Intelligente Umstellung der Verwaltung von intelligenten Verbrauchsmaterialschränken im SPD-Verbrauchsmaterialverwaltungssystem großer Krankenhäuser

Im modernen Gesundheitswesen ist die Verwaltung von medizinischem Verbrauchsmaterial ein wichtiges Bindeglied, um die Qualität der medizinischen Leistungen zu gewährleisten, die medizinischen Kosten zu kontrollieren und die betriebliche Effizienz zu verbessern. Mit der rasanten Entwicklung der Medizintechnik und der steigenden Nachfrage der Patienten konnte die traditionelle manuelle Verwaltung die Anforderungen großer Krankenhäuser an eine genaue, echtzeitfähige und rückverfolgbare Verwaltung hochwertiger Verbrauchsmaterialien nur schwer erfüllen. In diesem Zusammenhang wurde das intelligente Verbrauchsmaterial-Kabinett, das auf dem Internet der Dinge, Big Data, künstlicher Intelligenz und anderen Technologien basiert, ins Leben gerufen und tief in das Krankenhaus-Lieferkettensystem (Supply Processing & Distribution, SPD) integriert, um ein effizientes, sicheres und transparentes Verwaltungssystem für medizinisches Verbrauchsmaterial aufzubauen. In diesem Beitrag werden wir die innovative Anwendung und den Wert des intelligenten Verbrauchsmaterialschranks im SPD-System großer Krankenhäuser unter den vier Aspekten der technischen Architektur, der funktionalen Umsetzung, der Anwendungsszenarien und der Zukunftsaussichten diskutieren.

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I. Technische Architektur und Kernkomponenten des intelligenten Verbrauchsgüterschranks

1. Hardware-Ebene: modularer Aufbau und multifunktionale Integration

Der intelligente Verbrauchsmaterialschrank ist kein einfacher “Aufbewahrungsbehälter”, sondern ein intelligentes Endgerät, das Sensorik, Datenverarbeitung und Kommunikation integriert. Sein Hardware-Design orientiert sich an den besonderen Anforderungen medizinischer Szenarien und weist die folgenden Merkmale auf:

• Stauraum auf mehreren EbenenJedes Fach ist mit unabhängigen elektronischen Schlössern und Sensoren ausgestattet, um differenzierte Lagerbedingungen wie konstante Temperatur und Luftfeuchtigkeit, Licht- und Staubschutz usw. zu unterstützen.
• Hochpräzise SensornetzwerkeIntegrierte Gewichtssensoren, RFID-Lesegeräte, Infrarot-Ausrichtungssensoren, Kameras usw. Echtzeit-Überwachung von Bestandsmengen, Zugangsdaten, Umgebungsparametern (Temperatur, Feuchtigkeit, Luftdruck) und anderen Informationen. Wird zum Beispiel ein bestimmtes hochwertiges Verbrauchsmaterial entnommen, identifiziert das System automatisch den Artikelcode und ordnet ihn der Patientenakte zu.
• Mensch-Maschine-SchnittstelleAusgestattet mit einem Touchscreen oder einem Sprachassistenten können sich die Mitarbeiter des Gesundheitswesens mittels Gesichtserkennung, Passwort für die Arbeitsnummer, Fingerabdruckverifizierung usw. schnell anmelden und die Vorgänge der Annahme, Rückgabe und Inventarisierung ohne Papierdokumente während des gesamten Prozesses durchführen.
• NotfallschutzmechanismenDie Zweikreis-Stromversorgung und der abgetrennte Cache gewährleisten einen normalen Betrieb auch unter unerwarteten Umständen, und die Verzögerung der Datensynchronisation beträgt nicht mehr als 5 Sekunden.

2. Software-Schicht: datengesteuerte Intelligenz-Drehscheibe

Das Softwaresystem des intelligenten Verbrauchsmaterialschranks ist tief in die SPD-Plattform des Krankenhauses eingebettet und bildet eine dreistufige “Front-End-Cloud-Back-End”-Verknüpfungsarchitektur:

• lokales SteuergerätEr ist verantwortlich für die Erfassung von Echtzeitdaten aus dem Schrank, die Ausführung der Türöffnungsbefehle und die Übertragung der Daten an den Cloud-Server über das MQTT-Protokoll.
• Cloud-Management-PlattformDocking mit Krankenhaus-KIS, LIS, EMR und anderen Informationssystemen, um eine vollständige Rückverfolgbarkeit von Verbrauchsmaterialien über den gesamten Lebenszyklus zu erreichen. Manager können den Bestandsstatus jeder Abteilung aus der Ferne einsehen und mehrdimensionale Berichte erstellen (z. B. Analyse der Verbrauchsrate, Warnung vor Verfallsdatum, Bewertung der Lieferantenleistung).
• AI-Algorithmus-EngineTraining von Prognosemodellen auf der Grundlage historischer Daten zur dynamischen Anpassung der Schwellenwerte für Sicherheitsbestände, um das Risiko von Rückständen oder Engpässen zu vermeiden. So kann beispielsweise die Bevorratung von hochwertigen Verbrauchsmaterialien wie Herzstents automatisch auf der Grundlage der jüngsten Operationsplanung optimiert werden.
• Mobile Terminal-ErweiterungDer PDA auf der Schwesternstation und die Handy-APP des Arztes können mit dem System verbunden werden, so dass bequeme Vorgänge wie “Scannen des Codes zur Abholung” und “sofortige Auffüllung nach der Operation” möglich sind, wodurch die nicht unbedingt erforderliche Zeit für den Hin- und Rückweg reduziert wird.

3. Kommunikationsschicht: eine nahtlose Informationsbrücke

Um die Verfügbarkeit und Integrität der Daten in Echtzeit zu gewährleisten, verwendet der intelligente Verbrauchsmaterialschrank eine hybride Netzwerklösung:

• kabelgebundenes NetzwerkAnbindung des Krankenhaus-Intranets über Glasfaser, um eine stabile Kommunikation des Kerngeschäftssystems zu gewährleisten;
• drahtloses NetzwerkEinsatz von Wi-Fi 6 und Bluetooth Mesh zur Abdeckung mobiler Szenarien wie Operationssäle und Intensivstationen;
• Edge-Computing-KnotenVorverarbeitung sensibler Daten (z. B. private Patienteninformationen) vor Ort und Hochladen nur desensibilisierter statistischer Ergebnisse in Übereinstimmung mit dem Gesetz zum Schutz persönlicher Daten.

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II. funktionale Kerninnovationen bei intelligenten Verbrauchsmaterialschränken

1. Automatisierte Bestandsverwaltung

• Online-BestandBei der herkömmlichen Methode muss die Abteilung jeden Monat für eine manuelle Zählung unterbrochen werden, was zeitaufwändig und fehleranfällig ist. Intelligente Verbrauchsmaterialien Schrank aktualisiert Inventardaten jede Sekunde, die Fehlerquote ist weniger als 0,1%, Manager können die Gesamtsituation durch das Dashboard jederzeit zu erfassen.
• Intelligente NachschubwarnungenIn Kombination mit dem RPA-Roboter zur automatischen Generierung von Bestellungen können folgende Bedingungen ausgelöst werden: ① Lagerbestand unter dem Sicherheitsschwellenwert; ② Anstieg der Buchungen für bestimmte Verfahren; ③ nahende hohe saisonale Krankheitsinzidenz. Vor der Grippesaison wird der Schrank für Atemwegsverbrauchsmaterial beispielsweise automatisch den Bestand an N95-Masken erhöhen.
• First-in-first-out (FIFO) für den Zeitraum der GültigkeitDas System priorisiert die Ausgabe von Verbrauchsmaterialien, die kurz vor dem Verfallsdatum stehen, indem es sie nach dem Zeitpunkt der Eingabe sortiert und auf dem Bildschirm hervorhebt, um Verfallsabfälle zu vermeiden. Nach der Pilotierung in einem Tertiärkrankenhaus sank die Verschwendungsrate von Medikamenten um 78%.

2. Feinkörnige Behördenkontrolle

• hierarchisches System der Übertragung von BefugnissenUnterschiedliche Rechte werden je nach Aufgabenbereich festgelegt, z. B. können Krankenschwestern nur Grundversorgungspakete erhalten, behandelnde Ärzte können spezielle Verbrauchsmaterialien anfordern und Abteilungsleiter haben das Recht, Notfälle freizuschalten. Alle Vorgänge hinterlassen Spuren, und die Revisionsabteilung kann zur Überprüfung auf das Video zugreifen.
• Mechanismus zur Fehlervermeidung und -behebungWenn ein Versuch unternommen wird, zu viel abzuholen, oder der Zugang überschritten wird, sperrt das System sofort das Konto und sendet eine Warnmeldung an die Aufsichtsbehörde. Es gab einen Fall, in dem ein Arzt in der Auffrischungsphase versuchte, Chemotherapie-Medikamente zu entnehmen, was gegen das Gesetz verstieß, und an Ort und Stelle wegen unzureichender Berechtigungen angehalten wurde.
• biometrische AnbindungDie Erkennung der Handflächenvenen wird anstelle von herkömmlichen Passwörtern verwendet, um den Diebstahl von fremden Konten zu verhindern. Statistiken zufolge hat sich dadurch die Zahl der betrügerischen Anträge auf 0,3 pro 10.000 Vorfälle verringert.

3. Vollständiges System zur Rückverfolgbarkeit von Prozessen

• Eindeutige Identifizierung - TrackingUDI-Code (Unique Device Identification) ist an jedem Stück Verbrauchsmaterial angebracht, und der gesamte Prozess des Scannens des Codes wird von der Aufnahme und Annahme bis zur endgültigen Vernichtung aufgezeichnet. Im Falle eines unerwünschten Ereignisses können die problematische Charge und ihre Flussrichtung innerhalb von 3 Minuten lokalisiert werden.
• Bilder werden als Referenz archiviertDie wichtigsten Schritte können fotografiert und als “Blackbox” aufbewahrt werden, um die Szene wiederherzustellen. Beispielsweise können Sie nach einer orthopädischen Stahlplattenimplantation auf die Chargennummer der Sterilisation, die Qualifikation des Bedieners und andere Informationen zugreifen, um der rechtlichen Forderung nach Beweisen nachzukommen.
• Geschlossener QualitätskontrollkreislaufDie Abteilung für Qualitätskontrolle überprüfte regelmäßig die Systemprotokolle und leitete Untersuchungen ein, um durch die Ermittlung ungewöhnlicher Trends (z. B. häufige Rücksendungen bestimmter Arten von Verbrauchsmaterialien innerhalb eines kurzen Zeitraums) eine kontinuierliche Verbesserung zu fördern. Ein Krankenhaus nutzte dies, um Konstruktionsfehler bei Einweg-Drainageschläuchen festzustellen, was zu einem rechtzeitigen Rückruf führte und umfangreiche Beschwerden verhinderte.

4. Flexible Skalierbarkeit

• Modulares Hardware-PortfolioUnterstützung der Vergrößerung oder Verkleinerung der Anzahl von Behältern je nach Bedarf, um sich flexibel an die Bedürfnisse von Abteilungen unterschiedlicher Größe anzupassen. Die Notaufnahme kann ihre Kapazität während der nächtlichen Spitzenzeiten vorübergehend erweitern und den Platz während der Spitzenzeiten reduzieren, um die Auslastung zu verbessern.
• Markenübergreifend kompatible SchnittstellenStandardisierte API-Dokumentation wird bereitgestellt, um einen einfachen Zugang zu intelligenten Schränken von Drittanbietern zu ermöglichen, unabhängig davon, wer der bestehende SPD-Anbieter ist. Eine Reihe von Krankenhäusern innerhalb eines regionalen Gesundheitskonsortiums haben so ein gemeinsames Poolsystem für Verbrauchsmaterialien realisiert.
• Adaptive LernalgorithmenDas System optimiert die Empfehlungslogik im Laufe der Zeit immer weiter. So kann es beispielsweise anfangs notwendig sein, den Grundbestand bestimmter Verbrauchsmaterialien mit geringer Häufigkeit manuell zu korrigieren, aber nach sechs Monaten wird es möglich sein, völlig autonome Entscheidungen zu treffen.

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III. die Analyse typischer Anwendungsszenarien

1. Verwaltung der Nebengeschäfte im Operationssaal

• wunder PunktDie Vielfalt und der Wert des Verbrauchsmaterials im Operationssaal ist groß, und die herkömmliche offene Lagerung führt zu hohen Verlustraten und langen präoperativen Vorbereitungszeiten.
• VerschreibungEinrichtung eines speziellen intelligenten Verbrauchsmaterialschranks und Lagerung in Zonen, die der Nummer des Operationssaals entsprechen. Die umherziehenden Krankenschwestern öffnen den Schrank durch Durchziehen der Karte und überprüfen die zu verwendenden Artikel einzeln anhand der elektronischen Liste. Wenn der Schrank unmittelbar nach der Verwendung während der Operation geschlossen wird, zieht das System den Bestand automatisch ab. Nach der letzten Operation am Abend wird die Schranktür zwangsweise geöffnet, um den Bestand wieder aufzufüllen.
• WirksamkeitDie Praxis eines Provinzkrankenhauses hat gezeigt, dass dieses Modell die Organisationszeit des Instrumententisches um 40% verkürzt, die Anzahl der zusätzlichen intraoperativen Verbrauchsmaterialien um 65% reduziert und etwa 200.000 RMB an Personalkosten pro Jahr eingespart hat.

2. Spezialisiertes Management von interventionellen Katheterisierungslabors

• Charakteristische AnforderungenHochwertige Verbrauchsmaterialien wie Koronarstents und Ballonkatheter sind klein und kosten pro Stück, erfordern eine strenge temperaturkontrollierte Lagerung und müssen bei Gebrauch entnommen werden.
• kundenspezifische EntwicklungDer Schrank ist mit einem internen Kühlmodul ausgestattet, um eine konstante Temperatur von 2-8 °C aufrechtzuerhalten; der untere Schieber ist so konzipiert, dass der Wagen leicht zugänglich ist; auf dem oberen Display wird die Liste der elektiven Operationen am selben Tag angezeigt. Der Techniker wärmt die Geräte eine halbe Stunde im Voraus auf, und die Krankenschwester öffnet die entsprechende Position mit der OP-Anzeige.
• Mehrwertige VorteileDa die Anzahl der wiederholten Einfrier- und Auftauvorgänge reduziert wurde, konnte die Leistungsstabilität des Stents gewährleistet und die Rate der Wiederverengung des Zielgefäßes nach dem Eingriff verringert werden. Auch die Meldungen über unerwünschte Produktereignisse seitens des Herstellers gingen zurück.

3. Grüner Kanal für Notfälle Notfallreaktion

• Extreme HerausforderungDie Opfer von Autounfällen kommen oft in einem kritischen Zustand an, der die sofortige Aktivierung einer großen Anzahl von blutstillenden Materialien, Nahtmaterial und anderen lebensrettenden Materialien erfordert, und das traditionelle Verfahren kann mit diesem Rhythmus einfach nicht Schritt halten.
• Bahnbrechendes DesignDer “Ein-Schlüssel-Rettungsmodus” ist aktiviert, alle Luken werden nach Drücken des roten Knopfes bedingungslos geöffnet, und die Verfahren werden anschließend abgeschlossen. Ein Erste-Hilfe-Kasten mit Mullbinden, Knochenwachs, Gelatineschwämmen und anderen Hilfsmitteln ist immer im Schrank vorhanden und vollständig beschrieben. Die Überwachungszentrale empfängt gleichzeitig Alarme und schickt Spezialisten, die bei der Behandlung helfen.
• SozialleistungBei einem Massenunfall half dieses System dem Notfallteam, die Erstbehandlung von schwer traumatisierten Patienten innerhalb von acht Minuten abzuschließen und so wertvolle Zeit zu gewinnen. In der Medienbewertung wurde es als “Beschleuniger auf dem Lebenskanal” bezeichnet.

4. Verteilung von Verbrauchsmaterial auf der Station

• Das Rätsel des letzten KilometersDie Stockwerke der stationären Abteilung sind weit vom zentralen Versorgungsraum entfernt, und die häufigen Fahrten der Krankenschwestern nach unten, um Artikel zu wechseln, beeinträchtigen die Arbeitseffizienz.
• Strategie für den verteilten EinsatzKleine intelligente Verbrauchsmaterialschränke werden in jeder Pflegestation aufgestellt, die regelmäßig von Logistikrobotern aufgefüllt werden. Artikel, die tagsüber häufig umgeschlagen werden (z. B. Verbände für Infusionsöffnungen), werden an einer leicht zugänglichen Stelle an der Außenseite platziert, und Ersatzvorräte werden nachts versenkt aufbewahrt.
• Verbesserung der BenutzerfreundlichkeitDie Krankenschwestern der Nachtschicht müssen keine Flaschenstapel mehr zwischen den Fluren hin- und hertragen, was indirekt die Zufriedenheit der Krankenschwestern verbessert. Berechnungen des Krankenhauses zeigen, dass dieses Modell die tägliche Gehstrecke der Krankenschwestern um mehr als 3 Kilometer reduziert hat.

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IV. Bewertung der Wirksamkeit und des Nutzens der Umsetzung

1. Quantitative Indikatoren der wirtschaftlichen Effizienz

Dimension (math.)	vor der Implementierung	nach der Durchführung	Ausmaß der Verbesserung
Umschlagshäufigkeit	4,2 Mal/Jahr	8,7 Mal/Jahr	+107%
Häufigkeit von Lieferengpässen	9.6%	1.2%	-87.5%
Höhe der verfallenen Verluste	¥380.000/Jahr	¥45.000/Jahr	-88.2%
Arbeitskosten	¥1,2 Millionen/Jahr	¥650.000/Jahr	-45.8%
zeitaufwendige Bestandsaufnahme	7 Personen x 3 Tage/Quartal	1 Person x 1 Stunde/Quartal	-98.5%
UDI-Erfassung	62%	100%	+38pp
Rückverfolgbarkeit von unerwünschten Ereignissen	>72 Stunden	<3 Minuten	-99.6%
Hinweis: Die Daten stammen aus den tatsächlichen Betriebsberichten von drei Tertiärkrankenhäusern in Ostchina.

2. Versteckte Wertschöpfung

• Medizinische QualitätsverdichtungDurch das genaue Rückverfolgbarkeitssystem konnte die Wahrscheinlichkeit medizinischer Streitigkeiten aufgrund von Qualitätsproblemen bei Verbrauchsmaterialien verringert werden. Aus den Daten eines Gerichts ging hervor, dass 73% der Rechtsstreitigkeiten im Zusammenhang mit medizinischem Material auf Nachlässigkeit des Managements und nicht auf Mängel an den Produkten selbst zurückzuführen waren.
• Forschung Data MineDie gesammelten hochauflösenden Nutzungsprotokolle können für reale Studien verwendet werden. So können beispielsweise Unterschiede in den Leckageraten von Anastomosen verschiedener Hersteller analysiert werden, um Beschaffungsentscheidungen für künftige Ausschreibungen zu treffen.
• Unterstützung der Reform der Medicare-ZahlungenIm Rahmen des DRG-Vergütungsmodells wirkt sich ein angemessener Anteil an Verbrauchsmaterialien direkt auf die Krankenhauseinnahmen aus. Die detaillierten Daten, die der intelligente Schrank liefert, helfen dabei, die klinischen Pfade zu optimieren und unnötige Ausgaben zu reduzieren.
• Steigerung der MitarbeiterzufriedenheitDas befreite Pflegepersonal kann sich stärker in der direkten Pflegearbeit engagieren. Eine Fragebogenerhebung hat ergeben, dass der Burnout-Index bei den Nutzern um 40 Punkte gesunken ist.

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V. Herausforderungen und Reaktionsstrategien

1. Höhere Erstinvestition

• Status quoDer Preis eines einzigen intelligenten Verbrauchsmaterialschranks ist etwa 8-10 Mal so hoch wie der eines herkömmlichen Schranks, und die Gesamtkosten für die Umrüstung eines großen Krankenhauses können sich auf mehrere Millionen Dollar belaufen.
• Ideen, um das Spiel zu unterbrechen① Beantragung von Zuschüssen aus staatlichen Sonderfonds; ② Finanzierungsleasing mit Ratenzahlung; ③ Auswahl kosteneffizienter nationaler Marken; ④ Stufenweise Förderung und Priorisierung der Umgestaltung von Schlüsselbereichen.

2. Hohe Komplexität der Systemintegration

• SchwierigkeitNotwendigkeit einer Schnittstelle zu mehreren heterogenen Plattformen wie KIS, HRP, Finanzsystemen usw. mit langen Entwicklungszyklen für Schnittstellen.
• Heilung① Auswahl einer Middleware, die den HL7 FHIR-Standard unterstützt; ② Bildung eines abteilungsübergreifenden Teams zur Zusammenarbeit, um die Geschäftsprozesse im Voraus zu klären; ③ Durchführung von Sandbox-Tests und schrittweise Ausweitung des Online-Umfangs.

3. Widerstand gegen eine Änderung der Nutzergewohnheiten

• KonfliktmanifestationEinige leitende Krankenschwestern waren der Meinung, dass das neue System zusätzliche Schritte erforderte und nicht so reibungslos funktionierte wie das ursprüngliche.
• Entschärfungsmaßnahmen①Produktion von animierten Anleitungen zur Verbreitung; ②Einrichtung von Demonstrationsstellen für Erstnutzer; ③Berücksichtigung der Benutzerfreundlichkeit des Systems bei der Leistungsbeurteilung; ④Organisation von Wettbewerben zur Förderung der Motivation.

4. Bedrohung der Cybersicherheit

• potenzielles RisikoHacking kann zur Manipulation von Lieferungen oder zur Verletzung der Privatsphäre führen.
• Verteidigungssystem①Physikalische Isolierung interner und externer Netze; ②Verschlüsselte Übertragung sensibler Daten; ③Regelmäßige Penetrationstests; ④Einrichtung eines Notfallwiederherstellungszentrums zur Gewährleistung der Geschäftskontinuität.

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VI. Ausblick auf zukünftige Entwicklungstrends

1. Miniaturisierung und Tragbarkeit

Künftige intelligente Vorratsschränke könnten zu Modellen im Taschenformat für Notfälle vor Ort oder für die häusliche Pflege weiterentwickelt werden. Mit Hilfe von 5G-Netzen könnten auch Kliniken in abgelegenen Gebieten die Möglichkeiten des Versorgungsmanagements von Spitzenkrankenhäusern nutzen.

2. Emotionale Interaktion Upgrade

Sprachassistenten und virtuelle Führungen werden eingeführt, und sogar das Layout der Benutzeroberfläche wird automatisch an die gewohnten Vorlieben des Benutzers angepasst. Stellen Sie sich vor, Sie nähern sich einem Schrank mit der Spritze, die Sie immer benutzen - das ist kein Science-Fiction-Film, das ist ein Wandel, der sich anbahnt.

3. Blockchain ermöglicht vertrauenswürdige Ökosysteme

Mit Hilfe der fälschungssicheren Blockchain-Technologie wird eine vollständige Verantwortungskette vom Hersteller über das Krankenhaus bis hin zum Patienten aufgebaut. Im Falle eines Qualitätsproblems kann der betroffene Bereich innerhalb von Sekunden gesperrt werden, was Rückrufe drastisch beschleunigt.

4. Metaverse grenzüberschreitende Integration

In einer Virtual-Reality-Schulungsumgebung können Praktikanten üben, wie man im Operationssaal eines digitalen Zwillings das Material richtig auswählt. Diese immersive Erfahrung beschleunigt nicht nur das Wachstum von Neulingen, sondern reduziert auch die Fehlerquote im realen Leben.

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Fazit: Auf dem Weg in eine neue Ära des Lean Management

Der Einsatz des intelligenten Verbrauchsmaterialschranks in den SPD-Systemen großer Krankenhäuser markiert den Übergang von der erfahrungsbasierten zur datenbasierten Verwaltung medizinischer Materialien und von der Nachbehandlung zur Vorbeugung. Es handelt sich nicht nur um eine Aufrüstung der Hardware-Ausrüstung, sondern auch um einen revolutionären Sprung im Managementkonzept. Wie Peter Drucker sagte: “Innovation ist nicht Risikobereitschaft, sondern gezielte Kontrolle”. Wenn wir jedes Detail in wissenschaftliche Bahnen lenken, können wir ein größeres Effizienzpotenzial freisetzen und den Patienten sicherere, effizientere und wärmere Gesundheitsdienstleistungen bieten. In den kommenden Tagen, mit der kontinuierlichen Weiterentwicklung der Technologie und der Vertiefung und Erweiterung der Anwendungen, werden intelligente Verbrauchsmaterialschränke sicherlich zu einem soliden Eckpfeiler beim Aufbau intelligenter Krankenhäuser werden und dazu beitragen, dass sich Chinas Gesundheitswesen auf hohem Niveau entwickelt.