醫療設備成本效益無線監測分析系統及方法
【技術領域】
[0001] 本發明屬于監測技術，具體涉及一種醫療設備成本效益無線監測分析系統及方 法。
【背景技術】
[0002] 隨著醫學診療技術的快速發展，現代醫療設備的裝備水平已成為衡量醫院綜合實 力的重要指標。各級醫療機構對醫療設備引進的年增長率已達10%~20%，院內醫療設備 占醫院固定資產的比例已由原來的20 %~30 %上升至50 %~70 %。然而，醫療設備數量的 增加既提高了醫療服務的質量和效率，也增加了醫院運營的成本和醫療設備監管的難度。 據文獻報導，當前國內醫院閑置醫療設備約占醫療設備總量的3~5%，使用率僅為75~ 80%，用于科研和教學的實驗儀器使用率甚至不足40%。因此，醫療設備的閑置、使用率低 和重復購置已成為國內各級醫療機構發展的瓶頸問題。
[0003] 究其原因，主要是醫療機構的管理者無法客觀真實掌握在用醫療設備的使用狀態 和使用率進行成本效益分析，從而導致設備使用情況不明、管理滯后甚至決策失誤。一般醫 院引進醫療設備時先要進行需求評估、技術論證和效益分析，但對購入后運行情況的追蹤 監控手段落后；無法細化核算單臺醫療設備的效益情況，難以有效考核和評估醫療設備的 績效。因此，醫療設備成本效益分析的核心關鍵是醫療設備單機使用收入與成本支出數據 的準確統計，其難點在于醫療設備單機使用狀態與使用率的真實采集。
[0004] 近年來，國內外普遍采用的醫療設備使用狀態與使用率統計方法主要有四種，一 是人工統計法：通過檢查人工記錄報告的方式統計，其工作量較大，統計信息不完善、不準 確；二是調查統計法：采用現場調查和問卷調查的方式統計，其統計難度高，主觀意識性 強，無法確保真實性；三是科室自報法：通過各科室對醫療設備使用反饋的方式統計，其無 法確保真實性和準確性；四是軟件統計法：通過掛載HIS系統實現醫療設備使用狀態數據 的實時采集和自動分析，其節省了大量成本，且數據來源真實可靠，但僅適用于大型醫療設 備和部分連接HIS系統的收費設備。上述四種方法雖部分或粗略實現了使用狀態和使用率 的統計，但均具有一定的局限性。
[0005] 因此，有必要開發一種新的醫療設備成本效益無線監測分析系統及方法。
【發明內容】
[0006] 本發明的目的是提供一種醫療設備成本效益無線監測分析系統及方法，通過實時 連續監測醫療設備的使用狀態，能真實、準確統計醫療設備的使用時間和使用率進行成本 效益分析。
[0007] 本發明所述的醫療設備成本效益無線監測分析系統，包括網絡主控設備、服務器 以及至少一個數據采集終端；
[0008] 數據采集終端包括：
[0009] RFID射頻識別模塊，用于讀取被測醫療設備的ID號；
[0010] 功率采集模塊，用于采集被測醫療設備的電流值和電壓值；
[0011] AD轉換模塊，用于接收功率采集模塊所采集的數據并進行AD轉換，該AD轉換模塊 與功率采集模塊連接；
[0012] 第一處理器，用于接收所述RFID射頻識別模塊所發送的ID號，以及AD轉換模塊 所發送的數據，該第一處理器分別與RFID射頻識別模塊、AD轉換模塊連接；
[0013] 第一無線通信模塊，用于數據采集終端與網絡主控設備建立無線通信連接，該第 一無線通信模塊與MCU連接；
[0014] 所述第一電源管理模塊，為數據采集終端的各模塊供電；
[0015] 網絡主控設備，用于建立無線網絡、分配網絡地址、發送采集指令、匯集采集數據 和傳輸數據至服務器，該網絡主控設備分別與各數據采集終端以及服務器連接；
[0016] 服務器，用于接收并存儲網絡主控設備所發送的數據，基于所采集的數據判斷出 被測醫療設備的工作模式，以及計算出被測醫療設備在各種工作模式下的使用時間T，將T 代入Y = C+α · T中，計算出被測醫療設備的收入，其中：Y為收入，C為截距常數；將T代 入中，計算出被測醫療設備的使用率，其中：Ps為使用率，T s為定額使用時間。
[0017] 所述數據采集終端還包括：
[0018] 環境采集模塊，用于采集被測醫療設備所處環境的溫度值和濕度值，該環境采集 模塊所采集的數據經AD轉換模塊處理后輸入給第一處理器，該環境采集模塊與AD轉換模 塊連接；
[0019] 報警模塊，在所述第一處理器判斷出被測醫療設備所處環境的溫度、濕度有異常， 以及設備出現故障時（比如：被監測醫療設備出現故障時），所述第一處理器發出報警指 令，所述報警模炔基于該報警指令發出報警提示，該報警模塊與第一處理器連接。
[0020] 所述網絡王fe設備包括：
[0021] 第二無線通信模塊，包括射頻功放子模塊以及與射頻功放子模塊連接的無線通 信子模塊，射頻功放子模塊對RF信號進行降噪和放大處理滿足遠距離、大范圍通信的要 求，無線通信子模塊用于發送數據或指令至數據采集終端和接收數據采集終端所采集的數 據；
[0022] 第二處理器，用于接收第二無線通信模塊所傳輸的數據并進行預處理，以及建立 與管理無線網絡，該第二處理器與無線通信子模塊連接；
[0023] 數據存儲模塊，用于存儲數據，該數據存儲模塊與第二處理器相連；
[0024] 人機交互模塊，用于用戶配置信息和指示狀態，該人機交互模塊與第二處理器相 連；
[0025] I/O接口，用于與服務器進行通信連接，該I/O接口與第二處理器連接；
[0026] 第二電源管理模塊，為網絡主控設備的各模塊供電。
[0027] 還包括客戶端，在被測醫療設備所處環境的溫度、濕度有異常，以及設備出現故障 時，所述服務器向該客戶端推送報警信息。
[0028] 所述報警模塊為聲光報警器；所述第一無線通信模塊采用ZigBee無線通信模塊。
[0029] 本發明所述的醫療設備成本效益無線監測分析方法，采用本發明所述的醫療設備 成本效益無線監測分析系統，其方法包括以下步驟：
[0030] 步驟1、建立被測醫療設備在不同工作模式的使用時間和收入之間的數學模塊，該 數學模型為：Y = C+a ·Τ;
[0031] 其中：Y為收入，C為截距常數，a為回歸系數，T為被測醫療設備在各種工作模式 下的使用時間；
[0032] 步驟2、建立被測醫療設備的使用率模型，該使用率模型為|/皿》%，其中：匕為 使用率，T為被測醫療設備在各種工作模式下的累計使用時間；Ts為定額使用時間；
[0033] 步驟3、利用連續獲取被測醫療設備使用狀態的方法累計被測醫療設備各種工作 模式的使用時間T ;
[0034] 步驟4、將T代入Y = C+a · T中，計算出被測醫療設備的收入；
[0035] 步驟5、將T代入中，計算出被測醫療設備的使用率。
[0036] 所述利用連續獲取被測醫療設備使用狀態的方法是：
[0037] 實時同步采集被測醫療設備的電壓值、電流值；使用所采集的電壓值和電流值計 算被測醫療設備的功率值P，利用統計學方法獲得的被測醫療設備的功率值與使用狀態之 間的數學方程確定單位時間內的工作模式：
[0038] S = f (P)；
[0039] 若被測醫療設備為單一工作模式的使用狀態，則：
[0040]
[0041] 其中，p為實時功率值，w為醫療設備處于正常工作狀態下單位時間內的最小功 耗，0表示待機，1表示工作。
[0042] 若被測醫療設備為多種工作模式的使用狀態，則：
[0043]
[0044] 其中，p為實時功率值,W1為醫療設備處于第i種工作狀態下單位時間內的最小功 耗，0表示待機，i表示第i種工作模式，η為工作模式的總數；S為工作狀態，S = 0, 1，2,… Ν，0表示待機，1~N表示不同工作模式；
[0045] 所述累計被測醫療設備各種工作模式使用時間T的方法是：在連續時間上分別對 單位時間內被測醫療設備的當前工作模式與其對應工作模式所在序列倒數的乘積進行求 和：
[0046]
[0047] 被測醫療設備在各種工作模式下的使用時間T可用一維向量表示為：
[0048] T = (T1, T2, T3. . . TJ
[0049] 所述實時同步采集數據的方法是：數據采集終端讀取被測醫療設備的ID號，以設 備ID號為標識申請加入網絡，待建立連接后連續采集被測醫療設備的相關數據發送至服 務器，服務器對數據進行存儲、處理和分析。
[0050] 還包括所述數據采集終端實時采集被測醫療設備所處環境的溫度值和濕度值，當 被測醫療設備所處環境的溫度、濕度有異常時，該數據采集終端發出聲光報警，且所述服務 器推送報警信息至客戶端。
[0051] 還包括所述數據采集終端間歇性采集設備故障信息，當設備故障信息時，所述數 據采集終端發出聲光報警，所述服務器推送報警信息至客戶端。
[0052] 本發明具有以下優點：
[0053]