护、报废和评估等360度无死角管理。
4)通用型解决方案
系统可以覆盖全院级医疗设备,不分厂家品牌型号,免除医院每年新购置设备监管的后顾之忧。
5)驱动创新
系统以医疗设备为出发点,服务对象面向医工、信息、临床等众多角色。除满足资产盘点、维修报修、质控计量、效益分析等常规工作要求外,还可实现比如核磁动态精准预约、消化内镜测漏管理、超声探头使用分析、呼吸机规范使用管理、医疗设备共享调配管理等个性化解决方案,可参与各种课题研究,促进行业学科发展。

2. 实施效果
1)提升工作效率
惠泽智信医疗设备管理系统可实现全自动电子化模式,改变大部分医院临床工程工作中口头传达、手抄或者人工录入电脑为主、耗时长、容易出错且不易保存可追溯性差的传统模式,大大节约人力成本,提升效率,且准确易保存。
2)提高成本效益
惠泽智信医疗设备管理系统可实现医疗设备管理可视化及智能化,通过软硬件结合的方式,自动提取医疗设备使用过程中的实时动态数据,可实现单机效益核算,解决医疗设备管理难、核算难、监控难等痛点,为医院运营决策提供重要依据,避免医疗资源过度配置或浪费。比如有如下应用:
1)采购评价
以某大型三甲医院A呼吸机设备为例,2017年购买3台呼吸机,2018年科室提申请购置3台呼吸机,2018年通过监管分析呼吸机设备的使用率,呼吸一部59台呼吸机设备平均使用率16.47%,日平均使用时长在2小时以下的占45.76%,监管部门综合考虑了必要性、合理性使用率后决定驳回科室申请的需求,通过提高现有设备的利用率,节约医院运营成本。
2)探头分析
以超声探头为例,大型三甲医院每台设备实际使用探头一般都有明显侧重,超声设备满配为5类探头(探头费用为10-15万左右),但不同探头使用需求量差异极大,如浅表,腹部探头合计使用接近8成,而其他探头使用率低,惠泽智信医疗设备全生命周期管理系统通过分析探头使用率,可为购置彩超设备配置探头数量提供数据支撑,降低探头配置规模,合理利用设备,节约成本。其它设备,比如内窥镜也存在同样的问题,镜子配备超规模等,都可以通过惠泽智信医疗设备全生命周期管理系统优化配置。
3)驱动创新
惠泽智信医疗设备管理系统针对特种设备特种环境支撑个性化解决方案,为医院临床决策支撑提供数据支撑,参与各种课题研究,促进行业学科发展。企业目前作为技术支撑单位参与了国家重点研发计划“立体定向放射治疗设备评价体系的构建和应用研究”、中国人民解放军总医院国家重大科研专项“国产创新骨科机器人等高端诊疗装备区域应用示范”等课题研究。


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