物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在自動化藥房管理中的應(yīng)用

劉嘉，杜倩

重慶醫(yī)科大學(xué)附屬第三醫(yī)院(捷爾醫(yī)院)，重慶 401120

1 引言

物聯(lián)網(wǎng)的概念出現(xiàn)于上個世紀(jì)九十年代。物聯(lián)網(wǎng)出現(xiàn)以后受到人們的關(guān)注，越來越多的人對其產(chǎn)生了興趣。物聯(lián)網(wǎng)最初的設(shè)想是建立一個類似Internet的網(wǎng)絡(luò)來實現(xiàn)對物品的聯(lián)網(wǎng)。目前Internet網(wǎng)絡(luò)的對象是人，所有信息的交換都是通過人與Internet完成的。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)利用射頻識別、無線數(shù)據(jù)通信等技術(shù)構(gòu)造了一個全球物品信息網(wǎng)絡(luò)，在這個網(wǎng)絡(luò)當(dāng)中，實現(xiàn)了物與物、人與物數(shù)據(jù)的實時共享，方便各類信息的識別和管理。在這個網(wǎng)絡(luò)中，物品信息能夠彼此進(jìn)行“交流”而不需要人為干預(yù)。近年來，隨著信息化技術(shù)的不斷地發(fā)展與應(yīng)用，各行各業(yè)也由傳統(tǒng)的管理模式向信息化管理模式快速轉(zhuǎn)變。物流行業(yè)采用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，可以減少缺貨庫存、假冒和破損等現(xiàn)象，大大提高了遠(yuǎn)程貨物運送的安全性以及跟蹤高價值資產(chǎn)和其他用途[1]。隨著醫(yī)院地不斷發(fā)展，構(gòu)建信息化的智慧醫(yī)院也成為醫(yī)院建設(shè)的新目標(biāo)，在醫(yī)院的日常運營和管理中物聯(lián)網(wǎng)及其相關(guān)技術(shù)的應(yīng)用也愈加普遍。在推動智慧化醫(yī)院的進(jìn)程中，藥品自動化管理越來越依托信息技術(shù)的優(yōu)勢，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)地引入能夠?qū)崿F(xiàn)對藥品的處方、藥品的輸送、藥品的發(fā)放以及庫存進(jìn)行高效地監(jiān)控和調(diào)配。不僅能夠減少人工誤差造成的藥品風(fēng)險, 而且能夠大大提高藥房的工作效率。

智慧化醫(yī)院的基礎(chǔ)為互聯(lián)網(wǎng)，物聯(lián)網(wǎng)作為互聯(lián)網(wǎng)的延伸技術(shù)在智慧化醫(yī)院中主要應(yīng)用于醫(yī)療物聯(lián)網(wǎng)。 本文通過對物聯(lián)網(wǎng)及其射頻識別關(guān)鍵技術(shù)的概念及應(yīng)用進(jìn)行分析和梳理，并與現(xiàn)代化醫(yī)院藥品自動化管理相結(jié)合，歸納了該技術(shù)在現(xiàn)代化醫(yī)院藥品信息管理當(dāng)中的應(yīng)用，有助于提升藥房的管理水平以及整體服務(wù)質(zhì)量。

2 物聯(lián)網(wǎng)的關(guān)鍵技術(shù)

物聯(lián)網(wǎng)是利用計算機(jī)、無線通信網(wǎng)絡(luò)、射頻識別等技術(shù)實現(xiàn)物品信息資源共享的一種新型網(wǎng)絡(luò)。物聯(lián)網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)如圖1所示。

圖1 物聯(lián)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)Fig 1 Internet of Things network topology structure

在這個結(jié)構(gòu)中，無線通信技術(shù)實現(xiàn)信息的傳輸；計算機(jī)負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)的處理；射頻識別技術(shù)主要實現(xiàn)物體的標(biāo)識、識別功能。目前，世界的各個角落基本上已被無線網(wǎng)絡(luò)覆蓋。無線網(wǎng)絡(luò)是實現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)必不可少的基礎(chǔ)設(shè)施。安置在動、植物以及物品上的射頻標(biāo)簽產(chǎn)生的信號可以隨時隨地通過無處不在的無線網(wǎng)絡(luò)傳送出去。計算機(jī)技術(shù)自上個世紀(jì)70年代開始，得到了迅速發(fā)展，計算機(jī)已經(jīng)成為工作學(xué)習(xí)的必備工具，在生活的各個方面都有計算機(jī)的身影。在物聯(lián)網(wǎng)中如何能夠準(zhǔn)確、快速、實時地獲取物品信息是物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的關(guān)鍵。射頻識別技術(shù)作為物品信息獲取的關(guān)鍵環(huán)節(jié)是物聯(lián)網(wǎng)中最核心的技術(shù)。

3 RFID(射頻識別技術(shù))技術(shù)概述

3.1 RFID系統(tǒng)構(gòu)成RFID——射頻識別技術(shù)，其系統(tǒng)一般由電子標(biāo)簽、讀寫器、數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)三部分構(gòu)成。RFID系統(tǒng)工作原理如圖2所示。

其中，電子標(biāo)簽包含有物品身份的電子數(shù)據(jù)信息，被粘貼在物品的表面；讀寫器是讀取和寫入標(biāo)簽信息的專用設(shè)備，主要實現(xiàn)信息地獲取、解碼、識別和管理。它可以通過網(wǎng)絡(luò)與其他計算機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行通信；數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)一般由計算機(jī)硬件系統(tǒng)和功能強(qiáng)大的數(shù)據(jù)庫管理軟件構(gòu)成，它的主要功能是完成數(shù)據(jù)信息的存儲和管理，對電子標(biāo)簽進(jìn)行讀寫控制；天線是標(biāo)簽和讀寫器的空間接口，它包括微形天線和閱讀器天線，電子標(biāo)簽與讀寫器之間要通過天線耦合元件實現(xiàn)信號的空間(非接觸)耦合。

圖2 RFID系統(tǒng)的工作原理Fig 2 Operating principle of RFID system

射頻識別系統(tǒng)的基本工作流程如下：①讀寫器將無線電載波信號經(jīng)過發(fā)射天線向外發(fā)射；②當(dāng)裝有電子標(biāo)簽的物體接近到讀寫器天線的耦合距離時，電子標(biāo)簽被激活，同時會收到讀寫器發(fā)出的查詢信號；③電子標(biāo)簽依據(jù)查詢信號的要求，將存儲在射頻標(biāo)簽中的信息反饋到讀寫器中；④讀寫器接收到反饋回來的信號，經(jīng)過讀寫器電路解調(diào)處理后便可以將標(biāo)簽內(nèi)的信息識別出來；⑤這些信息經(jīng)過高頻電纜傳輸給計算機(jī)，必要時就可以實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)內(nèi)共享，以供感興趣的用戶使用。

3.2 RFID電子標(biāo)簽(Tag)[2]射頻標(biāo)簽被稱為電子標(biāo)簽或智能標(biāo)簽，電子標(biāo)簽是RFID系統(tǒng)真正的數(shù)據(jù)載體。從功能上來說，電子標(biāo)簽一般由標(biāo)簽天線及RFID專用芯片組成，芯片中存儲有能夠識別目標(biāo)的信息，內(nèi)含調(diào)制器、編碼發(fā)生器、時鐘以及存儲器等功能模塊，如圖3所示。

表1 電子標(biāo)簽與普通條形碼性能比較Tab 1 Comparison of performance between electronic label and ordinary label

圖3 電子標(biāo)簽的結(jié)構(gòu)組成Fig 3 Structure of electronic label

3.3電子標(biāo)簽的技術(shù)優(yōu)勢RFID電子標(biāo)簽不怕油漬、灰塵污染等惡劣的環(huán)境，具有持久性、信息傳播穿透性強(qiáng)、存儲信息容量大、種類多等特點。RFID電子標(biāo)簽與普通條形碼性能比較如表1所示，從表中可以看出，RFID電子標(biāo)簽在功能上具有壓倒性的優(yōu)勢，它代表著自動識別技術(shù)發(fā)展的新方向。

4 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在現(xiàn)代化藥品管理中的應(yīng)用

4.1物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用于醫(yī)院藥品倉庫管理系統(tǒng)融和了物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的現(xiàn)代倉庫管理系統(tǒng)一般由前端識別采集系統(tǒng)和后臺信息管理系統(tǒng)組成[2]。如圖4所示，前端識別采集系統(tǒng)主要用于貨物信息地讀取和寫入。采集設(shè)備通常使用手持式或固定式閱讀器終端，通過無線或有線的方式與后臺信息管理系統(tǒng)通信。后臺信息管理系統(tǒng)由中心數(shù)據(jù)庫和應(yīng)用軟件組成，是系統(tǒng)的數(shù)據(jù)中心，負(fù)責(zé)與前端系統(tǒng)進(jìn)行通信，并將前端信息采集到中心數(shù)據(jù)庫中，進(jìn)行存儲和相應(yīng)處理。

圖4 倉庫管理系統(tǒng)Fig 4 Warehouse management system

目前，醫(yī)院藥品倉庫管理系統(tǒng)通常使用手工錄入或者條形碼錄入的方式。但是手工錄入方式繁瑣費時且易出錯，使用條形碼則容易出現(xiàn)脫落、污染、受潮甚至粘貼錯誤等情況，易于造成人為差錯。這兩種傳統(tǒng)管理方式，在進(jìn)行物資出入庫登記、保管養(yǎng)護(hù)、倉庫盤點時，會浪費大量的人力物力且可靠性差，這使得現(xiàn)有的倉庫管理系統(tǒng)存在較大的缺陷。將物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)引入現(xiàn)代醫(yī)院倉庫管理系統(tǒng)中，可以充分發(fā)揮RFID的優(yōu)勢，使管理人員能夠及時了解、查詢和掌握倉庫中藥品的實時信息，及時決策，提高工作效率，降低差錯率。

4.1.1 入庫信息采集 當(dāng)藥品進(jìn)入醫(yī)院倉庫時，將合格藥品進(jìn)行入庫信息采集。管理人員通過前端設(shè)備讀取藥品的基本信息，如藥品名稱、規(guī)格，生產(chǎn)廠家，貯藏條件等。后臺信息系統(tǒng)根據(jù)藥品基本信息與倉庫當(dāng)前使用狀況，比如當(dāng)前空余空間、藥物分類方案與藥品效期等，對藥品貨位進(jìn)行合理分配和處理，編輯好信息之后，通過讀寫器寫入貨物的射頻標(biāo)簽中。這些寫入的信息包括入庫時間、倉庫名稱、貨架位置、藥品名稱、藥品廠家、藥品價格、藥品醫(yī)保屬性、藥品存儲條件等，以便于后續(xù)信息查詢。最后將貨物安放到指定的位置。

4.1.2 出庫信息管理 當(dāng)藥品需要出庫時，通過后臺管理系統(tǒng)發(fā)貨，形成出庫貨物清單。通過安裝在倉庫大門附近的藥品信息采集終端，核對藥品名稱、數(shù)量、廠家及規(guī)格等信息，防止多發(fā)、少發(fā)或者錯發(fā)等情況的發(fā)生，提高發(fā)貨的準(zhǔn)確性，減少人為因素造成的誤差。尤其是包括麻精毒放藥品在內(nèi)的管制藥品，錯發(fā)會造成無法估計的后果。信息采集終端同時將出貨數(shù)量與時間等信息讀取，更新貨物標(biāo)簽。

4.1.3 庫存盤點 庫存盤點，是定期或臨時對庫存藥品的實際數(shù)量進(jìn)行清查、清點的作業(yè)。通過盤點可掌握藥品的流動情況(出入庫)，保證倉儲藥品完好無損、帳物相符，確保工作正常進(jìn)行；核對庫存物品實際數(shù)量與電子臺賬數(shù)量，以便準(zhǔn)確地掌握庫存數(shù)量，對倉儲貨品的收發(fā)結(jié)存等活動進(jìn)行有效控制，并進(jìn)一步定制科內(nèi)庫存管理制度。庫存盤點是一項十分繁瑣的工作。大型醫(yī)院藥品種類繁多，不同級別的醫(yī)院，藥品種類幾百至數(shù)千種不等，且每種藥品的數(shù)目信息龐雜。傳統(tǒng)的人工清點方式，往往需要多位工作人員參與盤點，不僅花費巨大的時間與精力，且回溯性差。人工盤點發(fā)現(xiàn)藥品賬物不符后，追溯差錯發(fā)生需要動用巨大的人力物力，且常常難以理清。引入RFID技術(shù)后，可以通過讀寫器自動讀取整個倉庫的貨物信息，目前單個讀寫器的讀取速度每秒鐘可以達(dá)到上百個目標(biāo)，從而大大提高了工作效率。整個清點過程可能只需要花費幾十分鐘甚至更短的時間。

4.2 RFID技術(shù)應(yīng)用于醫(yī)院藥品調(diào)劑醫(yī)院的藥品調(diào)劑工作是藥學(xué)服務(wù)的基礎(chǔ)，是醫(yī)療服務(wù)中的重要環(huán)節(jié)，藥品調(diào)劑質(zhì)量涉及到管理、技能、經(jīng)營、服務(wù)等多方面因素。在配藥、發(fā)藥和藥品使用中不允許存在任何過失，否則可能造成患者意想不到的醫(yī)療傷害。而大型醫(yī)院每天的處方量少則幾千張，多則上萬張，一年的處方量可達(dá)到上百萬張，調(diào)劑差錯難以避免。在信息化背景下的今天，如何通過信息化手段降低調(diào)劑差錯率，成為藥房管理的重點話題。RFID作為一種自動識別技術(shù)，可以在藥房管理和藥品發(fā)放使用中扮演重要角色。

4.2.1 提高配藥的可靠性 目前，受醫(yī)院規(guī)?；蛟O(shè)備經(jīng)費的制約，我國大部分醫(yī)院藥房的配藥工作依賴于人工完成。然而，醫(yī)院藥房藥品繁多，一品雙規(guī)、包裝相似、名稱相似的藥物并不少見，調(diào)劑藥師難以避免出現(xiàn)調(diào)劑差錯，發(fā)藥藥師盡管在為患者發(fā)藥時要進(jìn)行二次核對，但由于處方量多，工作量大，常常發(fā)生調(diào)劑差錯未審出的現(xiàn)象。而RFID標(biāo)簽的藥品，可通過標(biāo)簽上具有穿透性的無線電波被手持RFID閱讀器一次性讀取。一張?zhí)幏缴系乃幤吩谡{(diào)配完成分裝到一個藥籃后，RFID閱讀器可一次性讀取全部藥物信息，對藥物名稱、規(guī)格、廠家、數(shù)量和藥物編碼等進(jìn)行確認(rèn)，RFID閱讀器再次讀取患者處方，即可完成處方藥物清單與配發(fā)藥物的匹配審核。RFID強(qiáng)大的讀取速度，可在1秒內(nèi)迅速完成藥品調(diào)劑的核對工作，極大節(jié)約了門診藥師的發(fā)藥時間，提高了藥學(xué)服務(wù)質(zhì)量。

4.2.2 清庫，價格核算 藥房調(diào)劑部門的管理，需要定期對藥房進(jìn)行清庫，以防止藥品過期、失效、脫簽、破損、霉變等。RFID通過無線電波讀取信息，不需要人工進(jìn)行逐一核對，從而加強(qiáng)了藥房管理工作,不僅簡化了藥品的清點工作, 使藥房的月結(jié)、年度結(jié)算更加簡單易行, 還能較好地管理藥品的積壓、滯銷問題。

4.3 RFID技術(shù)應(yīng)用于院內(nèi)藥品流通RFID技術(shù)還可以應(yīng)用于院內(nèi)藥品流通追溯，并進(jìn)行安全、合理用藥監(jiān)控。結(jié)合院內(nèi)HIS系統(tǒng)或合理用藥管理軟件，在藥品調(diào)配完畢準(zhǔn)備出庫時，實時對處方/醫(yī)囑進(jìn)行合理性評價：對用藥劑量、給藥途徑、藥理相互作用、藥品效期等用藥安全相關(guān)信息進(jìn)行判斷并及時攔截；針對住院患者，結(jié)合醫(yī)護(hù)人員終端設(shè)備，還可繼續(xù)追蹤藥品送至臨床使用科室后的配制、用藥時間的監(jiān)控，對用藥的整個環(huán)節(jié)進(jìn)行閉環(huán)管理。

5 結(jié)論

目前已有部分藥品生產(chǎn)商開始使用RFID標(biāo)簽，隨著RFID技術(shù)的成熟及成本地不斷降低，RFID技術(shù)必將在未來的自動化藥房中廣泛取代目前的條形碼，成為物品標(biāo)識發(fā)展的主流，同時醫(yī)院藥房管理也需要逐步進(jìn)行系統(tǒng)升級和改革。應(yīng)用RFID技術(shù)，已成為準(zhǔn)確、快速、安全、可控物流發(fā)展的必然趨勢，對醫(yī)院藥品管理帶來革命性變革。同時RFID技術(shù)作為物聯(lián)網(wǎng)的重要組成部分，醫(yī)院藥品管理也將會融入未來的物聯(lián)網(wǎng)之中。借助物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，提升了醫(yī)院藥品的綜合管理水平，加快了醫(yī)院的信息化建設(shè)，為智慧化醫(yī)院的高質(zhì)量發(fā)展提供了有效保障。