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基于物联网的全过程输血安全质控系统应用实践

基于物联网的全过程输血安全质控系统应用实践

  • 作者: 姚青岭
  • 来源:中国数字医学
  • 发布时间:2021-12-16 11:12

基于物联网的全过程输血安全质控系统应用实践

【概要描述】血液安全是医疗安全管理和患者安全的重要内容。

  • 作者: 姚青岭
  • 来源:中国数字医学
  • 发布时间:2021-12-16 11:12
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提升医院血液管理质量控制水平,形成一套符合医院业务管理及JCI标准的血液冷链管理闭环。通过综合运用互联网云平台、冷链电子标签等物联网技术,在医院现有血库冷链系统的基础上,增加从血站到医院转运过程的冷链环节,采集相关温度数据并保存至医院冷链云平台,用于实时报警和事后质控分析。系统上线以来,多次协助医院血库发现转运时间过长、转运箱密封及质量问题等原因导致的血液温度过高,提高了医院用血质量管理水平。通过将物联网相关技术应用到血液安全质控中,确实可以起到及时预警和提高输血安全的作用。

 

 

 

 

血液安全是医疗安全管理和患者安全的重要内容。由于目前血站和医院的管理构架原因,对血液的安全管理由相关机构各自负责。血站和医院分别建立自己业务范围内的信息系统,用于血液的追踪管理与质量管控,中间往往缺少衔接。目前国内各大城市的血站和医院之间,基本都只能做到血液基本信息的交互,医院通过扫描血站提供的血液条形码或二维码,进行血液的入出库管理,并通过血站开放的网站或系统接口反馈信息。但在血液人工转运环境过程中相关信息的连续性与实时性,尚无法做到业务衔接与数据交换。本文介绍医院如何针对这些医疗安全薄弱环节,通过物联网技术来进行弥补,努力排除血液管理的安全死角。

 

 

 

 

输血全过程质控中存在问题分析

 
 

各种血液对环境的要求各不相同,以新鲜冰冻血浆为例,储存温度要求低于-18℃,保存期要求是自血液采集之日起1年,解冻后要求在2℃~6℃之间,应24小时内输注。在实施基于物联网的全过程输血安全质控系统之前,有时候由于各种原因,血液保存和转运的温度达不到标准,这个问题往往缺少有效的环境信息记录,也难以在管理中发现。而这种血液输注后也很容易起不到救治患者的目的,变成一种无效甚至是不安全的治疗。正因为存在这些安全隐患,医院定制开发了基于物联网的全过程输血安全质控系统。本着对病人负责、对业务负责的态度,积极探索与软硬件厂商合作,利用各种先进技术提高服务管理水平。

 

医院早在2013年以前就开始研究通过物联网技术解决转运过程中的冷链数据采集问题。2014年《基于物联网的血制品全程监测追溯系统》获得了无锡市医院管理中心医学科研项目的面上项目立项。但受制于当时技术能力的限制,遇到了许多困难。当时的无源标签品质不达标,不仅体积太大,而且防水防冻性能也差,电池供电的耐久度不够,价格还比较昂贵,离实用还有一定距离。当时的医用移动设备还是以搭载Windows Mobile系统为主,典型设备如:摩托罗拉MC系列的手持设备等,界面不太友好,实施难度较大,用户满意度较低。到2017年,各种技术逐渐成熟。不仅搭载安卓系统的手持医用PDA软硬件技术完全达到了实用要求,NFC智能温感标签等物联网相关设备及配件也满足了医院的使用需求。在此基础上,又引入了“互联网+”云平台的数据采集方式,补充了系统的数据采集手段、拓展了与血站的技术对接方式,提高了数据的冗余度。而且由于血液冷链过程中基本不存在敏感数据,对信息安全也不会带来影响。

 

 

 

 

移动冷链数据全程采集的方案设计

 
 

为满足以上业务需求,医院通过集成冷链云平台、数据处理网关、物联网电子标签等物联网应用,在医院现有血库冷链系统的基础上,增加从血站到医院转运过程的冷链环节,形成一套符合医院业务管理及JCI标准的血液冷链管理闭环。对血液离开血站后所有需要冷藏的阶段进行监控及追溯,打通了血站与医院转运监测的信息死角,把医疗血液管理推进到底,解决传统血液信息系统无法解决的全程实时监测的常见问题。

 

在血站通过医用PDA扫码接收血液后,在血液转运箱中放置带有温度传感器的NFC电子标签,把实时采集的转运温度环境信息储存在RFID芯片中,并上传到医用PDA。医院PDA的数据上传到“互联网+”云平台,一方面作为原始数据采集备份,另一方面可以实现实时跟踪,也方便与血站的互联网系统交换数据。血液到达医院后将医用PDA里的转运环境数据批量上传到院内冷链管理软件。冷链管理软件会对数据进行合理性分析,如发现数据异常立即给出报警提示,方便转运及血库管理人员检查转运过程中是否存在转运箱保温功能异常,转运时间过长或者电子标签故障等问题,早发现早处理,保障了血液在有效的温度范围内完成转运,达到提高患者安全的目的。

 

血液到院以后存放在安装RFID冷链传感器的医院冷藏设备中,实时监控冷藏容器的冷链信息。在温度超标时通过短消息、声音等多种途径进行报警,以方便血库管理人员查找问题原因。系统对接医院信息平台,除了使血液在转运、交接期间的物流过程做到冷链不中断,还把血液从采集到患者输血全流程中的法定周期管理也纳入平台中,让输血更安全,让用血者更安心。

采用物联网数据节点、冷链标签、冷链平台、短信息发布平台等组成冷链管理系统,做到系统管控一体化,具体业务拓扑图如图1所示。

 

 

图1 物联网医疗冷链系统业务拓扑结构

 

 
 

全过程输血安全质控的优势分析

 
 

实施基于物联网的全过程输血安全质控系统带来以下几点优势:

突破血液安全管理瓶颈 通过建立血液全生命周期及运输过程的环境监控及追溯,消除从供血到用血过程中跨单位之间的信息不完整,监控每个环节的存放环境参数和保存时间,提高输血质控水平。

消除转运管理死角 半无源温湿度NFC标签等设备的使用,让原来脱链的人工转运环节得到不间断的环境监控和数据的存储,让转运环境监测不留死角。

实时移动管理 “互联网+”云平台管理模式的实现,可以让原来PC端互联的数据采集及实时监测延伸到手持设备端,提高处置及时性。并且跨机构实现了血液全生命周期及运输过程的环境监控及追溯,在国内医疗机构中属首创。

RFID在血库冷链监测上的优势 血库内部采用统一的RFID采集传输冷链数据,具有的优势包括:速率快,抗金属干扰强,自身的工作频段和功率不会对医疗仪器产生干扰,同时双向功能又可以提供对冰箱开关状态的检测和手持机实施检测的扩展功能,以及多种报警方式的实现。

RFID还具有多标签同时读取数据和抗并发冲突机制。对于-40℃以下的存储环境,由于目前的电子标签和电池难以正常工作,可以采用探针传感形式,采集到数据后再通过有线网络或WiFi传输,有条件也可以通过冰箱自有温度检测模块的开放数字输出接口来进行数据采集。

 

 

 

 

全过程输血安全质控带来的成效

 
 

通过实施全过程输血安全质控,医院血库的质控管理能力有了一定的提升,在以前无法管理的转运等环节有了可追溯、可分析的数据。通过血袋入库接收端的实时报警,在系统上线以来,累计发现由于工作疏忽导致的温度超标2次,转运设备密封不当导致的温度超标4次,新购转运设备质量不合格导致的温度超标1次。事实证明,该系统的应用,能够帮助医院及时发现血液运输与储存过程中遇到的问题,最终提高了医院的用血安全。并以此为起点,不断提高血液全生命周期的管控,如图2所示。 

 

 

图2 血液全生命周期流程

 

 
 

实施过程中需要注意的问题

 
 

医院冷链管理有关医疗安全和食品安全,因此产品的精度、稳定性和持久性至关重要。冷链系统目前还属于较为新型的物联网系统,暂无国家标准。一般是以企业标准为主,所以考察产品除了要检查有无国家授权认证的检测中心的检测报告之外,还要观察产品检测报告上的温湿度的精度,而不是产品彩页的指标描述,一般温度精度为±0.4℃为佳。

 

冷链标签的选择是十分重要的。医院采用的NFC智能温感标签以纸电池作为电源,结合了NFC通信技术和温度传感器技术。该NFC智能温感标签小巧、可粘贴、轻薄,适用于任何温度敏感产品在冷链物流运输过程中的温度管理和产品仓储信息化管理,比如医疗药品、疫苗、生鲜食品等。标签可以真实地记录整个运输或者仓储过程中所有的温度变化情况。

 

医院在冰箱内放置的冷链双向无线RFID电子标签是国内物联网企业自行研发生产的,按照工业级的参数进行设计,并兼容无线传输,支持发射频率自定义,使电池更耐用,电池使用周期可以预估,可以提前更换,以免造成断链。

 

根据使用部门的要求,系统对预警的要求相对较高。冷链系统的数据采集不光是为了事后发现问题整改,更重要的是要实现实时监控与预警。对于出控数据的预警是冷链系统的重要输出内容,报警的方式是核心。传统的报警只是在电脑软件上进行声光报警,但经常由于技术人员不在电脑旁边而导致漏报,所以要设计多种形式的报警。冰箱频繁开关而导致的报警,属于典型的误报。只要能注意到以上这些细节,冷链项目就会实施的较为成功。

 

 

 

责任编辑:亦欣

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