Toepassing van RFID-sensortags in het beheer van de bloedkwaliteitscontrole

Haalbaarheid van RFID-fusiesensortechnologie voor bloedbeheer

Het algemene proces van bloedbeheer is: registratie van bloeddonatie, inspectie, testen van bloedmonsters, bloedafname, bloedbank, beheer in de bank (componentverwerking, enz.), bloedlevering, bloedbank-Ziekenhuis voor gebruik door de patiënt (of verwerkt tot andere bloedproducten). Dit proces omvat vaak een grote hoeveelheid data-informatie, waaronder informatie over de bloeddonor, bloedgroep, tijd van bloedafname, locatie, behandelaar, enz. Een grote hoeveelheid informatie brengt bepaalde moeilijkheden met zich mee voor het beheer van bloed. Bovendien is bloed een zeer bederfelijke substantie. Als de omgevingsomstandigheden niet geschikt zijn, zal de kwaliteit van het bloed worden vernietigd. Daarom zal de kwaliteit van het bloed worden beïnvloed tijdens opslag en tranSport. Realtime monitoring is ook van cruciaal belang. RFID en sensortechnologie zijn opkomende technologieën die de bovenstaande problemen kunnen oplossen en bloedbeheer effectief kunnen ondersteunen.

RFID-technologie kan elke zak bloed voorzien van zijn eigen unieke identiteit en bijbehorende informatie opslaan. Deze informatie is verbonden met de backend-database. Daarom kan het RFID-systeem, ongeacht of het bloed zich op het bloedafnamepunt, het overdrachtspunt van de bloedbank of het ziekenhuis bevindt, gedurende het hele proces worden bewaakt en kan de informatie van het bloed op elk mobilisatiepunt op elk moment worden gevolgd. Vroeger was bloed tijdrovend en arbeidsintensief en was handmatige informatieverificatie vereist vóór gebruik. Met behulp van RFID-technologie kunnen gegevens in grote hoeveelheden in realtime worden verzameld, verzonden, geverifieerd en bijgewerkt zonder nauwkeurige positionering, waardoor de levering van bloed wordt versneld. Bibliotheekidentificatie voorkomt ook fouten die vaak optreden tijdens handmatige verificatie. De contactloze identificatiekenmerken van RFID kunnen er ook voor zorgen dat bloed kan worden geïdentificeerd en gedetecteerd zonder besmet te raken, waardoor de kans op bloedbesmetting wordt verkleind. Het is niet bang voor stof, vlekken, lage temperaturen, enz. en kan worden gebruikt in speciale omstandigheden waarin bloed wordt opgeslagen. Handhaaf normale werking onder omgevingsomstandigheden.

Sensingtechnologie is een venster voor het detecteren, verkrijgen en detecteren van informatie. Het kan dataverzameling, kwantificering, verwerking, fusie en transmissietoepassingen realiseren. Door de realtime monitoring en verzameling van de temperatuur van de bloedomgeving, de afdichtingsstatus en de oscillatiegraad door de sensor, en vervolgens door de tijdige verwerking en reactie van het systeem op de gedetecteerde informatie, kan de verslechtering van het bloed effectief worden vermeden en kan de kwaliteit van het bloed worden gegarandeerd.

Door RFID en sensortechnologie te integreren en RFID-sensortags te gebruiken die niet alleen de identificatie-efficiëntie kunnen verbeteren, informatietracking kunnen realiseren en de kwaliteit van items in realtime kunnen bewaken, kunnen we echt de intelligente informatisering van bloedbeheer realiseren.

Ontwerp van RFID-sensortags

RFID-sensortags bestaan voornamelijk uit microcontrole-eenheden, sensoreenheden, radiofrequentie-eenheden, communicatie-eenheden, positioneringseenheden en voedingseenheden, zoals weergegeven in Afbeelding 1.

1 microcontrole-eenheid

De microcontrole-eenheid bestaat uit een ingebed systeem, inclusief een ingebedde microprocessor, geheugen, ingebed besturingssysteem, enz. Het integreert ook watchdog, timer/teller, synchrone/asynchrone seriële interface, A/D en D/ Verschillende noodzakelijke functies en externe apparaten zoals A-converters en I/O. De belangrijkste functies die door deze eenheid worden geïmplementeerd, zijn: verantwoordelijk voor taaktoewijzing en planning van de gehele chip, gegevensintegratie en -overdracht, draadloze gegevensverificatie, gegevensanalyse, opslag en doorsturen, routeringsonderhoud van het regionale netwerk en energieverbruikbeheer van de chipvoeding. wacht.

2 Sensoreenheid

De sensoreenheid bestaat voornamelijk uit sensoren en A/D-converters. Een sensor is een apparaat of apparaat dat een bepaalde gemeten waarde kan detecteren en deze kan omzetten in een bruikbaar uitgangssignaal volgens bepaalde regels. Meestal bestaat de sensor uit een gevoelig element en een conversie-element. Het gevoelige element verzamelt de externe informatie die moet worden gedetecteerd en stuurt deze naar het conversie-element. Dit laatste voltooit de conversie van de bovenstaande fysieke grootheden in het oorspronkelijke elektrische signaal dat het systeem kan herkennen en stuurt deze door het integratiecircuit en het versterkingscircuit. Het vormgevingsproces wordt uiteindelijk door A/D omgezet in een digitaal signaal en naar de microcontrole-eenheid gestuurd voor verdere verwerking.

In acht nemendde vereisten voor omgevingsomstandigheden voor bloedopslag en -transport tellen, deze sensoreenheid omvat de functie van het testen van meerdere fysieke signalen zoals temperatuur, druk, lichtgevoeligheid en oscillatie in het bewakingsgebied.

3 RF-eenheid

De radiofrequentie-eenheid regelt de ontvangst en transmissie van radiofrequentiesignalen en selecteert en gebruikt toegangsmethoden zoals ruimteverdelingsmultiplexing, tijdverdelingsmultiplexing, frequentieverdelingsmultiplexing en codeverdelingsmultiplexing om gelijktijdige identificatie van meerdere doelen en antibotsingsmechanismen van het systeem te bereiken.

4 communicatie-eenheid

De communicatie-eenheid wordt gebruikt voor datacommunicatie, het oplossen van de selectie van de draaggolffrequentieband, de gegevensoverdrachtssnelheid, signaalmodulatie, coderingsmethode, enz. in draadloze communicatie, en het verzenden en ontvangen van gegevens tussen de chip en de lezer via de antenne, en heeft datafusie, verzoekarbitrage en routering. Selecteer functies.

5 positioneringseenheid

De positioneringseenheid realiseert de positionering van de chip zelf en de positionering van de informatieoverdrachtsrichting. Gebaseerd op draadloze transmissieprotocollen, zoals de IEEE802.15.4-standaard en het ZigBee-protocol. Het positioneringsalgoritme kan gebaseerd zijn op bereik (zoals signaalsterktebereik, tijdsverschilbereik, enz.) of niet gebaseerd op bereik (zoals centroidmethode, DV-Hop-algoritme, enz.).

6 voedingseenheid

RFID-sensortags worden onderverdeeld in passief, semi-passief en actief. Passieve tags hebben geen ingebouwde batterij in de chip nodig. Ze werken door radiofrequentie-energie te extraheren die door de lezer wordt uitgezonden. Zowel semi-passieve als actieve tags hebben interne batterijvoeding nodig om normale detectie en radiofrequentiewerking te behouden. Aangezien realtimebewaking van bloedproducten bij bloedbeheer vereist dat hun continue en normale energievoorziening wordt gewaarborgd, wordt een voedingseenheid toegevoegd en ontworpen als een semi-passieve of actieve tag [4].

In dit deel kunnen de problemen van energieverbruik en betrouwbaarheid van de transmissie worden opgelost door de ontvangst-, transmissie- en stand-bystatussen van de chip redelijk in te stellen, en kan de levensduur van de chip effectief worden verlengd.

Het introduceert voornamelijk drie aspecten: bloedinkomend en uitgaand beheer, bloedvolgbeheer en bloedkwaliteitscontrolebeheer, en wijst op de effectieve rol van RFID-fusiesensortechnologie in bloedbeheer.

1. Bloedinkomend en uitgaand beheer

(1) Bloedopslag

Het personeel plaatste de bloedzakken bij de ingang van de transportband en gaf ze in volgorde door. Een RFID-lezer werd onderaan de transportband geïnstalleerd. Toen de RFID-sensortag die aan de bloedzak was bevestigd het lees- en schrijfbereik bereikte, werd de informatie op de tag gelezen. De middleware filtert en verzendt deze naar de backend-database. Tegelijkertijd geeft het systeem de bloedgroep, het type, de specificaties en andere informatie weer op het scherm bij de uitgang van de transportband. Het personeel plaatst het bloed in aangewezen opslagladen op basis van de weergegeven inhoud.

Op basis van de gelezen bloedgroep, het type, de specificatie, de hoeveelheid, enz., identificeert het backend-systeem de vrachtvakken in de bloedbank en zoekt naar bestaande lege vrachtvakken die voldoen aan de specificaties en de hoeveelheid. Deze stap wordt voornamelijk bereikt door een RFID-tag op elke plank te plakken en de bloedgroep, het type, de specificatie, de hoeveelheid en andere informatie die het moet opslaan, te schrijven via een lezer/schrijver. Wanneer een bloedzak op deze plank wordt geplaatst Wanneer de bloedzak op de plank staat, gebruikt het personeel een handheld reader om de RFID-tag in te stellen en te schrijven. Wanneer de bloedzakken op de plank worden verzonden of verplaatst, gebruikt het personeel de handheld reader om de RFID-tag te wissen en te schrijven. , en de lezer/schrijver die bovenop de bloedbank is geïnstalleerd, leest de etiketten van elke plank volgens instructies van het systeem. Als het een plank vindt die is vrijgegeven en voldoet aan de opslagomstandigheden, wordt het systeem hiervan op de hoogte gesteld en zal het systeem het specifieke nummer weergeven op een scherm in het opslaggebied, zodat het personeel weet welk type bloed op welke planken moet worden geplaatst.

Na ontvangst van de instructies stuurt het personeel bloed van verschillende specificaties naar het aangewezen gebied voor koeling en opslag. Tegelijkertijd schrijft de lezer de opslagtijd, het opslagtype, de bloedafzender, de bloedontvanger en andere informatie van elke bloedzak in het RFID-systeem [5].

(2) Bloed uit de bank

Het systeem geeft een verzendorder uit, waarin medewerkers worden geïnstrueerd om naar het aangewezen gebied te gaan om het opgegeven type, de specificatie en de hoeveelheid bloed af te nemen. Als de hoeveelheid afgenomen bloed klein is, kan het personeel een handheld reader gebruiken om de bloedinformatie direct te lezen; als de hoeveelheid afgenomen bloed groot is, kan het personeel een transportband gebruiken om het bloed uit de bibliotheek te transporteren en de informatie te lezen. De gelezen informatie wordt naar het systeem verzonden en gecontroleerd met de backend-database. Als deze correct is, wordt de verzending toegestaan. Tijdens het uitgaande proces registreert het RFID-systeem de uitgaande tijd, de vervaldatum van het bloed en andere secundaire informatie.

De volgorde waarin bloed uit de bibliotheek wordt verzonden, wordt bepaald door het systeem nadat de informatie is gelezen en geanalyseerd. Bloed met dezelfde specificaties moet het first-in-first-out-principe volgen om het fenomeen van inventarisachterstand en verspilling van verlopen bloed te voorkomen. Bloed gemarkeerd als "te inspecteren" in de bloedbank is het verboden om de bank te verlaten om de kwaliteit van het bloed dat de bank verlaat te waarborgen.

2 Bloedtrackingbeheer

Bloedtrackingbeheer hanteert een op clusters gebaseerde hiërarchische structuur. Elke clusterkop is een gedistribueerd informatieverwerkingscentrum, dat wordt gebruikt om gegevens van elk clusterlid te verzamelen en de gegevensverwerking en -fusie te voltooien. Vervolgens worden de gegevens naar de clusterkop van de bovenste laag verzonden en in volgorde doorgegeven. Ten slotte worden alle gegevens gefilterd en na integratie worden ze naar de clusterkop op het hoogste niveau verzonden en het omgekeerde proces is het informatiequeryproces. De gegevens worden laag voor laag uitgevouwen en op een ordelijke manier gevolgd. Hier is de clusterkop op het hoogste niveau gelijk aan het nationale bloedinformatiecentrum, terwijl de op één na hoogste clusterkop gelijk is aan het bloedinformatiecentrum van elke provincie, autonome regio en gemeente, enzovoort, en de clusterleden op het laagste niveau de grassroots-bloedstations zijn. Deze hiërarchische structuur verspreidt informatie, vermijdt gecentraliseerde opslag, lost het probleem van overmatig informatievolume op en verbetert de systeembeveiliging. Informatie-uitwisseling en -overdracht worden rechtstreeks uitgevoerd tussen de kindlaag en de ouderlaag, wat query's en tracking vergemakkelijkt. De structuur wordt weergegeven in Afbeelding 2.

Het opslagproces voor bloedinformatie is als volgt: sla eerst de RFID-identificatiecode van elke zak bloed en de bijbehorende informatie op in de database van het grassroots-bloedstation, voeg vervolgens de informatie van het grassroots-bloedstation samen en combineer de identificatiecode met het effectieve IP-adres van het grassroots-bloedstation. Het adres wordt opgeslagen in de database van het lokale gemeentelijke bloedinformatiecentrum en vervolgens wordt de informatie van het gemeentelijke bloedinformatiecentrum geïntegreerd en worden de identificatiecode en het effectieve IP-adres van het gemeentelijke bloedinformatiecentrum opgeslagen in de database van het lokale provinciale bloedinformatiecentrum. Integreer ten slotte de informatie van het provinciale bloedinformatiecentrum en sla de identificatiecode en het effectieve IP-adres van het provinciale bloedinformatiecentrum op in de nationale bloedinformatiecentrumdatabase (indien nodig kunt u de identificatiecode ook combineren met het nationale bloedinformatiecentrum. Het effectieve IP-adres wordt opgeslagen in de wereldwijde bloedinformatiecentrumdatabase voor wereldwijde bloedinformatie-interconnectie) [6-7].

Het trackingproces van bloedinformatie is: op basis van de RFID-identificatiecode, zoek eerst de provincie-informatie van de zak bloed in de National Blood Information Center-database en voer vervolgens de provinciale bloedinformatiecentrumdatabase in op basis van het gevonden IP-adres om naar de zak bloed te zoeken. Voor stadsinformatie voert u de bloedinformatiecentrumdatabase op stadsniveau in op basis van het gevonden IP-adres om het bloedstation te vinden waartoe de zak bloed behoort. Voer de bloedstationdatabase in op basis van het gevonden IP-adres. Op basis van de informatie kunt u de huidige status van de zak bloed weten. De status is of deze in het magazijn is opgeslagen, wordt gebruikt wanneer deze uit het magazijn wordt verzonden of is verslechterd en gesloopt. Als het is gebruikt, kunt u alle gebruikersinformatie verder vinden.

3 Bloedkwaliteitscontrolebeheer

Bloed is erg gevoelig voor temperatuurveranderingen. Als de omgevingstemperatuur niet geschikt is, worden de stoffen in het bloed vernietigd, wat de kwaliteit en houdbaarheid van het bloed beïnvloedt. Bloed moet ook heftige trillingen vermijden tijdens opslag, overdracht en transport. Bovendien moet de verpakking van bloed worden verzegeld. Als er bacteriële besmetting optreedtdoor punctie of andere factoren wordt het bloed weggegooid.

De RFID-sensortag die aan de bloedzak is bevestigd, bewaakt de omgeving rond de bloedzak in realtime. Op bepaalde tijdstippen meet het de fysieke signalen in de omgeving, zoals temperatuur, druk, lichtgevoeligheid en oscillatie, en registreert de meetgegevens in de tagchip. . Het systeem stelt een standaardbereik in de tag in. Zodra de huidige gemeten gegevens lager zijn dan de ondergrens van het bereik of hoger dan de bovengrens van het bereik, zendt de tag actief een radiofrequentiesignaal uit om het alarmapparaat te activeren om het personeel te waarschuwen.

Als de bloedzak wordt gealarmeerd terwijl deze in de bloedbank wordt opgeslagen, wordt op basis van het ontvangen radiofrequentiesignaal de huidige locatie van de gealarmeerde bloedzak (opslagruimte, plank, RFID-identificatiecode, enz.) weergegeven op het alarmdisplay om het personeel in staat te stellen om snel te detecteren en te verwerken; Als de bloedzak tijdens het transport moet worden gealarmeerd, kan het alarmapparaat op de transportcontainer worden geïnstalleerd om het personeel te waarschuwen met een gejank of flits. Nadat het personeel erachter komt, gebruiken ze een handheld reader om het radiofrequentiesignaal te ontvangen en het alarm te vinden op basis van de identificatiecode. Bloedzak.

Zodra het vermoeden bestaat dat het bloed bedorven of besmet is, gebruikt het personeel de reader om het label op 'te inspecteren' te zetten en mag het het magazijn niet verlaten. Bloed dat zich al op het punt van gebruik bevindt, mag niet worden gebruikt. Na het testen wordt bevestigd dat het niet kan worden gebruikt. , hogedruksterilisatie en verbranding worden uitgevoerd. Op dit moment schrijft het personeel de schrootinformatie, schrootredenen, enz. naar het systeem met de RFID-identificatiecode van de zak bloed om het volgende bloedtraceringsproces voor te bereiden.

Voor geretourneerd bloed kunnen, naast verdere handmatige tests van de bloedkwaliteit, de gegevensrecords van RFID-sensortags ook worden gebruikt om de schakels in het hele proces van bloedafname tot bloedvoorziening tot bloedafname te achterhalen en om erachter te komen wie verantwoordelijk is. De persoon of organisatie moet de redenen analyseren om te voorkomen dat soortgelijke situaties zich de volgende keer voordoen.

Bloed is niet alleen de bron van leven, maar ook een kanaal voor de verspreiding van veel ziekten. Veelvoorkomende ziekten die worden verspreid via bloedtransfusies of bloedproducten zijn onder meer: hepatitis B, hepatitis C, aids, syfilis, malaria, sepsis, enz., waarvan de meeste moeilijk te genezen zijn. Om ziekteoverdracht of medische ongelukken te voorkomen die worden veroorzaakt door onregelmatige bloedafname, chaotisch beheer van verpakt bloed of onjuiste bloedtransfusie, is het absoluut noodzakelijk om het bloedbeheer te versterken en de veiligheid van het bloedgebruik te waarborgen. Momenteel wordt de combinatie van RFID en sensortechnologie niet veel gebruikt, maar het heeft brede toepassingsmogelijkheden laten zien. Dit artikel stelt een RFID-sensortag voor die is ontworpen door deze twee technologieën te integreren, en analyseert de voordelen en haalbaarheid van het toepassen ervan op bloedbeheer.

Bloedbeheer is een werk dat geen fouten toelaat. De toepassing van RFID-sensortags maakt niet alleen het hele beheer van de toeleveringsketen zichtbaar, transparant en vrij van contaminatie, maar maakt ook realtime monitoring en onderlinge koppeling van informatie en kwaliteit mogelijk, waardoor bloed echt Het werk van managementinformatisering en medische managementinformatisering is uitgebreid tot de eindpunten en geïmplementeerd, zodat volledig geïndividualiseerde humanistische zorg kan worden gerealiseerd.