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醫(yī)院智能物流系統(tǒng)構(gòu)建
近年來(lái)，醫(yī)院信息化管理在不斷深入以及醫(yī)療設(shè)備智能化技術(shù)的不斷發(fā)展，醫(yī)院軟硬件建設(shè)都取得了顯著成效。但相比之下醫(yī)院物流改革始終未找到更科學(xué)的解決方法。傳統(tǒng)醫(yī)院物資采用醫(yī)生和患者采取一對(duì)一的方式，以各個(gè)科室為單位自主配藥、送藥，占用醫(yī)護(hù)人員大量的時(shí)間與精力，配送效率低、成本高、不可追溯且流程不可控，人流與物流使用同一通道還增加了交叉感染的風(fēng)險(xiǎn)。所以，引入“軌道物流”“流水線物流”等物流模式,采用運(yùn)送調(diào)度系統(tǒng)，輔助人力進(jìn)行醫(yī)院宏觀物調(diào)度,提升物品運(yùn)輸效率，利用自動(dòng)引導(dǎo)車傳輸，以及SLAM技術(shù)，提供更多創(chuàng)新性應(yīng)用想象空間，使得自動(dòng)化、智能化逐漸給醫(yī)院后勤配送與物品管理帶來(lái)改革性發(fā)展。 物流平臺(tái)的構(gòu)建需要根據(jù)醫(yī)院日常實(shí)際運(yùn)轉(zhuǎn)，圍繞手術(shù)室、門急診和病區(qū)需求，繪制物流傳輸路線圖，地圖如圖所示。 然后根據(jù)物流傳輸流線圖的流向以及主要傳輸物品的特點(diǎn)進(jìn)行硬件和軟件建設(shè)。醫(yī)院內(nèi)的智能配送機(jī)器人，也就是自動(dòng)引導(dǎo)車的控制系統(tǒng)需要滿足醫(yī)院內(nèi)各種復(fù)雜環(huán)境的要求，實(shí)現(xiàn)各個(gè)科室物資的大范圍、跨樓層的運(yùn)輸，故智能配送機(jī)器人應(yīng)具備定位導(dǎo)航、自主避障、自動(dòng)配送、自動(dòng)續(xù)航、智能交互、智能調(diào)度等功能。 醫(yī)用氣動(dòng)物流傳輸系統(tǒng)是以壓縮空氣為動(dòng)力，以傳輸瓶為載體，計(jì)算機(jī)自動(dòng)控制，通過(guò)管道智能實(shí)現(xiàn)醫(yī)院任意站點(diǎn)間物品的安全、智能、高效傳輸物流系統(tǒng)。這種方案適合用于醫(yī)院內(nèi)部各種零散的，小體積，時(shí)效性要求高的醫(yī)用物品的自動(dòng)化快速傳送，主要物品包括：組織切片、化驗(yàn)標(biāo)本、臨時(shí)醫(yī)囑藥品、注射輸液、小型手術(shù)包、血漿等，站點(diǎn)可以設(shè)置在輸血科、急診/手術(shù)室、急診藥房/門診藥房、急診輸液/門診輸液、門診采血室、檢驗(yàn)中心等。 醫(yī)用軌道物流傳輸系統(tǒng)是由計(jì)算機(jī)控制，適用于現(xiàn)代化醫(yī)院內(nèi)部各類醫(yī)療物品綜合傳輸?shù)南到y(tǒng)，通過(guò)特定的水平和垂直軌道連接設(shè)在醫(yī)院各臨床科室和各病區(qū)的物流傳輸站點(diǎn)，由運(yùn)行于軌道上的自驅(qū)動(dòng)載物小車實(shí)現(xiàn)病區(qū)、臨床科室、醫(yī)技科室和醫(yī)院管理部門之間立體的、點(diǎn)到點(diǎn)的物品傳輸。醫(yī)用軌道物流傳輸系統(tǒng)具有故障率低、承載量大、占用空間小、可傳輸物品種類多特點(diǎn)，可快速不間斷運(yùn)行，解決醫(yī)院內(nèi)由于物流通道擁擠，物流任務(wù)繁忙而造成的物品傳輸?shù)托?的問(wèn)題，從而使得醫(yī)用軌道物流傳輸系統(tǒng)成為許多醫(yī)院的首選。 軌道物流系統(tǒng)核心技術(shù)主要包括運(yùn)載小車、轉(zhuǎn)軌器、云傳輸平臺(tái)。運(yùn)載小車如圖2所示，具有機(jī)械鎖和電子密碼，可以確保物品的安全，小車前后紅外感應(yīng)及物理防撞設(shè)計(jì)，采用混動(dòng)雙驅(qū)技術(shù)，配備車內(nèi)紫外線消毒裝置，防止交叉感染、箱體內(nèi)配備水平儀及全尺寸試管插板，保證標(biāo)本在傳送過(guò)程中始終處于水平狀態(tài)。 轉(zhuǎn)軌器如圖所示，內(nèi)置了自動(dòng)保護(hù)裝置，避免轉(zhuǎn)軌器在動(dòng)作時(shí)誤傷工作人員，可以智能預(yù)轉(zhuǎn)軌，使得小車無(wú)需等待。 云傳輸平臺(tái)如圖，進(jìn)行智能調(diào)度與路徑優(yōu)化管理，其具有強(qiáng)大的信息處理與存儲(chǔ)功能，物資可以實(shí)時(shí)定位；能夠進(jìn)行遠(yuǎn)程診斷與監(jiān)控；還可接入醫(yī)院信息化系統(tǒng)，為醫(yī)院運(yùn)營(yíng)提供決策支撐數(shù)據(jù)。軌道物流系統(tǒng)可以應(yīng)用于醫(yī)院各個(gè)部門的物資運(yùn)輸，出錯(cuò)率低。醫(yī)療平面物流系統(tǒng)是以各類AGV物流小車為主要運(yùn)載工具，如下圖所示，配合后臺(tái)綜合管理調(diào)度系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)醫(yī)院平層的物資傳送。具有不同功能的AGV的分工協(xié)作，可實(shí)現(xiàn)醫(yī)院內(nèi)餐食、被服、垃圾、藥品、器材等的高效率配送。當(dāng)該系統(tǒng)配置了相應(yīng)的梯控或垂直運(yùn)輸系統(tǒng)時(shí)，可實(shí)現(xiàn)跨樓層的物資配送。
立體物流系統(tǒng)結(jié)合了軌道式和平面物流傳輸系統(tǒng)的特點(diǎn)，是一種混合型的新式醫(yī)院物流解決方案，示意圖見(jiàn)下方。在醫(yī)院的局部地區(qū)布置軌道物流系統(tǒng)以滿足小批量、高頻率的物資運(yùn)送。對(duì)于常規(guī)貨物采用物流小車運(yùn)輸，但是為小車在地下室搭建特定的物流層。在物流層內(nèi)，僅有物流小車而無(wú)行人，小車避障難度低，運(yùn)行速度快，不會(huì)干擾醫(yī)院里人員的正常通行。
機(jī)器人的定位問(wèn)題是導(dǎo)航的基礎(chǔ)，構(gòu)建一個(gè)完整的定位導(dǎo)航系統(tǒng)，首先要解決好機(jī)器人的定位問(wèn)題，移動(dòng)機(jī)器人感知周邊環(huán)境特征并由感知得到的環(huán)境信息確定機(jī)器人的全局坐標(biāo)的過(guò)程。包括：傳感器數(shù)據(jù)獲取、環(huán)境特征提取、環(huán)境建模、特征匹配及機(jī)器人位姿估計(jì)等，根據(jù)定位的過(guò)程，定位可分為相對(duì)定位和絕對(duì)定位。醫(yī)院物流機(jī)器人的定位技術(shù)宜采用路標(biāo)定位、無(wú)線通訊定位為主，配合里程計(jì)等相對(duì)定位方法完成在全局地圖中的定位，搭載激光雷達(dá)、超聲波傳感器等完成局部避障。 導(dǎo)航的過(guò)程為：首先確定目標(biāo)點(diǎn)，然后移動(dòng)機(jī)器人根據(jù)當(dāng)前的位姿和導(dǎo)航方法規(guī)劃出一條最優(yōu)路徑到達(dá)指定的目標(biāo)點(diǎn)，并且在達(dá)到目標(biāo)點(diǎn)的過(guò)程中完成避障工作，而路徑規(guī)劃問(wèn)題是小車導(dǎo)航中的關(guān)鍵問(wèn)題，可分為以下兩部分：全局路徑規(guī)劃和局部路徑規(guī)劃，來(lái)規(guī)劃最優(yōu)路徑以及躲避障礙。 在通信方面，立體物流系統(tǒng)中的機(jī)器人運(yùn)行于醫(yī)院大樓內(nèi)，同時(shí)需要與控制臺(tái)交換較多的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，考慮優(yōu)選WLAN和4G技術(shù)。 立體物流系統(tǒng)相較于平面物流系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，最大的區(qū)別就是將機(jī)器人小車的行進(jìn)路線從人流量大的醫(yī)院走廊轉(zhuǎn)移到了地下物流架空層，具體如下圖。這不僅會(huì)降低機(jī)器人小車的控制難度，同時(shí)會(huì)提升機(jī)器人小車的運(yùn)輸效率。只需要為應(yīng)用于平面物流系統(tǒng)的機(jī)器人小車加裝梯控裝置便可以使小車自動(dòng)乘坐電梯將貨物送至指定樓層，增強(qiáng)了機(jī)器人小車的通用性。根據(jù)現(xiàn)有資料以及方案實(shí)現(xiàn)，將上述四個(gè)方案進(jìn)行了對(duì)比，具體情況如下表所示： 與氣動(dòng)物流輸送系統(tǒng)相比，軌道小車物流輸送系統(tǒng)和平面物流系統(tǒng)可以輸送較大體積的物資。平面物流系統(tǒng)的特點(diǎn)有：(1)傳輸物品可以有多種；(2)配置不同推車可適用于不同場(chǎng)景需求，例如營(yíng)養(yǎng)配餐、被服配送、批量配液輸送等定時(shí) 定量的傳送任務(wù)；(3) 對(duì)醫(yī)院水平平面要求低，無(wú)需專用通道，無(wú)需預(yù)埋導(dǎo)航軌道，可在短時(shí)間內(nèi)完成安裝；(4)適用于固定的物資運(yùn)輸任務(wù)。但軌道小車物流傳輸系統(tǒng)建設(shè)對(duì)建筑結(jié)構(gòu)有較高要求，需要預(yù)留豎井，吊裝受層高限制，同時(shí)需要對(duì) 運(yùn)行軌道設(shè)置防火門或防風(fēng)門，而這種設(shè)置也存在一定安全隱患。同時(shí)，軌道小車運(yùn)輸途中車體較易翻轉(zhuǎn)，不宜運(yùn)輸易碎物品。 立體物流系統(tǒng)屬于自動(dòng)化倉(cāng)儲(chǔ)物流系統(tǒng)，具有以下優(yōu)點(diǎn)：(1)充分利用垂直空間；(2)動(dòng)態(tài)存儲(chǔ)，可以形成自動(dòng)化物流系統(tǒng)；(3)自動(dòng)存取，大量降低勞動(dòng)力成本；(4)能夠耐受黑暗、低溫、有毒等特殊環(huán)境。 根據(jù)上述方案闡述以及對(duì)比，將氣動(dòng)、軌道、平面和立體物流系統(tǒng)有機(jī)組合，構(gòu)建符合現(xiàn)代化醫(yī)院建設(shè)的智慧醫(yī)療物流系統(tǒng)，為醫(yī)院的現(xiàn)代化、智慧化、高效化建設(shè)提供有力保障。
（全文略作刪減）
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