智能取血設備的設計與應用*

—— 王國安 劉豐海 張 韜 宋文杰 范方志 程 聰

近年來，我國輸血安全與管理工作的重心已經由血站采供血管理向醫院臨床輸血管理轉移[1]。目前，輸血科醫護人員收到取血申請后，需要在冰箱中人工查找指定血袋，不僅工作量大，存在漏取、錯取風險，而且整個取血過程繁瑣，耗時長(約20 min)，不能滿足臨床緊急用血需求。為此，本研究以射頻識別技術與物聯網技術[2]為基礎，研發了無人值守智能取血設備，可自動完成身份驗證，實現自助取血，提高取血效率。

1 設備構造

無人值守智能取血設備包括箱體以及支撐架和控制器。支撐架上有多個呈陣列排布的存儲通道，存儲通道中設置可滑動抽屜，支撐架上設置與抽屜對應的電子鎖。支撐架位于存儲通道的后端，設置有安裝盒，安裝盒中設置鎖控板，與控制器連接，電子鎖設置在安裝盒上。安裝盒上設置有指示燈。箱體上設置門體，門體或箱體上設置門鎖。

2 設備功能

無人值守智能取血設備主要包括信息采集模塊和身份識別模塊：信息采集模塊用于采集血袋信息并觸發控制器，將其中一空載抽屜解鎖，將血袋存儲在對應抽屜中，控制器同時記錄存儲血袋的抽屜位置；身份識別模塊用于識別取血人員的身份信息，并在識別通過后觸發控制器，解鎖對應抽屜。

信息采集模塊為掃碼器，用于掃描血袋上的二維碼或條形碼；或者為RFID讀寫器，用于讀取血袋上的電子標簽。身份識別模塊為指紋識別傳感器、虹膜識別傳感器和/或NFC打卡器。

2.1 信息采集

在將血袋存儲到無人值守智能取血設備的過程中，血袋先通過信息采集模塊進行信息采集，包括血型、采血時間等。信息采集模塊采集完血袋信息后，傳輸給控制器進行存儲。控制器將控制某一空載的抽屜所對應的電子鎖解鎖，操作人員將血袋放入指定解鎖抽屜中。例如：一袋當年1月1日采集的A型血袋存放過程中，控制器解鎖位于3層6列的抽屜，將對應記錄該A型血，同時記錄存放時間和存血人員信息。

2.2 身份識別

用血科室需要用血時，醫護人員向輸血科提交取血請求，輸血科審核通過后將取血信息發送給無人值守智能取血設備，用血科室指定醫護人員直接在無人值守智能取血設備處進行取血。具體取血過程為：身份識別模塊對取血醫護人員進行身份識別，控制器根據接收到的取血信息匹配醫護人員身份，如成功匹配則根據取血信息中的取血類型和數量，打開一個或多個存儲有對應血型的抽屜，醫護人員拿取血袋。

用血科室需指定取血醫護人員，事先在無人值守智能取血設備上進行用戶注冊，后期申請領取血袋時，該醫護人員身份信息將與所對應取血請求合并為取血信息一并發送給設備。例如：手術室需要兩袋A型血，由指定醫護人員提交取血請求，輸血科審批通過后，該人員先通過身份識別模塊進行身份識別，識別通過后，控制器根據接收到的取血信息將兩個存儲有A型血的抽屜解鎖，快速完成取血過程。

2.3 自助領/發血流程

2.3.1 血液存入(輸血科操作) 無人值守智能取血設備血液存入流程見圖1。

圖1 無人值守智能取血設備血液存入流程

2.3.2 血液領取(取血醫護人員操作) 無人值守智能取血設備血液領取流程見圖2。

圖2 無人值守智能取血設備血液領取流程

3 應用效果

無人值守智能取血設備自2021年7月1日啟用，截至8月26日，累計發放紅細胞156袋，合計284 U；血漿186袋，合計33 900 mL。經人工核查，未發生發血差錯。輸血科將完成交叉配血的血袋存入無人值守智能取血設備，取血人員從身份識別開始到取出血袋核查，總共耗時不足2 min。該設備可直接放置在用血科室，將血液前移到用血科室，解決了臨床用血顧慮，實現了“血液零浪費、用血零等待、信息零距離”，保障了患者用血及時、安全、有效。與傳統血液管理方案相比，智慧血液前移管理方案優勢明顯，見圖3、表1。

表1 傳統血液管理方案和智慧血液管理方案優劣勢對比

圖3 傳統血液管理方案和智慧血液管理方案流程對比

4 討論

目前,我國臨床用血審批過程繁瑣、耗時，難以滿足臨床急救用血需求。國家衛健委提出要在輸血管理中持續加強“血液質量管理監控”[3]，加大血液質量安全監管力度。

無人值守智能取血設備的研發，探索出了物聯網無人值守自助發血新路徑，實現了醫療機構內血液資源的科學、合理、優質、高效調配，降低了臨床取血風險，是積極貫徹“健康中國”戰略，響應國家、省、市關于智慧血液管理要求，探索醫院精細化管理的具體實踐，也是在政策與科技驅動背景下向“醫工結合”發展模式邁出的重要一步[4]。其具有如下特點：第一，簡化了取血流程，提高了取血效率。在實際使用中，無人值守智能取血設備可直接放置在用血科室，用血科室醫護人員提交取血申請并通過審核后，可直接從設備中拿取血袋，無需去輸血科辦理取血手續，簡化了取血流程，提高了取血效率。第二，節省了運血人工成本。通過無人值守智能取血設備，將完成交叉配血后的血袋存入，為不同用血科室分配指定取血權限，實現了自助領/發血，節省了醫院輸血科運血人工成本。同時，在醫院血庫統籌調配下，可將設備作為流動儲血點，保證血液資源的合理共享。

近年來，國家大力推動“互聯網+醫療”新業態發展[5-7]。青島市市立醫院不斷探索“互聯網+醫療”的應用場景，積極打造智慧血液網示范醫院，在“醫工結合”發展模式上樹立了典范。目前，無人值守智能取血設備共有72個倉位，最多能存放144個單位血液，可全天候保障臨床用血的及時、高效，極大地保障了臨床用血。每一袋發出血液在輸血全鏈條的精準監管與實時追蹤下，有效實現了醫療機構臨床用血全面質量管理,提升了科學、安全、有效用血水平[8]，實現了血液的合理調配和回收，節約了醫療成本投入。

但是，無人值守智能取血設備在使用過程中，需獲取血袋的詳細信息、患者的配血信息、臨床的取血信息等內容，以及實現血袋的效期預警、發血二次校對和自動計費等功能，必須與醫院信息管理系統和輸血信息管理系統進行對接，并要進行互聯互通安全性驗證，對醫院各信息系統提供方的配合度和信息數據共享建設的要求較高。同時，本研究作為一種創新性的血液管理模式，目前在醫院輸血科的普及率尚不高，相關管理制度、院感消毒管理、使用場景設置標準和運行數據安全性監管等需要在實踐中不斷摸索。未來，隨著其在醫院輸血科的推廣，將盡快組織血液管理領域專家編寫建設標準和管理規范，用于指導醫院血液管理建設。