物聯網技術在檢驗試劑智能精細化管理中的應用與展望*

李 波,胡海艷

重慶大學附屬三峽醫院檢驗科,重慶 404000

檢驗試劑作為臨床檢驗的物質基礎,科學、規范地管理與使用直接影響檢驗報告的及時性與準確性。然而,檢驗試劑品類繁多、使用頻率快、儲存要求高等特性增加了其流通、存儲及使用中的規范管理難度,同時,試劑相關法律法規的健全也對檢驗試劑的規范化管理提出了更高的要求[1]。傳統試劑管理多采用粗放的試劑管理模式,存在試劑進出記錄操作頻繁、勞動量大、多數醫院未配置專職庫管員等問題,導致管理要求依從性差、效率低下,試劑管理不善將產生資金沉淀、試劑過期浪費及斷貨導致檢查無法正常開展,以及成本核算困難、試劑損耗較高等問題。目前的試劑管理模式已無法滿足當前檢驗試劑的使用管理要求,借助先進的智能技術提高檢驗試劑的管理水平,實現檢驗試劑的精細化管理,已成為各大醫院或機構關注和探索的重點內容。物聯網技術運用于醫院的管理,對診斷試劑及高、低值醫療耗材的全流程管理均能起到優化作用[2],可以極大地提高醫用耗材的管理水平,提高耗材的入庫、出庫、移動、盤點等操作的自動化程度。并可實現全流程的管控 ,達到自動補貨、降低庫存、減少資金占用等功能,實現醫院庫房管理自動化的目的[3]。通過數據實時采集,實現醫院隨時監控各類耗材使用情況,從而實現科室實時耗材成本核算[4]。同時,物聯網技術在醫院物資管理,如高、低值耗材,體外診斷試劑,固定資產和醫用設備的管理上均可以被運用,以其高效的網絡傳輸效率實現集成管理,打造醫院的綜合物資管理平臺[5-6]。國內機構已有將物聯網技術應用于檢驗試劑精細化管理的報道[7]。本文就當前基于物聯網技術的檢驗試劑智能精細化管理的研究進展作一綜述。

1 物聯網技術簡介

物聯網是指通過信息傳感設備,按約定的協議將任何物體與網絡相連接,物體通過信息傳播媒介進行信息交換和通信,以實現智能化識別、定位、跟蹤、監管等功能的技術。射頻技術(RF)作為構建“物聯網”的關鍵技術,具有快速、數據記憶容量大、數據內容可經密碼保護等諸多特點,非常適合應用于管理系統。無線射頻識別(RFID)是指利用包含數據和無線發射器的智能標簽和閱讀器來自動識別的技術。RFID技術具有不需要直接掃描標簽,即通過信號感應實現遠程、高通量的目標識別,同時可避免因條碼紙冷凝受潮、污損等所致的無法讀取的情況,大大提高識別的效率和可靠性,所以RFID技術應用廣泛,在智能門禁系統、圖書館書目智能管理、數字化供應鏈、物流管理系統、超市智能購物等均有應用[8-10]。RFID技術應用于醫療衛生行業能夠整體提高醫療衛生行業水平,實現對藥品及醫療器械的自動化管理[11]。RFID技術的使用可滿足各大醫院檢驗試劑的精細化規范管理要求。醫院管理人員可借助其強大的報表查詢功能,及時、準確地掌握所需信息,該技術還可以通過整合院內物資系統、高值耗材追溯系統、醫院信息收費系統打破醫院各信息系統的孤島現狀,形成醫院醫用試劑管理的信息化平臺,建立信息系統的聯動機制。

2 基于物聯網技術的檢驗試劑智能精細化管理

2.1供應商及采購、驗收方面 現階段,檢驗試劑物資管理基本上仍限于人工模式。首先,在該模式下管理人員不能及時掌握供應商資質,需用人工翻閱紙質或電子檔案的方式獲取供應商資質過期的信息,被動依賴供應商自覺提供檢驗試劑相關證件的更新信息。其次,限于人工模式的供應商管理也不便于管理人員及時對供應商送貨速度,貨品質量及退、換貨次數進行綜合統計評價。在采購方面,使用人工管理采購,采購前需花費大量時間手工盤點試劑庫存,根據庫存盤點情況和消耗速度及采購到貨周期的長短來制訂采購計劃,試劑采購過程復雜、耗時長、工作量大且容易出現盤點差錯。在驗收方面,新試劑到貨時通過紙質文檔、線下人工登記試劑入庫信息,如數量、批號、有效期等,不但無法快速將貨物信息與原始訂單進行關聯,且無法管控試劑生產、轉運等過程中的溫度、濕度等儲藏狀態[12]。物聯網技術系統的應用能夠實現對供應商資質證照和產品注冊證有效期等給出智能化提醒,減少風險隱患,在采購過程中能夠實現采購智能化并能對采購過程實時監控[13]。浙江大學醫學院附屬兒童醫院程夏倩等[14]通過使用信息技術試劑管理系統實現了對供應商及生產廠家的資質證件及產品醫療器械注冊證等的管理,由紙的收集、審核、管理到全部無紙化操作:系統自動發送采購訂單并能實時了解訂單的最新狀態;通過掃描送貨單條形碼完成所有試劑入庫操作,實時反映在線庫存,并通過設定各試劑最低庫存臨界值實現低庫存試劑的及時申購。廈門大學化學國家級實驗教學示范中心翁玉華等[15]率先應用RFID技術和人臉識別技術開發出一套能對試劑從購入、日常使用到空瓶處理全過程進行“細化”“動態”跟蹤記錄的管理系統,其記錄的詳細數據可作為后期追溯的依據,也可通過對數據的統計分析來指導試劑訂購。王丹[16]建立了基于RFID 技術的醫療耗材庫存模型,并運用數值算例驗證了在一定的協調下,RFID 技術的運用可改善庫存不符的問題,優化最優訂貨量。

2.2庫存、出入庫方面 當前模式下,庫存依賴人工清點,很難及時發現庫存的不足容易導致斷貨、壓貨等風險。存貨地點不統一,人工清點還容易出現遺漏問題。傳統的出入庫流程基本靠手工作業的操作方式,存在的問題也比較多,如出庫時手工登記,品類多,出庫頻繁,人工作業容易遺漏,還會導致試劑消耗不清、無法有效地管控試劑去向等問題[17],且人工統計和記錄容易導致記錄缺失,紙質化文檔難以滿足監管要求。采用RFID技術,RFID電子標簽能記錄耗材的名稱、規格型號、生產及供應商、使用狀態、效期和序列號等全部信息,并能承載其在醫院內流通中的各種物流信息。庫房管理員通過手持設備感應RFID標簽即能瞬間批量識別試劑信息,高效率執行入庫操作[18]。宗文錦等[19]提出了一種基于RFID技術的化學試劑管理系統,已上線運行,其超高頻RFID讀寫模塊可實現試劑取用記錄跟蹤,解決了實驗室試劑存放混亂、危險試劑管控手段缺乏等問題,實現了化學試劑的精準管控。王方等[20]運用RFID技術實現了對體外診斷試劑采購、入出庫、物流、使用及數據統計分析等進行實時監控與記錄。沈紅江[21]利用物聯網技術和信息化手段編制了實驗室化學試劑管控系統,對不同安全等級的試劑執行三級管理策略,有效實現對試劑的登記、領用、歸還、盤點等環節的無紙化管控。

2.3成本與效益方面 看病貴是社會普遍關注的問題之一,降低診療費用讓利群眾,是我國醫療體制改革的目的之一。診療過程中檢驗試劑和醫療耗材的使用構成了診療費用的一大部分,降低檢驗試劑及醫療耗材成本能有效降低診療費用。因此,技耗分離、檢驗試劑及醫療耗材集中采購已成為我國當前醫改領域的重要內容[22]。在現行醫療服務收費標準中,檢驗試劑成本包含在項目價格內,且占總成本的比重最大。通過對檢驗項目進行成本核算和數據分析,醫院可充分掌握不同檢驗項目的實際成本效益情況,再進一步通過比較項目的成本和效益來評估項目價值,幫助醫院管理者了解項目收益能力,識別優勢項目,在滿足臨床需求的前提下做出正確的經濟決策[23]。現行管理模式下,試劑使用登記零散不精確,無法把試劑的用量與試劑對應的項目結合統計,從而無法掌握具體每個項目的損耗及效益,難以使消耗與收費精確對應。一個項目對應多種試劑,運用信息化管理,能實現統計試劑使用量時精確計算每個測試所需的各個試劑用量[24]。由于每個測試所需試劑包括主試劑及多種輔助試劑,構成較為復雜,增加了成本核算難度,現階段對于這一模塊的研究報道較少,還需深入探索。

基于RFID技術的電子標簽可以對產品原材料及成品進行識別,同時使用最先進的成本核算方式,對企業產品生產中的經濟成本進行有效控制,并能幫助判斷出產品經濟成本在未來的走向,解決好成本核算與控制問題。王方等[20]運用 RFID 技術對體外診斷試劑精細化管理,將試劑與檢驗項目測試數據對接計算試劑使用效率,達到成本控制的目的。王丹[16]從醫院角度出發,討論了RFID 的標簽用于成本分配問題,建立了考慮RFID 成本分配的醫療耗材庫存模型,分析了庫存總成本影響下的 RFID 標簽成本分擔比例與庫存不準確比例的平衡問題。

2.4試劑冷鏈管理方面 冷鏈是根據物品特性,為保持其品質而采用的從生產到消費的過程中始終處于低溫狀態的物流網絡。冷鏈物流以冷凍工藝為基礎、制冷技術為手段,使冷鏈物品從生產、流通、銷售到消費者的各個環節中始終處于規定的環境下,以保證冷鏈物品質量,減少冷鏈物品損耗的物流活動。近年來,隨著醫療器械法律法規的不斷完善,如2016 第 154 號公告《醫療器械冷鏈(運輸、貯存)管理指南》的發布,對冷鏈管理明確了更加合理、規范的指導意見,加大了醫院對檢驗試劑冷鏈的監管力度。由于檢驗試劑貯存條件的特殊性,試劑驗收后存儲在各科室倉庫,因此,對二級倉庫溫度、濕度的監控及報警是檢驗試劑冷鏈管理的重點之一[25]。然而,較多醫院二級倉庫未使用專用冷庫存放體外診斷試劑,使用的試劑存儲冰箱無24 h溫度記錄,且無超限報警,采用溫度計及人工記錄方式對試劑環境溫度監控均無法實時、有效地監測試劑所處環境溫度是否在允許范圍內。傳統的溫度、濕度管理方式無法滿足冷鏈快速、實時、動態監測需求。物聯網技術在試劑冷鏈管理方面的應用國內鮮有報道,但通過物聯網RFID技術實現對醫院溫度、濕度有特殊要求的空間和物品進行全程實時智能管理已有應用[26]。上海市胸科醫院周陽等[27]建立院內冷鏈實時監控系統,該系統通過RFID無線標簽的溫度來實現對檢驗試劑的實時溫度數據監控。中山大學附屬腫瘤醫院龔國麗等[28]將物聯網RFID技術應用于醫院冷鏈溫度監控管理系統,可智能化有效監控溫濕度管理數據,提供完整溫度曲線,支持實時及歷史數據顯示、查詢、異常數據標注,能對異常情況發出聲光報警及遠程短信預警提示。

2.5物聯網技術在全流程互通互聯避免數據孤島問題、大屏監控、高通量識別、整合應用、建立數據模型等方面應用 目前物聯網技術在檢驗試劑的全方位、全流程智能精細化管理方面的應用研究暫未見報道,現有研究較多集中于供應商、采購、出入庫及冷鏈管理的一個或幾個模塊,但其在醫療健康管理方面應用廣泛[29-31]。趙巍等[32]通過優化基于物聯網的醫用耗材管理系統,實現了對醫用耗材的采購、存儲、申領及與財務系統互通互聯的監管。夏科等[33]通過運用物聯網技術,建立起基于RFID的信息化管理系統,實現從物資管理部門到供應商、臨床科室和患者的醫療器械采購到使用全流程的可追蹤、可溯源的全生命周期信息化、數字化、可視化管理。張洪武等[34]通過對RFID識別原理及技術特點等問題的闡述,剖析了RFID 技術在人員身份識別、藥品試劑管理、醫療設備管理、傳染病與疫情管理、血液管理和醫療廢物管理等醫療管理方面的具體應用,設計了基于 RFID 的醫療管理系統方案。國家衛生健康委醫院管理研究所孫輝等[35]將物聯網技術應用于手術室管理,實現了物資、醫療廢物、鎮痛泵、病理標本等幾個方面的全程追溯管理。周軍華等[36]建立了醫療設備狀態評估數據庫,通過該數據模型實現了設備維護績效評估、設備不良事件的追溯性報告獲取效率的有效提升。

3 小結與展望

檢驗試劑管理是實驗室質量控制的根本,其管理質量將直接影響檢驗各項工作有序進行?？茖W地進行試劑信息化管理不但可以優化流程、提高效率,而且能間接降低檢驗成本。物聯網作為一種互聯網衍生技術,在諸多行業的應用已證實其優勢,對于體外診斷試劑的研發、生產與質量管理、使用、流通都有著重要的價值和作用。物聯網技術應用于檢驗試劑的智能精細化管理能夠不同程度地解決現有模式存在的多種問題,且隨著技術的發展將會不斷發展、更加完善,理論技術也將會被逐漸轉化為實踐技術運用于檢驗試劑的管理。在未來,物聯網技術能夠助力實現對檢驗試劑管理的科學化、系統化和無限化,能不受時間、空間的制約,數字化客觀、真實記錄試劑流通數據信息,并通過區域智能化管理中心進行數據分析,匯總生成相關報表,實現數據資源的區域化整合、共享、協調、優化,助力檢驗試劑區域化集中采購精細化,促進醫院管理水平和整體實力的提高,提升醫院的核心競爭力。