智能取血设备的设计与应用*

—— 王国安 刘丰海 张 韬 宋文杰 范方志 程 聪

近年来，我国输血安全与管理工作的重心已经由血站采供血管理向医院临床输血管理转移[1]。目前，输血科医护人员收到取血申请后，需要在冰箱中人工查找指定血袋，不仅工作量大，存在漏取、错取风险，而且整个取血过程繁琐，耗时长(约20 min)，不能满足临床紧急用血需求。为此，本研究以射频识别技术与物联网技术[2]为基础，研发了无人值守智能取血设备，可自动完成身份验证，实现自助取血，提高取血效率。

1 设备构造

无人值守智能取血设备包括箱体以及支撑架和控制器。支撑架上有多个呈阵列排布的存储通道，存储通道中设置可滑动抽屉，支撑架上设置与抽屉对应的电子锁。支撑架位于存储通道的后端，设置有安装盒，安装盒中设置锁控板，与控制器连接，电子锁设置在安装盒上。安装盒上设置有指示灯。箱体上设置门体，门体或箱体上设置门锁。

2 设备功能

无人值守智能取血设备主要包括信息采集模块和身份识别模块：信息采集模块用于采集血袋信息并触发控制器，将其中一空载抽屉解锁，将血袋存储在对应抽屉中，控制器同时记录存储血袋的抽屉位置；身份识别模块用于识别取血人员的身份信息，并在识别通过后触发控制器，解锁对应抽屉。

信息采集模块为扫码器，用于扫描血袋上的二维码或条形码；或者为RFID读写器，用于读取血袋上的电子标签。身份识别模块为指纹识别传感器、虹膜识别传感器和/或NFC打卡器。

2.1 信息采集

在将血袋存储到无人值守智能取血设备的过程中，血袋先通过信息采集模块进行信息采集，包括血型、采血时间等。信息采集模块采集完血袋信息后，传输给控制器进行存储。控制器将控制某一空载的抽屉所对应的电子锁解锁，操作人员将血袋放入指定解锁抽屉中。例如：一袋当年1月1日采集的A型血袋存放过程中，控制器解锁位于3层6列的抽屉，将对应记录该A型血，同时记录存放时间和存血人员信息。

2.2 身份识别

用血科室需要用血时，医护人员向输血科提交取血请求，输血科审核通过后将取血信息发送给无人值守智能取血设备，用血科室指定医护人员直接在无人值守智能取血设备处进行取血。具体取血过程为：身份识别模块对取血医护人员进行身份识别，控制器根据接收到的取血信息匹配医护人员身份，如成功匹配则根据取血信息中的取血类型和数量，打开一个或多个存储有对应血型的抽屉，医护人员拿取血袋。

用血科室需指定取血医护人员，事先在无人值守智能取血设备上进行用户注册，后期申请领取血袋时，该医护人员身份信息将与所对应取血请求合并为取血信息一并发送给设备。例如：手术室需要两袋A型血，由指定医护人员提交取血请求，输血科审批通过后，该人员先通过身份识别模块进行身份识别，识别通过后，控制器根据接收到的取血信息将两个存储有A型血的抽屉解锁，快速完成取血过程。

2.3 自助领/发血流程

2.3.1 血液存入(输血科操作) 无人值守智能取血设备血液存入流程见图1。

图1 无人值守智能取血设备血液存入流程

2.3.2 血液领取(取血医护人员操作) 无人值守智能取血设备血液领取流程见图2。

图2 无人值守智能取血设备血液领取流程

3 应用效果

无人值守智能取血设备自2021年7月1日启用，截至8月26日，累计发放红细胞156袋，合计284 U；血浆186袋，合计33 900 mL。经人工核查，未发生发血差错。输血科将完成交叉配血的血袋存入无人值守智能取血设备，取血人员从身份识别开始到取出血袋核查，总共耗时不足2 min。该设备可直接放置在用血科室，将血液前移到用血科室，解决了临床用血顾虑，实现了“血液零浪费、用血零等待、信息零距离”，保障了患者用血及时、安全、有效。与传统血液管理方案相比，智慧血液前移管理方案优势明显，见图3、表1。

表1 传统血液管理方案和智慧血液管理方案优劣势对比

图3 传统血液管理方案和智慧血液管理方案流程对比

4 讨论

目前,我国临床用血审批过程繁琐、耗时，难以满足临床急救用血需求。国家卫健委提出要在输血管理中持续加强“血液质量管理监控”[3]，加大血液质量安全监管力度。

无人值守智能取血设备的研发，探索出了物联网无人值守自助发血新路径，实现了医疗机构内血液资源的科学、合理、优质、高效调配，降低了临床取血风险，是积极贯彻“健康中国”战略，响应国家、省、市关于智慧血液管理要求，探索医院精细化管理的具体实践，也是在政策与科技驱动背景下向“医工结合”发展模式迈出的重要一步[4]。其具有如下特点：第一，简化了取血流程，提高了取血效率。在实际使用中，无人值守智能取血设备可直接放置在用血科室，用血科室医护人员提交取血申请并通过审核后，可直接从设备中拿取血袋，无需去输血科办理取血手续，简化了取血流程，提高了取血效率。第二，节省了运血人工成本。通过无人值守智能取血设备，将完成交叉配血后的血袋存入，为不同用血科室分配指定取血权限，实现了自助领/发血，节省了医院输血科运血人工成本。同时，在医院血库统筹调配下，可将设备作为流动储血点，保证血液资源的合理共享。

近年来，国家大力推动“互联网+医疗”新业态发展[5-7]。青岛市市立医院不断探索“互联网+医疗”的应用场景，积极打造智慧血液网示范医院，在“医工结合”发展模式上树立了典范。目前，无人值守智能取血设备共有72个仓位，最多能存放144个单位血液，可全天候保障临床用血的及时、高效，极大地保障了临床用血。每一袋发出血液在输血全链条的精准监管与实时追踪下，有效实现了医疗机构临床用血全面质量管理,提升了科学、安全、有效用血水平[8]，实现了血液的合理调配和回收，节约了医疗成本投入。

但是，无人值守智能取血设备在使用过程中，需获取血袋的详细信息、患者的配血信息、临床的取血信息等内容，以及实现血袋的效期预警、发血二次校对和自动计费等功能，必须与医院信息管理系统和输血信息管理系统进行对接，并要进行互联互通安全性验证，对医院各信息系统提供方的配合度和信息数据共享建设的要求较高。同时，本研究作为一种创新性的血液管理模式，目前在医院输血科的普及率尚不高，相关管理制度、院感消毒管理、使用场景设置标准和运行数据安全性监管等需要在实践中不断摸索。未来，随着其在医院输血科的推广，将尽快组织血液管理领域专家编写建设标准和管理规范，用于指导医院血液管理建设。