智能配药机器人在化疗药物配制中的应用效果

多数化疗药物为细胞毒剂，具有致突变和致畸性，不仅能抑制或杀伤恶性肿瘤细胞，也会对正常细胞造成伤害，对机体正常的组织器官的损害尤为严重[1]。在化疗药物的配制和废物处理过程中可能会存在药物挥发，配药人员长期处于这样的环境，通过皮肤、呼吸道被动吸收后可以危害自身健康[2-3]，更有研究表明，这种职业损伤潜伏时间长，较难被发现[4-5]。为了加强配药人员的职业防护，生物安全柜[6]、配药机器人[7]逐步出现在临床。该院在2018年11月引进了两台可移动式智能静脉药物调配机器人(下面简称配药机器人)，主要用于化疗药物的配制。本研究对机器人配药的配药环境、配药速度、垃圾处理正确率、残余量、配药差错率、护士配药过程中的职业暴露发生率与传统的人工配药进行对比分析，对机器人操作护士进行半结构式访谈，探讨配药机器人在化疗药物配制中的应用效果。现报告如下。

1 一般资料

1.1 访谈人数 机器人操作护士3人，其中主管护师1人，护师2人，操作配药机器人时间均大于1年。

1.2 机器人工作原理[6]机器人配药包括预处理和机械手臂配药两部分，预处理由护士在预处理台进行，整个配药过程在100级空气净化的密闭环境中进行。在预处理过程中护士将需配制药物放入夹具，并将病人信息及药物处方信息录入电脑。配药机器人通过自带软件发出指令，机械手臂自动抓取溶药器并脱去针帽，从母液瓶定量抽取溶媒注入西林瓶，转动摇匀机构对其进行充分摇匀，或者安瓿瓶处理机构对安瓿瓶进行切割和掰断，溶药器机械手对西林瓶和安瓿瓶依次抽取并注回母液瓶，即配药完成，同时安瓿自动分类回收处理。

1.3 工作流程

1.3.1 配药前的准备 ①机器人准备：配药前30 min设置自动时间进行臭氧、紫外线双重消毒，消毒结束后保持持续新风，处于备用状态。②配药护士准备：做好防护措施，穿戴好口罩、帽子、防护服。

1.3.2 配药流程图(见图1)

图1 配药流程图

2 方法

2.1 资料收集方法 对访谈对象进行半结构式访谈，提前约定时间、地点，取得受访对象的同意并签订知情同意书，并向受访对象承诺保密。访谈前让受访者知晓访谈的内容、目的及方法，访谈时进行全程录音，同时对受访者表情、肢体语言进行记录，并及时澄清和确认，每人访谈10～20 min。访谈提纲：①您在操作机器人配药前对机器人智能配药的理解是什么？②您对操作配药机器人过程中有什么感受？③您觉得配药机器人配药和人工配药有什么区别？给您的工作带来了什么影响？

用单盲观察法观察配药过程，分别记录人工配药和机器人配药的时间，用1 mL注射器对药瓶及配药注射器进行残余量的测量。统计2019年1月1日—2019年12月31日机器人配药垃圾处理错误率、配药差错发生率、护士职业暴露发生率与引进之前2018年1月1日—2018年10月30日传统手工配药进行对比。进行定时检测并记录配药环境的空气尘埃监测和细菌监测结果。空气尘埃检测采用激光尘埃粒子计数器在机器内10个不同采样点进行采样，每个采样点采样3次、每次1 min。细菌检测对机舱内空气采用沉降法进行对角线三点采样，避开通风口，采样时间每次5 min，对机舱内表面用棉拭子涂抹法，在对角线上两点进行采样，进行细菌培养。

2.2 观察指标 对机器人配药和手工配药的环境、配药速度、药物残余量、垃圾处理错误率、配药差错率及职业暴露发生率进行比较。配药速度采用每支药的配药时间表示，药物残余量用每支药残余量表示。选取注射用奥沙利铂(西林类，1支10 mg)、注射用顺铂(西林类，冻干型，1支10 mg)、多西他赛注射液(西林类，带溶媒，1支20 mg)、依托泊苷注射液(安瓿类，1支5 mL)各40支，每种药机器人和手工各配20支。

2.3 统计学方法 运用SPSS18软件进行数据分析，采用t检验、χ2检验，以P<0.05为差异有统计学意义。质性访谈资料借助NVivo8.0软件，对资料进行编码及分析。编码采用“从粗到细”的方式，根据访谈提纲粗略将资料组织成宽泛的几个主题，再对每个主题的节点做深入的挖掘，最终形成主题及其描述。

3 结果

3.1 配药环境 配药机器人配药环境明显优于传统的人工配药。机器人配药整个配药过程在100级空气净化的密闭环境内进行，根据空气洁净度分级标准：GB/T16292—1996(中国标准)，100级空气洁净度标准是尘埃最大允许数：每立方米空气中≥0.5 μm的尘埃数应≤3 500个，且每立方米空气中≥5.0 μm的尘埃数为0个；微生物最大允许数：浮游菌1 m3≤5个，1皿沉降菌≤1个。每2个月检测1次，2019年共检测6次，结果均合格，见表1。

表1 2019年配药机器人内部尘埃数和菌落数 单位：个

3.2 两组配药方法配药速度比较 机器人配安瓿类药物配药速度较人工配药慢，在西林类肿瘤药物配制中可与熟练的配药护士手工配药速度相当。见表2。

表2 两组配药方法配药速度比较 单位：s

3.3 两组配药方法配药残余量比较 机器人配药残余量与人工配药基本相当，在小于10 mL安瓿类药物配制中机器人配药的残余量比人工配药高，但是人工配药残余量的差异性较大。见表3。

表3 两组配药方法配药残余量比较 单位：mL

3.4 两组配药方法垃圾处理错误率、配药差错率及职业暴露发生率比较 机器人在2019年共配药2 749瓶(次)，人工配药共2 608瓶(次)。研究结果显示，机器人配药差错率和垃圾处理错误率明显低于人工配药,配药过程中发生职业暴露概率低。见表4。

表4 两组配药方法垃圾处理错误率、配药差错率及职业暴露发生率比较 单位：次(‰)

3.5 质性访谈结果 共分析出3个主题。

3.5.1 主题1：对机器人智能配药的理解有偏差 接触配药机器人前都认为是机器人全部代替配药的整个过程不需要人参与。N2：“把药放到机舱，然后点一下，药物就直接配好了”，N1：“像人一样完成配药的所有过程”。

3.5.2 主题2：机器人配药的优势 ①有利于护士的职业防护，减少了与化疗药物的接触，还提升了护士的防护意识。N3:“在一个密闭的环境中去配药，减少与化疗药物接触；垃圾在舱内自行分类、密封再出仓，减少与化疗废物的接触。”N1：“配化疗药不仅是多戴一副手套这么简单，还应该有更多地防护，定期体检。”N2:“不用接触安瓿、针头，垃圾密封出舱，减少针刺伤等损伤性职业暴露。”N2：“将病房护士的时间更多地给病人，减少了配药护士的心理压力。”②有利于病人用药安全，减少配药过程对药物的污染，可以实现精准抽液、提高药物剂量的准确性。N3：“机舱内空气持续新风，达到100级水平，这种环境中配药可减少热原反应。”N3：“实现精准抽液，残留量达到国标，保证配药剂量准确。”N1“人工配药的话，每个人的配药习惯有个体差异，手多少会污染注射器，精准度可能也有差异。”

3.5.3 主题3：机器人配药的局限性 配药速度比熟练的配药护士慢，一旦出现故障耽误的时间很长，需要机器工程师进行修理，机器人的配药不能离开人。N1：“如果药品种多、复杂，配药机器人速度会比人工配药慢。”N3：“因药而异，安瓿的速度比人工配药慢很多，西林类的稍微好点。”N3:“夹具未完全配好，存在大瓶，20 mL以上的药瓶和小于2 mL的安瓿瓶不能配。”N2：“出现过一次没有找到母液瓶口，药物注射到瓶外浪费了，我们还进行了赔偿。”N2：“出现故障要重新启动、重新归零，耽误时间很长。”N1:“只能识别药品的一个数量、支数，但它不能识别药物的本身是什么，整个过程要有人盯机，所以我们配了2名护士进行核对和观察。”N2：“清理卫生比生物安全柜复杂很多，护士的头或者手要进入机舱，担心有药物残留或者损伤。”N3：“工程师1年多来在不断调试改进。”

4 讨论

4.1 机器人配化疗药能有效保证病人的化疗药物输注安全 在配药过程中会反复抽吸环境中的空气，将药物注入至密封瓶内，然后输入病人体内，改善配药环境可以减少尘埃、微粒进入密封瓶，进而降低输液病人发生输液反应[7]。配药机器人配药环境内尘埃数和菌落数均达到100级空气净化要求，明显优于传统的人工配药以及生物安全柜配药环境，能有效减少药物配制过程中产生污染的危险，保证病人用药安全。正确使用药物、准确药物剂量将直接影响病人的用药安全及疗效，这也是医护工作者一直关注的重点内容[8-9]，科学技术在医疗中的应用可以有效减少用药差错事故[10]。有研究者提出，配药护士在长时间的配药中容易产生疲劳、焦虑等负性情绪[11-12]，而负性情绪易影响工作效率和医疗安全[13]，在配药过程中会增加药物配制差错事故的发生。研究中人工配药在配药速度及残余量方面都存在有较明显的个体差异，而机器人配药相对比较稳定，机器人配药中产生的差错事故明显少于人工配药(P<0.01)，与周宏珍等[2]研究结论基本一致。配药机器人可以在双人核对基础上再对二维码进行核对，带有精准抽液系统，精准率高，残留量少，可以有效保证病人使用药物剂量准确，确保病人的疗效及安全。

4.2 配药机器人的使用增加了护士的职业安全感和幸福感 医护人员的职业暴露越来越受关注，临床上也采取了很多降低职业暴露的方法[14]。研究发现，安全氛围对采取有效的防护行为有积极的影响[15]，改善工作环境可以提升护士的防护行为和防护意识，可以有效保障护士的职业健康[16-17]。配药机器人配药的整

个过程由机器人代替，护士不会出现安瓿割伤、注射器针头刺伤等机械性损伤职业暴露[2]，研究中护士的机械性损伤职业暴露为0。化疗垃圾分类、封箱处理后出舱，解决了垃圾分类错误的问题，能有效减少化疗药物在空气中挥发、减少了化疗废物对环境的污染，有利于护士及垃圾处理人员的职业防护，增加了护士的职业安全感，这与何雄伟[15]研究结论一致。在配药速度方面，在西林瓶类的化疗药物配制尤其是大量同种西林类药物配制方面可与人工配药速度相当，能解放护士的双手，从而降低护士的工作强度，增加护士职业幸福感。

4.3 配药机器人给护士带来了挑战 机器人、人工智能进入医疗领域是大势所趋,如何进行配合与管理也成为护士新的研究方向[18-20]。配药机器人的应用依赖于电脑系统和网络链接，一旦出现故障无法正常进行。研究中显示护士对智能机器人的认识不太准确，在操作机器人和处理问题过程中要求护士掌握一定的计算机相关知识与技能，这给护士带来了新的挑战。

配药机器人功能方面还存在局限性，药瓶夹具不齐全，对于大于20 mL的西林瓶类药物和小于2 mL的安瓿瓶类药物无法配制，安瓿瓶类药物配制速度比手工配药慢。一些特殊的化疗药，如紫杉醇白蛋白(结核型)，在配制过程中不能晃动，这也是现在的机器人无法进行的。如何与机器工程师配合，更加优化配药机器人的功能，这是时代赋予护士新的使命。

5 小结

配药机器人配制化疗药物可以增加化疗药物配制的精准度、降低配药差错事故的发生率，保证病人疗效和安全；能解放护士的双手、降低护士的工作强度，提升护士职业防护效果，增强护士工作安全感和幸福感；垃圾的分类、密封出舱降低了化疗废物对环境的污染。同时，操作机器人护士需掌握更多新的知识和技能，为护士带来了挑战。