3年，帮助数万患者“用上血”！ 周伟华团队以管理科学解决血液供需失衡难题

“成果 X 科研”

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试想一下，如果此时有一位患者需紧急输血才能脱离生命危险。但偏偏这时医院血库没有对应血型的血了。

就算马上向别的医院调血，也赶不上这位患者生命消逝的速度。此时，他的家人该有多无奈、痛苦？

或许你会觉得，现实生活中不太可能出现这么不顺的情况。但事实上，这种案例是真实存在的。

据相关数据显示，2020年至今，全国34个省份中包括北京、广东、浙江等在内的29个省份均对外发布过血库“告急”信号，占比高达85%。

因为血液资源紧张，有的病人可能无法得救，有的病人可能手术延期甚至不得不冒险尝试无血手术。

而造成这一切发生的重要原因，在于“血液制品采集、库存和分配管理难”。那么如何才能解决这一危害人民生命健康的现实难题？

长期深耕于供应链管理研究领域的浙江大学管理学院教授周伟华和研究员陈寿长，联合浙江大学附属第一医院输血科主任谢珏医生，浙江省血液中心业务科教科科长王拥军，以及研究团队成员香港城市大学李彦志教授，浙江大学管理学院博士生黄靖开、QTEM研究生庄可，自2018年调研到这一难题时便开始了深入研究。

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经过不断研究、设计、实践验证，最终他们找到了基于供应链视角的两套高效“解决方案”，并推动这些“解决方案”落地应用于浙江大学医学院附属第一医院等各大医院，为数万人次患者提供了用血服务。

日前，研究团队共同完成的项目——《血液制品采集、生产与分配问题研究及应用》，还荣获了备受管理科学与工程领域学者们高度认可的2023年华人学者管理科学与工程协会(CSAMSE)管理科学实践奖第一名（The First Place of 2023 CSAMSE Management Science Practice Award）。

本期【成果 X 科研】专题，一起来看周伟华教授团队这项“面向人民生命健康”的重要研究。

周伟华教授（左3）与其团队部分成员

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比血液供需失衡更可怕的，

是血液无法得到最大化的运用

“当前，我国血液制品供应链管理面临巨大挑战，主要根源就在于血液制品的短保质期及严重的供需失衡。”

据周伟华教授团队介绍，血液制品的生命周期非常短暂，比如血小板采集后仅能保存 5天，这严重掣肘供需匹配。

另外，我国血液资源长期面临严重的供需失衡问题，供给量远小于市场需求量。

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我国血液资源“供需失衡”有多严重？

可能有人对此感到不解：明明每年都有大量的“爱心人士”参与献血，为何供给量会远小于市场需求量？

然而现实的确如此。据相关数据显示，我国的2021年的血液采集率刚刚达到基本需求水平，仅为 12‰，远低于其他发达国家的31.5‰。且我国人均可用量仅为3.4ml，远低于8ml的全球人均用量。

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再者，随着我国医疗卫生体制的不断完善与老龄化程度加深，居民对血液制品的消费能力和需求持续增强，我国临床用血需求量正以10%至15%的速度快速增长。

可见，只有对有限的血液制品进行最有效的供应链管理与最大化地运用，才能尽可能服务更多的用血需求。

但当前的现实问题在于，血液制品供应链中的两个机构主体——中心血库与医院，在供应链运营过程中面临各自“痛点”。

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两大“痛点”导致血液供需失衡

众所周知，中心血库负责血液制品的采集、生产与配送，医院的输血科负责管理和调运医院内部的血液资源。

医院的输血科会不定期向中心血库申报用血需求，由中心血库满足需求并配送到医院，经过输血科的统筹规划，最终流向临床各科室。

血液制品供应链

但在实际的运营过程中，很多中心血库可能因“血液制品的供需不确定性、短保质期”导致无法按需、按时地向医院配送血液制品。

另一方面，很多医院的输血科也可能因“临床用血分配依赖主观经验，缺乏精细化客观科学辅助决策工具”而造成血液在分配过程中无法得到最大化地科学运用。

这两大机构主体所面临的“痛点”，正是导致血液制品供应链出现“供需失衡”的重要因素所在。

疫情期间，课题组成员在医院调研交流

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针对两类现实“痛点”，

他们创新性研发两套“解决方案”

为了解决上述两类影响人民生命健康的血液制品供应链管理“痛点”，周伟华教授团队运用管理科学方法展开深入研究，最终研发出两套“解决方案”。

这两套方案分别解决上游中心血库的“全血采集，生产和库存控制的联合决策”问题和下游医院的“血液制品分配”问题。

周伟华教授团队介绍，在方案1中，他们针对中心血库的“全血采集，生产和库存控制的联合决策”问题，构建了一个“全血采集与血小板生产、库存控制的联合决策模型”，并提出与最优策略具有相同结构的启发式算法，用于快速计算高效的启发式策略。

结果表明，他们提出的联合决策方法显著优于中心血库通常采用的采集与生产库存传统决策方法。

周伟华教授团队“对症下药”示意图

在方案2中， 周伟华教授团队基于关于患者体征、输血记录与输血效果的大数据，提出了一种基于“预测+决策” 的血液制品分配数据驱动算法，在考虑血液制品供应限制的条件下为患者血液制品输注量提供科学建议。

结果表明，该算法对解决下游医院的“血液制品分配”问题有非常显著的成效。

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他们将“解决方案”应用于实践，

多所医院与数万人次患者因此受益

周伟华教授团队在研究中提出的两套“解决方案”，一套致力于提升血液制品的有效供给，从而缓解血液制品的供需失衡；

另一套利用医疗大数据构建个性化血液制品需求模型，优化分配建议，促进医院充分利用血液资源。

他们在与多所医院开展研究合作的过程中，将这两套“解决方案”真实应用于血液制品供应链管理实践，目前已有多个医院与数万人次患者因此受益。

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比如浙江省血液中心采纳了周伟华教授团队研究中提出的“采集与库存控制应该联合决策”的思路，加强了采集部门与运营部门的整合度，促进了浙江省血液中心血液调度效能的提升，缓解了血液制品的供需失衡难题。

胡 伟

浙江省血液中心主任

我们与浙江大学管理学院的周伟华教授团队合作，进行了一系列的数据分析、挖掘和决策支持研究，有效提高了血液中心对血液库存的分析能力和即时掌握能力，促进了浙江省血液中心血液调度效能的提升，满足了更多患者的用血需求。

在与各所医院的合作过程中，周伟华教授团队还将基于“预测+决策”的血液制品分配算法集成为临床用血智能决策系统，广泛应用于浙江大学医学院附属第一医院、 浙江大学医学院附属第四医院、 金华市中心医院与兰溪市人民医院。

浙江大学医学院附属第一医院的医生正在使用智能分配系统

据数据统计，从2020年7月到2023年1月，该系统总计为50219人次患者提供了红细胞用血需求预测服务、为34687人次患者提供了输血效果预测服务、为21735人次患者提供了用血分配决策服务。

各应用单位纷纷表示，该系统提高了血液制品资源的利用效率和准确性，决策精准、分配合理，有效减少了血液制品资源浪费，为医院及其他医疗机构提供了宝贵的经验和借鉴。

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“让更少的血，满足更多需求”

作为一种关键的疾病治疗手段，血液制品输注广泛应用于外科手术以及血液疾病、癌症等内科疾病的治疗。解决血液资源供需失衡、血液资源浪费等问题，关乎每一位患者的生命健康。

周伟华教授团队的“血液制品采集、生产与分配问题研究与应用”项目，聚焦“四大面向”之一（面向人民生命健康），在多年的研究过程中，已为供应链管理学术领域与血液制品应用领域持续产出了多项重要成果、专利与智能决策系统。

周伟华教授团队曾在UTD期刊发表的相关论文

周伟华教授团队取得的相关专利

“‘让更少的血，满足更多需求’，这是我们开展这项研究的初衷，也是我们持续在血液制品供应链管理领域深耕的不竭动力。面向未来，我们将继续聚焦‘四个面向’，以管理科学解决国家重大现实难题，推动人类社会的美好进步。”周伟华说。

周伟华教授与团队部分成员在会上讨论科研选题

采访编辑：段婷

审核：佟庆、周伟华