Nghiên cứu thiết kế tự động hóa quy trình tiệt trùng quần áo y tế trong bệnh viện

• Tác giả: Trịnh Thị Hậu
• Người hướng dẫn: PGS. Hoàng Sĩ Hồng
• Trường học: Đại học Bách Khoa Hà Nội
• Chuyên ngành: Kỹ thuật điều khiển và Tự động hóa
• Đề tài: Nghiên cứu thiết kế tự động hóa một số công đoạn cho hệ thống tiệt trùng quần áo y tế trong bệnh viện
• Loại tài liệu: luận văn thạc sĩ
• Năm xuất bản: 2023
• Địa điểm: Hà Nội

• LỜI NÓI ĐẦU
• 1. CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN NGHIÊN CỨU
• 1.1. Giới thiệu về quy trình kiểm soát nhiễm khuẩn tại bệnh viện
• 1.2. Chu trình nhiễm khuẩn
• 1.3. Quy trình xử lý dụng cụ y tế. Quy trình làm sạch dụng cụ
• 1.4. Bảo dưỡng kiểm tra và đóng gói
• 1.5. Khử khuẩn và tiệt khuẩn
• 1.6. Các thiết bị nồi hấp tiệt trùng đang sử dụng hiện nay
• 1.7. Thiết bị nồi hấp tiệt trùng dụng cụ y tế. Quy trình lưu trữ và phân phát dụng cụ y tế
• 1.8. Tính cấp thiết của đề tài
• 1.9. Mục tiêu và phạm vi nghiên cứu
• 1.9.1. Mục tiêu luận văn
• 1.9.2. Phạm vi nghiên cứu
• 2. CHƯƠNG 2: THIẾT KẾ ĐIỀU KHIỂN VÀ GIÁM SÁT NỒI HẤP TIỆT TRÙNG
• 2.1. Giới thiệu về nồi hấp tiệt trùng
• 2.2. Các thiết bị trong hệ thống. Giới thiệu các thiết bị trong hệ thống
• 2.3. Sơ đồ thiết bị hệ thống
• 2.4. Các thiết bị điều khiển
• 2.5. Chương trình điều khiển nồi hấp tiệt trùng. Giới thiệu bộ điều khiển PID
• 2.6. Chương trình điều khiển
• 2.7. Giao diện giám sát vận hành
• 2.8. Truyền thông giữa các thiết bị
• 2.9. Vận hành thiết bị
• 2.10. Ứng dụng sản phẩm tại bệnh viện. Kết luận chương
• 3. CHƯƠNG 3: THIẾT KẾ HỆ THỐNG TỰ ĐỘNG NHẬN DIỆN VÀ PHÁT HIỆN VỊ TRÍ ĐỒ DÙNG CHO NHÂN VIÊN Y TẾ
• 3.1. Tổng quan về lý thuyết
• 3.2. Phát hiện khuôn mặt sử dụng Haar Cascade
• 3.3. Mã hóa và nhận diện khuôn mặt
• 3.4. Thiết kế tủ thông minh
• 3.5. Các thiết bị phần cứng
• 3.6. Máy tính nhúng Jetson AGX. Thiết kế phần mềm
• 3.7. Quy trình hoạt động
• 3.8. Mô hình tủ chứa đồ
• 3.9. Thiết bị phần cứng
• 3.10. Chương trình phần mềm
• TÀI LIỆU THAM KHẢO

I. Tổng Quan Về Tự Động Hóa Tiệt Trùng Quần Áo Y Tế

Bệnh viện hiện đại ngày càng chú trọng tự động hóa để nâng cao hiệu suất và giảm thiểu rủi ro. Tiệt trùng quần áo y tế là một khâu quan trọng, ảnh hưởng trực tiếp đến kiểm soát nhiễm khuẩn. Việc tự động hóa quy trình tiệt trùng giúp giảm thiểu tiếp xúc, đảm bảo vô trùng và tối ưu hóa nguồn lực. Theo nghiên cứu của Đại học Bách Khoa Hà Nội, tự động hóa một số công đoạn có thể cải thiện đáng kể hiệu quả của hệ thống tiệt trùng đồ vải bệnh viện. Luận văn này tập trung vào thiết kế và ứng dụng giải pháp tự động hóa cho khâu tiệt trùng và phân phối đồ vải y tế.

1.1. Tầm quan trọng của tiệt trùng đồ vải y tế trong bệnh viện

Trong môi trường bệnh viện, đồ vải y tế như quần áo bác sĩ, ga trải giường, khăn trải bàn... có nguy cơ cao nhiễm các tác nhân gây bệnh. Tiệt trùng hiệu quả là yếu tố then chốt để ngăn ngừa nhiễm khuẩn bệnh viện (NKBV). Theo thống kê, NKBV có thể làm tăng tỷ lệ mắc bệnh, kéo dài thời gian nằm viện và tăng chi phí điều trị. Do đó, việc đảm bảo vô trùng đồ vải y tế là vô cùng quan trọng.

1.2. Các phương pháp tiệt trùng đồ vải y tế hiện nay

Hiện nay, có nhiều phương pháp tiệt trùng đồ vải y tế, bao gồm sử dụng nhiệt (hơi nước nóng, khí nóng), hóa chất (ethylene oxide, formaldehyde) và bức xạ (gamma, UV). Phương pháp tiệt trùng bằng hơi nước nóng (nồi hấp) là phổ biến nhất do hiệu quả cao, chi phí hợp lý và an toàn cho người sử dụng. Tuy nhiên, quy trình này thường tốn thời gian và công sức, đòi hỏi sự giám sát chặt chẽ để đảm bảo chất lượng.

II. Thách Thức Giải Pháp Tự Động Hóa Quy Trình Tiệt Trùng

Quy trình tiệt trùng quần áo y tế thủ công tồn tại nhiều hạn chế: tốn nhân lực, dễ xảy ra sai sót, khó kiểm soát chất lượng và tiềm ẩn nguy cơ lây nhiễm. Tự động hóa giúp giải quyết các vấn đề này bằng cách giảm thiểu can thiệp của con người, tăng độ chính xác và đảm bảo quy trình được thực hiện theo tiêu chuẩn. Nghiên cứu của Trịnh Thị Hậu tại Đại học Bách Khoa Hà Nội đã chỉ ra rằng, việc ứng dụng công nghệ tự động hóa có thể cải thiện đáng kể hiệu quả và an toàn của quy trình tiệt trùng.

2.1. Các thách thức trong quy trình tiệt trùng đồ vải thủ công

Quy trình tiệt trùng đồ vải thủ công thường bao gồm nhiều công đoạn: thu gom, phân loại, giặt, sấy, gấp, đóng gói, tiệt trùng, lưu trữ và phân phối. Mỗi công đoạn đều tiềm ẩn rủi ro sai sót, đặc biệt là trong môi trường bệnh viện bận rộn. Việc kiểm soát nhiệt độ, áp suất và thời gian tiệt trùng cũng đòi hỏi sự chính xác cao, khó đảm bảo khi thực hiện thủ công.

2.2. Lợi ích của tự động hóa quy trình tiệt trùng đồ vải y tế

Tự động hóa quy trình tiệt trùng mang lại nhiều lợi ích: giảm chi phí nhân công, tăng năng suất, giảm thiểu sai sót, cải thiện kiểm soát nhiễm khuẩn, đảm bảo an toàn cho nhân viên y tế và bệnh nhân. Ngoài ra, tự động hóa còn giúp theo dõi và ghi lại dữ liệu tiệt trùng một cách chính xác, phục vụ cho công tác quản lý chất lượng.

2.3. Các yếu tố cần xem xét khi tự động hóa quy trình tiệt trùng

Khi tự động hóa quy trình tiệt trùng, cần xem xét các yếu tố: loại đồ vải, công suất máy tiệt trùng, không gian lắp đặt, nguồn lực tài chính, yêu cầu về kiểm soát nhiễm khuẩn và khả năng tích hợp với hệ thống quản lý bệnh viện. Việc lựa chọn thiết bị tiệt trùng phù hợp và xây dựng quy trình vận hành hiệu quả là rất quan trọng.

III. Giải Pháp Hệ Thống Tiệt Trùng Quần Áo Y Tế Tự Động

Một hệ thống tiệt trùng quần áo y tế tự động hoàn chỉnh bao gồm các thành phần: máy tiệt trùng tự động, hệ thống vận chuyển đồ vải, hệ thống kiểm soát chất lượng và phần mềm quản lý. Máy tiệt trùng có thể là nồi hấp, máy tiệt trùng bằng hóa chất hoặc bức xạ. Hệ thống vận chuyển giúp di chuyển đồ vải giữa các công đoạn một cách tự động. Hệ thống kiểm soát chất lượng đảm bảo quy trình tiệt trùng đạt tiêu chuẩn. Phần mềm quản lý giúp theo dõi và điều khiển toàn bộ hệ thống.

3.1. Thiết kế hệ thống điều khiển nồi hấp tiệt trùng tự động

Hệ thống điều khiển nồi hấp tiệt trùng tự động sử dụng bộ điều khiển PLC (Programmable Logic Controller) để điều khiển nhiệt độ, áp suất và thời gian tiệt trùng. Thuật toán PID (Proportional Integral Derivative) được sử dụng để đảm bảo nhiệt độ và áp suất ổn định trong suốt quá trình tiệt trùng. Giao diện HMI (Human Machine Interface) cho phép người vận hành theo dõi và điều khiển hệ thống một cách dễ dàng.

3.2. Ứng dụng công nghệ IoT trong quản lý hệ thống tiệt trùng

Công nghệ IoT (Internet of Things) có thể được ứng dụng để giám sát và điều khiển hệ thống tiệt trùng từ xa. Các cảm biến được sử dụng để thu thập dữ liệu về nhiệt độ, áp suất, độ ẩm và tình trạng hoạt động của máy tiệt trùng. Dữ liệu này được truyền về trung tâm điều khiển để phân tích và đưa ra các quyết định điều chỉnh. IoT cũng cho phép cảnh báo sớm các sự cố và bảo trì máy tiệt trùng một cách hiệu quả.

IV. Ứng Dụng Thực Tế Tủ Đựng Đồ Thông Minh Cho Bác Sĩ

Để hoàn thiện quy trình tiệt trùng tự động, cần có giải pháp phân phối đồ vải đã tiệt trùng một cách hiệu quả. Tủ đựng đồ thông minh là một giải pháp tiềm năng. Tủ sử dụng công nghệ nhận diện khuôn mặt để xác định người dùng và tự động mở ngăn chứa đồ của họ. Điều này giúp giảm thiểu tiếp xúc, tránh nhầm lẫn và tăng tính bảo mật. Luận văn của Trịnh Thị Hậu đã xây dựng thành công mô hình tủ chứa đồ thông minh và thử nghiệm tại một số bệnh viện.

4.1. Thiết kế tủ đựng đồ thông minh sử dụng nhận diện khuôn mặt

Tủ đựng đồ thông minh sử dụng camera để nhận diện khuôn mặt của nhân viên y tế. Thuật toán Haar Cascade được sử dụng để phát hiện khuôn mặt và thuật toán PCA (Principal Component Analysis) được sử dụng để mã hóa và nhận diện khuôn mặt. Khi nhân viên y tế đến gần tủ, hệ thống sẽ tự động nhận diện và mở ngăn chứa đồ của họ.

4.2. Tích hợp hệ thống quản lý đồ vải vào tủ thông minh

Tủ đựng đồ thông minh có thể được tích hợp với hệ thống quản lý đồ vải của bệnh viện. Khi đồ vải được tiệt trùng và đưa vào tủ, hệ thống sẽ tự động ghi nhận thông tin. Khi nhân viên y tế lấy đồ vải ra khỏi tủ, hệ thống cũng sẽ tự động cập nhật thông tin. Điều này giúp theo dõi và quản lý đồ vải một cách chính xác và hiệu quả.

V. Kết Luận Triển Vọng Tự Động Hóa Tiệt Trùng Y Tế

Tự động hóa quy trình tiệt trùng quần áo y tế là một xu hướng tất yếu trong bệnh viện hiện đại. Giải pháp này mang lại nhiều lợi ích về hiệu quả, an toàn và tiết kiệm chi phí. Nghiên cứu và ứng dụng các công nghệ tự động hóa tiên tiến sẽ giúp nâng cao chất lượng dịch vụ y tế và bảo vệ sức khỏe cộng đồng. Trong tương lai, tự động hóa có thể được mở rộng sang các khâu khác trong quy trình xử lý dụng cụ y tế, tạo ra một hệ thống hoàn chỉnh và khép kín.

5.1. Đánh giá hiệu quả của hệ thống tiệt trùng tự động

Việc đánh giá hiệu quả của hệ thống tiệt trùng tự động cần dựa trên các tiêu chí: mức độ vô trùng, năng suất, chi phí vận hành, mức độ an toàn và sự hài lòng của người sử dụng. Các bệnh viện nên thực hiện các thử nghiệm và so sánh với quy trình thủ công để đánh giá một cách khách quan.

5.2. Hướng phát triển của tự động hóa tiệt trùng trong tương lai

Trong tương lai, tự động hóa tiệt trùng có thể được phát triển theo hướng: tích hợp trí tuệ nhân tạo (AI) để tối ưu hóa quy trình, sử dụng robot để vận chuyển đồ vải, áp dụng công nghệ blockchain để đảm bảo tính minh bạch và truy xuất nguồn gốc. Ngoài ra, cần có các tiêu chuẩn và quy định rõ ràng về tự động hóa tiệt trùng để đảm bảo an toàn và hiệu quả.