基于LNMP架构的医学装备信息管理系统的设计与实现
陈曼珊
广东省人民医院 广东省医学科学院 总务部，广东 广州 510080
[摘 要]为了建立完善的医院医学装备信息管理系统，达到对医院医学装备进行全生命周期管理的目的，本文总结作者长期在医疗机构中进行医学装备管理的经验，结合实际工作情况，提出了基于LNMP架构的信息管理方式，并对其进行设计，实现了对医院在医学装备的从采购立项、合同管理、资产管理、维护和报废全生命周期的管理。
[关键词]医院医学装备；全生命周期管理；信息管理系统；资产运营管理
引言
随着医疗技术水平的快速发展，医学装备已经成为医疗卫生机构的整体医疗水平和实力的重要指标。能安全和稳定地使用医院医学装备不仅能给病人带来福音，为社会创造良好的效益，也为医疗卫生事业的发展进步提供上升道路和空间。
根据国内等级医院的评审评价细则相关要求，医院建立医院医学装备的维修管理系统完善对医院医学装备全生命周期的管理，是对现在用医院医学装备信息管理系统的整合与补充，提高医院医学装备在医院临床及技诊诊疗过程中的使用过程成本核算的管理水平。系统支持不同科室人员共同访问数据库，达到医院医学装备信息的同步与共享，提高科室业务的运转效率及服务质量。
本文以国内南方某三级甲等综合性大医院为研究背景，该医院对于院内医院医学装备仍停留在对医院医学装备的资产进行管理，而对于医院医学装备的维修和维保的管理尚未纳入信息化管理，同时，对于维修工单和维修情况只能靠人工录入和专人送科室确认签订，既无法进行实时、动态的管理，又浪费人力物力。对医学装备的各类文档和操作流程资料没有系统的分类、收集、整理和归档，不利于对医学装备的指导性管理。而且只能通过“.Excel”表格填写报修医学装备的情况，无法通过系统实现对报修医院医学装备的动态管理及医院医学装备维修各项经济指标的分析，不符合等级医院评审评价的条款要求，更不利于对医院医学装备维修的管理，达不到对医院医学装备进行全生命周期管理的要求。本文的研究就是基于上述情况，研究解决建立完善的医院医学装备信息管理系统，以达到对医院医学装备全生命周期的管理的目的。
1 国内外的研究现状和趋势
在欧美发达国家，对于医学装备的管控都是非常严格的，所有的医学装备从生产、销售到使用及维护都需要经过严格的体系认证。以美国为例，在美国TJC标准中，要求在医学装备的管理计划中根据设备的功能使用相关的物理风险、维护要求、故障历史等综合因素建立一套评价医学装备管理级别的方法。而在中国，不同医院医学装备的管理体系还在建设与发展中。医学装备作为特殊的医疗产品，据有关协会统计，目前有些医院的医学装备存在闲置不用的情况。医学装备因其种类繁多、数量庞大，各类不同的新型医学装备推陈出新，医学装备的设计研发中应用了精细化加工技术和高端智能化技术等各种新科技手段，医学装备的个性化需求不尽相同，这显然对医疗单位中从事医学装备的管理者的管理水平提出了更严格更高的要求。
目前国内医院对于院内医学装备大多仅停留在对医学装备的资产进行管理，而对于医学装备的维修和维保的管理尚未纳入信息化管理，达不到国家对三级甲等医院的评审评价内容要求，更不利于对医学装备维修的管理，达不到对医学装备进行全生命周期管理的要求。
2 医学装备信息管理系统的总体功能架构设计
2.1 背景简介
众所周知，医学装备的高精尖水平是衡量一个医院的整体医疗水平重要标准之一。如何用好和管好这些医学装备是医学装备使用科室及设备管理部门的共同需要面临的问题。本文介绍的南方某大型三级甲等医院（后简称某医院或该医院）是我国南方重要省份最大的综合性医院，也是目前国内规模最大、综合水平最强的医院之一。医院建筑面积近23万平方米，开发床位数约2880张。医院共有6个门诊部和两个托管的医院，2016年门诊量约400万人次。统计截止到目前，目前该医院医学装备总价值约14.15亿元，共约2.5万台/套。
2.2 系统设计目标
将医院全院所有涉及或使用医学装备的科室、医学装备管理部门、院领导等部门组建成一个系统网络，各个医学装备的使用部门可以凭本人的使用权限登录该系统，及时动态的了解到本科室医学装备的在用状态、资产信息状态，且可以对医学装备进行报修。医学装备管理部门也可以实时、动态监控医学装备的使用情况，并通过屏幕的显示提醒报修设备的情况，同时也可以对医学装备进行全生命周期的经济效益分析，为医学装备的购置和报废提供有效的依据，也使系统变为一个使用效率和安全性高的局域网。
2.3 系统需求分析
系统需求分析包含了不同系统的需求内容和类别，分别有：① 与院内的财务信息管理系统、财务预算费用管理系统、院内合同管理系统、五金材料配件库管理系统、医疗设备固定资产库等在用专业技术系统对接；② 提供系统的技术支持和人工录入及后台采集数据基础；③ 包含的内容有：医学装备的资产运营管理、使用的经济效益分析、设备国家强检计量、维保、PM（预防性保养）、报修、维修、报废等等模块；④ 各科室负责人可以对本科室的医学装备的动态使用情况和资产管理情况进行实时查询，并进行实时报修；⑤ 系统使用页面简便操作方便使用，界面友好；⑥ 系统能完成较为灵活和完整的条件查询；⑦ 系统的目的是解放了人员劳动力，提高了工作效率。
3 医学装备信息管理系统的层次结构图
作为一项整体的、系统的项目，医学装备信息管理系统涉及到医学装备的3个管理过程，分别是动态管理、静态管理和经济效益管理。为了达到这个目的和要求，对本系统的结构进行了设计，要求结构清晰明了，层次明确。医学装备信息管理系统构架，见图1。
图1 医学装备信息管理系统构架图
医院医学装备信息管理系统母系统和各子系统结构明显，数据流图图完整，流程清晰，指引方便，操作简捷，更方便使用科室和管理部门的操作和数据的提取、分析。
医院医学装备管理系统包含了医学装备采购管理、医学装备维护管理和医学装备资产管理和系统维护管理等4个子系统。
（1）医学装备采购管理。医学装备采购管理子系统数据流图，见图2。
图2 医学装备采购管理子系统数据流图
（2）医学装备维护管理。医学装备维修管理子系统数据流图，见图3。
（3）医学装备资产管理。该模块包括：资产新增入库、资产调拨、资产盘点、资产报废以及相关数据报表等功能。为了较全面管理固定资产，从而新设计了本模块。本模块的内容包括：对医学装备信息的人工录入、数据的汇总统计、上传固定资产图片、动态实时从数据后台抓取数据提供给医院计财管理部门。需要在本模块登记录入的资产台账包含：大型设备的采购价格、招投标文件、前期购买时的论证情况、中标通知书、生产厂家、供应商、设备序列号、资产调拨或退库情况、报废上报批复和处理情况等等。医学装备资产管理系统整体结构图，见图4。
图3 医学装备维修管理子系统数据流图
图4 医学装备资产管理系统整体结构图
（4）系统维护管理子模块。对于系统的运行维护涉及到系统的稳定运行与否，本系统设置了该维护管理子模块，包括：操作员管理员编程编码的管理子模块、仓库管理员在入库物品的编程编码管理子模块、具体使用科室部门的编码管理子模块和日常应用各项查询日志管理子模块等。系统设置了不同的口令信号，用于识别用户的口令，系统管理授予用户不同的权限。系统管理员拥有最高级的权限。系统设置允许用户自行修改自己口令，目的是为了保护用户的隐私。
4 系统采用的关键技术与最终测试
4.1 系统采用的关键技术
本系统采用的关键技术中软件开发采用目前先进的基于Linux、Nginx、MySQL和PHP的网络开发平台LNMP，依托条形码信息技术及移动信息终端，开发医院医学装备管理信息系统，完善对医学装备全生命周期的管理，是对在用医学装备管理系统的整合与补充，提升医院对医学装备的管理能力和水平。
系统的主要技术内容如下：① 系统采用基于Linux、Nginx、MySQL和PHP的网络开发平台LNMP，基于浏览器端的B/S架构；② 采用JAVA语言开发基于Android手机端的设备管理APP应用，进一步达到可随时随地以及移动办公的需求；③ PC端主要开发模块包括：设备管理、维修管理、在线报修、PM管理、计量管理、效益分析、保修管理、供应商管理、条码标签管理、设备盘点、设备巡检等；④ Android手机端主要开发模块包括：设备查询、维修管理、PM管理、图表分析、设备巡检、设备盘点、二维码扫描、在线报障等；⑤ 与医院目前在用的财务信息管理系统、财务预算费用管理系统、院内合同管理系统、五金材料配件库管理系统、医疗设备固定资产库等在用专业技术系统的接口对接，通过系统数据积累，再通过系统计算得出在用医学装备的收益率、回收年限，故障原因类别分析，维修、保修、计量、保养的费用统计，设备的正常使用率等参考数据；⑥ 设备的巡检与盘点主要利用手机二维码扫描、AJAX技术来实现。
4.2 系统最终测试及安全措施
系统测试的目的是为了校验设计的循序和使用的语言能否适用于系统的正式运行，可以实现快速及时发现并纠正系统中的错误，预测可能潜在的错误，以确保本系统的正常，满足用户的实际需求，并确保能在全院进行有效的推广，简化使用科室（用户）的查询时间和查询流程，方便管理部门进行有效的操作和管理。
4.2.1 应用界面
（1）维修管理模块功能。在维修管理工作界面可进行录入编辑、查询和生成报表等操作。使用科室报修进入维修事件的编辑。在维修管理模块中设备维修专业工程技术人员可按照使用专业科室、设备名称和设备编号时间段进行维修事件查询和编辑。最后年终或者每个季度可按照专业或者设备原值对维修次数、平均维修支出、平均修复天数等数据进行统计，维修工作量统计是设备科维修技术人员的维修工作情况进行统计，便于维修管理。维修情况记录表，见图5。
图5 医学装备维修情况记录表
（2）固定资产管理模块功能。固定资产管理模块是体现医学装备基本信息的基本功能，使用者能一目了然的从固定资产管理界面了解到装备的基础消息，本模块设计了医学装备的录入信息界面，见图6。包含的内容：设备名称、资产编号、设备型号、设备图片、资产类型、出厂编号、产地、注册证号、供应商等设备的基本信息。
图6 医学装备录入信息界面
4.2.2 系统安全
系统的安全关系到系统的正常运行与否，设计考虑时要为系统配备重要的预防手段或者措施，系统管理员的主要职责就是预防系统遭到破坏，日常的工作是负责定期检查登记系统的运行情况。需采取重要预防手段或措施如下：① 系统管理员或被授权的人员才被允许可以正常登录进入；② 设计了在数据库的后台建立严格的身份验证，加强对数据安全性的保护；③ 定期检查系统的运行情况，并定期备份数据库的数据，上传到云端系统；④ 系统管理员要经常检查和防护系统，当发现明显或隐性的漏洞时给予及时解决，防止系统被攻击损坏，可以在短时间内修复恢复正常使用。
4.2.3 测试结论
为了校验设计的循序和使用的语言能否适用于系统的正式运行，预测可能潜在的错误，以确保本系统的正常，满足用户的实际需求，经过测试结果表明需满足如下的安全质量指标。
（1）安全质量指标。① 正确性：系统应用的软件功能和《需求规格说明书》中功能需求内容一致；② 准确性：系统应用的软件产生的误差需在允许的范围内；③ 完整性：系统应用的软件中所有功能和定义需清晰明了，在功能的操作上方便简洁。
（2）可靠性的质量指标。① 成熟性：严重软件故障出现的概率应小于1次/3月；② 容错性：由于软件故障对软件运作造成的影响应尽可能限制在极小范围，不可造成已保存的数据丢失或改变；局部的错误不可影响其它功能的正常运作；③ 易复性：当出现故障时，可以在当前的环境下，实现自动转移故障的功能，并继续发挥执行其自动配置的能力。设置的自我检测机制，具有容错备份的能力，可以通过签订通信协议，而使其具有编码和硬件独立等。
（3）性能的质量指标。① 有效性：软件在通信、处理、存储等方面占有很少资源或者对所使用的资源进行了优化；② 响应时间：与业务处理相关操作的系统最大响应时间，从用户视角来看应为即时响应，无停顿或等待感觉，日常业务报表统计功能最大响应时间不能影响运作中系统的性能；③ 并发用户数：软件可以同时承载的正常使用软件功能的用户的数量按当前软件运作中最大并发用户数每年10%的增长率计算，满足5年的最大并发用户数；④ 易读取：权限的访问设置清晰，访问方便操作，访问操作记录。
（4）安全性质量指标。① 软件需具有适当的安全防范措施，能防止有意的不当或无意的不安全的存取软件动作发生，防止系统中的数据丢失，从安全的角度考虑也可阻止病毒入侵对数据的破坏等；② 软件具有良好的权限访问机制，未获授权无法使用软件及通过本软件获取数据。通过本软件所获取的数据、结果必须准确、合法、一致性。
测试结果显示系统在整体功能及各方面需求的满足上，达到医院在对医学装备的日常运行管理的要求。根据初期的设计思路对各模块的功能设计，总体设计思路也能实现，各项质量管理指标也可以达到要求。
5 总结与讨论
本文的设计目的是设计一套能适用于医学装备管理系统化的信息管理系统，并应用于实际的使用当中，实现对医院在医学装备的全生命周期的管理。作者认真细致地查阅了大量国内外医疗机构在医学装备信息管理方面的相关知识和信息，并结合在工作中存在的具体问题，探讨和研究存在问题的根源，寻找解决问题的有效办法。在设计的前期经过充分的调研和分析了医疗机构中医学装备信息管理系统的实际情况、存在的问题和实际需求的现状，提出了解决问题的办法和设计思路。关键技术中软件开发中采用目前先进的基于Linux、Nginx、MySQL和PHP的网络开发平台LNMP。通过对系统的测试过程和结果，表明了可满足重要的质量指标并符合用户的使用要求。
从系统实际的初步实践运行结果来看,系统能够初步达到了当初设计的想法和目的，能实现采集整个医学装备全生命周期过程的所有数据，统计和分析设备的使用率、维保费率、停机故障修复率和绩效等指标。
医院建立医学装备管理信息系统的目的是为了加强对医院医学装备的管理，使医院的医学装备能发挥出最好的效能，创造经济效益和社会效益这双效益的最大化，同时能进一步提升医院管理部门的管理水平和能力，规范、系统和科学化对医学装备的使用和管理。因此，有条件的医院都会投入大量的人力、物力和财力去研发或者选择购买类似的管理系统。据了解，目前国内在医院的管理系统的开发和应用主要是集中在有信息开发条件的大医院，但一般也仅仅是停留建立与医院HIS系统兼容的综合管理系统，例如财务信息管理系统、HR（人力资源）管理系统和其他信息查询系统等。这样的系统内容包含对物资资产比如药品、医疗设备、耗材等的管理。但涉及到医院医学装备的全生命周期的管理信息系统目前还尚少，或者说还没有。
本文的研究和实施是基于设计一套基于医院内部HIS网络管理系统，使医学装备全在生命周期性的管理的系统，最终实现的应用是使用科室人员及设备管理人员能够快捷准确的处理和分析各种需要的数据信息，提高医学装备的在综合检索查询功能，提高医学装备在全生命的周期性的管理信息的效率。并对今后医院在机电设施设备的信息管理系统的设计思路上提供切实可行的参考依据。
[参考文献]
[1] 张晓虹.医疗设备信息管理系统的设计与实现[D].济南:山东大学,2012,6:7-10.
[2] 孟新秀,邱力军.基于RFID的医疗设备信息管理系统的设计与实现[J].医疗卫生装备,2009,30(9):24-26.
[3] 赫阔.医疗设备管理系统的设计与实现[D].济南:山东大学,2014:12-16.
[4] Wong PY,Bubel R,Boer FS,et al.Testing abstract behavioral specifications[J].Int J Softw Tools TE,2015,17(1):107-119.
[5] 殷海,李义兵.医疗设备档案信息管理系统的开发与设计[J].中国水运:理论版,2007,5(5):105-107.
[6] 何圣华.污水处理项目全过程信息管理系统的设计[J].信息与电脑,2016,(13):136-138.
[7] 袁超,付涛.新时期财务信息管理系统漏洞存在的安全问题及对策[J].网络安全技术与应用,2016,(7):109-110.
[8] 田慧,周庆利,何剑虎,等.医疗设备信息管理系统的设计与开发[J].医疗装备,2006,19(5):5-7.
[9] 晁勇,李玉鑫,蒋建,等.医院医疗设备计量与质量控制信息管理系统的设计与实现[J].中国医疗设备,2014,29(6):1-4.
[10] 蒋元林,潘晓东,周耀崇,等.医院卫生装备质量管理系统的设计与实现[J].医疗卫生装备,2012,33(12):50-52.
[11] 赵超颖.基于ERP系统的医学装备精细化管理[J].中国医学装备,2013,10(3):56-58.
[12] 丁仁声.医院集成化信息管理系统的设计与实现[J].中国医院统计,2006,13(1):37-41.
[13] Villar JR,Cal EADL,Sedano J,et al.Simple heuristics for enhancing GP learning[J].Logic J IGPL,2014,23(3):472.
[14] Babiloni F,Astolfi L.Social neuroscience and hyperscanning techniques:past, present and future.[J].Neurosci Biobehav,2014,44:76.
[15] 赵长俊,王洪福,刘秀秀.我院医学装备的信息化管理[J].中国医疗设备,2013,28(5):103-104.
[16] 云庆辉,杨继庆,李向东.基于B/S架构的医学装备全寿命周期管理信息系统的研制[J].医疗卫生装备,2014,35(5):75-78.
[17] 李辉,尤富生,黄比今,等.医院医疗设备全程质量控制管理系统的设计与开发[J].医疗卫生装备,2012,33(2):51-53.
[18] 石楠.医疗设备维护管理系统的设计与研发[J].中国医学装备,2014,11(7):39-41.
[19] 姜山,刘志成,王燕.基于NET技术的医疗设备保障管理系统的设计与开发[J].中国医疗设备,2014,29(3):48-50.
[20] Scalco E,Fiorino C,Cattaneo GM,et al.Texture analysis for the assessment of structural changes in parotid glands induced by radiotherapy[J].Radiother Oncol,2013,109(3):384-387.
Design and Implementation of Medical Equipment Information Management System Based on LNMP
CHEN Manshan
Department of General Affairs, Guangdong General Hospital, Guangdong Academy of Medical Sciences, Guangzhou Guangdong 510080, China
Abstract:The purpose of this paper is to establish a perfect information management system for hospital medical equipment and to carry out the whole life cycle management for hospital medical equipment. This paper summarized the author’s experience in medical equipment management in medical institutions, combined with the actual work, put forward the information management method based on LNMP architecture. Through the design of the management system, the whole life cycle management of hospital medical equipment from procurement, contract management, asset management to maintenance and scrap was realized.
Key words:medical equipment in hospital; product life-cycle management; information management system; asset operation management
[中图分类号]TP311.5
[文献标识码]C
doi：10.3969/j.issn.1674-1633.2017.12.040
[文章编号]1674-1633(2017)012-0153-04
收稿日期：2017-06-14
修回日期：2017-06-26
作者邮箱：13825001568@126.com
本文编辑 王婷