采供血機(jī)構(gòu)物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)應(yīng)用設(shè)想*

——崔玉蘭 常 纓 趙鳳綿 張 燕 張穎萍 馬媛媛 李哲麗 劉曉彥 王麗莎

隨著電子工程技術(shù)和信息化技術(shù)的不斷發(fā)展，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)已逐步應(yīng)用到采供血機(jī)構(gòu)。但相關(guān)文獻(xiàn)顯示，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)多停留在過(guò)程信息收集層面[1]，對(duì)于采供血過(guò)程中產(chǎn)生的大量數(shù)據(jù)未與血液質(zhì)量監(jiān)控深度結(jié)合。本研究通過(guò)分析采供血機(jī)構(gòu)現(xiàn)階段應(yīng)用層面的物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備、設(shè)施監(jiān)控系統(tǒng)，探討物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)對(duì)于血液質(zhì)量監(jiān)控、血站系統(tǒng)運(yùn)行支持的可行性。

1 物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)構(gòu)成

采供血機(jī)構(gòu)現(xiàn)階段的物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)主要由采供血設(shè)備和設(shè)施監(jiān)控系統(tǒng)兩部分構(gòu)成。采供血設(shè)備包括血液采集環(huán)節(jié)的自動(dòng)采血秤，成分血采集環(huán)節(jié)的全自動(dòng)血細(xì)胞分離機(jī)，血液制備環(huán)節(jié)的血液濾白分析儀、全自動(dòng)血液成分分離機(jī)等。設(shè)施監(jiān)控系統(tǒng)則包括冷鏈監(jiān)控系統(tǒng)和設(shè)備運(yùn)行監(jiān)控系統(tǒng)。

2 物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)收集路徑

2.1 采供血設(shè)備

2.1.1 自動(dòng)采血秤 目前，部分血站已經(jīng)開(kāi)始應(yīng)用具有聯(lián)網(wǎng)功能的自動(dòng)采血秤，通過(guò)有線(xiàn)或無(wú)線(xiàn)連接，可以將血袋規(guī)格、批號(hào)、獻(xiàn)血者條形碼、采集起始和終止時(shí)間、采集量等信息傳輸?shù)讲晒┭W(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。

2.1.2 全自動(dòng)血細(xì)胞分離機(jī) 國(guó)內(nèi)血站通常使用的血細(xì)胞分離機(jī)(即單采機(jī))主要有3個(gè)廠家的不同型號(hào)，均具備獻(xiàn)血者采集指標(biāo)錄入、采集過(guò)程數(shù)據(jù)收集的聯(lián)網(wǎng)功能。其主要收集數(shù)據(jù)有獻(xiàn)血者身高、體重、總血容量、HCT、采前血小板計(jì)數(shù)、采后血小板預(yù)估值以及采集過(guò)程的目標(biāo)血量、目標(biāo)產(chǎn)量、總處理血量、血漿量、抗凝劑量等。

2.1.3 血液濾白分析儀 此設(shè)備主要應(yīng)用在血液白細(xì)胞過(guò)濾環(huán)節(jié)。它具有多種功能：一是自動(dòng)監(jiān)測(cè)每袋血液濾白的全過(guò)程，包括濾白時(shí)間、血液重量變化、血液流速等；二是自動(dòng)記錄每袋血液濾白過(guò)程的信息，包括濾器批號(hào)、濾白起止時(shí)間、掛袋操作員、獻(xiàn)血條碼、濾前濾后重量、熱合操作員等；三是通過(guò)條碼掃描器實(shí)現(xiàn)自動(dòng)條碼核對(duì)；四是智能識(shí)別和自動(dòng)熱合血袋導(dǎo)管，熱合時(shí)間可控，保證了血袋導(dǎo)管分段熱合長(zhǎng)度，提高了工作效率；五是自動(dòng)繪制每袋血液過(guò)濾血流圖，通過(guò)濾白時(shí)間、血液流速、異常情況等參數(shù)對(duì)比，可為評(píng)估血液濾白過(guò)程提供依據(jù)；六是自動(dòng)記錄并比較濾白前后的血液目標(biāo)量，如實(shí)反映血液濾白損失水平等。

2.1.4 全自動(dòng)血液成分分離機(jī) 血液成分分離機(jī)可以利用光電感應(yīng)原理對(duì)紅細(xì)胞與血漿分離過(guò)程進(jìn)行有效控制，可以準(zhǔn)確識(shí)別血袋條碼、自動(dòng)稱(chēng)量、自動(dòng)熱合，有效提高了產(chǎn)品質(zhì)量和工作效率。目前，國(guó)內(nèi)多數(shù)血站已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了血液成分分離機(jī)群組聯(lián)網(wǎng)和分離過(guò)程數(shù)據(jù)收集功能。

2.2 設(shè)施監(jiān)控系統(tǒng)

2.2.1 冷鏈監(jiān)控系統(tǒng) 由于采供血行業(yè)的特殊性，血液成分及關(guān)鍵物料試劑等的冷鏈監(jiān)控系統(tǒng)已在采供血機(jī)構(gòu)廣泛使用。特別是近年來(lái)，射頻識(shí)別(RFID)技術(shù)越來(lái)越多地被引進(jìn)到血站冷鏈監(jiān)控系統(tǒng)中[2]，有效地解決了采血車(chē)、采血點(diǎn)、血液運(yùn)輸箱等血液溫度監(jiān)控信號(hào)多空間、遠(yuǎn)途通訊傳輸?shù)膯?wèn)題。目前，多數(shù)冷鏈監(jiān)控系統(tǒng)的構(gòu)架和功能都是基于多點(diǎn)溫度監(jiān)測(cè)探頭的數(shù)據(jù)收集、有線(xiàn)或無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)實(shí)時(shí)傳輸以及在線(xiàn)實(shí)時(shí)預(yù)警、報(bào)警、歷史溫度回溯等，沒(méi)有脫離過(guò)程監(jiān)控管理范疇。

2.2.2 設(shè)備運(yùn)行監(jiān)控系統(tǒng) 基于集成化、多環(huán)境、多設(shè)備運(yùn)行的工業(yè)生產(chǎn)需要，眾多行業(yè)開(kāi)始使用設(shè)備運(yùn)行監(jiān)控系統(tǒng)。其主要覆蓋范圍包括：UPS及電池組運(yùn)行檢測(cè)，設(shè)備電流、諧波、滅弧、纜線(xiàn)等電源環(huán)境檢測(cè)，周邊溫濕度、煙霧、漏水等檢測(cè)，所依托的檢測(cè)元件包括各類(lèi)感應(yīng)器、探測(cè)器以及信號(hào)接收、傳輸系統(tǒng)、RFID技術(shù)也納入其中。在采供血行業(yè)，采供血工作所需基礎(chǔ)設(shè)施的監(jiān)控完全能夠納入其監(jiān)控范疇[3]。

3 物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)應(yīng)用設(shè)想

3.1 采供血設(shè)備

3.1.1 自動(dòng)采血秤 現(xiàn)有數(shù)據(jù)收集應(yīng)用使血液追溯信息延伸到采集起始端，但未完全將采集過(guò)程信息應(yīng)用到后續(xù)環(huán)節(jié)。根據(jù)采血信息分析，可以實(shí)現(xiàn)以下拓展應(yīng)用：通過(guò)血站采供血信息管理系統(tǒng)分別提取血液采集量、采集起止時(shí)間，識(shí)別200ml或400ml規(guī)格全血血液，對(duì)應(yīng)采集規(guī)格測(cè)算采集過(guò)程時(shí)段，篩選出符合200ml全血采集時(shí)間>5分鐘、>7分鐘以及400ml全血采集時(shí)間>10分鐘、>13分鐘條件的血液；在信息系統(tǒng)成分制備環(huán)節(jié)增加系統(tǒng)篩選、約束限制，使得200 ml采集時(shí)間>5 分鐘或400 ml采集時(shí)間>10 分鐘的全血不能制備濃縮血小板，200ml采集時(shí)間>7 分鐘或400 ml采集時(shí)間>13 分鐘的全血不可制備新鮮冰凍血漿。

3.1.2 全自動(dòng)血細(xì)胞分離機(jī) 如果增加獻(xiàn)血者采后24小時(shí)、7天、14天等血細(xì)胞指標(biāo)追蹤(例如血小板直方圖)，將之與主要采集過(guò)程數(shù)據(jù)相結(jié)合予以綜合判斷，可以發(fā)現(xiàn)或?qū)ふ业窖“迳L(zhǎng)恢復(fù)規(guī)律，將對(duì)長(zhǎng)期固定單采獻(xiàn)血者的適宜性評(píng)估起到一定支持作用。

3.1.3 血液濾白分析儀 相對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量控制指標(biāo)而言，目前采供血機(jī)構(gòu)應(yīng)用血液濾白分析儀僅在一定程度間接體現(xiàn)“容量”“血細(xì)胞比容”等變化，對(duì)于關(guān)鍵質(zhì)量指標(biāo)“白細(xì)胞殘留量”沒(méi)有直接可參考數(shù)據(jù)，且上述指標(biāo)變化未與濾白分析儀數(shù)據(jù)收集系統(tǒng)相關(guān)聯(lián)。為了能夠充分發(fā)揮濾白分析儀的數(shù)據(jù)價(jià)值，可以結(jié)合質(zhì)控抽檢做白細(xì)胞濾器效果的評(píng)估應(yīng)用。如，加大產(chǎn)品抽檢量，通過(guò)信息系統(tǒng)對(duì)應(yīng)關(guān)聯(lián)濾白分析儀數(shù)據(jù)，通過(guò)大數(shù)據(jù)積累比對(duì)，掌握某一類(lèi)型白細(xì)胞濾器對(duì)紅細(xì)胞損失量、白細(xì)胞殘留量的影響規(guī)律，進(jìn)而合理評(píng)判濾器使用效果。

3.1.4 全自動(dòng)血液成分分離機(jī) 血液成分分離過(guò)程數(shù)據(jù)的應(yīng)用，可以從以下兩方面探索拓展：一是利用光電探頭的識(shí)別收集數(shù)據(jù)，積累血漿成分的光吸收值，將之與不同血漿的狀態(tài)相關(guān)聯(lián)，篩選區(qū)分諸如溶血血漿、異色血漿，特別是不同程度脂肪漿的吸收值分界區(qū)域，為異常血漿的區(qū)分提供可量化的指標(biāo)，進(jìn)而通過(guò)信息系統(tǒng)功能改進(jìn)，合理設(shè)置淘汰界限值，借助讀取的血漿光吸收值，自動(dòng)篩選和識(shí)別異常血漿，最終減少甚至消除目視檢查的人為因素影響。二是借助成分分離機(jī)血漿、紅細(xì)胞分離精準(zhǔn)和自動(dòng)稱(chēng)量功能，利用離心后紅細(xì)胞壓縮聚集的特性，收集積累壓縮紅細(xì)胞重量、添加保養(yǎng)液后重量等數(shù)據(jù)，綜合借鑒微柱離心法、血細(xì)胞分析儀的原理，通過(guò)與質(zhì)控測(cè)定數(shù)值比對(duì)，探索建立成分分離機(jī)血細(xì)胞比容間接測(cè)量折算公式，從而掌握所有紅細(xì)胞成分的血細(xì)胞比容指標(biāo)，擴(kuò)大質(zhì)控檢測(cè)數(shù)據(jù)量，同時(shí)為了解和掌握不同人群、不同區(qū)域的血液指標(biāo)提供海量信息。

3.2 設(shè)施監(jiān)控系統(tǒng)

3.2.1 冷鏈監(jiān)控系統(tǒng) 對(duì)于采供血機(jī)構(gòu)而言，冷鏈系統(tǒng)管理的要素包括所用設(shè)備運(yùn)行的有效性，進(jìn)而延伸到對(duì)儲(chǔ)血冰箱、冰柜、運(yùn)血箱以及血液和試劑冷庫(kù)等硬件資源的管理。目前，冰箱類(lèi)設(shè)備資源的更新?lián)Q代多以使用年限、維修頻次等作為參照，實(shí)際運(yùn)行中往往缺乏及時(shí)性、預(yù)見(jiàn)性，主觀因素影響大，尤其是缺少對(duì)冰箱、冰柜等溫控能力的支持?jǐn)?shù)據(jù)。如果深度開(kāi)發(fā)并利用好冷鏈監(jiān)控系統(tǒng)的數(shù)據(jù)收集和分析功能，可為設(shè)備維護(hù)與更新提供有力支持。以血液成品庫(kù)常用的2℃～8℃儲(chǔ)血冰箱為例，日常使用中經(jīng)常發(fā)生血液入庫(kù)、出庫(kù)操作，存在定期除霜、消毒、檢修等情況，冷鏈監(jiān)控系統(tǒng)中的溫度曲線(xiàn)會(huì)如實(shí)記錄每次血液存放后升溫、冰箱制冷降溫等溫度變化數(shù)據(jù)，隨著存儲(chǔ)量變化、使用次數(shù)、年限增長(zhǎng)，冰箱制冷效能會(huì)逐漸降低，溫度曲線(xiàn)的波動(dòng)幅度和延遲性會(huì)有趨勢(shì)性變化。如果在收集積累同型號(hào)、同類(lèi)工作性質(zhì)冰箱溫度數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上，發(fā)現(xiàn)并明確溫度變化的規(guī)律性，進(jìn)而測(cè)算出制冷效能失控的臨界點(diǎn)，再通過(guò)設(shè)備使用超限系統(tǒng)提示功能，可以為儲(chǔ)血冰箱的定時(shí)維修、實(shí)時(shí)更新提供參考。同時(shí)，通過(guò)比對(duì)不同廠家不同類(lèi)型冰箱的溫度趨勢(shì)，為選擇適宜的產(chǎn)品提供依據(jù)。

3.2.2 設(shè)備運(yùn)行監(jiān)控系統(tǒng) 設(shè)備運(yùn)行監(jiān)控系統(tǒng)數(shù)據(jù)應(yīng)用側(cè)重與實(shí)際工作相結(jié)合。例如，在電力資源保障方面，可以利用監(jiān)控系統(tǒng)，根據(jù)不同工作場(chǎng)所分布，針對(duì)性收集采血、檢驗(yàn)、制備、存儲(chǔ)等設(shè)備在不同工作時(shí)段的用電峰值，掌握設(shè)備用電規(guī)律，通過(guò)拓展建立電力智能分配功能，合理調(diào)配電力資源，有效應(yīng)對(duì)用電高峰期電力資源不足、電壓不穩(wěn)定等情況。在采血場(chǎng)所設(shè)備匹配方面，可以建立設(shè)備信息單元，借助RFID標(biāo)簽將采血所用采血秤、血壓計(jì)、半自動(dòng)生化儀、儲(chǔ)血冰箱、空氣消毒機(jī)等設(shè)備的檢定校驗(yàn)時(shí)效、運(yùn)行狀態(tài)信息進(jìn)行負(fù)載，工作人員進(jìn)入現(xiàn)場(chǎng)后，可將設(shè)備數(shù)據(jù)借助無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)與采血所用信息系統(tǒng)進(jìn)行自動(dòng)匹配關(guān)聯(lián)，既減少了工作人員對(duì)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備設(shè)施的檢查頻次，又為血液質(zhì)量過(guò)程控制提供了輔助監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)。

4 小結(jié)

物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的引進(jìn)與應(yīng)用，為強(qiáng)化采供血過(guò)程的質(zhì)控和血液質(zhì)量的全過(guò)程追溯提供了有力支持。但要發(fā)揮好物聯(lián)網(wǎng)信息數(shù)據(jù)的深度應(yīng)用效能，不應(yīng)僅停留在過(guò)程數(shù)據(jù)收集層面，只有不斷發(fā)掘物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)信息的內(nèi)在價(jià)值，才能真正為完善和改進(jìn)采供血質(zhì)量管理體系提供保障。物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)在采供血行業(yè)的深層次應(yīng)用有極大空間，只要合理設(shè)計(jì)、綜合利用，就能夠?yàn)樘岣卟晒┭^(guò)程質(zhì)量提供支撐。