基于物聯(lián)網(wǎng)的臨床用血管理平臺(tái)研究

安美君，王淑

1.上海健康醫(yī)學(xué)院(上海， 200093)

2.上海市兒童醫(yī)院(上海， 200040)

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基于物聯(lián)網(wǎng)的臨床用血管理平臺(tái)研究

安美君1，王淑2

1.上海健康醫(yī)學(xué)院(上海， 200093)

2.上海市兒童醫(yī)院(上海， 200040)

【摘要】該文依據(jù)醫(yī)院臨床用血流程需求， 討論了臨床用血申請(qǐng)和全過(guò)程數(shù)字化用血管理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)思想， 結(jié)合物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)， 提出該管理平臺(tái)的實(shí)現(xiàn)方案。通過(guò)關(guān)鍵點(diǎn)信息檢查， 確保用血過(guò)程按照設(shè)定路徑進(jìn)行， 為使系統(tǒng)靈活適應(yīng)多種用戶， 設(shè)定了平臺(tái)組成模塊和調(diào)用方式。醫(yī)院應(yīng)用表明， 該平臺(tái)在用血安全管理方面效果明顯。

【關(guān)鍵字】物聯(lián)網(wǎng)； 臨床用血管理； RFID

0引言

隨著計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的飛速發(fā)展， 醫(yī)院的輸血科(血庫(kù))都已實(shí)現(xiàn)了計(jì)算機(jī)聯(lián)網(wǎng)管理， 多種信息采集技術(shù)已在輸血科內(nèi)部的日常工作中得到應(yīng)用， 形成了基本的輸血科內(nèi)使用的管理系統(tǒng)。該類管理系統(tǒng)可以協(xié)助輸血科快速、 準(zhǔn)確地完成備血出入庫(kù)、 患者血型檢查、 配血、 發(fā)血等工作， 有效地輔助完成了醫(yī)院輸血科用血安全問(wèn)題。但隨著醫(yī)療信息安全管理的進(jìn)一步需求， 臨床用血量的急速增加， 對(duì)用血的安全、 高效、 科學(xué)、 合理等方面提出了更高的要求， 現(xiàn)有的輸血科管理系統(tǒng)已無(wú)法滿足要求[1]， 特別是在輸血科外部的用血流程管理上， 如臨床輸血申請(qǐng)單、 臨床患者血液輸注跟蹤方面， 沒(méi)有實(shí)現(xiàn)有效的信息化應(yīng)用管理， 導(dǎo)致在臨床用血申請(qǐng)流程電子化、 輸血全程電子化及用血全過(guò)程信息監(jiān)控上， 存在信息化的信息死角。為了規(guī)范輸血相關(guān)業(yè)務(wù)的工作流程、 保證用血安全， 從2012年開(kāi)始， 進(jìn)行基于物聯(lián)網(wǎng)的臨床用血管理系統(tǒng)研究， 利用計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、 RFID技術(shù)、 條碼技術(shù)、 移動(dòng)PAD等設(shè)備， 實(shí)現(xiàn)從用血申請(qǐng)到用血情況反饋的全過(guò)程管理[2-3]， 研究開(kāi)發(fā)了基于物聯(lián)網(wǎng)的“臨床用血智能平臺(tái)”軟件。

該軟件平臺(tái)主要包含“臨床輸血申請(qǐng)電子化應(yīng)用”和“臨床用血流程數(shù)字化管理”兩大部分， 實(shí)現(xiàn)從血源、 存儲(chǔ)、 申請(qǐng)、 采血、 檢驗(yàn)、 成分、 出庫(kù)的全流程條碼化、 RFID標(biāo)簽管理， 臨床輸血工作借助該平臺(tái)軟件， 達(dá)到了節(jié)省人力， 簡(jiǎn)化操作， 方便輸血質(zhì)量管理和臨床輸血前核對(duì)， 提高臨床輸血安全性， 為患者輸血安全加上了一道防火墻。并以此臨床用血智能平臺(tái)為載體， 驗(yàn)證基于物聯(lián)網(wǎng)的臨床用血安全管理方法的可行性、 適用性， 并進(jìn)一步研究醫(yī)療機(jī)構(gòu)臨床用血管理流程的數(shù)字信息化模式的標(biāo)準(zhǔn)化應(yīng)用的推廣工作。

1用血管理平臺(tái)應(yīng)用物聯(lián)網(wǎng)解決方案

臨床用血管理平臺(tái)由三層結(jié)構(gòu)組成[4]， 其結(jié)構(gòu)如圖1所示。底層為物理設(shè)備層， 包括信息獲取設(shè)備及相應(yīng)傳感器， 將被管理對(duì)象的各項(xiàng)屬性量化， 轉(zhuǎn)化成可被計(jì)算機(jī)處理的信息； 中間層為網(wǎng)絡(luò)層， 在本系統(tǒng)中直接利用醫(yī)院現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)， 傳輸數(shù)據(jù)到中心數(shù)據(jù)庫(kù)， 也實(shí)現(xiàn)各終端設(shè)備交互通信； 上層為應(yīng)用層， 涉及各種信息處理， 實(shí)現(xiàn)本管理系統(tǒng)的具體功能。

圖1臨床用血管理平臺(tái)組成結(jié)構(gòu)

Fig.1Clinical use of blood management system structure

目前多數(shù)醫(yī)院都使用條形碼技術(shù)實(shí)現(xiàn)臨床用血全程管理， 每個(gè)血袋有兩到三個(gè)一維條碼(UCC/EAN-128)標(biāo)示其基本信息， 但使用條碼仍存在一些問(wèn)題， 如需要人工盤點(diǎn)， 效率低且容易出現(xiàn)錯(cuò)誤； 一維條形碼表達(dá)的信息相對(duì)較少， 在血袋流轉(zhuǎn)過(guò)程中很難再增加信息； 條形碼標(biāo)簽本身容易被污損等缺點(diǎn)。在本系統(tǒng)涉及的物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備層， 采用RFID電子標(biāo)簽技術(shù)， 其電子標(biāo)簽芯片能存儲(chǔ)1 kB的數(shù)據(jù)， 可以進(jìn)行多次寫入數(shù)據(jù)操作。按照臨床用血流程， 粘貼有RFID標(biāo)簽的血袋可沿著規(guī)定的路徑流轉(zhuǎn)， 我們把血袋交接或進(jìn)行操作處稱為關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)； 在當(dāng)前節(jié)點(diǎn)任務(wù)開(kāi)始前讀取RFID標(biāo)簽信息， 驗(yàn)證前面工作是否已按照規(guī)定流程執(zhí)行， 然后繼續(xù)在RFID標(biāo)簽上寫入本次任務(wù)相關(guān)信息， 為下一節(jié)點(diǎn)驗(yàn)證提供數(shù)據(jù)。

在與受血者交互的所有活動(dòng)中， 我們應(yīng)用RFID腕帶技術(shù)實(shí)現(xiàn)受血者身份確認(rèn)、 身份驗(yàn)證和身份核對(duì)， 采用移動(dòng)設(shè)備完成RFID信息讀取和驗(yàn)證?；诖朔桨傅呐R床用血管理平臺(tái)[5-9]有兩條監(jiān)控路線： (1)物——血制品， 給每一袋血液制品一個(gè)唯一RFID電子標(biāo)簽， 可通過(guò)血制品信息追溯到它的配送醫(yī)療機(jī)構(gòu)情況、 存儲(chǔ)情況、 血袋交叉配血情況、 發(fā)血情況、 受血者情況等； (2)人——受血患者， 給每位受血者一個(gè)唯一的RFID電子標(biāo)簽， 可通過(guò)受血患者信息追溯到輸血用血反應(yīng)、 受血者標(biāo)本檢驗(yàn)情況、 所用的血袋信息、 血袋來(lái)源等。

通過(guò)上述兩條線， 最終將血站中心、 醫(yī)療機(jī)構(gòu)輸血科、 臨床用血科室三個(gè)獨(dú)立管理的機(jī)構(gòu)進(jìn)行了有效的信息互聯(lián)與智能化管理， 以實(shí)現(xiàn)血液制品管理、 臨床用血管理， 從而實(shí)現(xiàn)全流程閉環(huán)信息記錄和全流程數(shù)據(jù)跟蹤與閉環(huán)信息化管理， 最終形成一套有效的臨床用血安全管理數(shù)字化智能平臺(tái)。監(jiān)控線路及技術(shù)示意圖如圖2所示。

圖2基于物聯(lián)網(wǎng)的臨床用血系統(tǒng)解決方案

Fig.2Clinical use of blood system solutions

based on the internet of things

本用血管理系統(tǒng)即提供給臨床醫(yī)生使用， 亦提供給護(hù)士使用， 還需要提供給血庫(kù)管理工作人員使用， 每個(gè)崗位所需的功能與要求不一樣。在臨床用血管理系統(tǒng)應(yīng)用層， 為實(shí)現(xiàn)按需配置系統(tǒng)功能， 對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行功能劃分， 每個(gè)模塊由一個(gè)或多個(gè)動(dòng)態(tài)鏈接庫(kù)組成， 動(dòng)態(tài)菜單可與相應(yīng)庫(kù)掛接， 通過(guò)為醫(yī)生、 護(hù)士和血庫(kù)管理人員配置不同菜單和動(dòng)態(tài)庫(kù)， 實(shí)現(xiàn)相應(yīng)功能。在動(dòng)態(tài)鏈接庫(kù)的開(kāi)發(fā)過(guò)程中， 建立統(tǒng)一的數(shù)據(jù)字典， 即方便動(dòng)態(tài)庫(kù)之間交互通訊， 也容易實(shí)現(xiàn)與其它管理系統(tǒng)(HIS、 LIS)的接口通訊。

2管理平臺(tái)實(shí)現(xiàn)

2.1醫(yī)院臨床用血流程

經(jīng)過(guò)調(diào)研， 目前二、 三級(jí)醫(yī)院用血流程[10-11]是： (1) 醫(yī)生工作站開(kāi)具輸血、 備血申請(qǐng)單， 血型檢查電子申請(qǐng)書(shū)； (2) 上級(jí)醫(yī)生或主任對(duì)電子申請(qǐng)單患者用血量進(jìn)行審核； (3) 臨床護(hù)士工作站執(zhí)行輸血、 備血申請(qǐng)單與血型檢查申請(qǐng)單； (4) 完成標(biāo)本采集和條碼綁定； (5) 患者簽署知情同意書(shū)； (6) 臨床護(hù)士完成標(biāo)本運(yùn)送； (7) 輸血科核對(duì)申請(qǐng)單信息和標(biāo)本信息， 并完成標(biāo)本接收； (8) 對(duì)標(biāo)本進(jìn)行交叉配血和血型鑒定； (9) 上級(jí)技師完成對(duì)血型鑒定結(jié)果的審核、 發(fā)布； (10) 臨床可實(shí)現(xiàn)對(duì)血型報(bào)告調(diào)閱； (11) 輸血科完成血袋的發(fā)放， 臨床核對(duì)血袋信息， 完成患者輸血流程； (13) 臨床完成患者輸血評(píng)價(jià)和輸血后不良反應(yīng)記錄； (14) 輸血科可對(duì)臨床用血評(píng)價(jià)和不良反應(yīng)記錄信息進(jìn)行查閱。

在本系統(tǒng)的“臨床輸血申請(qǐng)電子化應(yīng)用”模塊部分實(shí)現(xiàn)上述功能。該流程涉及醫(yī)生工作站、 護(hù)士工作站、 血庫(kù)管理和患者等多個(gè)角色， 與該流程對(duì)應(yīng)的角色——任務(wù)圖如圖3所示(任務(wù)序號(hào)從上到下遞增)。

圖3臨床用血角色任務(wù)關(guān)系圖

Fig.3Role and task diagram in clinical blood use

2.2臨床用血管理平臺(tái)實(shí)現(xiàn)

臨床用血管理平臺(tái)主要包括二部分功能： ①實(shí)現(xiàn)患者的輸血， 確保整個(gè)過(guò)程正確執(zhí)行， 所有動(dòng)作被監(jiān)控； ②實(shí)現(xiàn)醫(yī)院要求的日常管理功能， 匯總、 統(tǒng)計(jì)用血情況、 收費(fèi)等數(shù)據(jù)。在本系統(tǒng)中， 考慮到該功能的通用需求及各種數(shù)據(jù)集中保存在數(shù)據(jù)庫(kù)中， 設(shè)計(jì)“臨床用血流程數(shù)字化管理”功能模塊， 集中實(shí)現(xiàn)管理功能， 以動(dòng)態(tài)鏈接庫(kù)形式發(fā)布， 各工作站可以按需掛接相應(yīng)庫(kù)， 滿足醫(yī)生、 護(hù)士工作站及血庫(kù)工作站添加統(tǒng)計(jì)、 匯總?cè)蝿?wù)。

為提高開(kāi)發(fā)效率， 結(jié)合臨床醫(yī)生、 護(hù)士和血庫(kù)醫(yī)技人員工作需求， 本管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)了通用和專用處理模塊。條形碼生成、 顯示和打印輸出， RFID標(biāo)簽讀寫， 報(bào)告生成和輸出， 患者基本信息的讀取等模塊均設(shè)計(jì)成通用處理模塊； 臨床用血申請(qǐng)， 血樣采集、 檢查， 血袋出入庫(kù)管理等模塊設(shè)計(jì)成專用處理模塊， 供特定用戶調(diào)用。

所有數(shù)據(jù)集中存儲(chǔ)， 數(shù)據(jù)庫(kù)采用SQL Server 2010。為保證快速有效部署數(shù)據(jù)庫(kù)， 本系統(tǒng)把所有表及視圖的創(chuàng)建過(guò)程編寫成一個(gè)SQL文件， 在數(shù)據(jù)庫(kù)中執(zhí)行此文件， 就可生成管理系統(tǒng)所需的數(shù)據(jù)庫(kù)， 避免數(shù)據(jù)庫(kù)的導(dǎo)入導(dǎo)出操作， 減輕系統(tǒng)安裝維護(hù)人員工作壓力。

本系統(tǒng)采用微軟公司的條形碼控件MSBCODE9.OCX實(shí)現(xiàn)條碼的生成和顯示， 條形碼不能進(jìn)行信息加密。RFID標(biāo)簽可以在特定的扇區(qū)保存密碼信息， 本系統(tǒng)在RFID讀寫模塊中實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的加密讀寫操作， 確保血袋信息的安全。在血袋流轉(zhuǎn)過(guò)程中， RFID標(biāo)簽存儲(chǔ)前面每個(gè)節(jié)點(diǎn)的信息， 當(dāng)它到達(dá)某個(gè)節(jié)點(diǎn)時(shí)， 可讀取該血袋RFID的全部信息， 檢查它的路徑是否與規(guī)定路徑相符， 保證前面操作過(guò)程正確， 沒(méi)有出現(xiàn)跨步驟執(zhí)行的情況， 確保了用戶的用血安全。

受血者的基本信息都保存在HIS中， 血樣的檢查結(jié)果可從LIS系統(tǒng)中獲取， 本系統(tǒng)設(shè)計(jì)了專門的接口， 實(shí)現(xiàn)與HIS、 LIS系統(tǒng)的雙向通訊， 確?；拘畔⒐蚕怼?/p>

3結(jié)語(yǔ)

臨床用血管理是一項(xiàng)不允許出錯(cuò)的工作。隨著物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的高速發(fā)展， 臨床用血管理系統(tǒng)亦向安全、 高效、 全過(guò)程監(jiān)控方面發(fā)展。本系統(tǒng)采用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)， 應(yīng)用RFID標(biāo)簽、 患者腕帶及相應(yīng)讀寫設(shè)備， SQL Server數(shù)據(jù)庫(kù)和面向?qū)ο蟮拈_(kāi)發(fā)語(yǔ)言， 編寫了一套管理系統(tǒng)軟件， 實(shí)現(xiàn)臨床用血全過(guò)程管理， 醫(yī)院臨床應(yīng)用證明， 血庫(kù)通過(guò)RFID標(biāo)簽和相應(yīng)讀取設(shè)備， 可以自動(dòng)實(shí)現(xiàn)血液庫(kù)存信息的統(tǒng)計(jì)和報(bào)告， 護(hù)士在確認(rèn)患者身份、 采集血液樣本時(shí)可以實(shí)現(xiàn)多重驗(yàn)證和采樣信息存儲(chǔ)， 檢驗(yàn)科室在血樣檢測(cè)配型時(shí)亦可先驗(yàn)證、 再檢測(cè)、 再增加檢測(cè)信息， 發(fā)血、 輸血及受血者輸血反應(yīng)信息反饋等過(guò)程也必須遵照信息驗(yàn)證、 節(jié)點(diǎn)流程確認(rèn)的步驟進(jìn)行， 在確保用血安全、 規(guī)范用血流程方面有較好的促進(jìn)作用。

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Clinical Use of Blood Management System

Study Based on the Internet of Things

AN Meijun1, WANG Shu2

1. Shanghai University of Medicine & Health Sciences(Shanghai， 200093)

2. Shanghai Children's Hospital(Shanghai， 200040)

【Abstract】According to the flow of hospital clinical blood use, this paper discussed the application and the design idea of the whole process of digital management system in clinical blood use. It puts forward the implementation scheme of platform management by using internet technologies. The check of key point ensures that the flow of clinical blood is used in accordance with the prescribed path. In order to make the system flexible to adapt to a variety of users, it sets up a platform to form a module and calling mode. The hospital application shows that it is an efficient tool of blood use safety management.

【Key words】internet of things, clinical use of blood management, RFID

收稿日期：(2015-09-25)

【中圖分類號(hào)】TP315

【文獻(xiàn)標(biāo)志碼】A

文章編號(hào)：1674-1242(2015)04-0210-04

作者簡(jiǎn)介：安美君，E-mail:hngdamj@163.com

基金項(xiàng)目：上海市教委基金(YZ146)

doi:10.3969/j.issn.1674-1242.2015.04.005