嵌入式医疗设备与医院管理信息系统HIS

一、设计目的及总体思路

随着物联网、互联网、通信网技术迅猛发展和日益完善，各种新型医疗（器械）应用技术的出现，各级医疗部门（医院）纷纷建立起了各自独立的医院信息监控系统。医院的信息化建设，建立和不断完善医疗管理系统，为医院正常的业务开展提供了巨大的便利条件，但医疗检测治疗设备由设备厂家提供，这些设备进入医院后，并没有和医院设备网络连接，或者说医院并没有把这些设备和医院关系信息系统互联成网，导致检测和治疗设备产生的患者检测和治疗档案信息不能和医院信息网快速联网融合，大量的病人档案信息需要借助外存储设备人工拷贝再上传到医院信息总库中，有时候数据还可能拷贝错误，从而浪费了大量的人力物力和时间。现代医疗融合了医疗信息的大数据、智能化以及医疗设备的可监管性，根据相关业务流程分析如图1所示。

随着医疗服务业务的不断扩展和医疗设备技术的发展，医疗业务方面的图片、文字报告、曲线、图例、视频文件、(3D)图像和(3D)立体透视短视频文件越来越多的将会应用到医院医疗管理信息中。医疗设备在日常维护出现了一旦出现某些问题，监管这些设备需要抽出专门人员，维修设备时遇到简单问题，厂商售后部门电话告知维修事项，有些设备出现疑难问题需要售后部门提供支援，售后部门有时没有直接观察机台运行情况 ，因此在维修排查故障规程中耗时过长，耽误机器正常使用；由于医疗设备上每天的所有的检测治疗信息和设备运行状态信息，全部分布于分散的各科室内的主机上（安装）的数据库(access,mysql等)或Excel表中，操作这些文件主要利用主机上（安装）的数据库的增删改查命令或Excel提供的工具和数学公式，这些数据库或Excel表中数据越来越多，录入的数据分类越来越细，长此以往不利于资料统一收集和处理，利用集约化、大型化的医院后台管理信息系统来管理售后维护已经列入不少医疗机构的规划和布局，因此建立医院和厂家共同管理设备的信息系统已经很有必要。

目前，将WEB技术用于工业控制中已经成为潮流和热点，通过在工业控制底层的现场设备中运行嵌入式WEB服务器，可用标准浏览器在Internet网络的远端对这些设备进行访问和控制，通过储存在现场设备中的网页，动态的反映现场设备的运行状态以及执行操作后的反馈信息。这势必给采集、检测、分析、控制、系统维护等带来新的功能优势，如远程采集、监控、系统维护等。这种嵌入式WEB服务器与现场控制系统、仪器仪表相结合，就可通过Internet实现远程监控和系统维护。同时，控制系统、仪器仪表在WEB功能延伸的同时，还必须保证系统本身具备的特性：实时性，可靠性，安全性。

嵌入式WEB技术的控制系统的监控功能是通过位于PC上的通用客户端程序（如IE软件）访问位于嵌入式设备中的服务器端程序来完成。嵌入式WEB服务器却可简化和实现远程访问和控制。嵌入式WEB服务器就是一个HTTP文本服务器，它是在非PC机的现场设备上运行的特殊WEB服务器。通常这些现场设备资源有限，如CPU运算能力不强、存储空间小、能耗要求严格，所以嵌入式WEB服务器在工业控制中应用通常都有一些特殊的要求。由于嵌入式WEB服务器遵循HTTP协议，可通过标准的浏览器访问，就不需要定制特殊的客户端程序，只要安装标准的浏览器程序，这样只有现场设备的应用程序需要定制和更新和更新，客户端程序就不需要。典型的采用嵌入式WEB服务器的控制结构如下图所示，软件监控实现功能如下图2所示。

二、总体目标

医院和设备供应厂商家共同管理医疗设备（监控）系统，主要任务功能：
1)  医疗信息共享：(诊断/治疗)过程中产生的患者或治疗者的（疑难杂症）治疗信息存储多份，其中医院科室应留一份，主机（治疗仪或治疗工作站）留一份，厂商远端数据库中应留一份，远端的监管云端中心（医院或医疗监管部门）留一份。根据相关数据库要素数据流程分析如图3所示。
2)  大数据分析：医疗方面的大数据治疗（疑难杂症案例）信息可以发送到远端的云端中心，这样在远端的云端中心可以保留疑难杂症案例信息，再经过某些算法的计算对同样和同类型的疑难杂症比较分析筛选判断，对大数据医疗推广应用起到积极作用。
3)  远程监管（控）：医院设备管理人员对在病房、手术室和其他科室工作的的医疗设备进行实时监管（控）运行状况情况（正常、故障)。
厂商也可远程监视设备实时运行状况情况（正常、故障)，设备应在数据库后台对应的WEB前台显示在线工作状态（正常：空闲，工作；故障：故障描述，解决措施），常见故障排除信息信息汇总分类写入到数据库中文件中去。
根据相关维护设备运行状态的数据库要素数据流程分析（由简单到复杂）如图4，图5, 图6, 图7所示。
5）用户权限范围和履行职责
针对医院医疗信息系统，医护人员可以查询病人（患者）治疗信息，患者可通过WEB查询治疗的历史信息，预定时间打印报表及预定时间索取，患者还可以查询(通过手机APP或PC网络）到医疗设备运行状态（忙、闲），以便于对检测和治疗进行预约排队。设备供应商售后和技术人员可以远程监管（控）设备运行状况，尤其重视的是故障信息，在后台查到的故障信息及时通知售后人员和医院相关维修人员进行有针对性的维修工作，减少因故障造成的医疗诊治耽误现象。
6）数据库设计模式（B/S模式）

根据医疗发展的实际和未来业务的拓展需要，结合医院和设备厂家人力资源实际状况，充分考虑数据库使用实际，医疗设备运行【本地（医院）或远程（设备供应商）】管理系统采用B/S{浏览器/服务器(数据库)}模式，各科室的医疗设备以分布式的网页浏览器访问总部网络服务器及数据库服务器【本地（医院）或远程（设备供应商）】，由不同角色的人（根据不同权限）修改数据或者查看浏览数据。

 

软件架构图

 

 

软件成果

设备端的Web服务器运行稳定，对设备端负责采集的软件接口模块化程度高吞吐量经常了大批量测试，数据应用层面医院管理系统的各项功能正常，有力地支持了医院管理。