基于智慧醫院理念的全院標本無人化立體傳輸網的構建與思考

馬 霄

（浙江大學醫學院附屬杭州市第一人民醫院醫學工程部，浙江 杭州 310006）

0 引言

2019 年初，國家衛健委發布了《關于印發醫院智慧服務分級評估標準體系（試行）的通知》（國衛辦醫函〔2019〕236 號），明確了智慧醫院建設的方向和內涵，即智慧醫療、智慧服務、智慧管理。由此推動了醫院發展從醫療設備建設向醫院信息化管理理念的轉變。從之前側重使用先進的醫療設備，轉向優化醫務人員工作方式，即以電子病歷為核心的信息系統建設、改善患者的就醫體驗、提升醫院的信息管理水平等方向。隨著全面智慧醫院建設的開展，醫院的信息化、現代化建設成果頗豐，但由于建設側重方向的偏離，檢驗實驗室相關的標本前處理環節的智能化建設成為被遺漏的板塊。當前大多數醫院在該板塊的眾多操作環節仍由人工來進行操作，制約著其自動化、標準化的發展。因而，受益于現代科研技術的發展，在標本前處理環節，已經具備了構建全院標本無人化立體傳輸網絡體系的成熟環境，本文將從標本前處理現狀、必要性、立體化標本傳輸網的組成及構建這四個方面來說明如何構建全院標本無人化立體傳輸網絡架構體系，構建起基于信息互聯互通的、智慧型的全院標本無人化立體傳輸網絡架構體系，推動標本前處理環節的智慧建設，完善智慧醫院建設體系，建立醫護患一體化的標本流轉機制，真正做到貫徹以患者為中心的智慧醫院建設理念。

圖1 全院標本立體傳輸網流程圖

1 醫院標本檢驗前處理現狀

1.1 醫院標本檢驗前處理環節智能化管理程度薄弱

隨著醫院的信息化建設進程逐步加快，眾多精密儀器、智能化管理系統上線，許多醫院已經基本實現了智慧化醫院建設。目前有相當一部分醫院在檢驗前采血流程各環節仍以手工操作為主，而手工操作往往導致效率低下以及一系列差錯的發生，從而導致不必要的醫療糾紛。相對應在整個醫院信息化管理中，實驗室標本質控卻是非常重要的一環，兩者顯得有些格格不入。

1.2 標本檢驗前處理環節的問題

國內絕大部分醫院在采血及標本流轉環節的信息化及自動化程度偏低，在核對病患信息、選取采血管、采血管粘貼條形碼標簽、血液標本分類、血液標本運送等環節，全部采用人工操作。另一方面，由于檢驗標本及項目的增加，醫院醫護人員的工作量越來越大。由此導致實驗室之外的標本流轉時間難以掌控、標本運送不及時、標本丟失等一系列問題，讓患者投訴不斷。

從病患角度來看，等待時間長，在采血后信息獲取被動，無法及時、準確地獲得出具報告的時間等信息。

從醫護人員的角度來看，整個采血及標本流轉環節流程過多，醫護人員長時間處于高度緊張狀態，大量的手工操作易導致注意力分散，進而增加差錯發生的可能性。

從醫院及檢驗科角度來看，大量手工操作致使TAT 時間無法得到保障，從臨床檢驗醫囑到獲得檢驗報告時間需要2～3 個小時，如果出現患者條碼信息打印、粘貼不規范，則容易導致自動化儀器條碼掃描模塊無法識別患者信息從而影響標本的檢測并延長報告時間。

2 智慧醫院全院標本無人化立體傳輸網的構建必要性

2.1 醫院采血中心的效率建設及環境建設

醫院各采血點是患者聚集現象最為嚴重的區域，一方面患者人流量大、管理混亂，導致患者的就醫體驗差；另一方面，大量的患者導致醫護人員的工作量大，手工操作容易疲憊出錯，且效率低下。因此，通過規劃上線智能化的標本采集及處理設備，優化采血中心的采血流程、替代醫護人員手工操作、改善患者就醫環境已經成為醫院亟須解決的重要問題。

2.2 標本全院智能化傳輸體系建設

無論是平層2D 場景下還是跨樓層、跨樓宇3D 場景下的標本運輸，目前大部分醫院依舊是通過人為的運送來完成的。平層場景下雖標本需要運輸的距離短，但是卻需要醫院的老師來回不停往返，無法集中精力于患者服務工作上，而跨樓層跨、樓宇場景下標本需要運輸的距離長，橫跨一棟或多棟，不僅費時費力，而且在標本運輸過程中，需要經過院內過道、電梯、采血大廳等眾多人流聚集區，易產生標本運輸安全隱患。這些人為運輸標本的痛點無不敦促著醫院智能化標本傳輸體系的建立，在解放人力的同時實現標本傳輸效率、傳輸安全性的提升。

2.3 檢驗實驗室的科學決策及管理

醫院科學管理及決策的前提是流程的規范及標準。目前醫院檢驗流程中存在的大量手工操作環節，不僅僅限制著醫院老師的工作效率，而且造成了標本粘貼不規范、傳輸效率及質量保障不達標、數據統計分析難以開展等多重問題。因而需要通過智能化設備及傳輸手段的應用，完全替代現有各人工操作環節，提升流程的規范性、標準性，實現全程與醫院LIS/HIS系統的無縫對接、信息交互，為醫院科室的科學管理決策提供數據支持。

3 智慧醫院全院標本無人化立體傳輸網的組成

受益于科研技術的快速發展，市面上已經形成了一套完整的、解決標本檢驗前環節流通問題的、智能化的智慧實驗室整體解決方案。主要由以下幾個部分組成：智能叫號系統、智能采血管理系統、智能標本收集/傳輸系統、智能采血管分揀系統、標本傳輸系統、智能標本運輸機器人、標本全程監控軟件等。

3.1 智能叫號系統

叫號系統可根據醫院不同采血場景的叫號要求，個性化定制叫號軟件，可直接讀取社保卡、醫保卡、就診卡、條形碼的數據，引導病患有序采血，從而改善醫院采血環境，提升患者采血體驗。

3.2 智能采血管理系統

根據醫院內不同采血場景，如門診、急診、病區、體檢中心、入院準備中心等，不同的智能采血管理系統來滿足各個場景內不同的采血需求，所有采血場景具備全自動采血管貼標服務。

3.3 智能標本收集/傳輸系統

采血窗口、分揀機、檢測儀器三個“站點”高效連接，使標本智能傳輸至檢測儀器并支持直接上樣成為可能，智能輸出軌道數量可擴展以滿足將標本直接傳輸至不同檢測儀器的需求，從而實現血液標本傳輸無斷點、無人化、智能化。

3.4 智能采血管分揀系統

智能采血管分揀系統可根據條形碼信息，將血液標本精準分類，同時可具備噴碼功能，可在分揀過程中在真空采血試管身上噴繪特定的識別碼，方便標本簽收及重新檢測標本的尋找。根據是否需要標本前處理進行分類，智能全自動分揀，提升效率并杜絕差錯。

3.5 標本全程監控軟件

標本全程監控軟件可以通過與LIS 系統以及標本各項處理環節的設備進行對接，做到從采集、傳輸、接收、分類、上樣、儲藏等各個環節對標本狀態進行監控，實時接收標本在不同階段相關信息，并根據信息作出相應的安排決策，從而實現對標本的動態、精確管理。

圖2 跨樓層、跨樓幢3D 場景下標本智能化傳輸網絡的建立

4 智慧醫院全院標本無人化立體傳輸網的構建

4.1 智能化的標本采集方案

門診采血窗口是醫院采血量最大的場所，往往也是病患到院就醫的必經“站點”。通過紅外光譜技術智能采血終端系統，在醫生開出檢測內容后，患者可自行進行采血操作。目前這類終端采血系統可以將代替人工進行靜脈采血，可分為阻力傳感型和紅外成像型，其中阻力傳感型可以借助穿刺針在穿刺過程中受到的阻力對血管穿刺過程進行評估，但其缺點為對血管水平層面位置不能準確把握；紅外成像型是通過靜脈血攜氧情況對靜脈位置進行判斷，但目前市場上此類設備均不能有效固定，且不能隨被測者采血部位變換隨時調整入針角度，從而造成采血失敗，是后續研發的重點。

4.2 建立智能化、無人化的全院立體傳輸網絡

4.2.1 同一樓層2D 場景下標本智能化傳輸網絡的建立

大多數醫院的門診采血窗口與實驗室是在同一樓層的，該場景下的標本采集量大，標本采集點距離實驗室比較近，一般在20～40 m 的距離，對于這種平層、量大、近距離標本的傳輸需要滿足三個條件：批量傳輸、平穩傳輸、低成本傳輸。此時，可以通過智能標本傳輸系統的應用，也就是“天軌”傳輸，實現標本從采集點至實驗室的智能傳輸。系統傳輸軌道通過無縫對接標本收集軌道及分揀機，將接收到的標本直接傳輸至各專業組，解決標本運送“最后一公里”的問題。

4.2.2 跨樓層、 跨樓幢3D 場景下標本智能化傳輸網絡的建立

考慮到醫院的很多功能科室都有自己的采血需求，包括門診、急診、體檢中心、病區、ICU、胸痛中心等多種場所，這些所景分布于醫院的各個方位，他們有些是和實驗室處于同一樓層的，但更多的則是跨樓宇、跨樓層的分布，對于這些跨樓宇、跨樓層的標本采集點，其標本運輸距離遠、少量多次，還需速度快以保證時效性，因而僅僅是通過“天軌”傳輸是遠遠不夠的，“天軌”傳輸速度慢，在長距離情況下建設成本高，此時則需要通過單管氣動傳輸與“天軌”傳輸的組合應用來實現3D 場景下標本的快速高效傳輸。先在平層內通過分揀機或者“天軌”在線分揀技術對采集到的標本按照項目進行劃分，然后使單管氣動傳輸系統與分揀機或者“天軌”傳輸系統無縫對接，直接將標本傳輸至不同樓幢不同樓層的實驗室，從而實現標本在3D 場景下的智能化、無人化傳輸。

4.3 非標本類醫用物品的傳輸

在醫院內存在一個很客觀的現象，因為每天要接診的患者很多，因而會消耗大量的醫用物品，比如培養皿等。這些醫用物品的運送傳輸也占用了醫院大量的人力物力，此時，不同于“天軌”傳輸和單管氣動傳輸，這兩種傳輸方式只適用于采集標本的傳輸，對于這些醫用物品的傳輸則可以通過物流機器人來進行傳輸，減輕醫院老師工作量的同時，使其作為構建全院立體傳輸網絡的重要補充體系。

4.4 標本狀態全流程管控

智慧實驗室的建設不僅僅需要先進、智能的醫療設備，更重要的是實現信息的互聯互通，提供可視化的數據形態。標本全程監控軟件的應用，可以實時監測標本在各個流轉環節的數量信息、質量信息、時間信息，并反饋給醫院相關管理人員，從而進行科學的管理決策。

標本全流程監控，簡要示意如圖3 所示。

圖3 標本全流程監控

5 展望

隨著國內智慧醫院建設如火如荼地開展，國內大部分醫院建設主要是側重醫院信息平臺以及醫院護理等方面的信息化建設，醫學實驗室中標本前處理環節的智慧化建設滯緩。隨著智慧醫院建設程度的不斷加深，完善智慧醫院建設體系，形成以患者為中心的工作模式，構建醫護患信息一體化共享平臺，將醫院管理者、醫護工作者、患者三者通過信息共享緊密地聯系起來，將成為現代智慧醫院建設的重點方向。