秦 芹,靳曉劍,敬良原,王麗華

(保定學院,河北 保定 071000)

0 引言

近幾年,服務(wù)型機器人發(fā)展迅速,逐漸走進人們的生活,為其在各行業(yè)中的應(yīng)用提供了較好的技術(shù)支持。其中,智能送藥機器人作為一種新型的醫(yī)療健康服務(wù)模式,正逐漸受到人們的關(guān)注和青睞。醫(yī)務(wù)人員與病人近距離的長時間接觸,會大大增加醫(yī)患雙向感染幾率,特別是面對傳染病病人,一旦防護不當,會造成群體感染事件,來勢洶洶的病毒對人們的生命健康構(gòu)成嚴重威脅,極大地影響國家安全穩(wěn)定和社會經(jīng)濟發(fā)展。同時,醫(yī)院也存在患者多醫(yī)護人員少的情況,醫(yī)護工作者往往連軸排班,休息時間無法得到充分保障,將會影響到醫(yī)護人員的身心健康和工作效率,甚至整個醫(yī)院的正常運轉(zhuǎn)[1]。醫(yī)用機器人的發(fā)展與應(yīng)用,短期來看,有利于提升傳染病防控力度與患者救治效率,長期來看,將進一步推動現(xiàn)代醫(yī)學的發(fā)展,加速醫(yī)學領(lǐng)域向自動化和智能化發(fā)展。傳統(tǒng)的醫(yī)藥配送方式每一個步驟都需要人工參與,占用大量的人力資源,醫(yī)院工作效率也隨之下降。因此,有必要設(shè)計一款成本低、操控簡單、方便持久、智能準確和無接觸的無人醫(yī)藥系統(tǒng)來提高醫(yī)院的服務(wù)質(zhì)量。本項目應(yīng)運而生,實現(xiàn)了云端數(shù)據(jù)存儲和傳輸、自動送藥等功能,以此最大程度地縮短藥物配送時間,24 h智能送藥,緩解夜間緊急送藥需求,還有效地降低了因人工配送產(chǎn)生交叉感染的風險,最大限度保護醫(yī)患的健康和安全。

1 系統(tǒng)介紹

1.1 系統(tǒng)設(shè)計架構(gòu)

醫(yī)務(wù)人員控制系統(tǒng),通過微信小程序?qū)⑴渌退幤窋?shù)據(jù)傳到云平臺,通過云平臺將藥品數(shù)據(jù)傳到藥房,藥師只需將藥品放入機器人定點出藥口,機器人收到藥物后會進行重量檢查、藥物包裝文字識別檢查。確保準確拿到藥后,主控芯片驅(qū)動機器人開始行動,并顯示行動路徑、目的病房、藥品信息及確認信息至顯示屏。機器人送達后將數(shù)據(jù)傳給云平臺,病房醫(yī)師確認實現(xiàn)系統(tǒng)向后臺的信息反饋。微信小程序設(shè)計主要提供數(shù)據(jù)上線、多端確認、反饋接收。云端數(shù)據(jù)存儲與數(shù)據(jù)傳輸主要實現(xiàn)醫(yī)生、藥房、機器人數(shù)據(jù)的信息交互,對醫(yī)生及藥師提供的數(shù)據(jù)進行分析,處理后傳給機器人并接收機器人的反饋信息?？傮w設(shè)計如圖1所示。

1.2 系統(tǒng)功能簡介

(1)微信小程序顯示各種藥品,實現(xiàn)藥品分類。

(2)醫(yī)生通過小程序?qū)崿F(xiàn)線上藥品搜索、藥品選擇。

(3)云平臺接收藥物數(shù)據(jù),處理后將藥品信息發(fā)送給藥房及機器人。

(4)云平臺實現(xiàn)指令發(fā)送來控制機器人的運動。

(5)系統(tǒng)連接MySQL數(shù)據(jù)庫,所有藥品信息以及數(shù)據(jù)均保留在MySQL數(shù)據(jù)庫。

1.3 系統(tǒng)創(chuàng)新性

(1)本項設(shè)計利用軟件和硬件相結(jié)合,實現(xiàn)了人工智能代替?zhèn)鹘y(tǒng)人工方式送藥到病房的目標,能有效減少醫(yī)護人員與患者的交叉感染,給傳染病房的治療與護理提供了更具可行性的解決方案。相對于傳統(tǒng)人工方式而言,本項目設(shè)計不僅能節(jié)省部分人工費,還能為醫(yī)護人員與患者提供良好的安全保障,能提前做好防范措施,減少不必要的財產(chǎn)損失。

(2)本項目具有保留用藥數(shù)據(jù)的功能,患者使用藥品產(chǎn)生的數(shù)據(jù)會在云平臺上顯示并統(tǒng)計,患者姓名、使用時間、藥品名稱等信息會留存數(shù)據(jù),使日后用藥溯源更科學化、數(shù)字化、智能化。

2 系統(tǒng)設(shè)計

2.1 云平臺設(shè)計

云平臺具有多種功能,包括用戶管理、數(shù)據(jù)采集與分析、查詢統(tǒng)計、實時監(jiān)控等[2]。本項目在實現(xiàn)醫(yī)生線上開藥的功能上,使用了微信小程序開發(fā)。醫(yī)生通過職工賬號登錄微信小程序。然后將藥物數(shù)據(jù)傳送至云平臺,云平臺接收數(shù)據(jù)并處理后傳給藥房及機器人,機器人收到指令后開始工作,運輸至目標位置后將醫(yī)生反饋的信息傳給云平臺。云平臺接收醫(yī)療微信小程序傳來的藥品數(shù)據(jù),后臺根據(jù)傳來的數(shù)據(jù)自主統(tǒng)計處理,待醫(yī)療人員通過串口屏確認藥物信息及其指令,將病房信息及患者序列號再次與云端數(shù)據(jù)確認,實現(xiàn)雙重認證確認,無程序錯誤后,機器人將按指令攜帶藥物運輸?shù)较到y(tǒng)指定的病房,并將醫(yī)療人員的操作數(shù)據(jù)傳送給云平臺進行儲備并處理。通過云計算平臺,醫(yī)療機構(gòu)可以實現(xiàn)藥品信息的共享和管理,方便對藥品的查詢、追蹤和管理。

2.2 醫(yī)療微信小程序

微信小程序主要采用JavaScript、HTML語言,利用微信平臺開發(fā)小程序無須考慮軟件兼容性,可以正常運行于IOS、安卓、Windows等平臺,提供接近于原生App的基礎(chǔ)組件、前端功能與流暢運行體驗,無須安裝,即開即用,關(guān)閉后無任何系統(tǒng)殘余,有效節(jié)約系統(tǒng)存儲空間[3]。醫(yī)療微信小程序可以查詢數(shù)據(jù)庫顯示藥品項目目錄,主治醫(yī)師根據(jù)患者病情需要選擇所需的藥品,選擇完成后會提示填寫病人信息和病房號等信息。微信小程序請求云平臺并將藥品數(shù)據(jù)傳送到云平臺處理中心,實現(xiàn)藥品選擇。

2.3 數(shù)據(jù)庫設(shè)計

數(shù)據(jù)庫設(shè)計要遵循相關(guān)性規(guī)則,一個好的數(shù)據(jù)庫需要滿足一些嚴格的約束和要求。盡量分離各實體對應(yīng)的表,一個實體對應(yīng)一個表,明確該實體的屬性,設(shè)置對應(yīng)字段以及各實體之間的聯(lián)系。實體、屬性與聯(lián)系是概念設(shè)計時要考慮的3個元素。數(shù)據(jù)庫功能需要包含以下數(shù)據(jù)項:醫(yī)生姓名、病人姓名、藥品總表、下單藥品、下單藥品數(shù)量、病房地址等,可以對系統(tǒng)相關(guān)信息進行保存并進行各種便捷的數(shù)據(jù)處理[4]。記錄表數(shù)據(jù)庫可以記錄醫(yī)生、患者、藥品和需要配送的地址。藥物總表數(shù)據(jù)庫包含目前藥房所有的藥品信息以及藥物剩余量。通過對數(shù)據(jù)庫儲存的各項數(shù)據(jù)進行挖掘和分析,醫(yī)療機構(gòu)可以更好地了解藥品使用情況、庫存管理存在的問題和優(yōu)化方向,還可以對機器人不斷進行性能優(yōu)化,提升服務(wù)質(zhì)量。數(shù)據(jù)庫關(guān)系如圖2所示。

圖2 數(shù)據(jù)庫關(guān)系

3 系統(tǒng)流程設(shè)計

醫(yī)務(wù)人員控制系統(tǒng),通過微信小程序?qū)⑴渌退幤窋?shù)據(jù)傳到云平臺,通過云平臺將藥品數(shù)據(jù)傳到藥房,藥師只需將藥品放入機器人定點出藥口,機器人收到藥物后會進行重量檢查、藥物包裝文字識別檢查。確保準確拿到藥后,主控芯片驅(qū)動機器人開始行動,并顯示行動路徑、目的病房、藥品信息及確認信息至顯示屏。機器人送達后將數(shù)據(jù)傳給云平臺,病房醫(yī)師確認機器人完成任務(wù)后,向后臺進行數(shù)據(jù)確認。

4 結(jié)語

系統(tǒng)在河北省保定地區(qū)多家大中型醫(yī)院、藥房等場所實地測試,相比現(xiàn)有無人送藥軟件設(shè)計系統(tǒng),該系統(tǒng)功能更全面,數(shù)據(jù)更安全有效。智能送藥機器人作為醫(yī)療健康領(lǐng)域的新興技術(shù),具有巨大的潛力和市場前景。通過不斷的技術(shù)創(chuàng)新和應(yīng)用拓展,智能送藥機器人將為醫(yī)療行業(yè)帶來更多的便利和效益,為人們的生活提供更優(yōu)質(zhì)的服務(wù)。隨著“e-F@actory”“中國制造2025”等工業(yè)革新概念的提出,工業(yè)作為國家的支柱產(chǎn)業(yè),面臨著重大契機,融合信息技術(shù)、促進產(chǎn)業(yè)全面升級迫在眉睫,也關(guān)系著國家經(jīng)濟發(fā)展的命脈[5]。智能物聯(lián)網(wǎng)將以前所未有的速度改變?nèi)藗兊纳?人機交互將會成為熱潮,本產(chǎn)品也將不斷改進,開發(fā)新技術(shù),滿足市場空缺。智能送藥機器人的每一項功能都體現(xiàn)了科技對醫(yī)療服務(wù)的深度賦能。未來,隨著技術(shù)的不斷進步和應(yīng)用場景的拓展,智能送藥機器人將在更多領(lǐng)域發(fā)揮重要作用,服務(wù)范圍將不斷擴大,除了傳統(tǒng)的醫(yī)院、診所等醫(yī)療場所,未來還可能應(yīng)用于藥店、社區(qū)、家庭等場景,為更多用戶提供便捷的藥品配送服務(wù),為人們的生活帶來更多便利和福祉。