智能中藥房輔助配藥與庫存管理系統(tǒng)的設(shè)計與應(yīng)用*

金銀芝 張慧慧 吳 松

1 東陽市人民醫(yī)院 浙江 東陽 322100

2 杭州電子科技大學 浙江 杭州 310018

筆者團隊設(shè)計一種智能中藥房輔助配藥與庫存管理系統(tǒng)，在不改變現(xiàn)有的中藥房硬件條件的前提下，實現(xiàn)智能輔助調(diào)配、智能輔助藥柜加藥、配藥現(xiàn)場可追溯和藥材庫存管理規(guī)范化等功能，解決了目前中藥房技術(shù)發(fā)展困難、資金匱乏的窘境，讓中藥師有更多的時間和精力服務(wù)患者，構(gòu)建高質(zhì)量的服務(wù)模式，讓中藥房與高科技接軌，推動中藥房高質(zhì)量服務(wù)體系的發(fā)展。

1 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計與實現(xiàn)原理

智能中藥房輔助配藥與庫存管理系統(tǒng)，主要從智能亮燈指示、實時藥物調(diào)配狀態(tài)反饋、調(diào)配結(jié)果定向記錄、藥斗藥量實時更新、自動補藥提醒、調(diào)配現(xiàn)場主動記錄等方面來提供解決方案。該系統(tǒng)主要由后臺服務(wù)端、調(diào)配臺客戶端以及智能亮燈輔助藥物定位系統(tǒng)3大板塊構(gòu)成。功能結(jié)構(gòu)設(shè)計如圖1所示。

圖1 系統(tǒng)功能結(jié)構(gòu)框圖

1.1 后端服務(wù)平臺：后端服務(wù)平臺需要完成的功能主要有5大部分，一是定時循環(huán)查詢醫(yī)院服務(wù)器接口，獲取門診最新中藥配藥處方；二是按照處方信息，自動分配藥師（分配調(diào)配任務(wù)至調(diào)劑臺）；三是在前端調(diào)配平臺發(fā)起調(diào)配請求后通知下位機嵌入式硬件平臺，指示處方所需中藥的存放位置，輔助配藥師抓藥；四是在有中藥師開始調(diào)劑后，實時監(jiān)測中藥柜的被調(diào)劑狀態(tài)，通過主動查詢下位機亮燈指示系統(tǒng)實現(xiàn)；五是建立起藥柜藥斗藥物余量的數(shù)據(jù)模型，實時監(jiān)測每個藥斗的藥物余量，達到閾值后及時報警提醒庫存管理藥師添加藥物。后端服務(wù)平臺的軟件流程如圖2所示。

圖2 后端服務(wù)平臺的軟件流程圖

其中，主線程需要連接數(shù)據(jù)庫用于存儲處方數(shù)據(jù)。待后臺服務(wù)端正常接入所有設(shè)備后，開始定時循環(huán)查詢醫(yī)院服務(wù)器，是否有新的門診處方開出，拿到新處方后根據(jù)新處方的中藥師信息進行處方預分配，分配完成后查詢中藥師是否在線（藥師是否在線信息由登錄響應(yīng)線程提供），當藥師在線時，推送該調(diào)配任務(wù)至前臺藥師調(diào)配系統(tǒng)，同時開啟調(diào)配管理線程。

調(diào)配管理線程的功能在于協(xié)作前臺調(diào)配系統(tǒng)完成處方的調(diào)配工作。首先該線程需要將處方詳細信息發(fā)送到前臺調(diào)配系統(tǒng)，等待中藥師接受任務(wù)開始調(diào)配后，通知下位機亮燈系統(tǒng)對處方所涉中藥的藥斗進行亮燈指示，亮燈完成后，調(diào)配管理線程循環(huán)查詢亮燈狀態(tài)（亮燈狀態(tài)對應(yīng)該味中藥是否在本次調(diào)配中已經(jīng)被調(diào)配過），當所有中藥調(diào)配完成且中藥師提交確認完成配藥請求時，完成該處方的配藥；調(diào)配管理線程標記該處方已被調(diào)配，存入數(shù)據(jù)庫，線程結(jié)束。

登錄響應(yīng)線程與主線程保持同步且持續(xù)運行，循環(huán)查詢是否有登入系統(tǒng)請求，對發(fā)起登入請求的中藥師的信息上傳至醫(yī)院服務(wù)器進行校驗，校驗無誤后配置登入，同時通知主線程新增一位在線中藥師，以等待分配任務(wù)。

庫存管理線程運行后提供如藥量查看、余量調(diào)整、用量統(tǒng)計等一系列可視化操作，輔助藥師進行庫存管理。庫存管理功能結(jié)構(gòu)如圖3所示。

圖3 庫存管理功能結(jié)構(gòu)圖

1.2 調(diào)配臺客戶端：調(diào)配臺客戶端主要通過提供各種可視化操作，輔助中藥師快速完成配藥。其主要功能有4部分，一是定時向后端服務(wù)平臺查詢最新的調(diào)配任務(wù)并刷新顯示，等待配藥師選擇調(diào)配；二是在配藥師選擇特定處方開始調(diào)配后顯示調(diào)配處方的相關(guān)信息，包含患者基本信息、處方內(nèi)容等；三是在配藥師開始調(diào)配后定時循環(huán)向后端服務(wù)平臺查詢調(diào)劑狀態(tài)，查詢某味中藥是否已經(jīng)被配藥師調(diào)配過；四是在調(diào)配完成之后對調(diào)配處方、調(diào)配中藥樣品進行拍照留存，供后續(xù)復查使用。

1.3 智能亮燈系統(tǒng)：智能亮燈系統(tǒng)使用CAN總線通信技術(shù)傳輸控制指令[1]，每組藥柜的每個藥斗上均安裝一個唯一編號的亮燈設(shè)備，對應(yīng)該藥斗所存放中藥，亮燈設(shè)備掛載在CAN總線上，CAN總線通過CAN轉(zhuǎn)以太網(wǎng)網(wǎng)關(guān)接入醫(yī)院局域網(wǎng)，從而連接后臺服務(wù)端。藥斗上根據(jù)藥斗類型不同（常用藥藥斗、非常用藥藥斗）分別掛載單色燈設(shè)備與多色燈設(shè)備，單藥斗指示燈個數(shù)與藥斗使用藥師數(shù)量有關(guān)。在收到來自后臺服務(wù)端的亮燈指令后，設(shè)備主控控制指示燈組對應(yīng)的指示燈點亮，標記此時藥物為待某藥師（藥師與燈顏色對應(yīng)）調(diào)配狀態(tài)，當配藥師按方抓取相應(yīng)中藥后按下按鍵，單片機控制相應(yīng)的指示燈熄滅，并記錄該藥物已調(diào)配狀態(tài)，在下次服務(wù)端查詢狀態(tài)時返回該狀態(tài)，隨后等待下次亮燈指令。

2 應(yīng)用實例

本系統(tǒng)目前已在我院中藥房實地部署使用，收效良好，下面給出系統(tǒng)部署范例。

2.1 中藥房結(jié)構(gòu)說明：中藥房平面結(jié)構(gòu)布局如圖4所示，分為A、B兩個區(qū)域，每個區(qū)域配備3個調(diào)劑臺，同一區(qū)域共用一組非常用藥柜，每個調(diào)配臺獨立分配一個常用藥藥柜。如：調(diào)配臺A1獨占常用藥柜A1，與A2、A3調(diào)配臺共享U1、U2兩個非常用藥藥柜。

圖4 中藥房平面結(jié)構(gòu)布局

2.2 智能亮燈輔助藥物定位系統(tǒng)部署：智能亮燈系統(tǒng)由一系列安裝在藥柜藥斗上的按鍵與指示燈模組以及總線控制網(wǎng)關(guān)組成。常用藥柜由一個調(diào)配臺獨占，每個藥斗只需配備一盞指示燈；非常用藥柜由3個調(diào)配臺共享，每個藥斗配備紅綠藍三盞不同顏色指示燈，每種顏色對應(yīng)一個調(diào)配臺。燈亮：指示藥物待調(diào)配。按下按鍵燈滅：指示該味中藥抓取完成。

2.3 調(diào)配臺與后臺管理軟件部署：調(diào)配臺客戶端安裝在調(diào)配臺電腦上，每個調(diào)配臺各安裝一臺，配藥藥師在客戶端可視化信息的輔助下完成處方調(diào)配任務(wù)。后臺服務(wù)端安裝在倉庫區(qū)電腦上，供庫存管理藥師實時監(jiān)測配藥區(qū)藥斗狀態(tài)，以及時相應(yīng)加藥需求。

2.4 現(xiàn)場可追溯范例：配藥藥師在完成一個處方調(diào)配之后，通過客戶端啟動攝像頭對配藥結(jié)果和紙質(zhì)處方進行拍照留存，供后續(xù)可能出現(xiàn)的糾紛查證使用，實現(xiàn)了流程可追溯。

2.5 庫存管理范例：在本系統(tǒng)中庫存管理功能主要包括缺藥提醒與盤庫操作兩方面，當藥庫缺藥時后臺服務(wù)端的自動可視化提醒功能。藥斗藥量數(shù)據(jù)的可視化，有效提高了藥物補給效率，同時極大減輕了盤庫操作的工作量。

3 小結(jié)

我們給出了一種智能中藥房輔助配藥與庫存管理系統(tǒng)的設(shè)計與應(yīng)用實例，在不改變中藥房現(xiàn)有的硬件條件的前提下，通過后臺服務(wù)端、調(diào)配臺客戶端以及智能亮燈輔助藥物定位系統(tǒng)3大板塊的精密結(jié)合，實現(xiàn)中藥調(diào)配全流程的智能化改進，為中藥房的精準高效配藥、補藥、盤庫等操作提供了一個完善的輔助系統(tǒng)，改善目前中藥房工作繁瑣的現(xiàn)狀，讓中藥師有更多的時間和精力服務(wù)患者。系統(tǒng)現(xiàn)階段研究實現(xiàn)了部分智能化，為了進一步提升中藥房的服務(wù)質(zhì)量與服務(wù)水平，在后續(xù)研究中，考慮在該系統(tǒng)基礎(chǔ)上，增設(shè)自動稱量裝置，甚至是適用于不同結(jié)構(gòu)藥材的自動抓取裝置，這對推進國內(nèi)自動化、智慧化中藥房的建設(shè)具有重大意義。