重慶市血庫智能化管理系統建設研究

傅 奇,駱展鵬

(重慶市血液中心供血科,重慶 400015)

采供血機構作為保障臨床用血和應對緊急公共事件的核心環節,其采供血能力、血液質量和用血安全等方面備受關注[1-2]。血庫作為采供血鏈條中的后端關鍵環節,承擔著血液出入庫管理、隔離放行、貼簽包裝、儲存與發放等重要任務[3]。血庫工作過程中,發生任何質量事件都會直接威脅到用血者的生命安全。因此,如何有效避免差錯發生,保證血液制劑安全,保障區域內血液供應,及時對血液調配作出反應,全面了解區域內血液供應情況,是血庫工作不斷深入研究和創新的重點[4-5]。

1 重慶市血庫智能化管理系統發展現狀

重慶市轄區范圍內共有18家采供血機構,其人員、技術、設備及管理水平參差不齊[6]。通過調查研究發現,雖然各家血站均已采用血液信息化管理系統對采供血過程進行信息化管理,但功能較單一,血庫管理系統模塊僅局限于出入庫管理,無法實現血庫的智能化操作和管理。血液貼簽包裝、血液儲存及分揀、醫院訂單核對及發放等過程以手工操作為主,長期存在過程無法追溯、工作效率低下等問題;血液出入庫采用條形碼掃描技術,仍處于基礎水平,無法進行批量核對登記;轄區內各家血站血庫數據相互獨立,無法實現實時共享和交互,增加了區域內血液調配難度,會對重慶市范圍內緊急公共事件應急響應能力造成影響。目前,國內發達地區血站充分應用全自動化設備、無線射頻識別(radio frequency identification,RFID)技術、智能云平臺、物聯網等先進技術,逐步建立起血庫與血站內各科室、血庫與醫院、血庫與衛生行政管理部門相連接的全方位智能化血庫管理系統[7-9]。新系統處理任務速度更快,操作精確度更高[10]。相比之下,重慶市采供血機構血庫智能化管理水平較低下,設備較落后,已成為制約本市采供血事業發展的瓶頸。因此,迫切需要建立與重慶市采供血事業發展相適應的智能化血庫管理系統,讓血液制劑所經歷的全過程均被識別記錄,實現系統全程監控,實時追蹤,讓血液管理全程“智能化”[11],進一步提升轄區范圍內各級血站血液質量安全水平及區域內血液制劑協調保障能力。

2 重慶市血庫智能化管理系統建設總體構想

2.1 總體架構

血庫智能化管理系統分為硬件和軟件兩個部分,主體架構見圖1。硬件方面整合RFID電子標簽、讀寫設備(RFID電子標簽續寫設備)、溫度實時監控設備,將其接入血站射頻識別信息管理系統,實現關鍵數據自動采集。軟件方面主要利用現有重慶市血液信息化聯網平臺、采供血業務系統,加入RFID技術、智能云平臺、物聯網等先進信息技術。通過硬件和軟件相結合,完善血液智能檢索、自動批量出入庫、自動盤存、數據動態實時交互與共享等功能,進一步實現血庫與血站內部各科室、血庫與醫院、血庫與衛生行政部門之間的數據共享。此外,通過智能云計算逐步建立重慶市血液保障體系大數據庫。

圖1 血庫智能化管理系統主體架構

2.2 建設目標及內容

2.2.1血袋標識系統更新迭代

以RFID芯片作為血液制劑唯一標識,替代原有的條形碼標識,滿足血站技術操作規程中的標簽要求,RFID電子標簽應可根據使用需求制訂操作距離和范圍,具備標識和保存信息的功能,并兼顧穩定性和安全性。

2.2.2整合自動化設備

全自動貼簽包裝系統負責完成血袋從隔離放行到貼簽包裝全自動化;全自動分揀儲存系統完成血袋自動出入庫,確保血液制劑按血型、有效期、規格、保存條件等要素,分類儲存于相應冷藏庫或冷凍庫;全自動分揀發放系統則依據醫院訂單,結合“先進先出”原則,將血庫中的血液制劑分類篩選,完成出庫、打包,并通過自動化物流系統送至發血窗口;自動溫控系統實時監測和記錄血液制劑保存溫度,當溫度超限,立即啟動聲光報警。此外,所有操作過程均自動記錄,確保過程的完整性和可追溯性[12]。RFID讀寫設備主要分為便攜式和固定式,便攜式讀寫設備靈活且方便攜帶,多用于移動場景,例如血站出庫至醫院,醫院出庫至使用科室;固定式讀寫設備實現自動感知,多用于固定場景,如血庫和醫院血液庫存管理。

2.2.3數據實時共享和交互

通過互聯網,將智能化血庫管理系統與各血站主業務系統連接,滿足血站內部對在庫血液制品的統計管理和數據檢索查詢分析功能需求,從而指導采血和制備科室制訂工作計劃。血站主業務系統再與醫院輸血科系統連接,滿足臨床用血醫院網上預約,并實時掌握訂單完成情況。與衛生行政管理部門系統連接,衛生行政管理部門可動態掌握全市各級血站、各類血液制劑庫存情況,根據需要進行全市內血液調配[13-14]。通過智能云計算分析血站歷年血液供應數據和醫院用血數據,為衛生行政管理部門提供采供血工作決策的數據支持,為臨床醫院制訂精準的用血計劃提供依據[15-16]。

3 血庫智能化管理系統主要功能平臺

血液發放管理功能需求可劃分為智能設備控制平臺、自動貼標包裝系統,智能化血庫系統,醫院血庫監管系統,智能云計算系統,容災備份與恢復系統,冷鏈監控系統等,見圖2。

圖2 智慧化血庫功能平臺結構圖

3.1 智能設備控制平臺

智能設備控制平臺主要包括監控屏幕和可視化配置,可實現對各硬件設備的管理,包括設備接入設置、設備狀態監控、庫存統計分析、血液制劑出入庫,記錄并分析實時出入庫情況。

3.2 自動貼標包裝系統

自動貼標包裝系統使用RFID智能芯片,實現對血液制品的貼標和包裝流程全過程的控制和記錄。RFID電子標簽是由天線、芯片封裝組成,附著在目標物體上對目標對象進行信息標識,通過天線與電子標簽進行無線通信,實現對電子標簽內存儲數據的讀出或寫入操作,以此來實現自動批量識別。

3.3 智能化血庫系統

智能化血庫系統主要實現血液制劑出、入指定庫位和儲存,與血站主業務系統聯網,對血液儲存狀態進行跟蹤,實時盤點血液庫存,了解血液庫存信息,做到血液制劑“先進先出”原則,對流向實時監管,實現高效服務和調度。在出、入庫量相同的情況下,智能化血庫無RFID芯片的出、入庫時間高于手工操作和有RFID芯片(P<0.05),這是由于無RFID芯片的設備智能化機械臂在接收指令后做出反應的速度和精細化程度低于人工手動操作和有RFID的設備。有RFID芯片出、入庫時間低于和手工操作(P<0.05),可見智能化儲血設備加上RFID標簽后,既可以實現批量讀取數據,又能精準鎖定血袋,操作時間短且穩定,能有效節約人力、物力及時間成本,見表1。智能化血液管理系統實現血液制品儲存和發放全過程的控制和記錄。RFID芯片掃碼[17-20],機械手臂等設備操控血液放入儲血設備指定筐位,自動記錄儲筐號和筐位,可實現血液制品出入庫精準定位,精細化庫存管理,全流程智能化。

表1 智能化血庫與手工操作各項目耗時比較比較

3.4 醫院血庫監管系統

將RFID設備、血站目前信息管理系統和醫院輸血科管理系統對接,可實現血液制劑運輸全過程追溯,庫存信息實時分享查詢,網上平臺及時預約,保障急重癥患者用血及時性,特殊病例用血精準性,在應對各種應急事件中能起到快速調劑作用[21-22]。

3.5 智能云計算系統

智能云計算系統采集數據,并將采集到的結構化、非結構化和半結構化數據通過無線通信的方式輸送到分布式存儲平臺。對分布式存儲平臺的數據進行初步分析處理,得到多個子數據。根據每個子數據請求分布式存儲平臺計算資源數據的活動觸發事件,確定每個子數據觸發事件集的大數據操作信息,接收大數據操作信息進行二次分析后可獲得多個校核數據,見圖3。

圖3 智能云計算平臺

3.6 容災備份與恢復系統

為保證應用系統數據的安全,從利于管理備份和恢復的角度考慮,制訂數據分組和存儲介質對應策略,將數據分門別類放在不同編號的存儲介質上并建立存取權限。建立的介質包括數據庫介質、文件介質、系統介質和備份介質,見圖4。

圖4 容災備份與恢復系統

4 小結與展望

血庫智能化管理系統綜合應用自動化設備、信息化技術對血庫進行管理,是血庫提升管理能力、加強血液實時監測的重要保障。隨著智能化管理系統的應用,采供血全過程運行穩定可控,全程可追溯。一方面,血庫目前使用信息管理系統即可搭建智能化平臺,節約開發成本。實施后可在運行過程中大幅度減少交接過程,節約工作時間,提高工作效率,節約人力成本,保障血液質量安全。另一方面,可實現血液制劑全流域擴展和全空間管理,信息系統可實現對血液采集、制備、校驗、存儲及運輸全過程管理,與醫院輸血科庫存管理系統對接,還能與設備資產管理系統、耗材物資管理系統對接,實現衛生行政管理部門-血站-醫院的分級管理和信息共享,提升應急情況下血液保障能力,打破“信息孤島”,提升血液管理和保障能力。