基于物联网的中药煎药与配送系统应用

2019-01-30罗杨王小琼陈超姜黎滨

电子技术与软件工程 2019年1期

文/罗杨王小琼陈超姜黎滨

1 任务来源

按照《四川省卫生信息学会关于同意2018年学会“远程医疗平台与无人机结合在医疗救治中的应用研究”等科研课题立题的通知》（川卫信学发〔2018〕22号）的文件要求，四川省卫生信息学会下达了《基于物联网的中药煎药与配送系统应用研究》课题研究任务，项目编号：10。要求完成适合中药煎药与配送系统应用中物联网技术实现方法和途径的《基于物联网的中药煎药与配送系统应用研究报告》。

2 目的与意义

2.1 研究目的

探索基于物联网的中药煎药与配送系统应用的实现方法和技术途径。在互联网时代，中药煎药与配送中心通过远程的计算机集中控制和管理，实现从中药储存管理、电子处方的接收、审核到中药饮片的浸泡、煎煮、包装、发药、物流配送等环节信息的全过程计算机传递与控制，最终实现中药汤剂的质量监控与追溯。本课题研究以提升中医医院与中药煎药服务机构的中药煎药管理水平，推动中药煎药质量控制的规范化进程，实现中药煎药与配送管理中物联网技术应用的系统性、实用性和科学性为目的。

2.2 研究意义

图1：系统的网络结构

基于物联网的中药煎药与配送系统应用研究的意义主要体现在：为中药煎药与配送系统的软件设计提供技术支撑,有利于提高中医医院和中药煎药服务机构的信息化水平，实现中药煎药管理与医院管理信息系统的互联互通和数据共享，让信息资源得到充分利用，避免资源浪费;有利于实现煎药参数精准控制和先煎后下等个性化需求，有效降低煎药过程中，由于人为疏忽引起的差错率；借助互联网和物联网技术，对以往的中医就诊程序进行重构，优化重组现有的医疗资源，提升医疗服务质量和患者就医感受。

3 研究内容

3.1 信息采集研究

利用RFID、传感器、二维码以及其他类型传感器等技术，实现从中药储存、电子处方的自动接收、复核、条码煎药单的打印、中药饮片的浸泡、煎煮控制、包装、发药、物流配送等信息的实时监控与采集。通过对中药浸泡时间、加水量、煎药压力、温度、火候、时间、煎药次数等相关数据的实时监控、保障中药汤剂质量。

采用条码技术（或条码电子标签）在各个流程中进行信息的自动采集和流转，实现过程信息准确传递。通过专用的条码打印机，将付数，煎药方案，处方号，重量信息进行编码并加入校验位，形成128码格式的条码，供后续流程交换数据。从处方、配方、浸泡、头煎、二煎、包装、发药、物流等，将条码技术引入整个工作流程，实现处方信息的准确传递，避免了人工环节操作，出现煎错或发错药的情况。

3.2 信息传递研究

基于物联网的中药煎药与配送系统应用，不仅需要完善的基础设施，更需要随时随地的信息传递和与共享，患者在医院诊断疾病，开出药方，医院或患者负责委托煎药服务中心代为煎药，药煎好后通过快递公司送货上门，患者可随时查询煎药过程与配送情况，其中绝大部分信息涉及用药安全、患者隐私以及汤剂质量，这对于信息传递的准确性与安全性要求越来越高，信息共享和互动以及远程操作都要达到较高的水平，同时信息的安全机制和权限管理需要系统更高层次的监管和技术保障。

完成计算机和煎药机的信息传递，达到了煎药过程的全程计算机控制，确保中药煎煮质量。依据传统中医理论，设定不同煎药模式，满足不同处方要求，精确控制泡药时间，煎煮时间，煎煮温度，药液浓度，先煎后下，两煎煎药，等煎药过程参数，最大程度保证煎药质量。

系统应用带通讯和联网功能的煎药机控制器和包装机控制器，增加通讯功能，随时向煎药机组控制器汇报工作状态。通过对煎药机及包装机线路板的改造增加设备的通讯功能，实时将工作状态上报，包括煎药单号，煎药剩余时间，煎药温度，方便对所有设备进行监测，并做到信息数据的完整保存。监控每台煎药机的工作情况及每个煎药单的加工情况。监控每个模组的工作情况，监控每个模组包装机的运转和利用情况。如图2所示。

3.3 智能处理研究

利用云计算等技术及时对中药煎药配送过程中产生的海量信息进行处理，真正达到了人与人的沟通和物与物的沟通。借助科学模型，广泛采用数据挖掘等知识发现技术整合和深入分析收集到的海量数据，信息处理能力更强大，煎药与配送环节各个干系人与煎药设备、信息系统的交流更为智慧，提高工作效率，改善工作流程。从而支撑起从临床处方、中药煎煮、送药上门服务体系，构架起医院、煎药中心、患者之间安全、高效和优质的桥梁。

煎药机组控制器对由多台煎药机和一台包装机组成的机组进行状态管理和控制，使整个机组能够协同工作。煎药机组控制器扫描煎药单上的条码数据，自动分配当前煎药单由哪台煎药机煎煮，能发送煎药指令，煎药指令中携带煎药方案，煎药机收到煎药命令可自动设置煎药方案,具有煎药人员注册功能能够将煎药人员和煎药单进行关联，以便对煎药人员进行绩效考核和质量追踪。煎药机组控制器具有控制功能，能够发出煎药指令、包装指令。能够搜集各下位机的工作状态，大大提升了工作效率，减少了人力成本。

采用物联网技术无缝对接医院HIS系统，实现了患者和煎药中心之间远距离无障碍的沟通。接收并存储各种设备发来的状态信息，处理这些信息，对煎药单，煎药机，包装机状态进行相应更新。在应用软件中设置客户电子处方模块，自动定时导入HIS系统中需要代煎的处方；在服务器后台程序中设置消息推送模块，可自动检索已经包装完成的煎药单，给客户推送消息。

3.4 药品配送研究

（1）对配送中的中药汤剂实时监控，利用传感器节点网络，及时的感知物品的环境数据，如温度、湿度和压力，并通过射频通信技术发送到RFID 识读器，并最终传送到互联网的一个计算机终端。中药汤剂是特殊物品，因此配送车辆的环境必须达到要求并实时监控，这样才能确保送上门的中药汤剂不变质。

（2）对在途车辆进行实时跟踪调度，利用卫星定位系统（GPS）实时了解配送车辆的具体位置和周边的交通状况，为在途车辆制定最短的行车路线，并将地图路线信息传送到车辆的GPS 上。患者在收到中药汤剂后，配送人员应提醒患者仔细核对包装袋上的标签信息，以及观察包装是否发生损坏，如有异常情况将跟进处理。

（3）与物流配送公司签订严格的物流配送服务合同，约定其在中药汤剂配送环节中的环境要求和专人专送原则，即中药汤剂必须不能与其他的货物一同配送，必须有专门的人员专职配送，确保中药汤剂配送的安全与高效。

4 应用效果

传统的煎药机，由于没有过程控制，在先煎后下、充分浸泡、煎煮时间、煎药温度和煎药压力等质量控制环节中不能完全达到相应要求，没有使用符合国家标准的煎药设备，没有使用合格的包装耗材等等，煎药的乱象令人堪忧。医院新建的400平米智能化煎药中心安装符合国标的煎药机近百台，平均每日可煎煮上千副中药。基于物联网的中药煎药与配送系统上线后，实现煎药过程全程计算机精确控制，可以从根本上杜绝以上现象。同时本系统可以实现质量追溯，所有信息完整记录，对煎药处方、煎药时间、煎药设备、包装时间都有明确的记录。

基于物联网的中药煎药与配送系统的应用后，根据使用系统近半年来的数据分析，如果按照平均每天1000副中药的煎煮量统计，平均每天减少煎药工作人员两人，在严格保证煎药方案、浸泡时间、加水量、煎药温度、压力与物流配送等环节，系统进行了质量控制，明显提升了中药汤剂质量，在对患者进行满意度调查后，患者普遍对目前的中药汤剂质量与整个煎药与配送服务表示满意，对能够实时查询煎药状态功能给予了肯定，同时，对于我们应用此系统来保障中药的科学煎煮表示支持和认可，患者的满意度较之前提升了近十个百分点。