医用耗材配送路径的模型优化与质量监测

李 旭 郎 朗 罗 鑫 李彦霖

医用耗材指医院使用且消耗频率较高的配件类产品，已成为患者疾病诊疗活动正常开展的重要物资。由于临床上耗材种类繁多、使用量大、采购审批环节多和存储位置布局广，因此医用耗材管理的研究方向主要包括采购供应、使用质量、费用控制和信息化管理等内容[1-3]。随着医疗技术的不断发展，医用耗材的使用数量和质量需求也呈逐年上升趋势，在医用耗材存储配送的科学管理流程方面对医学工程技术人员提出了更高的要求[4-5]。本研究基于耗材管理系统的数据分析，应用遗传算法(genetic algorithm，GA)优化供应、管理和配送(supply， processing and distribution，SPD)路径模型，通过质量监控管理和相关指标观察，探讨医用耗材配送路径优化后的应用效果，提高医院医用耗材管理水平。

1 医用耗材配送路径模型优化

1.1 SPD系统配送路径资料

(1)根据医院医用耗材管理平台的信息数据统计，基于SPD模型建立临床常用的107种耗材和19类器械的医用耗材配送模型[6-7]。基本流程为：①耗材使用企业(配送商)将一级库耗材配送至供应商，供应商根据医院需求配送耗材至二级库；②按照临床科室耗材需求量、种类和使用部门的分布情况建立三级及以上的耗材库；③由临床科室根据日常诊疗活动领取医用耗材。医用耗材配送SPD系统流程如图1所示。

图1 医用耗材配送SPD系统流程图

(2)按照医用耗材配送数据的不同，将2014年8月至2016年7月的数据纳入对照组；将2016年8月至2018年7月的数据纳入观察组，分析医用耗材配送路径的模型优化前后差异性，两组耗材种类、科室数量、医务人员结构等资料无统计学差异，可开展比较研究。

1.2 基于GA的SPD路径优化方法

GA是计算数学领域解决最佳化的搜索算法，广泛应用于组合优化、信号处理和智能控制等研究领域[8-9]。医用耗材配送路径优化过程中，GA的应用目的是解决配送和管理费用最小化问题。根据GA算法，设定医用耗材配送及管理总费用为Z，医用耗材配送生产企业(配送商)编号为l(1，2，……，m)，医用耗材仓库编号为i，j(1，2，……，n)，临床科室编号为k(1，2，……，s)，Cli为生产企业配送至第i个库房的费用，Cij为耗材从第i个库房配送至第j个库房的管理费用，Cjk为耗材从第j个库房配送至第k个临床科室的管理费用，其中费用包括人员、房间及日常管理等支出，di，j为建库费用，ai，j为库房的月均需求量，ak为第k个科室的月均需求量，其计算为公式1：

式中Xli，Xij，Xjk∈{0，1}，表示库房之间、库房与科室之间的决策变量，当两者之间无耗材配送关系时取值为0，反之取值为1。

1.3 配送路径质量管理及监测指标

(1)配送路径质量管理。依据GA算法，在优化医疗耗材配送路径基础上，医用耗材管理从按需申领转变为主动配送的新型管理模式。①医学工程技术人员结合医用耗材管理及临床使用数据，进行配送路径和数量的动态调整，实现按周定量配送和灵活补充相结合的配送体系；②对医用耗材使用数据和医院信息系统(hospital Information system，HIS)数据的互通，采用二维码标识技术建立医用耗材在线追踪平台，及时获取耗材的库存和临床应用数据；③在耗材过期处罚、不良事件记录及管理员培训等方面，进一步完善医院、科室和人员3级管理制度。

(2)监测指标。医用耗材配送路径优化的临床应用效果通过3项指标进行监测，即临床科室申领医用耗材频率(次/月)、库存耗材使用天数(d)、不良事件发生频率(次/月)[10-11]。其中，不良事件包括医用耗材库存短缺、过期、盘点错误及数据缺失、临床使用质量问题等项目。

1.4 统计学方法

应用SPSS 19.0软件对检测指标进行差异性分析，数据均为计量资料，用(±s)表示，统计方法采用Mann-Whitney U检验，以P＜0.05为差异有统计学意义。

2 医用耗材配送路径及质量分析结果

2.1 配送路径优化结果

(1)配送路径结构。依据医用耗材配送路径GA优化方法，常用耗材SPD系统包括43个不同级别仓库和237条配送路径。两组SPD系统配送路径结构比较如图2所示。

图2 两组SPD系统配送路径结构比较柱状图

(2)信息化数据。通过医用耗材在线管理平台实现仓库存储数据、配送数据、临床使用数据、申领数据、临床费用数据及部分患者信息数据的全程化监测。两组医用耗材信息化数据比较如图3所示。

图3 两组医用耗材信息化数据比较柱状图

(3)临床保障培训。2016年8月至2018年7月，面向医院的医用耗材采购、管理、配送和使用等医务人员培训32场次，考核合格率100%。两组医用耗材配送工作相关培训比较如图4所示。

图4 两组医用耗材配送工作相关培训比较柱状图

2.2 管理质量分析结果

按照3项监测指标分别采集观察组和对照组医用耗材配送数据，观察组医用耗材申领频率、库存耗材使用天数和不良事件发生频率明显低于对照组，库存短缺或长期存储现象少，其差异有统计学意义(Z=5.449，Z=2.038，Z=2.079；P＜0.05)，见表1。

表1 医用耗材配送质量分析结果(±s)

表1 医用耗材配送质量分析结果(±s)

库存耗材使用天数(d)组别 医用耗材申领频率(次/月)不良事件发生频率(次/月)对照组 6.55±1.39 110.15±5.05 0.80±0.27观察组 1.95±0.94 6.95±1.32 0.25±0.10 Z值 5.449 2.038 2.079 P值 0.000 0.042 0.038

3 医用耗材配送路径优化效果

(1)医用耗材品牌种类繁多、临床应用范围广，其配送直接关系临床诊疗活动的质量效果，成为医用耗材管理的重要内容。医用耗材配送管理，涉及单位部门较多，根据临床科室需求选择区域内最优化的仓库节点和配送路径，是提高配送效率的有效途径[12-13]。以医用耗材临床使用数据为参考依据，营销领域的分销网络模型为思路方法，科学有效地搭建医用耗材存储仓库是一种行之有效的管理研究方向，对医用耗材相关管理工作具有重要的指导意义。

(2)基于GA的医用耗材配送SPD模型，充分考虑了不同临床科室的实际使用情况，探究医用耗材管理费用最低的工作方案。通过医用耗材申领频率、库存耗材使用天数、不良事件发生频率等3项指标监测数据分析，观察组指标明显好于对照组，表明医用耗材配送路径优化模型的管理质量好于传统配送方法，GA适用于医用耗材的相关管理工作研究。

4 结语

医用耗材市场供给和临床使用情况的调整，其相关配送路径需要动态调整和系统优化，需结合医院发展和临床诊疗实际，完善医用耗材配送路径和信息化平台建设，提升医用耗材管理效率[14]。基于GA的医用耗材配送SPD模型具有较高的应用价值，可提高临床工作效率，降低医疗安全隐患，改善医用耗材管理工作。