基于人工智能背景下医疗设备管理的挑战与机遇

董鲁圳

（广东省深圳市第二人民医院医学装备部，广东 深圳 518000）

“人工智能是一种模仿人类智力的科学技术，具有一定的学习能力、推理能力和自我修正能力”。人工智能，通过利用大数据进行深度学习，可以有效地解决当前人类脑力无法达到或短期内无法实现的问题。医学是人工智能最具潜力的领域，两者结合将会给医疗行业带来巨大的变革。《新一代人工智能发展规划》于2017 年出台，《政府工作报告》也将人工智能应用于医学。在卫生保健领域，人工智能得到了广泛的关注。回顾了在大型综合性医院中，基于人工智能的医疗器械管理所带来的挑战，以及装备管理专业和操作人员所面临的机会。本文多方面研究思考，对人工智能下医疗设备管理存在的问题和挑战进行梳理，并提出相应的解决措施，以助力医疗设备管理的快速发展。

1 人工智能在医疗仪器设备中应用现状

1.1 用于放射影像检查设备

放射治疗是将人工智能应用于临床实践的一个重要方面。人工智能被用于普通的x 射线，x 射线CT、核磁共振、核医学等领域有着丰富的研究和临床实践，通过对大数据综合分析放射成像，结合临床数据对图像进行定性、定量及风险预测。在X 光影像学诊断中，利用人工智能技术可以有效地消除胸片中的骨骼影像，提高影像的解析度。在CT 诊断过程中，可以对淋巴结的转移进行准确地预测，并能有效地识别出CT 中偶然发生的骨质疏松性骨折。“在MRI 诊断中，利用AI 技术可以帮助帕金森病的早期诊断和预测肿瘤的预后，同时也有助于准确确定肿瘤放疗的范围”。

1.2 超声波检测装置

在甲状腺、乳腺、肝脏等方面，人工智能与超声相结合。美国FDA 批准的IrreChecker 乳房电脑辅助设计系统，可以通过将乳房图像报告与数据系统相结合，对乳腺结节的回声、边缘平滑度、微钙化、微钙化、血管的分布进行定量化，以评价结节的良恶性。

1.3 在麻醉方面的应用

目前，该技术已广泛用于麻醉领域，主要有低血压预测模型、靶控输注模型、不良事件预测模型和临床决策支持等，以及闭环麻醉支持系统。与手工操作相比，采用闭环控制可以达到更精确的目的滴定，降低麻醉药物的使用，缩短患者的康复时间。

1.4 用于病理学诊断

目前，基于大数据的深度学习技术，将其用于病理图像的分析。已有的研究表明，电脑算法可以在不受时间限制的情况下，对病理学医师的诊断准确率有一定的提高；这些电脑运算法则的性能超过了有时限的病理医生的诊断能力。结合当前病理检查技术的发展，可以使病理诊断的工作效率和精确度得到极大的提升。

1.5 在临床上的应用

机器人和人工智能的关系是最密切的。各种手术机器人和康复机器人能有效地改善手术的精确度和康复效果。比如，达芬奇机器人在国内安装了几千台，可以进行心脏外科、泌尿外科、胸外科、肝胆外科、消化外科等多种外科手术。

1.6 医疗器械的管理

在大型医疗器械的故障诊断中，应用了粗糙神经网络的数据挖掘技术，可以对设备的故障类型进行准确、及时的识别和预警。一些学者研制了一套智能的医疗器械管理系统，使得被动的紧急情况处理率降低了80%，提高了应急处理的速度和效率。人工智能技术在超声波设备的维修与管理方面的运用最先由朱宗达等人提出，通过在线监测超声波设备的电压、电流、温度、湿度等，从而对操作数据进行分析，对设备的异常情况进行实时预警，使设备的维修工作效率大大提高。

2 设备管理人员和管理部门的机遇与挑战

2.1 设备管理人员和技术人员面临的挑战

新的理论与技术的出现，新仪器设备已不能用简单的机械问题来概括，而是一种具有系统的、复杂的问题，给设备的管理者和技术人员带来了极大的挑战。

安全方面的考虑。与人工智能相结合的医疗器械，主要依靠电脑软件和网络进行信息传递，存在被病毒和其他恶意程序侵入的危险。但是，在实际工作中，往往要通过局域网或者是与移动存储设备相连接。仪器设备信息安全问题的预防和解决，是设备管理者必须关注的问题。

“当与人工智能相结合的仪器设备出现故障时，必须及时识别出问题的本质，包括软件问题、硬件问题和两者并存的问题”。跨学科的融合和提高。与人工智能相结合的仪器设备，其效能的发挥通常是由计算机、机械工程、电路、临床等多个方面所组成。特别是那些复杂而庞大的仪器，因为有人工智能的存在，所以大部分的功能都会处于闲置状态。如何将各个学科的功能结合起来，最大限度地提高仪器的使用效率和效果，一线操作人员必须时常考虑仪器所潜在的故障问题，了解仪器运转的基本原理，医疗仪器设备与其人工智能的管理与维护工作常常牵涉多个环节。在引进、使用、管理、维护过程中，设备管理部门及其相关人员所承担的职责、义务、行使的权利等方面，有些单位并不清楚。

2.2 设备管理部门和人员面临的机遇

优化和革新仪器设备。各种人工智能算法的实现都离不开硬件的支持。通过对仪器设备的优化，可以使其在临床应用中的软件和硬件更好地适应，使其达到最好的效果。随着人工智能时代的来临，设备管理者和操作人员的地位将会发生一场变革，由管理维护者逐渐向开发者、改进者和用户转变。随着人工智能的发展，设备管理人员和技术人员能够更好地参与设备的改造、升级和优化工作中，从而促进医疗器械的技术水平的提高。

3 设备管理部门应对挑战的对策

3.1 积极融入人工智能发展趋势

在智能化的今天，仪器、设备的管理和维护是一个有机的整体，而不是简单的机械故障和电路故障的查找和维修。若按设定的流量自动操作，它着重于程序的设置和硬件的精度。而病理切片由人工智能进行，这两种技术人员的水平要求不同，不能混谈。同时，上级主管部门可以根据具体情况，全面界定各单位的职责和权利。

3.2 采用系统性思维面对人工智能仪器设备管理

系统性思考表明，问题不是片面的，人工智能需要考虑问题的各个环节，做到统筹兼顾，当涉及人工智能的仪器和设备时，系统思维需要专业人员从问题（或故障）所在的系统中进行分析，以便找到问题（或故障）的源头和下游的影响，尤其是大规模的或复杂的仪器设备，鉴于软件系统的智能程度较低，硬件系统无法充分识别人工智能的指令，因此，在解决这些问题时，要有针对性地对故障的性质和潜在的问题进行深入、全面的分析，以防止意外故障或资源的浪费。

3.3 学习相关知识打破专业壁垒

“在大的机构中，各部门、各学科之间往往会有专门的障碍，难以进行协作，面对问题往往相互推卸责任，从而对工作效率产生一定的影响”。现代管理急需打破这一障碍，从而达到充分的合作。作为专业人士，我们应该突破专业的障碍，从不同的学科视角来看待自己的专业问题，以便更好地了解自己的专业。因此，对设备的管理与维护人员，可以在一定程度上掌握人工智能的相关知识，并对其工作原理有一定的认识。通过多领域的沟通，软件开发者、设备技术人员、临床使用者、AI 专家等都应该参加，就如何解决这些问题进行探讨和交流，以加深对这些设备的了解，有利于进一步优化、提升、使用及维保。

3.4 研制医用仪器的信息化管理体系

实现了医院设备的信息化管理，实现了医疗仪器的计算机信息管理。医疗器械信息管理系统涉及很多的参数，在完成后要根据实际操作进行调整。因此，在开发过程中，一定要对有关人员进行电脑知识的普及，以免造成开发难度，或使研制出来的系统不能适应医院的实际需要。该系统的开发涉及范围很大，需要各个部门和人员共同努力，若能充分认识该系统的优点，并主动参与开发，就可以根据实际情况设计出适合自己的系统，避免盲目的研发。医疗器械的信息化建设受到经济条件、人员素质、临床实际等诸多因素的影响。所以，开发的信息管理系统不仅要适应目前的需要，而且要面向未来。医院信息化管理系统是否能够更好地承担起医院信息化管理工作的重任，其主要原因是操作人员的质量。基础资料的准确输入，将直接关系到下一步操作人员的决策，所以，如何正确地进行设备运行管理，就显得非常关键。

3.5 医疗器械的信息管理系统的研制

实现了医院设备的信息化管理，实现了医疗仪器的计算机信息管理。医疗器械信息管理系统涉及很多的参数，在完成后，要根据实际操作进行调整。因此，在开发过程中，一定要对有关人员进行电脑知识的普及，以免造成开发难度，或使研制出来的系统不能适应医院的实际需要。该系统的开发涉及范围很大，需要各个部门和人员的共同努力，若能充分认识该系统的优点，并主动参与开发，就可以根据实际情况设计出适合自己的系统，避免盲目的研发。基础资料的准确输入，将直接关系到下一步操作人员的决策，所以，如何正确地进行设备运行管理，就显得非常关键。

3.6 建立完善的管理制度和实施科学的管理

缺乏科学的管理体系，既不能确保医疗器械的正常使用，也不能保证医疗器械在诊断和治疗中的科学性。因此，建立健全的、可行的管理体系，做到对医疗器械的日常管理有法律依据，严格执行“两严三定”，确保医疗器械在临床上的应用。医疗器械的采购是医院装备的一个关键环节，因此，在医疗器械管理方面，应健全医疗器械采购体系，并与医疗管理人员、技术人员、操作人员共同参与，确保医疗器材的品质与安全，提高医疗器械的经济效益与社会效益。

医疗器械的采购与管理。对医疗器械采购环节进行有效的管理，是医疗器械经营的重要依据，关系到医院的经济效益。所以，要建立健全的医疗器械采购体系。在购置医疗器械时，应充分考虑到各部门的需要，根据医院的发展需要，以及各个科室的意见，结合医院的实际情况，对其进行合理的效益分析。确定设备的型号、种类、配置等，确定采购的医疗器械是否满足医院的需求，然后由医院的领导审批。在保障医疗器械的质量的同时，还要兼顾价格的合理性，坚决选择具有良好信誉、完善的售后服务和配套服务的大型企业。

如果仅仅注重设备的购置和使用，忽视了设备的维护，不但会缩短设备的使用寿命，还会对医护人员和患者造成损害，影响患者的治疗，也会损害医院的声誉。因此，必须加强对医务人员设备使用、维护等方面的知识和技能的训练，以提高医护人员的职业素养。训练内容要突出平时工作中常见的问题，要注重实效性和实践性，避免走形式。将医疗器械的使用和管理等内容纳入业务培训考核中，以确保医护人员熟练操作。对医疗器械的检修要做到：（1）根据设备说明书，对医疗器械进行定期检修，发现有小问题要及时排除，并定期对易损件进行检查，以确保设备的正常运行；（2）针对不同医疗设备的原理、结构和操作程序，针对可能发生的问题，分别制订一套完整的设备维护体系，并按年度对大型设备进行1 ～2 次的预防性检修。医院要根据自己的实际，逐步健全医疗器械的使用管理制度，坚持实行有专人负责、有责任落实到具体的操作和管理人员。

4 结语

在医疗领域中，人工智能的应用正在逐步扩大。在晶片技术不断进步、材料科学不断进步的今天，大型的仪器已经不是单纯的电路与物质的结合，而是将大量的数据与深度学习结合在一起。随着医疗器械的智能化，医疗器械的管理和维护不再是一个简单的物理问题，设备的改进和研究也不再由科研机构负责。积极应对人工智能带来的变化，充分利用专家的力量，多学科地介入，促进医疗技术的发展。