智能物流機器人在醫(yī)院手術室自動物流管理中的應用

劉 建，班 超，吳曉東，金 蓓，何 森

（四川大學華西醫(yī)院設備物資部，成都610041）

0 引言

目前，醫(yī)院現(xiàn)有的物流體系工作效率仍較低且運營成本較高。據(jù)統(tǒng)計，國內大約有46%的醫(yī)院每年制訂院內物流及與之相關的預算，其中27%花費在耗材設備的采買，19%用于人力勞動的花費[1]。有關研究還顯示，醫(yī)院護士將每日工作時間的10%用于運輸耗材物資而不是做本專業(yè)相關工作，長時間的耗材運輸導致護理人員不能專注于本專業(yè)的工作[2]。醫(yī)院手術室耗材的有序供應是保障醫(yī)院日常手術業(yè)務正常開展的重要工作之一，為保障醫(yī)院手術耗材在手術室的供應，多數(shù)醫(yī)院在手術耗材供應過程中依靠手術室護士前往手術耗材庫領取耗材，庫房管理人員借助醫(yī)院資源規(guī)劃（hospital resource planning，HRP）系統(tǒng)掃碼發(fā)放完成領用工作，實現(xiàn)了醫(yī)院手術耗材的發(fā)放溯源管理[3]。但目前手術耗材庫因缺乏相關系統(tǒng)以及智能化設備配送的支持，難以進一步實現(xiàn)手術耗材的全過程自動配送和精細化管理。

1 傳統(tǒng)手術室手術耗材配送管理中存在的問題

1.1 耗材領用耗時長，影響手術開臺時間

醫(yī)院手術室耗材申領時間集中在每天早上第一臺手術之前，手術室?guī)旆康墓ぷ魅藛T需要為全院每間手術室準備所需要的耗材，并借助HRP 系統(tǒng)掃描耗材的院內條碼完成耗材發(fā)放。手術室護士將掃碼后的耗材領用至手術間準備手術，此時間段領用人員相對集中，導致部分手術間無法準時開臺[4]。

1.2 手術間領用大量耗材，易造成庫存積壓及遺失

手術間護士為降低耗材領取的頻率，每天手術開臺時會領取大量耗材存放在手術間，待當天手術結束后再將未使用的耗材退還至手術室?guī)旆?。這種方式會造成部分手術間耗材領取過剩，部分手術間卻無耗材可用，增加了手術室?guī)旆康膫湄泬毫?。與此同時，手術間積壓大量耗材，在手術間換臺期間易出現(xiàn)耗材遺失的情況[5]。

1.3 耗材臨時領用頻繁，大大浪費手術室人力資源

由于手術過程中的不確定性、患者病情的復雜多變性，醫(yī)生的術式也會隨時做出調整，導致手術室護士頻繁、零星領用耗材，大量浪費人力資源的同時也增加了手術室護士的工作量。

1.4 耗材領用的過程中，存在感染病菌的風險和交叉感染的可能性

手術室環(huán)境污染會導致術中患者感染并帶來其他術后并發(fā)癥，因此手術室的無菌標準必須嚴格按照醫(yī)院感染管理要求執(zhí)行。在耗材領用的過程中，手術室護士難免會與患者及轉運工作人員接觸，存在交叉感染或疾病傳播的危險性[6]。

1.5 耗材領用差錯率高，增加手術中斷次數(shù)

庫房工作人員依照手術室護士電話、當面口述或醫(yī)生耗材申領單分揀準備耗材物資時，常因信息不對稱或者申請單字跡不清晰等原因，出現(xiàn)耗材分揀領用出錯的情況。手術過程中醫(yī)生因缺少某一耗材會導致手術中斷，進而增加患者術中風險[7]。

2 醫(yī)院手術室耗材自動物流配送管理模式構建

針對目前醫(yī)院手術室耗材配送管理存在的問題，同時考慮到醫(yī)院手術室客觀存在的實際困難，結合醫(yī)院手術室耗材實際領用的業(yè)務流程，通過定制智能物流機器人輔助工作，我院建立了基于HRP 系統(tǒng)的手術室耗材自動物流配送管理模式。

2.1 醫(yī)院手術室自動物流配送管理模式構建概念

以手術間為單位，建立手術間與手術室?guī)旆康淖詣游锪髋渌屯ǖ?。將手術室?guī)旆楷F(xiàn)有的HRP 系統(tǒng)與智能物流機器人配送系統(tǒng)及每個手術間操作終端進行系統(tǒng)對接，實現(xiàn)數(shù)據(jù)實時交換、手術間遠程下單、手術室?guī)旆拷訂尾⒅噶钪悄芪锪鳈C器人送達指定手術間。手術間護士領取耗材后，智能物流機器人自動返回手術室?guī)旆浚⒘送暾暮牟淖詣踊锪黧w系。

2.2 智能物流機器人的確定

智能物流機器人是社會科技發(fā)展進程當中的新型產物，它的出現(xiàn)主要是為了代替人工進行重復搬運工作，為實現(xiàn)自動化物流提供了解決方案，解決了勞動力匱乏、工作效率低下等問題[8]。

醫(yī)院智能物流機器人是根據(jù)醫(yī)院的物資耗材配送業(yè)務流程，結合醫(yī)院空間及臨床需求而產生的輔助產品。為進一步解決醫(yī)院手術量急劇增加的困難，醫(yī)院會調整手術室空間，盡可能地增加手術間數(shù)量，達到收治更多患者的目的。手術間空間限制、走廊通道狹窄等問題給智能物流機器人項目的實施帶來考驗。在智能物流機器人的選擇上，其必須滿足靈敏性要求，避免在手術患者轉運的過程中出現(xiàn)碰撞，帶來安全隱患。根據(jù)臨床手術科室反饋，安全性要求即符合手術室無菌要求，高效性要求即滿足所有手術間耗材同步供應需求，容量性要求即能提供手術所需全部耗材，耗材外包裝不規(guī)則性要求即智能物流機器人內部空間足夠大。

柜式智能物流機器人（如圖1 所示）能滿足手術室所有需求：（1）靈敏性要求：機器人的避讓功能是采用激光、視覺、超聲等多項傳感接觸技術來實現(xiàn)的。（2）安全性要求：專業(yè)耗材箱柜、獨立密封符合手術室無菌要求，各個手術間工作人員可通過刷卡/密碼確認權限，且打開門后只能取出屬于該手術間的耗材[9]。（3）高效性要求：3 個獨立隔間設計使得1 車次可以支持3 個手術室同時發(fā)貨，輕松應對手術量較大的手術中心對高頻率運輸?shù)男枨?。?）容量的要求：容積高達260 L，載重可達300 kg，輕松應對異型耗材[10]。對于特殊的、超長的耗材也支持特殊定制。柜式智能物流機器人功能框圖如圖2 所示。

圖1 柜式智能物流機器人實物圖

2.3 自動物流配送的流程

采用自動物流配送前，醫(yī)院需對手術室的走廊空間通道重新規(guī)劃調整，以便智能物流機器人更好地實施配送。在走廊通道做好路線規(guī)劃標識，規(guī)劃好工作人員通道、病床停放位置以及智能物流機器人充電電樁位置。路線標識可以約束醫(yī)護人員及病床轉運工作人員按照路線行走，避免自動物流配送實施后造成管理混亂問題[11]。

基于醫(yī)院HRP 系統(tǒng)，建立智能物流機器人系統(tǒng)及手術間終端下單系統(tǒng)數(shù)據(jù)端口，實現(xiàn)多系統(tǒng)之間數(shù)據(jù)實時傳輸功能。通過建立系統(tǒng)之間的端口，將HRP 系統(tǒng)的實時庫存數(shù)據(jù)同步。手術過程中，醫(yī)護工作人員可以通過手術間的終端系統(tǒng)看到庫房實時

庫存，醫(yī)生根據(jù)手術需求，直接下單所需耗材。手術

間及手術室?guī)旆客ㄟ^Wi-Fi 通道與物流機器人聯(lián)接，可以實時向物流機器人推送指令。

自動物流配送流程如下：手術間醫(yī)護人員通過

操作臺終端機器瀏覽庫房耗材實時庫存，下單手術所需耗材清單；庫房工作人員實時接收訂單，同時調度智能物流機器人，使其到達指定裝貨地點；庫房工作人員將所需耗材放進物流機器人柜體內并下達配送指令；智能物流機器人按照指令到達手術間，手術

間終端機器自動播報提醒醫(yī)護人員[12]；醫(yī)護人員通過指紋識別或刷卡打開物流機器人柜體取出相應耗材，物流機器人自動離開繼續(xù)執(zhí)行下一個任務。具體流程如圖3 所示。

圖2 柜式智能物流機器人功能框圖

圖3 醫(yī)院手術室自動物流配送流程

3 應用效果

應用智能物流機器人6 個月以來取得了顯著的成果，提升了手術室耗材配送的工作效率，降低了耗材配送環(huán)節(jié)的差錯率，最終提升了醫(yī)院智能化的發(fā)展水平，主要表現(xiàn)為自動物流管理的“5 個實現(xiàn)”，具體介紹如下。

3.1 自動物流配送信息化建設的實現(xiàn)

手術間終端下單系統(tǒng)與智能物流機器人配送系統(tǒng)及庫房HRP 系統(tǒng)相連通，實現(xiàn)了數(shù)據(jù)交互，完善了手術室物流信息化的建設，拋棄了以往領用靠紙筆和電話的方式。物流需求形成了數(shù)字化痕跡，便于耗材領用的追溯，物流數(shù)據(jù)的分析也將為智慧物流和智慧醫(yī)院的建設打下基礎。

3.2 自動物流閉環(huán)建設的實現(xiàn)

按照國家對于醫(yī)用耗材的監(jiān)管要求，醫(yī)療機構應建立醫(yī)用耗材管理信息系統(tǒng)，并覆蓋遴選、采購、驗收、入庫、儲存、盤點、申領、出庫、臨床使用、質量安全事件報告、不良反應監(jiān)測、重點監(jiān)控、超常預警、點評等各環(huán)節(jié)，實現(xiàn)每一醫(yī)用耗材的全生命周期可溯源。智能物流機器人的應用，實現(xiàn)了手術室耗材精細化的閉環(huán)管理。耗材從庫房送貨驗收到術間領用、使用完成計費全生命周期的可追溯性，最終實現(xiàn)降本增效，為進一步實現(xiàn)全院物流閉環(huán)管理起到示范作用[13]。

3.3 貨物安全使用的實現(xiàn)

柜式智能化物流機器人通過封閉貨柜裝貨，保證了在物流配送的過程中不會被二次污染，能夠有效降低交叉感染或疾病傳播的危險性[14]。手術間護士通過指紋或刷卡的便捷身份認證體系，可以實現(xiàn)全流程身份跟蹤。貨柜自帶掃碼器，在滿足不同安全等級的貨物跟蹤要求的同時加強了醫(yī)院感染管理控制。

3.4 人才資源高效利用的實現(xiàn)

借助智能物流機器人，手術室護士無需來往于手術室及庫房之間，減少了工作量。每天每個手術間節(jié)約了20～40 min 人工領取、退還耗材的時間，縮短了2～3 km 的路程，使手術室護士可以專注配合醫(yī)生手術和護理患者，也便于手術室護士長優(yōu)化手術室護士的人員配置。手術醫(yī)生在手術間可以通過終端機器實時查看到庫房耗材是否有庫存余量，減少了以往因手術護士往返手術庫房選取或更換合適耗材而導致手術中斷的次數(shù)。智能物流機器人自動物流方案實施前后對比見表1。

表1 智能物流機器人自動物流方案實施前后對比

3.5 物流數(shù)據(jù)分析的實現(xiàn)

智能物流機器人系統(tǒng)對接HRP 系統(tǒng)，為其提供優(yōu)質的物流數(shù)據(jù)，且為耗材管理提供了監(jiān)管手段；手術醫(yī)生通過實時查看庫房耗材庫存，使用手術間終端下訂單，與此同時，庫房也可以監(jiān)管每個手術間實時領用耗材情況。醫(yī)院管理人員通過數(shù)據(jù)分析模塊的數(shù)據(jù)來源進行靈活配置，數(shù)據(jù)自動收集、整理、分析，包含每個手術醫(yī)生耗材領用情況、每一種手術術式耗材使用情況，大大縮短了數(shù)據(jù)收集時間與成本，可隨時進行分析和挖掘，為耗材異動監(jiān)管工作提供更加豐富、高效、精確的數(shù)據(jù)分析結果。對于手術室而言，可以降低科室耗占比，有效地減少了耗材缺貨次數(shù)，同時也能夠避免積壓耗材，降低醫(yī)院資金占用；對于醫(yī)院管理而言，可以有效地管控耗材的使用，一定程度上起到監(jiān)管的作用，提升了醫(yī)用耗材精細化管理水平[15]。

4 結語

隨著物聯(lián)網智能產業(yè)的迅速發(fā)展，相關產品日益豐富，僅依托物聯(lián)網信息管理模式已經無法滿足新時代醫(yī)院發(fā)展的需要，必須將醫(yī)院物聯(lián)網與智能化設備進行有效的結合，才能提高醫(yī)院智能化、自動化水平，提升醫(yī)院品牌和競爭力。智能物聯(lián)網技術對于提高院內精細化管理、減少運營成本以及提高醫(yī)療服務質量具有重要的作用[16]。醫(yī)院構建的基于HRP系統(tǒng)手術室智能物流機器人自動物流管理模式，在我院手術室試行6 個月，結果表明智能物流機器人自動配送方案運行良好。自動配送提高了物流供應效率，降低了相關人員的工作強度，提高了手術室耗材精細化管理水平，為進一步推進醫(yī)院耗材的精細化管理奠定了基礎。智能物流機器人的應用實現(xiàn)了手術室自動物流的目標，具有較強的科學性及可行性。本方案可用于院內無菌包、靜脈輸液包、藥品、標本等物品的自動物流配送工作，可為其他醫(yī)院實現(xiàn)自動化物流管理方案提供參考。