暨南大学附属顺德医院：智能医疗机器人助力医院智慧管理

　　2023年医院新兴技术创新应用典型案例征集活动正在进行中，欢迎各医疗机构踊跃提交案例。CHIMA将组织专家对案例进行评选，入选典型案例将在CHIMA 2023大会路演并获颁证书。

1项目简介

　　暨南大学附属顺德医院(原桂洲医院、顺德区第二人民医院)始建于1958年。2016年9月经区委区政府批准，更名为顺德区第二人民医院。2021年5月，医院核定为三级综合医院，是区政府规划内顺德东部片区医疗高地建设的主阵地，先后获评国家级爱婴医院、全国综合医院中医药工作示范单位、广东省百家文明医院、广东省高等医学院校教学医院等。

　　智慧医院是现代医院发展的新趋势。暨南大学附属顺德医院以诊疗服务机器人、物资配送机器人、消毒机器人、医废转运机器人布局智慧医院，建设感染病区智慧问诊系统、物资智能配送系统、智慧院感防控系统，提升患者就医体验、优化物资配送流程、增强院感安全，提高医院管理智慧水平。

2建设与开发

　　(1)感染病区智慧问诊系统

　　医院感染楼住院部有4个病区，每个病区有30位病人，医护人员每天要进行4-6次查房、测温，交叉感染风险高。为了降低医护人员与感染者接触，项目引入4台智能诊疗服务机器人代替医护人员定时进入感染病区进行远程问诊、生命体征检测、配送药品等工作。医生通过平板、PC、机器本体设置需要进行问诊的病房，机器人根据任务指令前往指定病房，然后通过视频语音交互系统、生命体征监测系统了解患者病情，并上传信息到医院管理信息系统。机器人根据医嘱要求，定时配送药品给患者，播放患教视频，对患者进行健康教育。

图1 远程问诊画面

图2 患者信息系统界面

　　(2)物资智能配送系统

　　综合调研分析医院物流数据，发现住院部、手术室是物资配送高频场景，占比高达70%，而且信息流复杂，涉及到20多个科室。解决住院部、手术室物资配送问题是缓解配送压力的重要方式。

　　医院住院部拥有900张病床，每天配送前四的物资分别单剂量药品(5400+盒)、输液包(3500+)、洁净被服(300+)、生活垃圾(80+包)，涉及20个医院医护人员、10个配送工人。分析医院住院部物资配送特点和物资量，设置10台机器人定点支持，其中6台定点配送药品等物资，另外4台专门配送生活垃圾，配送时间安排如图3。

图3 住院部物资配送安排图

　　医院日均手术量50台，物资消耗前三分别是器械(500+包)、低值耗材(250+包)、高值耗材(30+包)。器械由消毒供应中心提供给手术室，低值耗材由总务库提供给手术室，高值耗材则会直接存储在手术室里，存储1000+。引入5台配送机器人和6个智能存储柜解决物资配送和高值耗材存储问题。前一天18:00从总务库房、消毒供应中心配送低值耗材、器械包到手术室库房，手术室库房根据手术计划提前2小时配送物资到临床手术室。

图4 耗材智能存储柜

图5 耗材配送

　　(3)智慧院感防控系统

　　环境消毒。医院是病菌传播性最强的区域，室内环境弥漫着各种病菌，每日均需要定时重复消毒。为了减轻消毒负担，设置2台消毒机器人每天7:30定时前往门诊大厅、检验科、感染楼住院部、手术室等高风险区域进行3轮环境消毒，通过收集分析消毒因子相关数据判断消毒效果是否达标，自动调整作业时长、作业范围，保证消毒效果。

图6 环境消毒

　　医疗废弃物信息化。医疗废弃物(简称医废)具有感染风险高、转运流程严格、安全要求高的特点，医院要对医废产生到交付第三方医废处理公司的医废安全负责。针对医废特性，在医废产生较多的手术室、检验科设置智能箱体和转运机器人，对医废的产生、收集、转运、暂存全过程进行信息化管理。每次医护人员投递医疗废弃物时，箱体自动收集医废产生科室、投递人身份、产生时间、医废重量等信息。当医废交接给第三方医废处理公司时，生成医废条形码，保证每一袋医废具备可追溯的条件。医废产生、交付产生的所有信息会实时上传到医院的医废信息化系统，且可以接受监管部门的检查。

图7 医废信息化流程图

3关键技术

　　自主避障技术。医院环境复杂，走廊通道上床架、患者、杂物会随时出现。如何精准避让行人和周边物品至关重要。机器人采用高精度惯性组件，结合激光传感器、超声波传感器、陀螺仪、视觉传感器等传感器，对周围环境进行全方位识别与感知，形成多层次立体数据，并采用先进算法对数据进行滤波融合与误差补偿，实现厘米级别的实时精准定位。如下图所示，由于已知两相机之间的距离B以及图像中相同目标对应的角度，所以能够计算得到图像中每一个像素点的空间坐标，从而为机器人在复杂环境中运行提供全面可靠的数据来源。当机器人在运行时，机器人会通过视觉探测地面以及地面上方空间来确认是否允许机器人行走，如果发现某个区域内有障碍，就会把障碍信息告知导航控制器，重新按照障碍物位置规划路径，绕过障碍物。如果障碍物较近，无法避开，则停车等待或者倒车以避开障碍。

图8 精准定位原理

　　多级协同技术。机器人系统Dijkstra算法和POI算法相结合的方式来解决调度任务不合理的问题。Dijkstra算法具有简洁、实用等特性，而且实现简单，其算法复杂程度与其他相比差别不大;POI调度算法，从任务分配点、运行总里程、耗费时间以及路段冲突等因素的考虑，实现了任务的最优分配，让机器人集群协调在一起工作，互相合作又互不影响，能够高效地配合完成较为复杂的任务。

　　多系统信息共享。从医院的HIS(医院信息管理系统)、LIS(实验室检验信息系统)、EMR(电子病历)等平台中梳理出共通的数据信息，成立医院信息中台，医院管理者以共通数据检索需要信息。

4应用效果

　　减轻医护工作压力。在物资配送方面，以手术室物资运输为例，原来配送物资来回一次要8分钟，更换机器人以后平均耗时只需要4分钟，极大提高了物资配送效率。2021年物资配送次数超10万次，月均配送量超8000次;最高传输量是11月份13790 次，平均日传输量为459次。在感染病区患者医疗方面，原来需要10个医护人员穿着防护每天至少4次进入患者病房进行诊疗服务，采用机器人后缩减到1次甚至0次，极大减轻了医护人员工作压力和心理压力。

图9 2021物资配送量

　　节省管理成本。在物资配送方面，配送机器人采用了指纹识别、摄像头和刷卡等多种验证方式，使得医疗物资配送的错误率下降为0，节省了上万元的耗材丢失成本和70%的物资配送人工成本。在院感安全方面，由机器人进行消杀工作，节省了33%的消毒药剂成本和80%的人力成本。

　　降低交叉感染风险。机器人代替医护进入感染病房完成测温、问诊、药品配送工作后，医护人员交叉感染发生率为0。环境安全方面，消毒机器人对自然菌的杀灭对数值为>1.00，对甲型流感病毒HINI、白色葡萄球菌、枯草杆菌、大肠杆菌、金黄色葡萄球菌杀灭对数值为>3.00，完全符合《消毒技术规范(2002 年版)》的要求。在医疗废弃物方面，医废机器人通过紫外线消毒灯、防泄露封闭式箱体，保证医废安全。

图10 消毒机器人消毒效果

　　提升医院信息化水平。从2020年引入机器人至今，建立感染病区智慧问诊系统、智慧物资配送系统、智慧院感防控系统，实现了患者诊疗、物资配送、环境消毒、医疗废物管理信息化，打通HIS(医院信息管理系统)、LIS(实验室检验信息系统)、EMR(电子病历)等系统。月均产生医废信息5000多条，患者诊疗信息18000条，物资配送信息80000多条。以耗材为例，每个科室使用耗材的数量、品牌、价格等均实现可视化，并形成实时报表。

图11 耗材运行情况监控图图10 2022物资配送量

　　申报单位：

　　暨南大学附属顺德医院

　　联合申报单位：

　　广州赛特智能科技有限公司

　　技术方向：

　　物联网

　　业务领域：

　　医院管理、患者服务