基于事件驅動的醫療設備管理系統設計

李巍，荊斌，張硌，查玉華，張鵬

解放軍第307醫院 醫學工程科，北京 100071

引言

醫療設備是醫院臨床、教學、科研的基礎，在整個醫療過程中發揮著重要作用[1]。管理的質量直接影響到醫院的醫療效果，隨著醫療新技術的出現和醫院規模的擴大，醫療設備的數量和種類也隨之增加，醫療設備也呈現出精密化、自動化、高效化和復雜化的發展趨勢。醫療設備管理也由單純的設備檔案管理，逐漸擴展到維修、維護、計量與質量控制等設備動態事件的管理。醫院內設備管理缺乏統一標準，導致不同管理系統兼容性存在問題。同時，不同系統往往從對應使用部門的業務出發，難以實現數據同步。本文采用設備全流程管理和事件驅動機制進行規劃管理，在需求上采用縱向管理，統一規劃系統功能，實現設備管理全過程信息化管理。

1 需求分析

從技術上看，全生命周期管理在人力資源、科學管理、工業生產等領域中應用廣泛。醫療設備管理同樣作為一種閉環式管理模式[1]，不僅需要能夠確保系統性管理，實現設備管理的時間序列管理，同時也應確保各個管理環節的獨立性，從而實現降低管理成本、提高設備的管理水平。設備管理過程由設備事件組成，當設備事件觸發時，在設備事件處理過程形成過程文檔和人員工作量。從業務流程上分析，采用事件驅動機制，能夠減少模型主題，從而降低系統復雜度，通過將全生命周期管理和信息化手段相結合，能夠優化醫療設備、人員、工作量、文檔管理流程，從而提高醫療設備整體管理水平，提高設備管理質量，降低故障率[2]。

系統開發基于Spring Framework實現，具有如下特點：① 低侵入式設計，代碼污染低；② 服務器層面獨立；③依賴注入機制降低了業務對象替換的復雜性，提高了組件之間的解耦，為代碼重構提供了可能；④ 面向切面編程的特點允許將部分通用任務如事務、日志等進行集中式管理，提高代碼利用率；⑤ Spring的ORM和DAO提供了與第三方持久層框架（如MyBatis等）的良好整合，并簡化了底層的數據庫訪問。

本文建立基于事件驅動的管理系統需要實現以下功能：① 如圖1所示，整合系統業務及數據流程，將醫院醫療設備全生命周期管理理念融入信息系統當中，整合各個獨立系統功能，構建綜合醫療設備、人員、工作量、文檔服務的綜合管理系統；② 結合設備管理中的實際需求，制定多元化功能板塊[3]，實現設備從采購到報廢等多流程全流程管理；③ 采用現代軟件開發技術實現一套行之有效的標準化管理流程，讓流程和模塊保持一致[4-5]，提高信息系統運作的流暢性和清晰性。

圖1 系統UML圖

2 系統實現

系統結構，見圖2(a)。系統采用界面層、業務邏輯層、數據訪問層三層結構實現。其中，數據訪問層主要針對數據庫的操作，為業務邏輯層或表示層提供數據服務；業務邏輯層用于操作具體問題，實現數據業務邏輯處理；界面層采用WEB開發方式，實現用戶交互。數據層實現數據存儲。

業務邏輯以醫療設備全生命周期管理為基礎，以周期內事件為驅動，規范文檔、設備、人員、工作量管理行為。相關結構，見圖2(b)。

2.1 數據層實現

數據層采用MyBatis 3實現，包括：數據表實現、數據映射實現、數據訪問對象接口實現。

2.1.1 數據表實現

數據庫采用MySQL 5.7實現，如表1～7所示，建立數據表結構，表間關系，見表8。表EQ_EQUIPMENT_DOCUMENT、GLOBAL_DOCS、TASK、WORKER分別用于記錄設備、文檔、任務、人員等主要業務信息。EQ_EQUIPMENT_PLACE、WORKGROUP、EQ_FUND_SOURCE、EQ_NAME_CODING、EQ_AGENT、COUNTRY_DICT分別作為字典表關聯主業務記錄。TASK按照任務類別分為：EQ_SERVICE、EQ_RETIREMENT、EQ_MAINTAIN等內容。

圖2 系統模塊結構

表1 global_docs表部分字段描述

表2 eq_equipment表部分字段描述

表3 eq_service表部分字段描述

表4 eq_service_ fitting_use表部分字段描述

表5 eq_service_section表部分字段描述

表6 task_worker表部分字段描述

表7 eq_retirement表字段描述

表8 表功能說明

2.1.2 數據映射實現

數據映射采用MyBatis 3實現，該框架支持定制化SQL、存儲過程以及高級映射。從而避免了JDBC代碼和手動設置參數以及獲取結果集。系統采用XML配置和映射原生信息，將Java的簡單潔凈Java對象（Plain Old Java Objects，POJOs）映射為記錄集。

2.1.3 數據訪問對象接口實現

根據業務邏輯功能需要編制數據訪問接口，通過接口調用數據映射方法實現數據操作及數據集合組裝等功能，為業務邏輯提供支持。

2.2 業務邏輯層

2.2.1 用戶管理

實現用戶與系統交互，接收用戶請求，功能包括：新用戶建立、用戶權限更改、用戶登錄、用戶報表、用戶角色管理、用戶命令交互等功能。

2.2.2 設備管理

2.2.2.1 設備基本信息

設備信息多維查詢（圖3）。設備信息多維查詢采用Apache Kylin實現多維數據查詢控件設計，Apache Kyli提供Hadoop之上的SQL查詢接口及多維分析（OLAP）能力以支持超大規模數據。能夠支持在秒級別延遲的情況下同Hadoop進行交互式查詢；用戶能夠定義數據模型[6-11]，并且通過Apache Kylin預建原始數據記錄的數據模型并提供了JDBC及ODBC接口。

圖3 系統多維查詢界面

設備檔案顯示。包含內容：設備檔案基本信息顯示、設備事件循環控件、設備事件列表等內容。

2.2.2.2 設備事件

（1）設備事件循環（圖4）。采用設備事件時間軸控件顯示設備事件信息，反映設備動態信息。

圖4 設備事件時間軸控件

（2）采購事件。采購事件出現后觸發以下功能：采購事件申請、采購事件批準。

（3）驗收事件。驗收事件出現后觸發以下功能：新建現場驗收報告、建立現場驗收視圖、上傳現場驗收照片、驗收照片上傳、數據庫更新。

（4）維修事件（圖5）。維修事件由維修節事件組成，分別記錄對應維修事件中出現的狀態變化信息。出現后觸發以下功能：系統發出維修申請、臨床使用者發出維修申請、生成維修任務、維修任務進入任務池、維修者領取維修任務、設備管理人員領取維修任務、維修者維修、修改維修列表、維修任務完成。

圖5 設備維修事件結構

（5）維護事件。周期維護事件出現后觸發以下功能：生成維護任務、維護任務進入任務池、維修者領取維護任務、維修者維護、修改維護列表、維護任務完成。

（6）報廢事件。報廢事件出現后觸發以下功能：生成報廢任務、報廢任務進入任務池、維修者領取報廢任務、維修者維護、修改報廢列表、報廢任務完成。

（7）計量/質量控制事件。計量/質量控制維護觸發以下功能：生成計量/質量控制任務、計量/質量控制任務進入任務池、維修者領取計量/質量控制任務、維修者維護、修改計量/質量控制列表、計量/質量控制任務完成[12]。

2.2.2.3 周轉設備管理

（1）周轉設備顯示功能：根據eq_equipment_document.EQUIP_CYCLE_MARK判斷是否為周轉設備、周轉設備顯示（數據表顯示、周轉設備借入/出管理）。

（2）周轉設備借出功能：臨床使用者發出借入申請、借入申請進入任務池、維修者領取借出任務、完成借出后填寫周轉設備借出信息、生成借出設備記錄、將周轉設備eq_equipment_document.EQUIP_USE更新為借出狀態。

（3）周轉設備歸還：臨床使用者發出歸還申請、歸還申請進入任務池、維修者領取歸還任務、完成歸還后補充周轉設備借出信息中歸還信息、生成歸還設備記錄、將周轉設備eq_equipment_document.EQUIP_USE更新為未借出狀態。

（4）周轉設備費用管理：采用周轉設備費用結算功能，根據周轉設備字典庫及借出設備日期計算周轉設備費用。

2.2.3 文檔管理

實現任務、人員、事件相關文檔創建、修改、權限管理、刪除[13]等功能。

（1）多維文檔查詢。多維文檔查詢顯示包括：① 數據表顯示；② 文檔縮略圖顯示。

（2） 文檔上傳（圖6）。采用 fileLoad實現文檔上傳管理。

（3）全部文檔管理圖表顯示。文檔管理采用多維數據查詢實現。

圖6 文檔上傳界面

2.2.4 任務管理

實現醫療設備事件觸發任務創建、修改、權限管理、刪除等功能。

2.2.5 人員管理

（1）人員基本信息。由人員靜態信息及動態信息組成，其中靜態信息包括：人員權限、科室、分組、賬號信息等信息；動態信息包括：人員任務、工作日歷等信息。

（2）工作量。通過統計人員完成設備管理事件對應任務量實現。

（3）請休假。實現人員請休假數據記錄管理功能。

2.2.6 任務管理

包括設備事件生成對應任務新建、屬性修改、刪除以及任務池管理等功能。

2.2.7 其它功能

包括消息管理、生成提醒消息（針對登錄用戶生成對應的提醒消息）、通知、統計分析、字典管理、文檔分享等功能。

3 結果與討論

系統基于事件驅動機制，以醫療設備全周期管理為主線。以設備事件為核心，將文檔管理、人員管理、工作量管理等功能有機結合在一起，提高了系統集成度，實現了設備管理全面信息化覆蓋。規范了設備驗收采購、維護保養、計量質控以及退役報廢過程，實現了全程文檔記錄，有據可查，同時也進一步降低了設備檔案收集、管理、查詢的難度，實現了人員與設備事件、人員與文檔、設備與檔案的有機關聯，降低了工作強度，為進一步宏觀分析、故障診斷、使用率分析、采購選型、供應商資質管理提供了借鑒。系統運行界面，見圖7。

圖7 系統運行界面圖

4 總結

本文通過制定全生命周期醫療設備管理體系[14]，基于事件驅動機制構建醫療設備綜合管理系統，為不同設備相關業務部門提供一個統一的醫療設備管理平臺及對應的醫療設備管理模塊，實現設備、人員、工作量、文檔等的綜合管理，成為醫院業務管理系統的有機組成，真正實現醫療設備的綜合信息化管理。本研究嘗試在工作中引入事件驅動、全生命周期管理[15]、任務響應機制，實現醫療設備管理的科學化、自動化，為類似系統的開發提供了借鑒。