血液管理中的自動(dòng)識(shí)別方案RFID融入智慧醫(yī)療

趙俊江 牟曉輝/文

血液是生命之源，建立以血液信息化管理為核心的血聯(lián)網(wǎng)，是國家主導(dǎo)智慧醫(yī)療的變革所趨。其中，智慧醫(yī)療、健康中國已提升到國家戰(zhàn)略層面。運(yùn)用物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、云計(jì)算、AI 等技術(shù)，基于RFID對(duì)血液進(jìn)行自動(dòng)識(shí)別管理，建設(shè)智慧血站管理系統(tǒng)，呈現(xiàn)“從血管到血管”的大數(shù)據(jù)，打通血站與血站之間，血站與醫(yī)院之間的信息孤島，從根本上解決長期困擾血站、醫(yī)院的信息化管理難題。通過數(shù)字技術(shù)與醫(yī)療行業(yè)的深度融合，不斷提高醫(yī)療服務(wù)的數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化水平，加速重構(gòu)醫(yī)療產(chǎn)業(yè)發(fā)展與治理的新業(yè)態(tài)、新模式。

RFID 作為一種非接觸式自動(dòng)識(shí)別技術(shù)，通過電磁波信號(hào)實(shí)現(xiàn)從讀寫器到標(biāo)簽芯片之間的信息交互。每個(gè)RFID 芯片都有全球唯一的TID 號(hào)，芯片存儲(chǔ)電子產(chǎn)品編碼（EPC），對(duì)血液管理的智慧化建設(shè)形成核心技術(shù)支撐。

在血站工作環(huán)境下，RFID 血袋標(biāo)簽的信息采集具有非可視化掃描、區(qū)域群體掃描、遠(yuǎn)距離識(shí)別、動(dòng)態(tài)識(shí)別、抗液體傳輸、抗污染識(shí)別等突出優(yōu)勢(shì)。血液數(shù)據(jù)采集傳輸便捷，有效降低工作量，提高工作效率?；赗FID 技術(shù)構(gòu)建的智慧血站管理系統(tǒng)平臺(tái)，具有無線感知、快速交接、智能盤點(diǎn)、平臺(tái)呈現(xiàn)四大優(yōu)勢(shì)?？烧涎緩难翰杉?、檢驗(yàn)、制備、待檢、存儲(chǔ)到臨床用血的全部信息，應(yīng)用智能冷庫實(shí)現(xiàn)自動(dòng)盤點(diǎn)。

流水線RFID業(yè)務(wù)需求

采血科交接流程

各采血點(diǎn)（車）回站交血，通過血液運(yùn)輸箱（塑料箱體）運(yùn)輸。無需開箱，將運(yùn)輸箱直接放到RFID交接平臺(tái)后，終端控制電腦選擇采血、交血功能，通過光電傳感器確認(rèn)交接平臺(tái)已接收運(yùn)輸箱，RFID 交接平臺(tái)自動(dòng)盤點(diǎn)運(yùn)輸箱編號(hào)、箱內(nèi)血袋標(biāo)簽，自動(dòng)核對(duì)運(yùn)輸單，核對(duì)無誤后通過流水線送入電梯輸送到二樓待檢庫接收；待檢庫流水線通過光電傳感器確認(rèn)，RFID 讀取箱碼和箱內(nèi)血袋標(biāo)簽，自動(dòng)核對(duì)接收單無誤確認(rèn)接收。

成分科制備流程

成分科安裝自動(dòng)化流水線，血液制備過程中自動(dòng)記錄各制備過程的設(shè)備運(yùn)行參數(shù)及血袋數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)血液制備過程中的溯源管理。濾白、離心、分離、二次離心、二次分離、病毒滅活、速凍等過程分別安裝RFID 采集平臺(tái)，用于記錄血液信息、設(shè)備信息的關(guān)聯(lián)數(shù)據(jù)，形成完整制備過程的溯源管理。

供血科交接流程

待檢庫將合格成分血包裝完成后，使用AGV 小車自動(dòng)輸送到供血科，供血科完成接收。

智能冷庫業(yè)務(wù)

智能冷庫業(yè)務(wù)包括自動(dòng)入庫、出庫管理，盤庫管理、單袋抓取。

單袋入庫通過AGV 小車自動(dòng)輸送成分血制品，實(shí)現(xiàn)成分血制品單袋入庫。冷庫內(nèi)部預(yù)存部分血筐（不能從冷庫拿出）。AGV 小車平臺(tái)運(yùn)輸以筐為單位的成分血，到達(dá)冷庫指定位置，將AGV小車上的血筐自動(dòng)推入對(duì)接平臺(tái)，此處由工作人員確認(rèn)并將筐內(nèi)血袋放在入庫流水線上，血袋按順序單袋進(jìn)入冷庫入口處，冷庫內(nèi)的機(jī)械臂抓手抓取進(jìn)入冷庫內(nèi)部的單袋，將其放入血筐的格子內(nèi)，系統(tǒng)自動(dòng)記錄血筐的格子位置信息，整筐放滿之后，利用機(jī)械臂輸送到貨架的空位，記錄血筐編號(hào)與貨架坐標(biāo)。

入庫時(shí)從貨架取空筐放在機(jī)械臂上，運(yùn)行到入庫處等待裝貨。在入庫處，安裝光電傳感器、RFID 射頻天線（控制天線信號(hào)輻射范圍，避免串讀），光電感應(yīng)抓取血袋后，讀寫器讀取血袋編號(hào)，讀取筐編號(hào)做數(shù)據(jù)的關(guān)聯(lián)，記錄血袋在筐內(nèi)的位置，筐滿之后放入貨架空位，記錄筐號(hào)與貨架坐標(biāo)，形成貨架坐標(biāo)、筐號(hào)、筐內(nèi)血袋編號(hào)、筐格子位置信息的關(guān)聯(lián)。

單袋出庫單袋出庫的血袋可實(shí)現(xiàn)指定編號(hào)抓??；根據(jù)“先入先出”原則，系統(tǒng)會(huì)優(yōu)先推薦臨期較近的血液制品的單袋抓取。機(jī)械臂從指定位置單袋抓取后，放入機(jī)械臂預(yù)先備有的空筐內(nèi)，并可連續(xù)抓取不同血型、血量等血液制品，筐滿后，機(jī)械臂將筐輸送到出口處，觸發(fā)光電傳感器，RFID 自動(dòng)盤點(diǎn)血筐內(nèi)的血袋信息完成出庫，系統(tǒng)自動(dòng)更新庫存數(shù)據(jù)。

整筐入庫AGV 小車將整筐的血液制品推送到對(duì)接平臺(tái)，由對(duì)接平臺(tái)依次放到冷庫內(nèi)部的機(jī)械臂上，完成冷庫外整筐入庫。冷庫外的RFID 平臺(tái)預(yù)先關(guān)聯(lián)血袋編號(hào)與筐編號(hào)，關(guān)聯(lián)完成后，放入冷庫機(jī)械臂輸送到貨架的空位，記錄血筐編號(hào)與貨架坐標(biāo)，完成貨架坐標(biāo)、筐編號(hào)、血袋編號(hào)的關(guān)聯(lián)。

整筐入庫的方式不能實(shí)現(xiàn)單袋抓取。RFID 的批量識(shí)別可將血袋和筐關(guān)聯(lián)，但系統(tǒng)無法準(zhǔn)確識(shí)別單袋血在筐的哪個(gè)格子里，因此無法單袋抓取。

RFID 平臺(tái)完成血袋和筐的關(guān)聯(lián)后，數(shù)據(jù)自動(dòng)更新到冷庫的自動(dòng)出入庫系統(tǒng)，入口光電傳感器感應(yīng)到入口血筐時(shí)，自動(dòng)讀取筐標(biāo)，待機(jī)械臂輸送到貨架空位后，更新庫位信息，形成庫位坐標(biāo)、筐標(biāo)、血袋的關(guān)聯(lián)關(guān)系。

整筐出庫整筐出庫功能滿足大批量血液制品的臨床發(fā)放。臨床發(fā)放要提前備血，以“先入先出”的原則，系統(tǒng)按照時(shí)間順序自動(dòng)推送需要優(yōu)先出庫的血液制品，確認(rèn)后利用機(jī)械臂從貨架上整筐輸送到出口處，觸發(fā)光電傳感器，RFID 自動(dòng)讀取筐標(biāo)和筐內(nèi)血袋編碼（可以只讀筐標(biāo)帶出筐內(nèi)血袋編碼）完成出庫，記錄出庫的庫位坐標(biāo)、血筐、血袋數(shù)據(jù)。

盤庫

在一定時(shí)間內(nèi)完成庫內(nèi)血液制品的盤點(diǎn)，記錄盤存信息并出具盤庫報(bào)表。自動(dòng)化盤庫是指通過系統(tǒng)軟件可以自定義盤庫模型，設(shè)置盤庫啟動(dòng)時(shí)間，一鍵自動(dòng)完成盤庫。

RFID 的盤庫方式采用移動(dòng)式和預(yù)埋式兩種方式，移動(dòng)式盤庫利用機(jī)械臂的運(yùn)行設(shè)置完成盤點(diǎn)；預(yù)埋式盤庫利用預(yù)埋的天線完成盤點(diǎn)。兩種盤點(diǎn)方式相互補(bǔ)充完成整個(gè)冷庫的360°無死角的盤庫。

移動(dòng)式盤庫設(shè)備內(nèi)置讀寫器、天線、電源、WIFI 等模塊，冷庫內(nèi)安裝無線AP,通過無線通訊方式，控制移動(dòng)式盤庫設(shè)備工作。設(shè)備放在冷庫內(nèi)部的機(jī)械臂上，設(shè)置機(jī)械臂的盤庫路徑，在一定時(shí)間內(nèi)完成庫存的盤點(diǎn)。

預(yù)埋式盤庫需將天線預(yù)先安裝冷庫內(nèi)，盤庫時(shí)通過預(yù)埋天線完成冷庫內(nèi)的血袋盤存。冰凍血漿冷庫的溫度在-30℃，預(yù)埋式天線需要耐低溫，且長期低溫環(huán)境下工作性能未發(fā)生明顯的衰減。

移動(dòng)式與預(yù)埋式配合

冷庫內(nèi)的射頻環(huán)境比較復(fù)雜，像多金屬環(huán)境對(duì)射頻信號(hào)反射、散射導(dǎo)致信號(hào)的變形、冰凍液體血液對(duì)射頻信號(hào)的干擾、低溫環(huán)境電子器件的性能衰減等因素的影響，導(dǎo)致單純依靠一種方式完成整個(gè)冷庫（約1 萬袋）的盤存，會(huì)存在盤點(diǎn)不全的問題。盤庫時(shí)兩種方式配合，相互補(bǔ)充，可以保證盤存的數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性。

RFID 智慧血站建設(shè)已步入快車道，不久的將來，基于全新一代網(wǎng)絡(luò)信息化技術(shù)的智慧血液管理，必將為實(shí)現(xiàn)全社會(huì)血液資源共享和價(jià)值最大化，為大眾用血安全、醫(yī)療健康提供可靠保障。