配液機器人在我國靜脈用藥調配中心的應用現狀與展望

摘 要 配液機器人替代人工自動完成靜脈用藥調配任務，能有效提高調配的精準度，減少調配人員的職業暴露，降低他們的機械性、重復性勞動強度。但國內配液機器人的使用尚處于探索階段，實際應用時間較短，技術也未完全成熟。本文梳理我國配液機器人應用實踐相關文獻，歸納、總結我國配液機器人的應用現狀及其技術特點，并針對配液機器人存在的問題提出改進建議，為持續提高我國配液機器人的自動化靜脈用藥調配能力提供參考。醫療機構可根據各自需求和具體情況選配不同類型的配液機器人。

關鍵詞 配液機器人 藥物調配 靜脈用藥調配中心

中圖分類號：TP249； R952 文獻標志碼：C 文章編號：1006-1533（2024）23-0014-05

引用本文 曾娜， 孫華君， 于廣軍. 配液機器人在我國靜脈用藥調配中心的應用現狀與展望[J]. 上海醫藥， 2024， 45（23）： 14-18.

基金項目：上海市科學技術委員會“科技創新行動計劃”項目（22511101600）

Current status and perspectives of the application of dispensing robot in pharmacy intravenous admixture service in China

ZENG Na， SUN Huajun， YU Guangjun

（Department of Pharmacy， Shanghai Children’s Hospital， Shanghai Jiao Tong University School of Medicine， Shanghai 200062， China）

ABSTRACT Dispensing robot can automate intravenous drug dispensing tasks instead of humans， effectively improve the accuracy of drug dispensing， reduce occupational exposure and lower the mechanical repetitive labor intensity of dispensing personnel. However， the use of dispensing robot in China is still in the exploratory stage， the time for its clinical application is relatively short， and the technology is not fully mature. This article reviews the literature related to the application practice of drug dispensing robot， summarizes its application status and technical characteristics and proposes some suggestions for its improvement in view of its existing problems， so as to provide reference for the continuous improvement of the automatic intravenous drug dispensing ability. Medical institutions can choose different types of dispensing robots according to their needs and circumstances.

KEY WORDS dispensing robot； drug dispensing； pharmacy intravenous admixture service

靜脈用藥調配中心（pharmacy intravenous admixture service， PIVAS）是醫療機構為患者集中調配并提供靜脈輸液的專業技術服務部門，是醫院藥學不可或缺的組成部分，在提高醫院靜脈輸液質量、保障患者輸液安全和保護醫護人員職業健康等方面發揮著重要作用。靜脈給藥起效迅速，其是現代臨床藥物治療的重要給藥途徑，在治療某些疾病和挽救患者生命方面具有不可替代的作用。有調查顯示，我國住院患者輸液使用率高達80%～90%，日均用量為3.0～4.0袋（瓶）/人[1]。PIVAS的工作人員每日需要調配大量的靜脈用藥，普遍存在工作強度大、職業損傷風險高、調配過程難以跟蹤和追溯等問題，更存在一定的靜脈輸液污染風險[2]。由于臨床應用需要，醫院靜脈輸液使用量持續增加。為提高靜脈用藥調配的質量和效率，在調配環節引入自動化設備勢在必行。隨著國家提出智慧醫院概念，醫院智慧化信息化建設步伐越來越快，運用機器人調配或機器輔助人工調配靜脈用藥將成為一種趨勢。

1 配液機器人應用現狀

國際上，規?；t院的藥房均配備有自動化調劑設備[3]。靜脈用藥的全自動調配是住院藥房自動化調劑系統的組成部分，其依靠自動化配液技術，通過開發人工智能和機械傳輸設備，與醫院信息系統相嵌合，實現多系統多平臺互聯，持續而穩定地改進靜脈用藥調配過程的準確性和效率，有效優化成品輸液的調配環節。國外自2007年開始使用配液機器人，至今已有近20年的研發和臨床應用實踐經驗，技術起步早且較為成熟。目前，國外配液機器人的生產公司主要有加拿大的Intelligent Hospital Systems、意大利的Health Robotics、荷蘭的Medical Dispensing Systems和西班牙的KiroGrifols等公司，它們能夠提供針對毒性藥物、普通藥物靜脈輸液調配的全自動和半自動配液機器人，但這些機器人無安瓿瓶靜脈輸液調配能力，且體積龐大、價格昂貴，單臺售價在1 000萬元左右[4]。據不完全統計，目前我國約有2 000余家醫療機構建立了PIVAS[1]，這些PIVAS若欲引進國外生產的配液機器人，就須進行大規模的改造，工程量大，投入高。因此，國內已建成的PIVAS大規模地引進國外配液機器人并不適合。

我國配液機器人研發與應用時間較國外短，但發展迅速。小型化的配液機器人對應用場地無特殊要求，調配時只需將其置于PIVAS的生物安全柜或超凈工作臺上，以生物安全柜或超凈工作臺的潔凈環境保證小型化配液機器人的調配環境。由于國外配液機器人不能很好地適配國內藥品的劑型和規格，且體積龐大、價格昂貴、耗材及售后服務成本高，加之國家政策鼓勵采購國產醫療器械，故國內醫療機構臨床應用的配液機器人以國產的為主，其主要組件包括雙向精密配液泵、智能機械手臂和自旋體機械手等[5]。國產配液機器人中具有代表性的產品有：深圳衛邦科技有限公司的WEINAS系列配液機器人和深圳桑谷科技有限公司的桑谷醫療機器人，它們均既能調配安瓿瓶、又能調配西林瓶靜脈輸液；深圳博為醫療機器人有限公司的多功能配液機器人、臺式安瓿瓶靜脈輸液配液機器人和臺式西林瓶靜脈輸液配液機器人；無錫安之卓醫療機器人有限公司的臺式西林瓶靜脈輸液配液機器人；成都杰仕德科技有限公司的全品種智能靜脈用藥調配機器人和可用于調配任意劑量的兒童用藥、抗腫瘤藥靜脈輸液配液機器人等。目前，我國國產的多功能配液機器人還大多處于臨床試用階段，而小型化配液機器人則正在臨床推廣應用[4]。

2 配液機器人的臨床應用效果

2.1 提高靜脈用藥調配精準度

靜脈用藥調配的精準度直接影響到患者的藥物治療效果。有研究顯示，藥物調配錯誤約占全部用藥錯誤的40%，嚴重威脅患者的生命安全[6]。在傳統的靜脈用藥人工調配過程中，調配人員可能單純追求配液速率而忽視調配劑量的準確性，使得醫囑開具量與患者實際使用量間出現一定的差異；調配人員也可能因慣性思維、疲乏等引發注意力不集中等而導致調配差錯的發生。相比之下，配液機器人通過精細設計機械手動作，能實現精準、無泄漏的液體抽吸，經調整藥瓶傾斜角度和注射器進針角度，完成標準化的調配操作，從而確保藥物調配劑量準確，保證治療效果。配液機器人可通過與醫院信息化系統互聯對接，掃描處方對處方進行復核，基于條碼和視覺等技術進行藥品識別，調配過程中則通過稱重、視覺等檢測方式控制調配精準度，調配操作全程錄像保存，實現調配過程質量閉環管理，保證藥物調配的準確性。黃寅等[7]比較了人工調配與配液機器人調配完成情況，結果顯示在各500組靜脈用藥調配中，人工調配發生差錯1次，配液機器人未發生差錯。李由等[8]和金唐慧等[9]的研究均顯示，與人工調配相比，配液機器人的調配差錯率更低，調配精準度更高。這些研究結果表明，配液機器人的調配精準度優于人工調配的精準度。運用配液機器人，能在實現高效批量調配的同時，顯著降低調配差錯發生率，有效保障患者靜脈輸液安全。

2.2 提高職業防護能力和安全性

在靜脈用藥人工調配過程中，由于調配人員長期反復、機械性地進行手部推拉針筒穿刺瓶塞動作，可能造成調配人員手、腕、臂甚至肩部的肌腱發炎、疼痛乃至變形，進而影響調配工作。而在調配高峰時段，常常發生調配相關的銳器傷人事件，致使調配人員的感染風險增加，心理負擔也較重[10]。程曉莉等[11]的研究顯示，人工調配組發生被安瓿瓶劃傷和被注射器刺傷的人員比例為20%，而配液機器人組沒有人員發生此類情況。金唐慧等[9]的研究亦顯示，人工調配組人員在半年內發生了6次手部被意外刺傷事件，而配液機器人組人員未發生此類情況。王奕江等[12]的研究同樣得到了相似結果。配液機器人在全密閉、潔凈的環境中進行操作，調配人員只要事先安裝好帶有針帽的注射器、藥品、溶媒，然后通過計算機操作便能指示機器人開始藥物定量調配，調配人員不需再接觸注射器和藥品，可避免被注射器刺傷、安瓿瓶劃傷等職業暴露事件的發生。配液機器人可代替人工完成藥物調配，調配過程中不會發生銳器傷人事件，有效提高了調配相關的職業防護能力和安全性。

2.3 減少靜脈用藥殘留量

靜脈用藥調配殘留會影響靜脈輸液治療時醫囑劑量執行的準確性，降低患者實際接受的藥物劑量，在造成藥物浪費的同時，也會影響藥物治療效果。減少藥物調配殘留量是保證醫囑劑量執行準確、提高治療效果的重要措施[13]。在傳統的靜脈用藥人工調配過程中，藥品抽吸殘留和精度控制由調配人員目視判定，缺乏統一的量化標準，特別是在調配高峰期，由于工作量驟增，常會出現藥品抽吸不完全、藥物溶解不達標等情況，進一步增加藥物殘留量[13-14]。王奕江等[12]的對比分析結果顯示，人工調配組的藥物殘留率顯著高于配液機器人組（分別為5.00%和1.04%），說明使用配液機器人可有效減少藥物殘留量。陳文等[15]的研究也顯示，與人工調配相比，配液機器人能通過標準化操作，始終保持藥品的精準抽吸，顯著降低藥物殘留量，從而避免藥物浪費，并保證用藥劑量準確。不過，金唐慧等[9]的研究卻得到了與上述研究結論相反的結果，他們通過分析人工調配和配液機器人調配的藥物殘留量后發現，配液機器人調配的藥品殘留量較人工調配的藥品殘留量大。這可能是因為他們醫院引入的配液機器人所使用的針筒是垂直固定的，無法通過傾斜藥瓶來調整抽吸角度，使得藥品不能被完全抽吸干凈，導致藥物殘留量較大?？偟膩碚f，不同類型配液機器人的藥品抽吸率不盡相同，未來還需進一步比較分析不同類型配液機器人調配較之人工調配在減少藥物殘留量上的臨床效果。

2.4 降低人力成本

PIVAS工作人員的日常工作就是進行靜脈用藥的集中調配。金唐慧等[9]的研究顯示，與人工調配相比，使用配液機器人調配可以顯著提高工作效率，尤其是在長時間、大批量調配的情況下，優勢更加明顯。一名調配人員可同時操縱2個配液機器人，這不僅能減少PIVAS的人員配置，還可降低調配人員的勞動強度。胡穎等[16]的研究顯示，在藥物調配工作量相同的情況下，配液機器人完成調配所花費的時間較人工調配所花費的時間少一半以上，說明配液機器人調配的工作效率顯著高于人工調配。劉冰等[17]的研究也顯示，配液機器人組1 h內完成的5種化療藥物調配袋數多于人工調配組，說明配液機器人調配化療藥物的效率高于人工調配效率。從這些研究結果可以看出，使用配液機器人調配能顯著提高調配效率，減輕調配人員的勞動強度，解放人力，從而使醫務人員有更多的時間和精力為患者提供優質醫療服務，提高醫療質量。

3 配液機器人存在的不足

3.1 存在藥物溶解不完全且無法識別的風險

保證成品輸液的質量是PIVAS重中之重的工作，而不溶性微粒是影響成品輸液質量的重要因素之一，其與藥品溶解的難易程度密切相關[18]。不溶性微粒不僅可能導致患者出現過敏、靜脈炎、寒戰等輸液不良反應，還可能導致藥物治療劑量不足，從而影響治療效果。在靜脈用藥實際調配工作中可見，不同廠家生產的同一藥品的溶解速率可能有一定差異，甚至同一廠家生產的不同批號藥品的溶解速率也會出現一定差異。但目前國內尚未對配液機器人調配溶解速率不同藥品的靜脈輸液的情況進行過系統研究。王奕江等[12]的研究發現，對于部分難溶性藥品，配液機器人無法徹底、完全地抽吸干凈，存在部分藥物殘留?？紤]到西林瓶藥品中有部分難溶藥物，它們無法通過配液機器人的反復抽拉、震搖完全溶解，未來需探索和開發能使西林瓶中難溶藥物徹底溶解的方法及其識別技術。

3.2 普及應用難度高，技術需持續完善

在我國，配液機器人的研發和臨床應用尚處于起步階段，普及率較低，其技術與臨床實際應用需求之間亦存在一定的差距。一項調查顯示，我國醫療機構PIVAS引入自動化配液設備的比例僅為12.4%[19]。滕臻[20]的研究發現，配液機器人針對安瓿瓶和西林瓶藥品的調配流程不同，調配人員可能會因注意力不集中等人為因素而導致藥物調配失敗。代玲玉等[21]指出，與人工調配不同，配液機器人一旦發生故障或停機，就會中斷整個調配工作流程，此時需將其設置歸零并重新啟動調配任務，導致時間和資源浪費。此外，對于非整支藥品或非整袋輸液的特定調配要求，配液機器人現還無法完成。朱咪錫等[22]也指出，配液機器人在化療藥物輸液調配方面具有明顯優勢，但同樣存在穿刺產生橡膠塞屑微粒污染、西林瓶破碎、藥物泄漏等問題，同時亦無法實現高精準度藥物劑量輸液的調配，而兒童用輸液對藥物劑量的精準度要求通常更高。戴淑萍等[23]在使用配液機器人后發現，配液機器人配備的藥瓶品種夾具不夠齊全，無法完成20 mL以上西林瓶藥品和2 mL以下安瓿瓶藥品的調配操作。我國藥品種類繁多，不同廠家生產的藥瓶尺寸不同，而目前配液機器人多采用彈簧夾具，無法與臨床上多種型號的非標準化藥瓶適配，經常會出現注射器穿刺偏離中心位置的現象，容易產生橡膠塞屑，出現成品輸液微粒污染，從而引發血管栓塞、靜脈炎等輸液不良反應。未來應探索配液機器人的注射器精準穿刺的方法，并實現對多規格藥瓶的通用性和適配性?？傮w來看，配液機器人還未在我國臨床得到普及應用，其技術也待進一步優化和完善，以更好地滿足臨床應用的需求。

4 小結與展望

醫療機器人是全球機器人和醫療器械領域的新興發展方向，是世界各國競相發展的重要科技制高點。機器人進入醫療領域是大勢所趨。隨著配液機器人的全球規模化應用，配液機器人在靜脈用藥調配過程中所展現出的優勢愈發明顯。使用配液機器人不僅能有效提高靜脈輸液的調配效率，還可提高調配精準度及成品輸液的同質性，減少調配人員的職業暴露并降低他們的重復性機械勞動強度。然而，目前配液機器人在我國醫療機構PIVAS的應用還不多，國內對自動化調配技術的研究與開發仍需加強，以不斷優化、完善自動化調配技術，重點研發適用于生物安全柜內使用的小型智能化精準配液機器人，從而更好地服務于臨床，幫助臨床藥學工作提質增效。

配液機器人是新興產物，其在國內臨床應用的普及度尚低，有較大的發展空間和市場前景。目前，各類配液機器人的使用還未形成統一的規范。醫療機構PIVAS作為配液機器人的使用方，應與配液機器人生產公司一起制定配液機器人使用規范，同時針對所生產的配液機器人，結合調配人員的操作過程，制定機器人自動化調配的工作流程，使配液機器人使用規范化和標準化。

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