호스피털 4.0: 매일 최대 3,000개의 혈액 샘플을 분류하는 KUKA 실험실 로봇

덴마크의 알보르크 대학병원에서는 실험실 로봇 및 지능형 운반 박스로 이루어진 시스템을 혈액 샘플의 자동 모니터링 및 분류에 사용하고 있습니다. 이런 Pick&Place 애플리케이션은 병원 직원의 업무 강도를 줄여주고 다른 중요한 업무에 더 많은 시간을 할애할 수 있게 합니다.

절차를 간소화하고 품질을 보장하는 실험실 자동화 로봇

알보르크 대학병원은 덴마크 북부 유틀란트에서 가장 큰 병원입니다. 매일 최대 3,000개의 혈액 샘플이 실험실로 전달됩니다. 이 혈액 샘플은 검사 후에 분류되어야 하는데, 이 작업은 오랜 시간이 소요되는 단조로운 업무로 지금까지는 수동으로 처리되었습니다. 이제 이 병원에서는 해당 공정을 자동화하였습니다: 2대의 실험실 로봇 및 지능형 운반 박스는 샘플의 품질을 보장하면서도 자동화를 통해 병원에서의 작업 절차가 얼마나 간단해질 수 있는지를 보여줍니다.
KR AGILUS 시리즈의 KUKA 로봇이 매일 최대 3,000개의 혈액 샘플을 검사하고 분류합니다

혈액 샘플을 분류하는 로봇 팔로 병원 직원의 업무를 경감하고 안전성을 개선하다

지금까지 실험실 직원은 도착하는 운반 박스를 개봉하고 혈액 샘플을 꺼내서 이후의 임상 분석을 위해 분류 작업을 해야만 했습니다. 많은 양의 박스로 인해 병원 직원들은 단순 반복적 작업으로 인한 근육 및 인대 손상의 위험에 대해 불만을 토로해 왔습니다. 알보르크 대학병원의 안네버테 보 한센(Annebirthe Bo Hansen) 팀장은 “우리는 직원들의 업무를 경감시키기 위해 이 프로세스를 자동화할 계획을 세웠다 “이외에도 혈액 샘플의 품질을 유지하고 그 온도를 모니터링할 방법을 찾고 있었다“고 설명했습니다.
실험실 로봇의 지원은 직원들에게 다른 중요한 업무에 더 많은 시간을 할애할 수 있게 해줍니다 

품질 관리용 KUKA 실험실 로봇 및 RFID 로거

이 프로세스를 최적화하기 위해 LT AutomationIntelligent Systems사에서 로봇 솔루션 및 혁신적 운반 박스를 개발했습니다. Pick&Place 애플리케이션에서 2대의 KUKA KR AGILUS 시리즈 로봇(1대의 KR 3 타입 및 1대의 KR 10 타입)이 사용되었습니다. LT Automation사의 라세 톰센(Lasse Thomsen) CEO는 “여러 이유에서 KUKA 로봇을 선택하게 되었다”며 “이 로봇은 요구되는 기술적 전제조건을 충족했습니다. 뿐만 아니라 그 백색 외관으로 멸균 환경에 요구되는 시각적 효과를 충족한다”고 설명했습니다. 
“지능형 운반 박스”의 특성으로 통합된 RFID 데이터로거를 들 수 있습니다. 이것을 이용해 여러 박스의 운반 경로를 추적할 수 있을 뿐 아니라 이 로거는 박스 내부 온도의 시간적 추이도 저장합니다. 안네버테 보 한센 팀장은 “혈액 샘플의 품질을 보장하기 위해서는 온도가 21°C로 일정하게 유지되어야 합니다. 최대 +/- 1°C의 편차만 허용된다“고 설명합니다. 
지능형 운반 박스는 KUKA 실험실 로봇이 판독한 혈액 샘플의 온도 데이터를 저장합니다

우리가 도입한 새로운 기술은 고장 원인을 찾고 제거하는 데 도움을 주었습니다. 이것은 의미있는 진전입니다.

알보르크 대학병원의 안네버테 보 한센 팀장

긴 경로를 거쳐 실험실에 도착하는 혈액 샘플

혈액 샘플은 대학 병원 주변에 있는 의원에서 채취됩니다. 박스 경로를 추적할 수 있도록 택배 기사는 픽업 시 박스를 스캐닝합니다. 택배 기사는 혈액 샘플을 병원으로 가져오고 여기에서 다시 혈액 샘플의 스캐닝 및 등록이 이루어집니다.
직원이 지능형 운반 박스를 로봇 시스템의 공급 컨베이어에 놓습니다

잘못 운반된 혈액 샘플을 자동으로 제거하는 실험실 자동화 로봇

실험실에서 직원이 운반 박스를 로봇 시스템의 공급 컨베이어에 놓습니다. 공간에 장착된 RFID 스캐너가 내려 놓는 순간에 데이터로거를 판독합니다. 라세 톰센 CEO는 “운반 시 특정한 시점에 박스의 온도가 지정된 온도와 다른 온도 상태였다는 것이 스캐너를 통해 인식되는 경우, 스캐너는 이 정보를 자동으로 로봇에게 전송한다”며
”이런 경우 로봇은 해당 박스를 시스템 밖으로 배출시켜 실험실 직원의 작업장에 도달하지 않도록 한다”고 설명합니다. 직원은 해당 혈액 샘플의 사용 여부를 결정합니다.

효율성: 혈액 샘플의 분류를 위해 시간당 40개의 운반 박스를 처리하는 로봇 팔

데이터로거에 잘못된 온도 데이터가 표시되지 않는 경우, 첫 번째 실험실 로봇이 박스를 개봉하고 혈액 샘플을 꺼낸 후에 분류를 위해 임시 보관합니다. 두 번째 실험실 로봇은 포장에서 꺼낸 유리관을 스캐너로 인식된 뚜껑 색상에 따라 분류합니다. 일차 분류된 샘플은 실험실 직원이 혈액 검사를 실시할 수 있도록 시스템에서 방출됩니다. 평균적으로 시스템은 박스당 1.5분의 처리 시간을 필요로 하며 시간당 최대 40개의 박스를 처리합니다.
혈액 샘플을 분류하기 위해 작은 유리관을 처리하는 로봇 팔

실험실 로봇으로 인해 더 중요한 업무에 많은 시간을 할애할 수 있게 된 직원들

안네버테 보 한센 팀장은 “우리는 이 솔루션에 매우 만족한다”며 “이를 통해 작업 환경 및 작업 절차가 현저하게 개선되었다”고 설명합니다. 실험실 직원들은 환자의 데이터를 확인하거나 혈액 샘플을 분석하는 등의 업무에 더 많은 시간을 할애할 수 있게 되었습니다. 이외에도 자동 분류 및 지속적 온도 모니터링을 통해 오류 원인이 감소되었습니다.

새 시스템을 통해 호스피털 4.0의 개척자가 된 알보르크 대학병원

안더스 키에가드 매드센(Anders Kjergaard Madsen), LT Automation사 기술 매니저

라세 톰센 CEO는 “전문 인력이 부족한 현 시점에 자동화는 작업 프로세스를 단순화하고 품질을 보장하는 핵심 요소”라고 설명합니다. 그는 또한 로봇 솔루션의 잠재력을 높이 평가합니다. "이런 방식 또는 이와 유사한 방식의 로봇 솔루션은 임상 생화학 실험실을 보유한 모든 병원에 도입할 수 있습니다."


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