医疗机构静脉用药调配中心智能化发展现状与展望Δ

耿魁魁，徐 文，魏泽元，吴凤芝，史天陆

(1.中国科学技术大学附属第一医院南区药剂科，安徽 合肥230001； 2.中国科学技术大学附属第一医院神经内科，安徽 合肥 230001)

静脉用药调配中心(pharmacy intravenous admixture service，PIVAS)是医疗机构静脉输液集中调配和供应的药品调剂部门[1]。PIVAS的工作模式表现为工作量大、时间紧、环节多和要求高，如果单纯靠人力手工完成，存在效率低、差错多和安全隐患大等问题[2-3]。随着电子信息技术和自动化技术的飞速发展，越来越多的智能化软件、设备应用于PIVAS，辅助药师完成各项工作。本研究以“静脉用药调配中心”“智能化”“信息化”“智能审方/操作”“自动配液”“摆药机”“贴签机”“分拣机”“掌上电脑”“智能传送”“PIVAS”和“automation”“Robotic”等为关键词在中国知网、万方数据、PubMed、Wiley、Nature和Wel of Science等数据库中组合检索2000年7月至2019年7月发表的相关文献，筛选出医疗机构PIVAS使用智能化设备的相关文献，共检索到相关文献58篇，其中有效文献26篇。现对国内外PIVAS智能化软件、设备做一综述，了解当前智能化发展、应用现状以及今后发展趋势，以期为医疗机构PIVAS的智能化建设提供参考和借鉴。

1 PIVAS工作流程

《静脉用药集中调配质量管理规范》明确规定了PIVAS工作流程[1]：临床医师开具处方或用药医嘱→用药医嘱信息传递→药师审核→打印标签→贴签摆药→核对→混合调配→输液成品核对→输液成品包装→分病区放置于密闭容器中、加锁或封条→由工人送至病区→病区药疗护士开锁(或开封)核对签收→给患者用药前护士应当再次与病历用药医嘱核对→给患者静脉输注用药，见图1。现代化的智能软件和设备主要是针对不同的工作环节进行开发和设计，现针对每个工作环节的智能化逐一进行综述。

2 智能软件系统

2.1 智能审方系统

审方环节是PIVAS杜绝临床不合理医嘱、确保患者用药安全的核心环节。由于PIVAS每日审方数量大，人工审方存在漏审、审核不全面等问题，越来越多的医疗机构尝试使用智能审方系统进行处方审核。上海交通大学附属第六人民医院根据前期不合理医嘱，在医院信息系统(hospital information system，HIS)基础上建立药品各类属性数据库，嵌入自定义审方规则，实现了医嘱的事前干预，使不合理医嘱发生概率大幅降低[4]。福建医科大学附属协和医院药学部基于PIVAS信息系统，嵌入合理用药监测软件PASS，进行合理用药自动审方，审查结果根据不合理级别以黄色、红色、黑色和橙色警示灯来显示，大幅度减少了审核过程中出现的错误，提高了工作效率，保证了工作质量[4]。青海省人民医院通过对PIVAS系统医嘱审核功能的二次开发和优化，建立了新的医嘱审核模式，进一步提高了医嘱审核工作的效率和质量，对促进临床合理用药以及保障患者用药安全起到了重要的作用[5]。西班牙马德里Ramony Cajal医院开发设计审方系统用于血液科医嘱审核，对超量、药物重复使用等不合理用药进行审查；同时，把抗肿瘤治疗方案录入系统中，规范药物治疗，该系统实施5年，大大降低了抗肿瘤药医疗差错，消除了药品不良事件[6]。智能审方系统的应用确实提高了药师审方效率和准确度，但由于药品信息处于不断更新中，需要药师及时对药学知识库及审方规则进行更新维护。

2.2 智能操作系统

PIVAS审方、排批次、打签、收费、停药、退药、药品管理和成品输液交接等工作环节需要在操作系统中完成，因此，操作系统对于整个PIVAS工作效率和运行安全至关重要。由于PIVAS在我国起步较晚，前期建立的PIVAS大多基于HIS，由HIS按照PIVAS工作流程设计开发的操作系统存在功能简单、使用繁琐和效率低下等问题，已不能满足PIVAS的正常工作需要。随着信息化技术的快速发展，越来越多的PIVAS进行了信息操作系统的升级和优化。天津医科大学肿瘤医院PIVAS从审方、医嘱处理、调配、仓内核对和自动化分拣等方面实施PIVAS的全程信息化管理，实现了全过程的可追溯性和可查询性以及管理考核工作的量化统计，与前期工作相比，工作效率、工作质量以及成品输液质量都得到明显提升，但还存在智能审方不全面、药品请领功能不完善、信息化与临床护理工作尚未对接以及不合理医嘱无法线上反馈等问题[7]。湖北省中山医院使用智慧园系统对PIVAS各工作环节进行管理与操作，有效地提高了药师审方的效率，使排药贴签能够同时进行，在查找退药方面可扫描查找，与HIS系统比较，智慧园系统更有助于提高PIVAS工作效率及药师医嘱审方效率，减少PIVAS错误发生概率[8]。湖南省人民医院使用超然PIVAS软件及智能设备掌上电脑(personal digital assistant，PDA)对医嘱审核、排批次、排药、成品复核、扫描装箱和退药等多环节进行优化，取得了显著成效，不合理医嘱漏审现象及调配错误情况明显减少，工作质量和成品复核准确率得到提升，成品输液配送更为准时，优良的工作质量及效率为临床合理用药提供了有力保障[9]。西京医院使用PIVAS软件系统进行自动审方，以二维码扫描的方式控制核对药品进出仓、排药、配置、打包以及病区签收等，并在配置仓内提示病区对药品配置前的退药、打包等操作，该系统去掉了人工核对环节，增加了扫码计费及未配置药品及时调控功能，提高了工作效率和药品调配的安全性，使静脉用药达到全程信息化监管，显著降低了静脉用药的出错率[10]。智能操作系统对于PIVAS的正常运行至关重要，系统的整体稳定性以及系统与HIS对接的协调性是管理者需要关注的两个重要方面。

3 智能硬件系统

3.1 智能配液设备

PIVAS的核心工作为静脉用药集中调配，目前主要靠人工使用注射器进行调配，存在效率低、劳动强度大和职业伤害等问题，提高PIVAS的配药效率及精度对于保证临床药物治疗的及时性和质量至关重要。目前，国际上静脉用药配置的发展趋势是依靠自动化配液技术，通过开发人工智能和机械传输设备，持续改进药物配置的准确性和有效性，以提高工作质量和效率[11]。2017年，巴西研究人员开发了一种药品自动调配器，仪器被发送给40名具有配药经验的专家进行评价，结果显示，该仪器具有良好的调配效果[12]。新加坡国立大学医院药学系开发了自动配液系统，将药瓶放入带有稀释袋的集成适配器中，激活适配器转移稀释剂进入药瓶完成调配，与传统的人工调配相比，减少了时间和成本，降低了差错率[13]。澳大利亚墨尔本Alfred康复中心与墨尔本莫纳什大学药学与制药科学学院共同开发了智能输液泵用于药品调配，使调配差错率从16.6%降至3.9%，减少了用药错误，最大限度地提高了患者用药安全[14]。澳大利亚Frankston医院通过20个月对静脉调配智能输液泵使用进行调研，结果显示，静脉调配智能输液泵减少了医院静脉用药差错[15]。国内配液智能化设备主要以自旋体机械手、双向精密配液泵和智能机械手臂等为技术原理进行开发和设计。苏州大学附属第一医院采用双向精密配液泵对药品进行自动调配，可以准确、快速地抽取液体，满足各种输液配制的需求，降低了工作人员劳动强度[16]。河南理工大学机械与动力工程学院李长有设计了一款新型智能配液机，该配液机具有无线操控、定量准确、流量校正和操控简单等优点，配液机样机在某医院进行了长期试运行，取得了满意的效果[17]。蚌埠医学院第一附属医院金珠比较了人工调配与智能静脉用药配置机器人调配，观察比较两者配药数量、药物残留率、配药差错发生率以及护士健康损伤发生率等指标，结果显示，智能静脉用药配置机器人安全性高、效率高，可有效减少差错，减少液体残留，保护护士安全，避免职业暴露[18]。山东大学齐鲁医院PIVAS将人工调配和双向精密配液泵调配的操作次数、穿刺次数和调配时间进行了对比观察，结果显示，双向精密配液泵可显著减少调配操作次数及穿刺次数，显著降低操作人员的劳动强度，提高成品输液质量，但调配量低于一定值时并不会提高调配效率[19]。上海市普陀区中心医院引入了双向精密配液泵，能够准确、快速地抽取或泵出药液，可满足多种输液配制的需求，其最小配液精度达0.2 ml[20]。智能配液设备越来越多地应用于PIVAS，代替人工完成复杂的调配工作，但这些设备关注的重点在于如何提高效率，而对于调配安全至关重要的感染控制方面却考虑较少。因此，国家应尽快出台相关的行业标准，规范智能配液设备的准入和应用，确保患者静脉输液的安全性。

3.2 智能贴签摆药设备

贴签摆药是按输液标签所列药品顺序，按其性质、不同用药时间，分批次将药品放置于不同颜色容器内的过程，是PIVAS工作流程中重要的环节。由于PIVAS的工作量大，传统手工摆药模式效率低、差错率高，已不能满足实际工作需要。近年来出现了自动摆药机、贴签机等智能化设备，大大提高了工作效率，并减少了差错。苏州大学附属第一医院基于现有的PIVAS条码管理信息系统，利用条码技术和射频技术，开发了PIVAS智能摆药系统，实现了摆药、贴签、分类进仓、退药和盘点等环节的智能化操作[21]。上海市普陀区中心医院于2018年引进了智能贴签系统(包含贴签机)，该系统能同时进行识别、打印、贴签和核对，全部流程只需3名药师就能完成，贴签的准确率和效率都大大提高[20]。靖江市人民医院智能统排机可根据药品信息，直接将药物定位至取药口并提示存放位置，摆药人员无需再到药库找药；自动贴签机可按照设定批次和溶剂信息自动打印标签并贴在输液袋上，由此代替了人工贴签操作，每张医嘱摆药用时由建设前的(6.78±0.87)s缩短至(2.65±0.71)s，贴签用时由(3.24±0.71)s缩短至(1.41±0.55)s[22]。目前，摆药贴签智能设备只局限于大批量统排药品的摆药、贴签，对于使用量较小的药品品种，仍需手工摆药。因此，开发适用于所有药品的摆药贴签设备，是该工作环节智能化发展的主要方向。

3.3 掌上电脑

PIVAS质量管理规范要求对摆药、核对、调配和复核各工作环节进行身份识别和记录，各道工序操作人员应当有身份标识和识别手段，操作人员对本人身份标识的使用负责。传统的工作模式为每个环节操作结束后，由操作人员盖上自己的签章，工作效率低，易造成输液污染。近年来，以扫描二维码识别为原理的PDA越来越多地应用于PIVAS，进行身份识别与记录，并开展核对、收费等操作，既提高了工作效率，又杜绝了安全隐患。中国科学技术大学附属第一医院南区使用PDA对摆药、核对、调配和复核各工作环节进行身份识别和记录，与前期手工盖章相比，提高了PIVAS工作效率，在身份识别与记录、绩效考核、无菌管理、确保临床使用安全和避免药品浪费等方面起到了不可或缺的作用[23]。上海市普陀区中心医院通过PDA扫描输液标签二维码，可将医嘱信息传输到PDA上，PDA屏幕显示医嘱信息和冲配方式，冲配人员登录，核对摆药是否准确，确认无误后进行冲配，确保调配正确[20]。华中科技大学同济医学院附属武汉中心医院使用PDA进行仓内扫描，配置扫描耗时由每袋1 100 ms降至每袋10 ms，PDA 的应用使扫描不再受场地、设备的限制，而且扫描方式灵活多变，扫描所需时间随之缩短，提高了配置效率[24]。PDA的应用在提高工作效率、身份识别与记录等方面发挥了重要作用，但在实际工作中存在二维码不识别、漏扫和误扫等情况，存在安全隐患，需要不断改进与提高。

3.4 智能分拣设备

PIVAS每日需把调配好的成品输液分拣到不同的病区，传统的手工分拣耗时耗力，易出现分拣错误，给患者用药带来安全隐患。近年来，以智能机械臂、旋转太极轮等技术为代表的分拣设备越来越多地应用于PIVAS，提高了工作效率，杜绝了由分拣差错带来的安全隐患。天津医科大学肿瘤医院使用自动化分拣系统，通过扫描成品输液标签二维码，将该批次药品分拣至相应病区；并可随时通过软件查询并跟踪任一成品输液的调配信息与状态，提升了工作效率，减少了差错事故[7]。苏州大学附属第一医院运用条码扫描技术结合智能分拣机等硬件设备建立了成品输液智能分拣系统，与人工分拣模式比较，智能分拣模式下工作人员由7名减少为2名，两种模式日均分拣内差分别为6.57、0.07次，降幅达98.9%，该系统的应用减少了分拣差错，提高了工作效率，降低了分拣强度[25]。智能分拣设备的应用大大提高了分拣环节的工作效率，减少了差错，但目前使用的设备中分拣准确率都做不到100%，则意味着会有成品输液送错病区，给临床用药带来很大的安全隐患。因此，如何做到分拣准确率100%，是该环节智能化设备发展需要考虑的重要内容。

3.5 智能传送设备

智能传输系统是指借助信息技术、光电技术和机械传动装置等一系列技术和设备，在设定区域内进行物资传输的系统，实现医院内物流和人流的分离，以实现“物流替代人流”的现代化物流模式。目前，用于成品输液的传输系统包括轨道小车物流系统、箱式物流系统等。2018年，句容市人民医院筹建项目轨道小车物流系统，用于全院静脉输液、药物和检验标本等物品的运输，给物资的运输带来了方便[26]。靖江市人民医院在各科室、病区和管理部门之间铺设了轨道，智能物流传输系统中的物流小车每车可载质量为10 kg的物品，通过轨道传输药品、各种物品及成品输液等，该系统的建设解决了高峰时段大批量物流拥堵的现象，在加快就医速度的同时，提高了传输可靠度，增强了运行安全性，同时也为贵重物品及患者的隐私提供了可靠保障[22]。苏州大学附属第一医院使用轨道物流运送系统输送PIVAS成品输液，该系统主要由各用户单元基站、轨道、物流小车以及中央控制台组成，成品输液通过系统基站的操作系统，开箱解锁，选择“病区”后确认发送，由小车自动将成品输液送至各病区治疗室，无需人工运送，以便患者及时输注用药[16]。智能传送设备在成品输液下送环节节省了人力，但实际工作中存在设备突发故障停止运行等不确定情况，导致成品输液长时间存放在轨道中，影响输液质量，给患者使用带来安全隐患。因此，稳定的运行是该环节智能化设备需考虑的重要因素。

综上所述，智能化的设备已越来越多地应用到PIVAS的实际工作中，代替人工完成机械性重复操作，提高了工作效率，降低了人力成本，使药师有更多时间关注审方，提高患者用药合理性；同时，智能化的设备在减少差错、提高中心运行安全性方面也发挥了重要作用。但是，由于智能化设备的使用尚处于探索阶段，技术不完全成熟，导致使用过程中会出现各种问题和突发情况。因此，PIVAS应针对不同设备制订相应的应急预案，以保证工作的正常开展。而且，不同的系统、设备功能不同，接口不同，如何把这些有机组合起来，达到效率的最优化，也是PIVAS管理者面临的课题之一。总之，随着自动化和信息化技术的飞速发展以及PIVAS的工作需要，智能化的设备会越来越多地应用于实际工作中，智能化发展将是PIVAS今后发展的趋势和方向。