基于物联网的临床用血管理平台研究

安美君，王淑

1.上海健康医学院(上海， 200093)

2.上海市儿童医院(上海， 200040)



基于物联网的临床用血管理平台研究

安美君1，王淑2

1.上海健康医学院(上海， 200093)

2.上海市儿童医院(上海， 200040)

【摘要】该文依据医院临床用血流程需求， 讨论了临床用血申请和全过程数字化用血管理系统的设计思想， 结合物联网技术， 提出该管理平台的实现方案。通过关键点信息检查， 确保用血过程按照设定路径进行， 为使系统灵活适应多种用户， 设定了平台组成模块和调用方式。医院应用表明， 该平台在用血安全管理方面效果明显。

【关键字】物联网； 临床用血管理； RFID

0引言

随着计算机网络技术、 物联网技术的飞速发展， 医院的输血科(血库)都已实现了计算机联网管理， 多种信息采集技术已在输血科内部的日常工作中得到应用， 形成了基本的输血科内使用的管理系统。该类管理系统可以协助输血科快速、 准确地完成备血出入库、 患者血型检查、 配血、 发血等工作， 有效地辅助完成了医院输血科用血安全问题。但随着医疗信息安全管理的进一步需求， 临床用血量的急速增加， 对用血的安全、 高效、 科学、 合理等方面提出了更高的要求， 现有的输血科管理系统已无法满足要求[1]， 特别是在输血科外部的用血流程管理上， 如临床输血申请单、 临床患者血液输注跟踪方面， 没有实现有效的信息化应用管理， 导致在临床用血申请流程电子化、 输血全程电子化及用血全过程信息监控上， 存在信息化的信息死角。为了规范输血相关业务的工作流程、 保证用血安全， 从2012年开始， 进行基于物联网的临床用血管理系统研究， 利用计算机网络技术、 RFID技术、 条码技术、 移动PAD等设备， 实现从用血申请到用血情况反馈的全过程管理[2-3]， 研究开发了基于物联网的“临床用血智能平台”软件。

该软件平台主要包含“临床输血申请电子化应用”和“临床用血流程数字化管理”两大部分， 实现从血源、 存储、 申请、 采血、 检验、 成分、 出库的全流程条码化、 RFID标签管理， 临床输血工作借助该平台软件， 达到了节省人力， 简化操作， 方便输血质量管理和临床输血前核对， 提高临床输血安全性， 为患者输血安全加上了一道防火墙。并以此临床用血智能平台为载体， 验证基于物联网的临床用血安全管理方法的可行性、 适用性， 并进一步研究医疗机构临床用血管理流程的数字信息化模式的标准化应用的推广工作。

1用血管理平台应用物联网解决方案

临床用血管理平台由三层结构组成[4]， 其结构如图1所示。底层为物理设备层， 包括信息获取设备及相应传感器， 将被管理对象的各项属性量化， 转化成可被计算机处理的信息； 中间层为网络层， 在本系统中直接利用医院现有网络， 传输数据到中心数据库， 也实现各终端设备交互通信； 上层为应用层， 涉及各种信息处理， 实现本管理系统的具体功能。

图1临床用血管理平台组成结构

Fig.1Clinical use of blood management system structure

目前多数医院都使用条形码技术实现临床用血全程管理， 每个血袋有两到三个一维条码(UCC/EAN-128)标示其基本信息， 但使用条码仍存在一些问题， 如需要人工盘点， 效率低且容易出现错误； 一维条形码表达的信息相对较少， 在血袋流转过程中很难再增加信息； 条形码标签本身容易被污损等缺点。在本系统涉及的物联网设备层， 采用RFID电子标签技术， 其电子标签芯片能存储1 kB的数据， 可以进行多次写入数据操作。按照临床用血流程， 粘贴有RFID标签的血袋可沿着规定的路径流转， 我们把血袋交接或进行操作处称为关键节点； 在当前节点任务开始前读取RFID标签信息， 验证前面工作是否已按照规定流程执行， 然后继续在RFID标签上写入本次任务相关信息， 为下一节点验证提供数据。

在与受血者交互的所有活动中， 我们应用RFID腕带技术实现受血者身份确认、 身份验证和身份核对， 采用移动设备完成RFID信息读取和验证。基于此方案的临床用血管理平台[5-9]有两条监控路线： (1)物——血制品， 给每一袋血液制品一个唯一RFID电子标签， 可通过血制品信息追溯到它的配送医疗机构情况、 存储情况、 血袋交叉配血情况、 发血情况、 受血者情况等； (2)人——受血患者， 给每位受血者一个唯一的RFID电子标签， 可通过受血患者信息追溯到输血用血反应、 受血者标本检验情况、 所用的血袋信息、 血袋来源等。

通过上述两条线， 最终将血站中心、 医疗机构输血科、 临床用血科室三个独立管理的机构进行了有效的信息互联与智能化管理， 以实现血液制品管理、 临床用血管理， 从而实现全流程闭环信息记录和全流程数据跟踪与闭环信息化管理， 最终形成一套有效的临床用血安全管理数字化智能平台。监控线路及技术示意图如图2所示。

图2基于物联网的临床用血系统解决方案

Fig.2Clinical use of blood system solutions

based on the internet of things

本用血管理系统即提供给临床医生使用， 亦提供给护士使用， 还需要提供给血库管理工作人员使用， 每个岗位所需的功能与要求不一样。在临床用血管理系统应用层， 为实现按需配置系统功能， 对系统进行功能划分， 每个模块由一个或多个动态链接库组成， 动态菜单可与相应库挂接， 通过为医生、 护士和血库管理人员配置不同菜单和动态库， 实现相应功能。在动态链接库的开发过程中， 建立统一的数据字典， 即方便动态库之间交互通讯， 也容易实现与其它管理系统(HIS、 LIS)的接口通讯。

2管理平台实现

2.1医院临床用血流程

经过调研， 目前二、 三级医院用血流程[10-11]是： (1) 医生工作站开具输血、 备血申请单， 血型检查电子申请书； (2) 上级医生或主任对电子申请单患者用血量进行审核； (3) 临床护士工作站执行输血、 备血申请单与血型检查申请单； (4) 完成标本采集和条码绑定； (5) 患者签署知情同意书； (6) 临床护士完成标本运送； (7) 输血科核对申请单信息和标本信息， 并完成标本接收； (8) 对标本进行交叉配血和血型鉴定； (9) 上级技师完成对血型鉴定结果的审核、 发布； (10) 临床可实现对血型报告调阅； (11) 输血科完成血袋的发放， 临床核对血袋信息， 完成患者输血流程； (13) 临床完成患者输血评价和输血后不良反应记录； (14) 输血科可对临床用血评价和不良反应记录信息进行查阅。

在本系统的“临床输血申请电子化应用”模块部分实现上述功能。该流程涉及医生工作站、 护士工作站、 血库管理和患者等多个角色， 与该流程对应的角色——任务图如图3所示(任务序号从上到下递增)。

图3临床用血角色任务关系图

Fig.3Role and task diagram in clinical blood use

2.2临床用血管理平台实现

临床用血管理平台主要包括二部分功能： ①实现患者的输血， 确保整个过程正确执行， 所有动作被监控； ②实现医院要求的日常管理功能， 汇总、 统计用血情况、 收费等数据。在本系统中， 考虑到该功能的通用需求及各种数据集中保存在数据库中， 设计“临床用血流程数字化管理”功能模块， 集中实现管理功能， 以动态链接库形式发布， 各工作站可以按需挂接相应库， 满足医生、 护士工作站及血库工作站添加统计、 汇总任务。

为提高开发效率， 结合临床医生、 护士和血库医技人员工作需求， 本管理系统设计了通用和专用处理模块。条形码生成、 显示和打印输出， RFID标签读写， 报告生成和输出， 患者基本信息的读取等模块均设计成通用处理模块； 临床用血申请， 血样采集、 检查， 血袋出入库管理等模块设计成专用处理模块， 供特定用户调用。

所有数据集中存储， 数据库采用SQL Server 2010。为保证快速有效部署数据库， 本系统把所有表及视图的创建过程编写成一个SQL文件， 在数据库中执行此文件， 就可生成管理系统所需的数据库， 避免数据库的导入导出操作， 减轻系统安装维护人员工作压力。

本系统采用微软公司的条形码控件MSBCODE9.OCX实现条码的生成和显示， 条形码不能进行信息加密。RFID标签可以在特定的扇区保存密码信息， 本系统在RFID读写模块中实现数据的加密读写操作， 确保血袋信息的安全。在血袋流转过程中， RFID标签存储前面每个节点的信息， 当它到达某个节点时， 可读取该血袋RFID的全部信息， 检查它的路径是否与规定路径相符， 保证前面操作过程正确， 没有出现跨步骤执行的情况， 确保了用户的用血安全。

受血者的基本信息都保存在HIS中， 血样的检查结果可从LIS系统中获取， 本系统设计了专门的接口， 实现与HIS、 LIS系统的双向通讯， 确保基本信息共享。

3结语

临床用血管理是一项不允许出错的工作。随着物联网技术的高速发展， 临床用血管理系统亦向安全、 高效、 全过程监控方面发展。本系统采用物联网技术， 应用RFID标签、 患者腕带及相应读写设备， SQL Server数据库和面向对象的开发语言， 编写了一套管理系统软件， 实现临床用血全过程管理， 医院临床应用证明， 血库通过RFID标签和相应读取设备， 可以自动实现血液库存信息的统计和报告， 护士在确认患者身份、 采集血液样本时可以实现多重验证和采样信息存储， 检验科室在血样检测配型时亦可先验证、 再检测、 再增加检测信息， 发血、 输血及受血者输血反应信息反馈等过程也必须遵照信息验证、 节点流程确认的步骤进行， 在确保用血安全、 规范用血流程方面有较好的促进作用。

参考文献

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[11] 何卫，滕龙，周闽辉.临床输血费用管理新模式的研发及应用[J].浙江临床医学，2013，15(6)：933-934.

Clinical Use of Blood Management System

Study Based on the Internet of Things

AN Meijun1, WANG Shu2

1. Shanghai University of Medicine & Health Sciences(Shanghai， 200093)

2. Shanghai Children's Hospital(Shanghai， 200040)

【Abstract】According to the flow of hospital clinical blood use, this paper discussed the application and the design idea of the whole process of digital management system in clinical blood use. It puts forward the implementation scheme of platform management by using internet technologies. The check of key point ensures that the flow of clinical blood is used in accordance with the prescribed path. In order to make the system flexible to adapt to a variety of users, it sets up a platform to form a module and calling mode. The hospital application shows that it is an efficient tool of blood use safety management.

【Key words】internet of things, clinical use of blood management, RFID

收稿日期：(2015-09-25)

【中图分类号】TP315

【文献标志码】A

文章编号：1674-1242(2015)04-0210-04

作者简介：安美君，E-mail:hngdamj@163.com

基金项目：上海市教委基金(YZ146)

doi:10.3969/j.issn.1674-1242.2015.04.005