基于RFID技术及智能冷链系统实现血库前移及全流程血液监控的研究

吴敏华 蔡 葵 刘棋枫 梁慧晶 黎裕元 朱琳睿 何洁明

佛山市第一人民医院 广东佛山 528000

无线射频识别(radio frequency identification, RFID)是一种非接触式的自动识别技术，主要由读写器、无线天线以及标签组成。它通过射频信号自动地识别目标对象[1-2]，并获取目标对象的数据信息。RFID技术被普遍认为是本世纪最有前途的重要产业和应用技术之一[3]。随着RFID传感器技术的不断发展，RFID快速定位物品的功能越来越多应用在物流、生产制造、图书馆等领域。因其定位精准、抗污染和抗干扰能力强[4]，给各行业都带来极大的便利，近年来也成为医疗行业信息化建设的热点[5]。智能冷链系统由冷链监控的硬件和软件、血液转运箱和智能冰箱等设备构成，对血液从入库到输注全过程提供冷链保障并进行实时监管，是保证医院血液储存和临床安全用血的基础，也是目前医院不可或缺的重要部分[6]。

近年来，将RFID的信息采集和定位功能与医院冷链监控及输血管理系统相结合，构建无人值守自主发血平台是输血管理方向研究的热点。我国青岛[7]等地方的医院在这方面均做了积极的尝试。将血液制品前移到临床科室，同时将输血科的冷链监控管理从输血科延伸到病区，能够让临床医生、护士做到随用随取，及时用血，减少血液制品在转运路上及等待输注等离开冷链监测系统的时间，保障临床用血的安全。同时避免取多取少造成的血液资源的浪费和治疗时机的耽误。

我院输血科至2020年起着手本院“血库前移”的打造，将RFID与血袋进行逻辑绑定，并通过接口形成输血系统与智能冰箱系统信息互通，将配血完毕的血袋前移到临床的智能冰箱，临床科室护士用领血单依据患者的用血时间、用血量在智能冰箱自助取血。本研究通过智能冰箱的库存管理、取血等待时间、冷链监控等数据，分析血库前移系统在临床科室使用的可行性。

1 材料与方法

1.1 材料

1.1.1 便携式恒温转运箱 便携式恒温转运箱主要用于从输血科转运血液制品到临床科室的智能冰箱，具有制冷模块。每一台小转运箱相当于一台普通制冷冰箱，能够为转运过程中的血液提供稳定的2～6 ℃的储存环境，保证转运过程中的血液质量。

1.1.2 RFID智能血液冷藏冰箱 智能血液冷藏冰箱放置在临床科室，用于储存“前移”到临床科室的血液制品。智能冰箱集血液储存及自助发血平台于一身，设备通过将射频识别技术(RFID)用于冰箱的血液管理，实现血液精准定位，同时通过超大液晶屏及可视化血液信息管理，提供一站式发血服务。智能冰箱还拥有恒温精控系统，保证温度的均匀性和稳定性。并且支持网络连接，通过与输血科输血管理系统的对接，实现对冰箱内血液的监控，确保血液安全。

1.1.3 输血管理系统 在“血库前移”的实施中，输血管理系统用于冷链监控系统数据的收集和智能冰箱血制品的出入库管理。通过远程监测冰箱冷链的温度，保证血液的质量。同时通过库存管理，使“前移”智能冰箱与输血科内冰箱血制品相互“流通”。能保障临床用血的及时以及减少血液制品的过期报损。

1.2 方法

1.2.1 库存前移 输血科工作人员根据血液科每周平均用血量、冰箱库存情况以及中国人群Rh血型分型分布的规律[8]，每周定期进行一次血库前移操作。输血科工作人员批量将已分配好RFID码的血袋用便携式恒温转运箱运送到前移智能血液冷藏冰箱，将血袋逐一放置到冰箱的仓格中，冰箱的RFID接收器接收到血袋RFID标签后，返回位置信息到输血管理系统，完成血袋前移过程。

1.2.2 临床取血 临床护士收到领血通知后，到前移智能血液冷藏冰箱通过扫描领血单号进行取血。智能冰箱通过RFID码定位待发血的血袋，护士取出血袋，扫描血袋献血码和产品码进行出库，电脑自动打印患者信息条码和发血单。

1.2.3 冷链监控 智能血液冷藏冰箱通过特殊的风道和压缩机结构设计，保障冰箱内温度稳定且均匀。同时支持网络连接，实时将温度、湿度等数据传输至输血管理系统，实现24小时全流程的冷链监控。

1.2.4 探讨血库前移流程的可行性 完成相关硬件软件布置后，选取2022年3月—5月血液科开展“血库前移”的125例输血事件作为实验组，同时选择3—5月相同科室未使用“血库前移”的226例作为对照组。对用血流程进行比较，探讨“血库前移”在临床应用中的可行性。“血库前移”具体操作流程见图1。

图1 血库前移、出库、返库流程图

2 结果

2.1 血库前移的整体情况

从2022年3月—5月在血液科试开展“血库前移”。目前我院血液科共有病床80张，在此期间共有297.5 U红细胞前移至临床科室。病房从前移智能冰箱中共使用红细胞245.5 U，占血液科红细胞用血量的41.6%。

2.2 血库前移数量的选择

血液科去年全年平均每周用血59 U，其中A型14.2 U，B型17.55 U，O型25.0 U，AB型2.3 U。3～5月期间A型平均每周前移7.25 U，B型7.8 U，O型12.9 U，AB型1.8 U。具体每周各型红细胞前移的总量见图2，前移红细胞各Rh血型分型比例见表1。

表1 前移红细胞各Rh血型分型比例

图2 前移至血液科的各型红细胞数量

2.3 血库前移返库的时机和数量

智能冰箱红细胞保存期小于2 w，将启动返回总库的机制。3～5月期间共返回总库52 U，占前移红细胞总量的17.5%。各血型返库的情况，见图3。

图3 各型红细胞返库的量和时间

2.4 用血流程的改进

2.4.1 “配血确认-取血”流程 传统“配血-取血”模式为护士接收到领血通知，确认患者是否符合输血条件，再到输血科核对后发血。根据统计，使用传统发血模式配血完成到发血结束，平均耗时25.37 min。“血库前移”模式的改变为，护士直接到临床科室的前移智能冰箱进行取血。“血库前移”模式下，平均耗时6.79 min。两者有统计学意义(Mann-Whitney检验，统计量P<0.05)，见表2。

表2 血库前移模式和传统模式“配血-取血”时间比较

2.4.2 “取血-输血”流程 传统“取血-输血”模式为，护士统一将全科室的血制品从输血科取回后，放置在护士站，按秩序逐一给患者输血。这种模式下，护士取血到患者输血平均需要43.82 min。“血库前移”模式的改变是，护士直接从智能前移冰箱取血，“即取即输”，平均需要耗时26.33 min。两者有统计学意义(Mann-Whitney检验,P<0.05)。见表3。

表3 血库前移模式和传统模式“取血-输血”时间比较

2.5 冷链温度监测的优化

使用血库前移后，血液储存在2～6 ℃前移智能冰箱，温度与传统模式一致，而且均能实现远程监控。但取血离开输血科后，传统模式没有温度监控。而血库前移模式通过恒温转运箱全程监控能够继续维持温度的稳定。见表4。

表4 血库前移模式与传统模式冷链监控比较

3 讨论

血液质量管理是保障临床用血安全的重要一环，但我国目前的血液质量安全监管仍亟待加强[9]。其中传统从临床科室到输血科的取血物流运输模式，存在路途远、时间长、过程缺乏冷链监管与追溯等问题[6]，常常导致无法为患者在最短时间内提供相合的血液，无法保障用血的安全，且容易造成超量不合理备血与输血，在一定程度上造成了血液的浪费。随着信息化技术的飞速发展，RFID的物联网技术显现出了广阔的应用前景[10]，并越来越多应用于各个领域。本次试验，课题组利用RFID技术及智能冷链系统对实现“血库前移”的可行性进行了初步研究及经验分享。

库存管理方面，由于3～5月份佛山地区出现用血紧张的状况，为应对手术室或急诊科突发的大量用血事件，因此适当减少了前移至血液科红细胞的数量。根据本地人群的Rh血型分型分布情况(见表1)，“前移”至临床科室的主要有CCee、CcEe和Ccee这三种。其他分型由于人群数量较少，主要存放于输血科总库。血库前移冰箱发出的红细胞约占血液科红细胞用量的41.6%，到输血科总库取血的原因主要有：前移冰箱中无适合的Rh血型分型、患者产生特殊血型抗体以及前移冰箱中没有所需要规格的红细胞等。若解决血源紧张的问题，适当增加前移智能冰箱中红细胞的库存量，前面所述的问题会得到相应的改善。前移冰箱中红细胞返回总库的比例约为17.5%。其中AB型红细胞返库率较高，达到44.4%，主要原因是，AB型人群数量较少[11]，用血量波动较大，难以预测，因此需要频繁返库与前移，来保证库存中红细胞在有效期内及时发出。

用血流程方面，从护士确认领血通知到取出血制品的时间，“血库前移”与传统取血模式相比减少了18.58 min。两种取血模式均需护士在确认收到领血通知后，到病房检查患者体温、用药史等一般情况。耗时差别主要在于取血路程上的差异。由于“血库前移”模式取血地点在临床科室，因此明显减轻了护士取血路上花费的体力和时间。而从输血科取血到患者输血的时间，“血库前移”模式也明显优于传统取血模式，平均每位患者用时减少了17.49 min，有统计学意义。除了减少取血路程的时间外，可能也与前移冰箱放置在临床科室，护士可“即取即用”有关；而传统取血模式，护士需要到输血科长距离取血，常一次取回多位患者的血制品，再按次序逐一给患者输血，因此增加了血制品取回后等待输血的时间。

冷链监控方面，“血库前移”模式由输血科工作人员持“恒温转运箱”将血制品存放于前移智能冰箱，因此转运和贮存的过程都有恒温装置，且受冷链监控。而传统取血模式，则由护士用普通取血箱转运血制品，路上转运过程均处于室温中，对血液质量构成一定的影响。

综上所述，传统的取血模式已经不太适应当前医院的发展[12]。通过在传统血袋上增加无线射频标签，与医院现有输血管理系统形成对接，将献血者、输血者以及血液位置、温度等信息进行全流程的关联，能够构建医院血库前移到临床，缩短取血时间[13-14]，减少血制品的室温暴露[15-16]，且实现从“血管”到“血管”的全流程监管,提升了临床用血规范化管理，提高了工作效率，有效保证了输血质量，促进临床科学、合理、安全用血[17]。除了医院的实施外，物联网调控血液资源的方案也可联动供血中心实现血液信息全程可追朔[18]。未来甚至可延伸到急救车、直升机等移动终端，构建城市急救用血体系。但血源不足、季节性血荒、系统性偏型等情况，导致需要增加到总库取血的次数，以及频繁进行前移和返回总库等操作，是制约“血库前移”实施的主要因素。