唐健豪，孔令茵，王肖文，何丽君，刘亮，黄智（通信作者）

佛山市第一人民医院医疗设备科 （广东佛山 528000）

随着科技的发展和人们健康需求的增大，医疗设备的种类和数量大幅增加。医疗设备管理已成为医疗质量管理、医疗风险防范和医疗成本控制的重要一环[1]。因此，我国各级医院医疗设备管理已经由以往的手工管理逐渐向计算机综合管理转变[2]，向信息化和多样化转变。

大型医疗机构均已逐步开展数字化的医疗设备全生命周期管理，一般依托医疗机构原有的管理系统建立信息化管理系统[3-5]。然而，中小型医疗机构却存在人手和资金短缺、设备信息化投入比例低和维修工程师数量不足等问题[6]；此外，临床科室常采用电话报修和填写纸质申请单等传统手段，容易存在电话漏接和单据确认拖延等流程方面的问题，从而导致设备维修滞后。设备报修的信息化有助于提高维修效率[7]，医疗服务体系建设的方方面面都需要信息技术的支撑和推进[8]。因此，中小型医疗机构亟需成本较低、简单有效的管理系统，进而实现医疗设备维修的全流程管理。

医疗设备维修工具常与医疗设备接触，较少根据各科室的风险等级分类，表面易感染多种病原菌，存在交叉感染的风险[9]。随着医院感染工作的要求越来越高，维修工程师需要采用更科学、便捷的防护措施[10]。在此背景下，本研究基于微信小程序、微信公众号、安卓平板电脑应用程序、云服务器和Windows 桌面程序设计了一款医疗设备维修多平台全流程管理系统，涵盖设备维修、计量和档案管理等功能，同时设计了消毒维修工具车，旨在为维修工具和转运设备提供消毒空间，降低设备维修工程师的医院感染风险。

1 系统结构设计

1.1 系统架构

该系统由微信小程序、企业微信号、安卓平板电脑应用程序、阿里云服务器和Windows 桌面程序组成多平台系统。各平台功能为：（1）微信小程序供临床科室报修人员使用，提供报修及其流程查询服务；（2）维修工程师绑定企业微信号，接收临床科室通过微信小程序发送的报修信息；（3）安卓平板电脑应用程序由维修工程师使用，具有设备查房、临床科室报修现场处理记录和消毒维修工具车的器械消毒控制功能；（4）阿里云服务器负责存储数据和图片，并向其他平台提供数据连接；（5）Windows 桌面程序由设备科管理人员使用，可进行设备报修管理、计量管理和维修发票管理。系统总运行架构见图1。

图1 系统总运行架构图

2 平台端软件设计

2.1 云服务器

该系统使用阿里云服务器ECS，部署了Apache 服务，使用了PHP7.4.10、MySql5.7.31 和Python3.5.3，其中，PHP 为云服务器与微信小程序的握手接口提供脚本支撑，实现从服务器读取设备信息、维修编号和维修时间的功能；云服务器同时部署MySql 数据库，建立设备维修信息表、发票信息表、设备信息表和设备计量信息表，以提供数据存储服务。阿里云服务器软件配置见表1。

表1 阿里云服务器软件配置

2.2 微信小程序

微信小程序适用于安卓和iOS 平台，系统内存占用率较低，具有无须安装、使用便捷、跨平台的优点[11-12]。小程序通过连接阿里云服务器，实现临床科室报修流程电子化功能（小程序功能见图2，小程序主界面见图3A）。微信小程序事件过程通过JavaScript 实现业务处理和与服务器的交互，以JSON 格式传输数据。小程序工作流程如下。（1）获取维修编号：报修界面见图3B，通过PHP 脚本（wxno.php）检索MySql 设备维修信息表，根据表格的最后一行维修序号生成下一个维修编号，作为当前报修申请的唯一维修编号，并跟随维修设备的整个流程。（2）查询设备信息：设备维修小程序具有调用摄像头并识别二维码和条形码接口的功能，在获取报修申请的维修编号后，临床科室扫描设备资产卡上的二维码或条形码获取设备编码；通过PHP 脚本（readsbxx.php）将设备编码发送至云服务器，检索云服务器MySql 数据库的设备信息表，查询该设备的信息，并发送至用户的微信小程序。（3）填报故障信息：临床科室将设备故障情况填报后，小程序通过PHP 脚本（readyh.php）将设备具体的故障信息发送写入云服务器的MySql 设备维修信息表。（4）签字确认：临床科室确认填报无误后，小程序跳转至签字界面（图3C），用户在签字区域签名后按下“发送”，微信小程序便通过PHP 脚本（uploadimg.php）将签名图片以PNG 格式发送至云服务器的维修签名文件夹内储存。（5）查询维修情况：临床科室以科室号为索引，在小程序中查询，通过PHP 脚本（wxjd.php）从云服务器的MySql 数据库设备维修信息表可获取该科室未完成的设备维修信息，见图3D。维修进度查询代码wxjd.php 代码如下：

图2 微信小程序功能图

图3 微信小程序

2.3 企业微信号

企业微信号具有维修工程师接收维修信息的功能。我们可使用Python 以60 s/次的频率对云服务器MySql 数据库的设备维修信息表进行查询，如查询到报修状态为初始报修的维修项目，则将该项目的详细信息发送至企业微信号，同时将该报修项目的报修状态更改为“已通知工程师”。报修信息通知界面见图4。

图4 企业微信号报修信息界面

2.4 安卓平板电脑应用程序

安卓平板电脑应用程序使用AndroidStudio 开发，实现维修过程的全程视频记录、设备的业务查房、设备计量档案的电子化查询功能。维修工程师从企业微信号接收科室维修信息后，随身携带安卓平板电脑到临床科室进行设备的现场维修，如需携带较多维修工具或转运设备，则维修工程师可使用消毒维修工具车辅助，可将安卓平板电脑放置在消毒维修工具车上，见图5。安卓平板电脑通过蓝牙连接，控制和记录消毒维修工具车的消毒功能，消毒维修工具车可对维修后的维修工具或转运的设备进行紫外线消毒。

图5 消毒维修工具车结构示意图

安卓平板电脑应用程序可为维修工程师提供维修过程的查询和记录，主界面见图6A，工作流程如下：（1）维修前，使用华为HMS Scankit 扫码服务进行二维码扫描[13]，安卓平板电脑通过电信物联卡与阿里云服务器进行实时通信，访问MySql 数据库的设备维修表，查询报修信息、以往维修记录和设备档案（包括设备计量报告和设备基本信息）；（2）维修时，安卓平板电脑可调用平板摄像头功能拍摄维修照片，并使用FTP 服务暂存到阿里云服务器上，界面见图6B，此外，我们可通过安卓平板电脑查阅该设备的维修手册，通过网络通信联络厂家进行维修指导；（3）维修后，在安卓平板电脑填写故障原因与维修手段，完善维修记录，待临床科室确认维修成功后，通过SignatureView.java 的引用在安卓平板电脑手写签名，签名后以PNG 图片格式发送至云服务器储存。

图6 安卓平板电脑应用程序

FTP 上传的代码如下：

安卓平板电脑被安装在消毒维修工具车的前端，使用强磁吸固定。消毒维修工具车为维修工程师到临床科室现场维修提供了便利，为转运设备和维修工具提供了独立的消毒空间，方便工具重复使用，降低设备转运的感染风险[14]。该工具车分为上下两层，最底层为消毒箱，其由12 V 100 AH的铅酸蓄电池、12 V 的LED 紫外线消毒灯管和ESP32 主控板组成。该工具车的ESP32 主控板分为电源部分、ESP32 主控和继电器部分3 个部分。其中，电源部分由7805 三端稳压和ASM1117-3.3 组成，因整体主控功率不高，7805 三端稳压将电压由12 V 转换为5 V，为继电器和ASM1117-3.3 供电。由于ESP32 供电电压为3.3 V，ASM1117-3.3 将电压由5 V 转换为3.3 V 为ESP32 供电。ESP32 的IO2 引脚控制继电器的开关，继电器规格为5 V 10 A。LED紫外线消毒灯接在继电器的两个连接脚上，由其控制紫外线灯的开关。维修工程师可在安卓平板电脑上设置消毒时间，通过蓝牙与ESP32 通信，控制继电器的开关，使紫外线灯在设定的时间内运行。

ESP32 主控板使用arduino ide 编译，代码如下：

2.5 Windows 桌面程序

Windows 桌面程序使用C#开发语言。相较于大型医疗机构开发系统常用的B/S 结构，中小型医疗机构设备维修管理人员较少，且工作岗较固定，对B/S 结构系统医院内网访问的便利性优势[15]需求度较低。而C#结构的桌面程序便于接入其他硬件，为增加票据和合同记录的高拍仪、二维码扫码枪、各种质控设备和自研设备的接入提供了可能。

Windows 桌面程序主要处理科室报修的维修信息、维修工程师的业务查房信息和设备的档案管理（包括计量管理和维修发票管理），其中，设备维修管理界面见图7A。Windows 桌面程序使用C#语言编译，主要功能为：（1）读取云服务器MySql 数据库的维修信息，使用FTP 服务下载报修图片和科室确认签名，可上传计量PDF 文件、维修信息和发票信息到云服务器MySql 数据库；（2）使用Microsoft Office Interop Word 生成Word 模板，实现报修表格的快速打印，缩短审批流程；（3）连接霍尼韦尔USB 扫描枪扫描电子发票的二维码信息区，使用USB 口转串口快速读取填报电子发票信息，维修发票管理界面见图7B。

图7 Windows 桌面程序

3 应用效果

该系统在A 医院试运行，采集系统使用前35 个工作日和使用后35 个工作日的报障情况，并采用SPSS 26.0 统计软件计算系统使用前后每日报修数的双样本t检验，以及系统使用后电话报修比例与工作日天数的Pearson相关性。结果发现，系统使用前35 个工作日内总报修数为111 例（全部为电话报修），系统使用后35 个工作日内总报修数为120 例，系统使用前后的报修数无显著差异（t=-0.77，P=0.44），表明系统对科室报修无显著影响。其中，系统使用后35 个工作日内的电话报修为23 例，且电话报修比例随工作日天数显著下降（r=-0.70，P=2.35×10-6），表明科室对增加微信小程序报修接受度和使用意愿良好，见图8。

图8 系统使用后电话报修比例与工作日天数的相关性

总之，设备维修多平台全流程管理系统实现了设备维修全流程的记录可追溯；消毒维修工具车提高了维修工程师工作的安全水平，使设备维修管理更规范，同时简化了申请工作流程，提高了维修效率；使用微信小程序的用户体验良好，系统使用后未对临床科室报修造成显著影响，并逐渐替代了电话报修，便于临床科室报修和维修工程师响应。该系统采用多平台构建，组合结构简单，开发难度和运维成本较低，适用于中小型医疗机构。此外，该系统为自主开发，便于其他硬件接入和功能开发，为医疗机构未来的信息化建设提供便利。