KR-102961798-B1 - WORKFLOW OPTIMIZATION METHOD AND SYSTEM FOR AUTOMAING LABORATORY OPERATION

Abstract

본 발명의 실시예에 따르면, 검사실 운영 자동화를 위한 워크플로우 최적화 시스템이, 검사실에 대한 최적화 운영을 하기 위한 방법으로서, 각 검사실에 구비된 검사 장비로부터 각 장비별로 검사 개시 시간, 검사 종료 시간을 포함하는 검사 관련 정보를 수신하는 단계; 수신된 정보를 분석하고, 각 장비에 대한 증설, 감설 또는 필요 검사 건수를 입력하여 검사 동작을 시뮬레이션하는 단계; 시뮬레이션 결과를 토대로, 각 장비에 대한 증설 또는 감설 여부를 결정하는 단계; 및 시뮬레이션 결과를 토대로 검사실별 검사량 조절, 장비 유지보수 필요성 확인 또는 인력 배치 조절 등의 정보를 획득하는 단계를 포함하는, 검사실 최적화 운영 방법이 제공된다.

Inventors

• 김경이

Dates

Publication Date

20260506

Application Date

20251002

Claims (3)

1. 검사실 운영 자동화를 위한 워크플로우 최적화 시스템이, 검사실에 대한 최적화 운영을 하기 위한 방법으로서, 각 검사실에 구비된 검사 장비로부터 각 장비별로 검사 개시 시간, 검사 종료 시간을 포함하는 검사 관련 정보를 수신하는 단계; 수신된 정보를 분석하고, 각 장비에 대한 증설, 감설 또는 필요 검사 건수를 입력하여 검사 동작을 시뮬레이션하는 단계; 시뮬레이션 결과를 토대로, 각 장비에 대한 증설 또는 감설 여부를 결정하는 단계; 및 시뮬레이션 결과를 토대로 검사실별 검사량 조절, 장비 유지보수 필요성 확인, 인력 배치 조절, 검체 위치 추적, 병목 구간 중 적어도 하나에 대한 정보를 획득하고, 이에 따라 제어 명령을 생성하여 전송하는, 운영 계획 수립 단계를 포함하고, 상기 운영 계획 수립 단계는, 각 검사실별 제1 수치를 산출하는 단계; 및 상기 제1 수치가 제1 임계값을 넘는 경우, 상기 제1 수치가 가장 낮은 검사실에 신규 검사의 배정을 실시하는 단계를 포함하고, 상기 제1 수치는, 각 검사실에 있는 장비가 오래된 장비이고, 유휴 시간이 짧고, 검사 시간이 길며, 해당 검사실에 배치된 인력이 적을수록 커지는, 검사실 최적화 운영 방법.
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Description

검사실 운영 자동화를 위한 워크플로우 최적화 방법 및 시스템{WORKFLOW OPTIMIZATION METHOD AND SYSTEM FOR AUTOMAING LABORATORY OPERATION} 본 발명은 검사실 운영 자동화를 위한 워크플로우 최적화 방법 및 시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 검사실 운영 데이터를 실시간으로 분석하여 자원 배분과 검사 워크플로우를 최적화하기 위한 방법 및 시스템에 관한 것이다. 일정 규모 이상의 병원에서는 다양한 검사를 수행할 수 있는 검사실이 다수 존재한다. 각각의 검사실에서는 구비된 장치에 맞는 검사를 지정하여 진행할 수 있다. 예를 들면, 외래 환자의 경우 당일에 검사결과를 받아보고 귀가하고, 응급실이나 수술실 환자들의 검체는 응급 검체로 처리하게 되는데, 이렇게 환자군에 따라 다른 목표 검사 시간을 맞추기 위해 진단검사의학과(검사실)에서는 TAT(Turnaround time) 이 주요한 평가지표가 된다. 또한, 병원 진단검사의학과 외에도 수탁기관에서 여러 병원에서 의뢰한 검사를 당일에 처리하기 위해 TAT가 매우 중요하다. 이러한 TAT에 대한 고려에 따라, 임상검사실 자동화(TLA; Total Laboratory Automation) 도입이 확대되고 있으나, 단순히 하드웨어 장비를 연결하는 수준에서는 전체 효율 최적화가 이루어지기 어렵다. 또한, 현재의 기술에서는 검체를 실시간으로 추적하여 어디에 어떤 병목이 있는지 여부에 대한 파악은 가능할 수 있으나, 실시간으로 그 문제를 해결하기 위한 소프트웨어가 없는 실정이다. 실제 운영에서는, 병목 구간, 장비 유휴 시간, 응급 샘플 지연 처리, 시약 준비 부족 등으로 TAT(검사 처리 시간) 지연과 운영비용 증가 문제가 발생한다. 따라서, 검사실 운영 데이터 분석을 통한 자원 배분 및 검사 워크플로우 최적화 기술이 필요한 실정이다. 도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 검사실 운영 자동화를 위한 워크플로우 최적화 시스템의 구성을 개략적으로 나타내는 도면이다. 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 검사실 운영 자동화를 위한 워크플로우 최적화 방법을 설명하기 위한 도면이다. 후술하는 본 발명에 대한 상세한 설명은, 본 발명이 실시될 수 있는 특정 실시예를 예시로서 도시하는 첨부 도면을 참조한다. 이들 실시예는 당업자가 본 발명을 실시할 수 있기에 충분하도록 상세히 설명된다. 본 발명의 다양한 실시예는 서로 다르지만 상호 배타적일 필요는 없음이 이해되어야 한다. 예를 들어, 여기에 기재되어 있는 특정 형상, 구조 및 특성은 일 실시예에 관련하여 본 발명의 정신 및 범위를 벗어나지 않으면서 다른 실시예로 구현될 수 있다. 또한, 각각의 개시된 실시예 내의 개별 구성요소의 위치 또는 배치는 본 발명의 정신 및 범위를 벗어나지 않으면서 변경될 수 있음이 이해되어야 한다. 따라서, 후술하는 상세한 설명은 한정적인 의미로서 취하려는 것이 아니며, 본 발명의 범위는, 적절하게 설명된다면, 그 청구항들이 주장하는 것과 균등한 모든 범위와 더불어 첨부된 청구항에 의해서만 한정된다. 도면에서 유사한 참조부호는 여러 측면에 걸쳐서 동일하거나 유사한 기능을 지칭한다. 이하에서는, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있도록 하기 위하여, 본 발명의 바람직한 실시예들에 관하여 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 한다. 도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 검사실 운영 자동화를 위한 워크플로우 최적화 시스템의 구성을 개략적으로 나타내는 도면이다. 도 1을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 시스템(1)은, 수요 예측부(100), 운영 계획 수립부(200), 자원 분배부(300)를 포함하여 구성될 수 있다. 상기 시스템(1)은 복수의 검사실에서 운영되는 각 검사 장비로부터 검사 장비 식별 정보, 장비의 검사 개시 신호 및 검사 종료 신호 등 각종 데이터를 수신하는 서버, 시스템, 프로그램 모듈 등으로 구현될 수 있다. 또한, 시스템(1)에 각종 정보를 전송하고, 시스템(1)에 의해 분석된 각종 데이터를 수신하는 관리자 단말기가 더 구비될 수 있는데, 이러한 관리자 단말기와 시스템(1)은 상호 통신망, 예를 들면, 이동통신망, 근거리 통신망(LAN: Local Area Network), 도시권 통신망(MAN: Metropolitan Area Network), 광역 통신망(WAN: Wide Area Network), 월드와이드웹(WWW: World Wide Web), 무선통신망(WiFi: Wireless Fidelity)을 통해 통신할 수 있다. 수요 예측부(100), 운영 계획 수립부(200), 자원 분배부(300)는 외부 장치와 통신할 수 있는 프로그램 모듈 또는 하드웨어들일 수 있다. 이러한 프로그램 모듈 또는 하드웨어는 운영 시스템, 응용 프로그램 모듈 및 기타 프로그램 모듈의 형태로 검사실 운영 자동화를 위한 워크플로우 최적화 시스템(1) 또는 이와 통신 가능한 다른 장치에 포함될 수 있으며, 물리적으로는 여러 가지 공지의 기억 장치 상에 저장될 수 있다. 한편, 이러한 프로그램 모듈 또는 하드웨어들은 본 발명에 따라 후술할 특정 업무를 수행하거나 특정 추상 데이터 유형을 실행하는 루틴, 서브루틴, 프로그램, 오브젝트, 컴포넌트, 데이터 구조 등을 포괄하지만, 이에 제한되지는 않는다. 수요 예측부(100)는 각 검사 장비별로 시간대별 검사 처리에 대한 데이터, 각 검사 소요시간, 검사 결과(ex. 샘플) 도착 패턴을 수집하고 이를 분석한다. 각 검사 장비의 시간대별 검사 종류, 검사 소요시간, 검사 결과 도착 패턴, 검사 결과 수신까지 소요 시간 등의 데이터를 수신하여, 이를 인공지능 알고리즘을 통해 학습을 수행할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 각 장비별 시간대와 검사 소요시간에 대한 상관관계에 대한 학습을 통해, 각 장비별로 시간대별 검사량, 검사 소요시간을 획득할 수 있는 모델이 획득될 수 있다. 한편, 실시간 최적화 시뮬레이션 기술을 통해, 각 장비에 대한 증설 및 감설 필요성에 대해서도 확인할 수 있다. 증설 및 감설은, 각 장비에 대한 활성화 여부(on 또는 off 에 대한 결정), 각 장비의 추가 설치 또는 축소를 모두 포함하는 개념이다. 이러한 총괄적인 개념을 이하에서는, 증설 및 감설로 칭하여 설명하기로 한다. 실시간 최적화 시뮬레이션은, 예를 들면, 디지털 트윈 기술일 수 있다. 디지털 트윈은, 현실 세계의 물리적인 객체나 시스템을 가상 세계에 똑같이 복제한 것으로, 실제 데이터와 실시간으로 연동하여 시뮬레이션하고 분석하여 의사결정, 문제 예측, 운영 효율화 등을 돕는 기술이다. 현재 존재하는 각 검사 장비의 개수를 증가 또는 감소시키고, 각 검사 장비의 시간대별 검사 수행 여부, 검사 소요시간 등에 대한 데이터를 입력함으로써, 검사 기관의 검사 개시 시간으로부터 검사 종료까지의 시간까지 걸리는 시간, 누적 검사 시간 등을 파악할 수 있다. 상기 검사 기관은, 상기 모든 검사 장비를 구비하고 있는 특정 기관일 수 있다. 이를 통해, 각 검사 장비별 증설을 통해 상기 검사 시간을 최소화할 수 있는 방향을 찾을 수 있고, 어떤 장비를 몇대 증설하여야 가장 최소의 검사 시간을 얻을 수 있는지를 확인할 수 있다. 또한, 각 검사 장비별 감설을 하더라도, 검사 시간 증가가 이루어지지 않는다면, 감설의 필요성을 확인할 수 있게 된다. 이러한 방식으로, 수요 예측부(100)는 각 검사 장비의 증설 또는 감설의 필요성을 파악할 수 있게 된다. 운영 계획 수립부(200)는, 검사실 전체 상태를 실시간 최적화 시뮬레이션 기술로 가상 재현하여, 각 검사에 대한 누적 데이터 및 실시간 데이터를 분석하여, 검사실 운영을 위한 계획을 도출한다. 일 실시예에 따르면, 이러한 분석을 통해, 검사실별 검사량 조절, 장비 유지보수 필요성 확인, 인력 배치 조절 등의 결과값을 도출할 수 있다. 추가적으로, 검체 위치 추적, 병목 구간 중 적어도 하나에 대한 정보를 획득하고, 이에 따라 제어 명령을 생성하여 전송할 수 있다. 검사실별 검사량을 조절하고, 인력 배치를 조절함으로써, 무수히 많은 경우의 수를 도출할 수 있고, 각 경우의 수에 따른 운영 효율성을 도출할 수 있으며, 운영 효율성이 가장 높은 경우의 수를 최적의 각 검사 장비별 검사량, 인력 배치의 값으로 규정하고, 해당 정보를 관리자 단말기에 전송할 수 있다. 한편, 시스템(1)에 포함되는 데이터베이스에는, 각 장비의 검사 종류 별 기준이 되는 표준 검사 시간이 저장되어 있을 수 있다. 이는, 검사에 걸리는 일반적인 시간을 의미한다. 일 실시예에 따르면, 운영 계획 수립부(200)는, 각 검사실별로 다음의 수학식에 따른 제1 수치(P1)를 산출한다. 상기 수학식에서, T는 기 설정된 기간 동안 각 검사실에 구비된 장비의 평균 검사 시간을 상기 표준 검사 시간으로 나눈 값에 비례하는 값이고, α는 기 설정된 기간 동안 각 검사실에 구비된 장비의 연한(ex. 내구연한)에 대한 남은 기간의 비율에 반비례하는 값, β는 기 설정된 기간 동안 각 검사실에 구비된 장비의 평균 유휴 시간에 반비례하는 값, M은 각 검사실에 배치된 인력의 수에 비례하는 값이다. 즉, 상기 제1 수치(P1)는 각 검사실에 있는 장비가 오래된 장비이고, 유휴 시간이 짧고, 검사 시간이 길며, 해당 검사실에 배치된 인력이 적을수록 커지게 된다. 상기 제1 수치(P1)가 제1 임계값을 넘는 경우, 운영 계획 수립부(200)는 해당 검사실에 신규 검사의 배정을 중단하고, 대신 상기 제1 수치(P1)가 가장 낮은 검사실에 배정을 할 수 있다. 배정의 중단과 신규 대체 배정은, 동일한 종류의 검사를 수행하는 검사실 간에 행해질 수 있음은 당연하다. 한편, 일 실시예에 따르면, 상기 제1 수치(P1)가 제1 임계값을 초과하더라도, 해당 검사를 필요로 하는 신규 환자의 수가 일정값을 넘지 않는다면 신규 검사의 배정을 중단하지 않는다. 검사를 필요로 하는 신규 환자의 수는, 검사실들을 구비하고 있는 기관의 운영 서버로부터 수신될 수 있다. 상기 환자의 배정 및 각 운영 스케줄 등에 대해서는 관리자 단말기에 전송할 수 있다. 자원 분배부(3