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(guó)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(guó)已提升到國(guó)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(zhǎng)期困擾血站、醫(yī)院的信息化管理難題。通過(guò)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(guò)電磁波信號(hào)實(shí)現(xiàn)從讀寫(xiě)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。基于RFID 技術(shù)構(gòu)建的智慧血站管理系統(tǒng)平臺(tái)，具有無(wú)線感知、快速交接、智能盤(pán)點(diǎn)、平臺(tái)呈現(xiàn)四大優(yōu)勢(shì)。可整合血站從血液采集、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(kù)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)盤(pán)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(chē)）回站交血，通過(guò)血液運(yùn)輸箱（塑料箱體）運(yùn)輸。無(wú)需開(kāi)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(guò)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(pán)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(wú)誤后通過(guò)流水線送入電梯輸送到二樓待檢庫(kù)接收；待檢庫(kù)流水線通過(guò)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(wú)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(guò)程中自動(dòng)記錄各制備過(guò)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(guò)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(guò)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(guò)程的溯源管理。

供血科交接流程

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

智能冷庫(kù)業(yè)務(wù)

智能冷庫(kù)業(yè)務(wù)包括自動(dòng)入庫(kù)、出庫(kù)管理，盤(pán)庫(kù)管理、單袋抓取。

單袋入庫(kù)通過(guò)AGV 小車(chē)自動(dòng)輸送成分血制品，實(shí)現(xiàn)成分血制品單袋入庫(kù)。冷庫(kù)內(nèi)部預(yù)存部分血筐（不能從冷庫(kù)拿出）。AGV 小車(chē)平臺(tái)運(yùn)輸以筐為單位的成分血，到達(dá)冷庫(kù)指定位置，將AGV小車(chē)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(kù)流水線上，血袋按順序單袋進(jìn)入冷庫(kù)入口處，冷庫(kù)內(nèi)的機(jī)械臂抓手抓取進(jìn)入冷庫(kù)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(kù)時(shí)從貨架取空筐放在機(jī)械臂上，運(yùn)行到入庫(kù)處等待裝貨。在入庫(kù)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(xiě)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(kù)單袋出庫(kù)的血袋可實(shí)現(xiàn)指定編號(hào)抓取；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(pán)點(diǎn)血筐內(nèi)的血袋信息完成出庫(kù)，系統(tǒng)自動(dòng)更新庫(kù)存數(shù)據(jù)。

整筐入庫(kù)AGV 小車(chē)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(kù)內(nèi)部的機(jī)械臂上，完成冷庫(kù)外整筐入庫(kù)。冷庫(kù)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(kù)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(kù)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(wú)法準(zhǔn)確識(shí)別單袋血在筐的哪個(gè)格子里，因此無(wú)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(kù)的自動(dòng)出入庫(kù)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(kù)位信息，形成庫(kù)位坐標(biāo)、筐標(biāo)、血袋的關(guān)聯(lián)關(guān)系。

整筐出庫(kù)整筐出庫(kù)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(kù)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(kù)，記錄出庫(kù)的庫(kù)位坐標(biāo)、血筐、血袋數(shù)據(jù)。

盤(pán)庫(kù)

在一定時(shí)間內(nèi)完成庫(kù)內(nèi)血液制品的盤(pán)點(diǎn)，記錄盤(pán)存信息并出具盤(pán)庫(kù)報(bào)表。自動(dòng)化盤(pán)庫(kù)是指通過(guò)系統(tǒng)軟件可以自定義盤(pán)庫(kù)模型，設(shè)置盤(pán)庫(kù)啟動(dòng)時(shí)間，一鍵自動(dòng)完成盤(pán)庫(kù)。

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

移動(dòng)式盤(pán)庫(kù)設(shè)備內(nèi)置讀寫(xiě)器、天線、電源、WIFI 等模塊，冷庫(kù)內(nèi)安裝無(wú)線AP,通過(guò)無(wú)線通訊方式，控制移動(dòng)式盤(pán)庫(kù)設(shè)備工作。設(shè)備放在冷庫(kù)內(nèi)部的機(jī)械臂上，設(shè)置機(jī)械臂的盤(pán)庫(kù)路徑，在一定時(shí)間內(nèi)完成庫(kù)存的盤(pán)點(diǎn)。

預(yù)埋式盤(pán)庫(kù)需將天線預(yù)先安裝冷庫(kù)內(nèi)，盤(pán)庫(kù)時(shí)通過(guò)預(yù)埋天線完成冷庫(kù)內(nèi)的血袋盤(pán)存。冰凍血漿冷庫(kù)的溫度在-30℃，預(yù)埋式天線需要耐低溫，且長(zhǎng)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(kù)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(kù)（約1 萬(wàn)袋）的盤(pán)存，會(huì)存在盤(pán)點(diǎn)不全的問(wèn)題。盤(pán)庫(kù)時(shí)兩種方式配合，相互補(bǔ)充，可以保證盤(pán)存的數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性。

RFID 智慧血站建設(shè)已步入快車(chē)道，不久的將來(lái)，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。