医疗设备成本效益无线监测分析系统及方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于监测技术，具体涉及一种医疗设备成本效益无线监测分析系统及方 法。
【背景技术】
[0002] 随着医学诊疗技术的快速发展，现代医疗设备的装备水平已成为衡量医院综合实 力的重要指标。各级医疗机构对医疗设备引进的年增长率已达10%~20%，院内医疗设备 占医院固定资产的比例已由原来的20 %~30 %上升至50 %~70 %。然而，医疗设备数量的 增加既提高了医疗服务的质量和效率，也增加了医院运营的成本和医疗设备监管的难度。 据文献报导，当前国内医院闲置医疗设备约占医疗设备总量的3~5%，使用率仅为75~ 80%，用于科研和教学的实验仪器使用率甚至不足40%。因此，医疗设备的闲置、使用率低 和重复购置已成为国内各级医疗机构发展的瓶颈问题。
[0003] 究其原因，主要是医疗机构的管理者无法客观真实掌握在用医疗设备的使用状态 和使用率进行成本效益分析，从而导致设备使用情况不明、管理滞后甚至决策失误。一般医 院引进医疗设备时先要进行需求评估、技术论证和效益分析，但对购入后运行情况的追踪 监控手段落后；无法细化核算单台医疗设备的效益情况，难以有效考核和评估医疗设备的 绩效。因此，医疗设备成本效益分析的核心关键是医疗设备单机使用收入与成本支出数据 的准确统计，其难点在于医疗设备单机使用状态与使用率的真实采集。
[0004] 近年来，国内外普遍采用的医疗设备使用状态与使用率统计方法主要有四种，一 是人工统计法：通过检查人工记录报告的方式统计，其工作量较大，统计信息不完善、不准 确；二是调查统计法：采用现场调查和问卷调查的方式统计，其统计难度高，主观意识性 强，无法确保真实性；三是科室自报法：通过各科室对医疗设备使用反馈的方式统计，其无 法确保真实性和准确性；四是软件统计法：通过挂载HIS系统实现医疗设备使用状态数据 的实时采集和自动分析，其节省了大量成本，且数据来源真实可靠，但仅适用于大型医疗设 备和部分连接HIS系统的收费设备。上述四种方法虽部分或粗略实现了使用状态和使用率 的统计，但均具有一定的局限性。
[0005] 因此，有必要开发一种新的医疗设备成本效益无线监测分析系统及方法。
【发明内容】
[0006] 本发明的目的是提供一种医疗设备成本效益无线监测分析系统及方法，通过实时 连续监测医疗设备的使用状态，能真实、准确统计医疗设备的使用时间和使用率进行成本 效益分析。
[0007] 本发明所述的医疗设备成本效益无线监测分析系统，包括网络主控设备、服务器 以及至少一个数据采集终端；
[0008] 数据采集终端包括：
[0009] RFID射频识别模块，用于读取被测医疗设备的ID号；
[0010] 功率采集模块，用于采集被测医疗设备的电流值和电压值；
[0011] AD转换模块，用于接收功率采集模块所采集的数据并进行AD转换，该AD转换模块 与功率采集模块连接；
[0012] 第一处理器，用于接收所述RFID射频识别模块所发送的ID号，以及AD转换模块 所发送的数据，该第一处理器分别与RFID射频识别模块、AD转换模块连接；
[0013] 第一无线通信模块，用于数据采集终端与网络主控设备建立无线通信连接，该第 一无线通信模块与MCU连接；
[0014] 所述第一电源管理模块，为数据采集终端的各模块供电；
[0015] 网络主控设备，用于建立无线网络、分配网络地址、发送采集指令、汇集采集数据 和传输数据至服务器，该网络主控设备分别与各数据采集终端以及服务器连接；
[0016] 服务器，用于接收并存储网络主控设备所发送的数据，基于所采集的数据判断出 被测医疗设备的工作模式，以及计算出被测医疗设备在各种工作模式下的使用时间T，将T 代入Y = C+α · T中，计算出被测医疗设备的收入，其中：Y为收入，C为截距常数；将T代 入中，计算出被测医疗设备的使用率，其中：Ps为使用率，T s为定额使用时间。
[0017] 所述数据采集终端还包括：
[0018] 环境采集模块，用于采集被测医疗设备所处环境的温度值和湿度值，该环境采集 模块所采集的数据经AD转换模块处理后输入给第一处理器，该环境采集模块与AD转换模 块连接；
[0019] 报警模块，在所述第一处理器判断出被测医疗设备所处环境的温度、湿度有异常， 以及设备出现故障时（比如：被监测医疗设备出现故障时），所述第一处理器发出报警指 令，所述报警模炔基于该报警指令发出报警提示，该报警模块与第一处理器连接。
[0020] 所述网络王fe设备包括：
[0021] 第二无线通信模块，包括射频功放子模块以及与射频功放子模块连接的无线通 信子模块，射频功放子模块对RF信号进行降噪和放大处理满足远距离、大范围通信的要 求，无线通信子模块用于发送数据或指令至数据采集终端和接收数据采集终端所采集的数 据；
[0022] 第二处理器，用于接收第二无线通信模块所传输的数据并进行预处理，以及建立 与管理无线网络，该第二处理器与无线通信子模块连接；
[0023] 数据存储模块，用于存储数据，该数据存储模块与第二处理器相连；
[0024] 人机交互模块，用于用户配置信息和指示状态，该人机交互模块与第二处理器相 连；
[0025] I/O接口，用于与服务器进行通信连接，该I/O接口与第二处理器连接；
[0026] 第二电源管理模块，为网络主控设备的各模块供电。
[0027] 还包括客户端，在被测医疗设备所处环境的温度、湿度有异常，以及设备出现故障 时，所述服务器向该客户端推送报警信息。
[0028] 所述报警模块为声光报警器；所述第一无线通信模块采用ZigBee无线通信模块。
[0029] 本发明所述的医疗设备成本效益无线监测分析方法，采用本发明所述的医疗设备 成本效益无线监测分析系统，其方法包括以下步骤：
[0030] 步骤1、建立被测医疗设备在不同工作模式的使用时间和收入之间的数学模块，该 数学模型为：Y = C+a ·Τ;
[0031] 其中：Y为收入，C为截距常数，a为回归系数，T为被测医疗设备在各种工作模式 下的使用时间；
[0032] 步骤2、建立被测医疗设备的使用率模型，该使用率模型为|/皿》%，其中：匕为 使用率，T为被测医疗设备在各种工作模式下的累计使用时间；Ts为定额使用时间；
[0033] 步骤3、利用连续获取被测医疗设备使用状态的方法累计被测医疗设备各种工作 模式的使用时间T ;
[0034] 步骤4、将T代入Y = C+a · T中，计算出被测医疗设备的收入；
[0035] 步骤5、将T代入中，计算出被测医疗设备的使用率。
[0036] 所述利用连续获取被测医疗设备使用状态的方法是：
[0037] 实时同步采集被测医疗设备的电压值、电流值；使用所采集的电压值和电流值计 算被测医疗设备的功率值P，利用统计学方法获得的被测医疗设备的功率值与使用状态之 间的数学方程确定单位时间内的工作模式：
[0038] S = f (P)；
[0039] 若被测医疗设备为单一工作模式的使用状态，则：
[0040]
[0041] 其中，p为实时功率值，w为医疗设备处于正常工作状态下单位时间内的最小功 耗，0表示待机，1表示工作。
[0042] 若被测医疗设备为多种工作模式的使用状态，则：
[0043]
[0044] 其中，p为实时功率值,W1为医疗设备处于第i种工作状态下单位时间内的最小功 耗，0表示待机，i表示第i种工作模式，η为工作模式的总数；S为工作状态，S = 0, 1，2,… Ν，0表示待机，1~N表示不同工作模式；
[0045] 所述累计被测医疗设备各种工作模式使用时间T的方法是：在连续时间上分别对 单位时间内被测医疗设备的当前工作模式与其对应工作模式所在序列倒数的乘积进行求 和：
[0046]
[0047] 被测医疗设备在各种工作模式下的使用时间T可用一维向量表示为：
[0048] T = (T1, T2, T3. . . TJ
[0049] 所述实时同步采集数据的方法是：数据采集终端读取被测医疗设备的ID号，以设 备ID号为标识申请加入网络，待建立连接后连续采集被测医疗设备的相关数据发送至服 务器，服务器对数据进行存储、处理和分析。
[0050] 还包括所述数据采集终端实时采集被测医疗设备所处环境的温度值和湿度值，当 被测医疗设备所处环境的温度、湿度有异常时，该数据采集终端发出声光报警，且所述服务 器推送报警信息至客户端。
[0051] 还包括所述数据采集终端间歇性采集设备故障信息，当设备故障信息时，所述数 据采集终端发出声光报警，所述服务器推送报警信息至客户端。
[0052] 本发明具有以下优点：
[0053]