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从机器人药房到解决方案推广者日本医药环境改革的愿景

 

文章来源|本刊日文版《Material Flow》月刊

Medicalyours株式会社因在2019年开设日本首家机器人调剂药房而声名鹊起。虽然调剂药房自动化在以欧洲为主的海外市场已相当普及,但在日本调剂药房自动化进程却严重滞后,堪称发达国家中最落后的。

Medicalyours Robotics株式会社(Medicalyours关联公司)代表董事社长、药剂师渡部正之目睹日本调剂业务陷入繁琐重复劳动的现状后,秉持“药剂师应从机械性工作中解放,转向更具创造性的患者服务”理念,始终致力于推动日本调剂药房自动化进程。

本刊此前已多次介绍了医疗供应链上游从制药到医药品批发业的物流,以及医院内医药品及其他物流的情况,但作为最下游的零售环节,调剂药房的业务如今正面临从医生向药剂师的任务转移和任务共享的重要性日益提升。备受关注的机器人调剂将如何改变日本调剂药房的业务?

※注:日本的药店分为药妆店和调剂药房,前者销售非处方药、化妆品、日用杂货等,后者主要销售处方药。另外日语中“调剂”一词在医药行业指根据处方进行药物的调配,这个过程由药剂师完成,他们根据处方的要求,将药物按照适当的剂量混合或单独配制,然后提供给患者。本文为了方便理解和行文,正文中“药房”即“调剂药房”。

畅行全球的机器人“配药”系统

在日本面临“计数配药”壁垒

渡部正正之开门见山地介绍道,他的家庭原本就是开药房的,随着他在制药公司担任MR(医药信息负责人)后,开始为有交情的医生提供开业支援的咨询业务。不过当时咨询是免费的,作为回报,医院开业后会允许渡部正之在医院旁边开设药房,这就是Medicalyours最初的商业模式。自2011年创业以来,Medicalyours先后在兵库县、大阪府开设了6家和5家药房。

2019年,其中一家药房引入机器人配药系统从而成为机器人药房,渡部正之介绍了由Medicalyours开发并取得了专利的,配药机器人联动电子处方数据的配药辅助系统的工作原理。

即医生开具的处方数据通过云端实时传输至药房的处方管理系统,并自动向配药机器人发出配药指令。这样一来,既无需让患者等待,又能避免人工配药差错,实现高效精准的药品交付。

这套系统是日本首创,虽然全球范围内机器人自动配药已成为主流,但日本在药房配药机器人方面严重滞后,几乎处于最末位。

当然,这有其特殊原因。国际上普遍采用“原包装配药”方式——直接将药厂原包装交给患者,药剂师甚至无权拆封。这种严格规范是为了防止毒物或异物混入。

而日本的药房,药剂师需要按医嘱天数裁剪PTP铝箔板,用橡皮筋捆扎后装入纸袋交付。全球仅日本采用如此繁琐的方式——药剂师拆箱、剪刀裁剪铝箔、橡皮筋捆扎、纸袋分装——这些冗余工序正是阻碍日本药房实现自动化的根本原因。过去曾有日本企业尝试开发“裁剪PTP铝箔的机器人”,但由于卡顿、延迟等问题未能成功,最终未能普及。

同时,由于日本医生拥有处方权,法律规定必须按照医生的处方进行配药,结合日本实行了全民医保,医保医疗配药占绝对优势,而且医保医疗销售必须由药房提供,因此造成了如此繁琐的流程。于是,在全球众多制造商已开发出适合整盒配药系统的情况下,唯独日本被这一潮流抛在了后面。

2015年,日本厚生劳动省发布“面向患者的药房愿景”,指出药剂师应从对物业务转向对人业务,即通过专业性和沟通积极服务患者和社区居民。但如果仍被袋装业务所困,就无法专注于对人业务。也就是说,如果能够消除日本约32万名药剂师在药房中的无效劳动,那么每年就能为日本节省高达约896.5亿元人民币的医疗费用。

欧美的发展就足以证明这样的结果。2017年,亚马逊收购美国线上医药企业PillPack,开始在全美接受线上处方。如果PillPack进入日本,将成为日本药房的最大威胁。渡部正之对此危机感十足:“如果日本药房不实现自动化,在患者便利性方面将无法抗衡,纷纷倒闭。”因此,2018年渡部正之与相关企业合作,计划改造该公司的整盒配药机器人,使其适用于日本药房。

对海外设备进行本土化改造

开发适合日本药房的定制化设备

不过从经营药房直接跨入机器人制造领域的跨度不小,得益于渡部正之学生时代的友谊,合作企业才考虑能否为日本在原有的配药机器人基础上进行定制化。得此契机成立的Medicalyours Robotics亦不制造机器人硬件,而是开发了能让这款机器人适应日本计数配药模式的自动配药辅助软件“智能配药室”。在渡部正之带领团队绞尽脑汁思考如何让整盒出药机器人实现单片管理时,多亏了曾在亚马逊任职的另一位优秀友人,当渡部正之提出“想开发这样的软件”时,他立即响应并成为创业团队成员之一。

于是在2019年,Medicalyours开设了首家引入机器人的药房——位于大阪市北区医疗商城的梅田药房,这是日本第一家机器人药房。当时还上了电视财经节目引发热议。

渡部正之的创意是将操作模式改为日本药房常用的PTP铝箔分装。关键在于改造后,开封的药盒可以保留剩余药品继续使用。具体而言,每次取药后都会根据剩余药量生成新的GS1编码标签。这个密封标签可以覆盖原有条码,实时更新药品信息,使机器人能精确管理每一片药的库存。标签自动打印,人工只需完成粘贴操作(见图❶~❹)。虽然每次粘贴看似麻烦,但实际操作远比人工清点、记录、归位等重复劳动轻松得多。

▲ 已下达出货订单的药品从左右两个出库口取出

▲ 药剂师从箱中取出指定数量

▲ 将剩余药品放回原箱

▲ 在箱上原有代码上覆盖修正数量后的新代码,重新入库

虽然起步顺利,但Medicalyours在中途还是更换性能更优的新合作伙伴,这是因为渡部正之在全球寻访后找到了RIEDL Phasys配药机器人(图表3),Medicalyours Robotics不仅获得日本独家代理权,还自主开发了配套操作系统,于2024年完成了日本版产品的研发。

医患共享好处的EHR系统

实现医院与药房信息联动

在日本首家机器人药房在投入运营前,最大的困难在于获得行政部门和药剂师协会的理解。日本医疗领域长期遵循传统惯例的倾向很强,尝试创新时就会遇到有形无形的强大阻力,Medicalyours也曾收到了来自行政官员的严厉质询。

其中,最受质疑的是机器人药房引入的最具革新性的EHR(电子健康记录)医疗信息共享平台,简单说就是医院和药房通过云端共享信息的系统(图表4)。虽然ICT与机器人的联动具有划时代意义,却被怀疑“可能涉及处方诱导”。

在日本,拿到医院处方的患者有选择药房的自由。日本法律严格规定不得引导患者去特定药房,违反就构成诊疗负责规则违规。从传统逻辑来看,医院和药房共享信息涉嫌违规,但这完全是错误的理解。

实际上,日本已有的EHR系统完全没普及。因为没有统一接口,非合作供应商之间无法共享。于是渡部正之构思出“以医疗mall为单位采用相同供应商”的方案,并向医生们反复说明:这套系统能消除医生开处方、医院做记录、药房录入医保单等所有手工操作,实现更快捷的配药,对医院经营和患者都有利(图表5)。

在传统流程中,药房当天卖完的空药盒有药剂师手写记录药名,药剂师下班后对照这份手写清单,打电话给药品批发商念出“请配送某某药品”,次日早晨批发商就会开车送来,这套古典流程至今仍是日本药房的常态。配送基本是一天一次,需求大的会配2次。日本医药流通行业内有四大批发商和其他中小批发商,多数药房都会和其中几家签约。

在应用自动化后,实际操作发生了巨大的变化。首先,处方电子化后,当天用了什么药、用了多少,药剂师下班时都能可视化查看。库存也电子化,并会自动扣除已用量。库存低于设定值就自动下单,全程无需人工干预。

▲ 药品入库的基本流程是首先在入库模式下 扫描药箱代码

▲ 按照投影仪指示的位置放置箱子

▲ 重复此操作直至所有箱子放置完毕

▲ 在触摸屏上按下入库指令

▲ 传送带将药品从入库口输送至 Rheedlen Facis内部

▲ 滑动部和夹持部联动,逐个抓取箱子,将药品存储至指定位置

尽管下单到批发商配送的流程没有改变,但新到药品的入库环节,Medicalyours Robotics开发了AI自动装载机。以往即使用读码器也得逐箱扫描入库(照片❺~10),而新增的AI自动装载机只需把整箱药品一次性倒进容器,机械臂就会自动分拣。这套选配装置首次在日本配药室实现AI深度学习(照片11~16)。虽然最初抓取药盒很费劲,但AI的特点就是越试错越聪明。批发商运来的药品能一次性倾倒入库完成作业,堪称革命性突破。

▲ 这是作为选项新增的自动入库装置AI Auto Loader

▲ 若有自动入库装置,则无需逐个扫描箱子

▲ 只需直接从入库口随机放入

▲ 传送带将药品输送至机器人手臂操作的自动入库装置内部

▲ 机器人手臂用真空抓手逐个抓取箱子

▲ 放置在转盘上后,由夹持部抓取并存储至指定位置

人工管理的药房通过机器人

实现可追溯性保障

在引进机器人之前,药房的工作人员需要开箱扫描,再手动放入指定货架。实际上能坚持扫码的还算好的。很多药房因工作量庞大,工作人员根本不扫码,因此条形码形同虚设。更可怕的是,假设某药品因某些问题需要召回时,药房根本无从查证哪天配送的、何时交给患者的批次是否属于问题药品。

药品可追溯性缺失是最大问题,而能彻底解决这个问题的只有Medicalyours Robotics的机器人方案。自从这点获得行政部门理解后,情况彻底改变——渡部正之甚至受邀出席厚生劳动省主办的可追溯性条码应用研究会专家会议。

虽说机器人进驻药房意外打破了陈旧信息管理的现状,但这只是结果而非初衷。渡部正之更想强调的是,机器人实现了完美的库存管理。比如输入“下月过期药品”,就能实时显示具体品名与片数(照片17)。能实时掌握有效期与批号信息,这是传统药房从未做到的。

▲ 一键显示临近有效期的药品,这得益于基本数据管理的实现

从某种意义上而言,日本的患者甚至可能正在服用过期药品。正因这种危机感,药房频繁开展盘点,每月盘点的都不少见。在药品流通中,已开封的余药不能退回批发商,未开封的若剩余有效期不足半年到一年也不能退。繁琐的盘点作业、从SDGs角度减少浪费等方面,数据管理本应是最基础的要求。医药行业体制竟如此陈旧,日本民众知晓这些事实后理应更加愤怒。

另一方面,已引进机器人的药房,在数据管理方面也获得了执业药剂师高度评价。实际使用的一线员工普遍表示“再也无法适应其他药房工作,想到拿错药就害怕”,可见其从心理负担中获得了解放。若沿用人工管理出现过期库存,最终会被追究管理责任,如今这些都不需要过分担心。

2日内完成不中断升级

软件系统同步在线待命

作为具有纪念意义的首家机器人药房,梅田药房目前已实现“药品零等待”。这次参观的神户最新机器人药房虽未导入EHR系统,但已实现患者在诊所等待结账时药品即开始准备,抵达药房时可直接结算的状态。在渡部正之看来这才是日本药房抗衡亚马逊的有效战略,也正是他的目标所在。

当然,也有人对药房引进机器人后,在有限空间部署新型物料搬运设备时是否存在技术难题提出了疑问。渡部正之表示意外地顺利。首店选址本就是计划建设关西最大医疗综合体的区域,在“打造更有趣的药房”共识下,机器人化与综合体开业同步实现,推进极其顺畅。而且,已经开业的药房在不中断运营的情况下,2天内就可以完成设备的导入,再经过2天的调试就可以上线使用。渡部正之表示,这是因为开发阶段就考虑了现有药房的改造需求。机器人外部存储采用预制组装结构,内部仅含导轨、支架及抓取药盒的夹爪组件。虽然导轨调平需要精密作业,但普通装修公司即可完成。此外,控制系统等软件部分是由Medicalyours Robotics程序员远程接入配置,在白天完成硬件组装后,将在夜间进行远程软件调试。随着订单增长,Medicalyours Robotics将扩充工程师团队并推进施工外包,目前正在完善相关体系。

当然,Medicalyours Robotics也面临了硬件交付的挑战。由于生产基地分布在德国、意大利和乌克兰,需经苏伊士运河海运,受国际局势影响,从接单到交货需半年之久。为此Medicalyours Robotics正与日本药房设备制造商合作开发本土化机架,力争实现框架面板等部件的国产化。

设备集成化模块化

确保药房持续运营

Rheedlen Facis机器人的核心理念是消除停机时间,其最大优势正在于此——通过模块化设计将易损耗部件集中整合,出现故障时无需排查即可直接更换预存模块。只要备有替换件,就能实现零停机持续运转,这对关乎生命健康的设备尤为关键。相比于最初的产品其作业速度提升2倍,这得益于全面轻量化设计在降低老化损耗风险的同时,显著提升了运营性能。

因此以“替换而非修理”为核心理念的RIEDL Phasys,不仅实现故障零停机,日常维护模式也发生变革。相比于过去需要厂家工程师现场排查维修,RIEDL Phasys仅需装卸4枚螺栓即可更换部件(照片18),非专业人员也能轻松操作。目前,Medicalyours Robotics正在持续优化交付流程从而缩短交付周期,但抓取药盒的机械臂等核心部件仍需从海外工厂进口。现阶段Medicalyours Robotics承诺了“最长4个月”,同时全力争取提前交付。

▲ RIEDL Phasys机制的核心部分,滑动部与夹持部一体化的夹持模块

▲ 仅通过这四处的螺栓固定,因此在出现故障时任何人都可更换, 确保持续运行,这是RIEDL Phasys的最大特点

提升作业效率同时减轻心理压力

为药剂师创造舒适工作环境

据渡部正之介绍,Medicalyours集团下的11家门店中4家已经升级为机器人药房,除首家使用第一代产品外,其余3家均采用RIEDL Phasys。梅田药房所在大楼底层精品店因疫情撤出时,Medicalyours集团在此开设第二家医疗综合体,使用日本研发部件的新梅田机器人药房已开业。

在同一地点开设两家机器人药房,表明了需求远超预期。首家医疗综合体开业时,周边普遍认为“商务区开整形外科难有市场”。但开业后患者激增,反而证明商务区存在上班族的潜在需求。这反映出供给方的固有观念导致医疗与药房服务存在空白。

不过,并非所有药房都适合机器人化。Medicalyours集团现有4家机器人药房外,其他门店规模较小,暂无引进计划。即便在机器人普及率最高的德国,小型药房仍采用传统人工配药。从现实规模考虑,预计日本约3~4成的药房将实现机器人化,即约2万家。德国已超过这一比例,说明并非天方夜谭。

若2万家药房逐步机器人化,规模惊人。市场数据也是如此,RIEDL Phasys上市仅1年,在日本全国交付7台,而首款设备在6年累计订单已超100台。

同时,已引进药房的药剂师普遍反响积极。除减轻工作量外,更获认可的是配药准确性。药剂师日常工作面临巨大心理压力,机器人带来的安心感难以估量。Medicalyours Robotics最初从业务效率、患者便利角度构思机器人药房,但药剂师最看重的是避免医疗事故,这关乎生命,确实最为重要。

机器人药房时代浪潮将至

展望“原包装配药”新纪元

配药业务的数字化与自动化已是社会必然趋势。Medicalyours Robotics切实感受到机器人药房正处于爆发前夜。2024年Medicalyours Robotics计划至少部署10台,2025年预计达20~30台。实际已有首批用户评估效果后提出“希望引进第二台”的需求。据了解,以梅田药房为例,可节省2~3名药剂师人力成本,中型药房预计2~3年回本。中大型药房引进后见效更快、效益更显著。

渡部正之本人设定了“55岁前实现日本药房现代化”的目标,而配药自动化的终极目标是推动日本转向国际通行的原包装配药模式。现行计数配药方式受限于机器人难以精确计算药片数量,原包装模式更具优势,但日本现行法规构成主要障碍。

为此,Medicalyours Robotics提出了“再包装”解决方案:例如将100片装药品预先分装成14片/盒的标准单元。若能在流通环节完成分装,药房即可实现全自动化操作。通过试点积累实证数据,未来推动法规修订并非不可能(图表7)。

而这已超越普通设备厂商的业务范畴了。渡部正之在制药包装学会提出该构想时,虽获认同但也面临“成本过高、难以配合”等质疑。但他强调应该从权衡全国药剂师人力成本的角度来看待。这本质是社会成本问题,需要国家建立补贴机制来推动变革。

此外,完善的数字化追溯系统能有效控制市场出现假药等风险,这也正是配药机器人提升信息管理的重要价值。渡部正之最后表示,医疗改革迫在眉睫,控制医保支出是全民共识。改革历史遗留的低效环节至关重要,但目前仍缺乏成熟经验。正如Medicalyours Robotics这家由行业外行创立的企业竟成为领军者所昭示的,这个领域需要保持挑战者心态,持续学习创新。

END

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