Anvendelse af RFID-sensormærker i styring af blodkvalitetskontrol

Gennemførlighed af RFID-fusionssensorteknologi til blodbehandling

Den generelle proces for blodbehandlingsvirksomhed er: registrering af bloddonation, inspektion, blodprøvetestning, blodopsamling, blodbank, administration i bank (komponentbehandling osv.), blodlevering, blodbank-Hospital til patientbrug (eller lavet ind i andre blodprodukter). Denne proces involverer ofte en stor mængde datainformation, herunder oplysninger om bloddonorer, blodtype, blodopsamlingstidspunkt, placering, behandler osv. En stor mængde information medfører visse vanskeligheder ved håndteringen af blod. Derudover er blod et meget letfordærveligt stof. Hvis miljøforholdene ikke er egnede, vil kvaliteten af blod blive ødelagt. Derfor vil kvaliteten af blod blive påvirket under opbevaring og transport. Realtidsovervågning er også kritisk. RFID og sensorteknologi er nye teknologier, der kan løse ovenstående problemer og effektivt hjælpe med blodbehandling.

RFID-teknologi kan give hver pose blod sin egen unikke identitet og gemme tilsvarende information. Disse oplysninger er forbundet med backend-databasen. Derfor kan om blodet er ved blodopsamlingspunktet, overførselspunktets blodbank eller brugsstedet, overvåges af RFID-systemet gennem hele processen, og informationen om blod ved hvert mobiliseringspunkt kan spores på ethvert tid. Tidligere var blod tidskrævende og arbejdskrævende, og manuel informationsverifikation var påkrævet før brug. Med brugen af RFID-teknologi kan data indsamles, transmitteres, verificeres og opdateres i Store mængder i realtid uden præcis positionering, hvilket fremskynder leveringen af blod. Biblioteksidentifikation undgår også fejl, der ofte opstår under manuel verifikation. De berøringsfrie identifikationskarakteristika ved RFID kan også sikre, at blod kan identificeres og detekteres uden at blive forurenet, hvilket reducerer muligheden for blodkontaminering. Den er ikke bange for støv, pletter, lave temperaturer osv., og kan bruges under særlige forhold, hvor blod opbevares. Oprethold normal drift under miljømæssige forhold.

Sensing-teknologi er et vindue til at registrere, indhente og detektere information. Det kan realisere dataindsamling, kvantificering, behandling, fusion og transmissionsapplikationer. Gennem realtidsovervågning og indsamling af blodmiljøets temperatur, forseglingsstatus og oscillationsgrad ved hjælp af sensoren og derefter gennem systemets rettidige behandling og respons på den registrerede information, kan forringelsen af blodet effektivt undgås og kvaliteten af blodet kan garanteres.

Ved at integrere RFID og sensing-teknologi og bruge RFID-sensortags, der ikke kun kan forbedre identifikationseffektiviteten, realisere informationssporing og overvåge kvaliteten af varer i realtid, kan vi virkelig realisere den intelligente informatisering af blodhåndtering.

Design af RFID sensor tags

RFID-sensortags er hovedsageligt sammensat af mikrokontrolenheder, sensorenheder, radiofrekvensenheder, kommunikationsenheder, positioneringsenheder og strømforsyningsenheder, som vist i figur 1.

1 mikrokontrolenhed

Mikrokontrolenheden er sammensat af et indlejret system, herunder en indlejret mikroprocessor, hukommelse, indlejret operativsystem osv. Den integrerer også vagthund, timer/tæller, synkron/asynkron seriel interface, A/D og D/ Forskellige nødvendige funktioner og eksterne enheder såsom A-konvertere og I/O. De vigtigste funktioner implementeret af denne enhed omfatter: ansvarlig for opgavefordeling og planlægning af hele chippen, dataintegration og transmission, trådløs dataverifikation, dataanalyse, lagring og videresendelse, routingvedligeholdelse af det regionale netværk og energiforbrugsstyring af chippen Strømforsyning. vente.

2 Sensorenhed

Sensorenheden består hovedsageligt af sensorer og A/D-konvertere. En sensor er en enhed eller enhed, der kan registrere en specificeret målt værdi og konvertere den til et brugbart udgangssignal i henhold til visse regler. Normalt er sensoren sammensat af et følsomt element og et konverteringselement. Det følsomme element indsamler den eksterne information, der skal registreres, og sender den til konverteringselementet. Sidstnævnte fuldender konverteringen af ovennævnte fysiske størrelser til det originale elektriske signal, som systemet kan genkende, og sender det gennem integrationskredsløbet og forstærkningskredsløbet. Formningsprocessen konverteres til sidst til et digitalt signal ved hjælp af A/D og sendes til mikrokontrolenheden for yderligere behandling.

Tager i actælle kravene til miljøforhold for blodopbevaring og -transport, inkluderer denne sensorenhed funktionen til at teste flere fysiske signaler såsom temperatur, tryk, lysfølsomhed og oscillation i overvågningsområdet.

3 RF enhed

Radiofrekvensenheden styrer modtagelse og transmission af radiofrekvenssignaler og vælger og bruger adgangsmetoder såsom rumdelingsmultipleksing, tidsmultipleksing, frekvensdelingsmultipleksing og kodedelingsmultipleksing for at opnå samtidig multi-target identifikation og system anti-kollision mekanismer.

4 kommunikationsenhed

Kommunikationsenheden bruges til datakommunikation, løsning af bærefrekvensbåndvalg, datatransmissionshastighed, signalmodulation, indkodningsmetode osv. i trådløs kommunikation, og transmission og modtagelse af data mellem chippen og læseren gennem antennen og har datafusion. , anmode om voldgift og routing. Vælg funktioner.

5 positioneringsenhed

Positioneringsenheden realiserer selve chippens positionering og positioneringen af informationstransmissionsretningen. Baseret på trådløse transmissionsprotokoller, såsom IEEE802.15.4 standard og ZigBee protokol. Positioneringsalgoritmen kan være baseret på rækkevidde (såsom signalstyrkeområde, tidsforskelområde osv.) eller ikke baseret på rækkevidde (såsom tyngdepunktsmetode, DV-Hop-algoritme osv.).

6 strømforsyningsenhed

RFID sensor tags er opdelt i passive, semi-passive og Aktive. Passive tags kræver ikke et indbygget batteri i chippen. De virker ved at udvinde radiofrekvensenergi, der udsendes af læseren. Både semi-passive og aktive tags kræver intern batteristrøm for at opretholde normal registrering og radiofrekvensdrift. I betragtning af at realtidsovervågning af blodprodukter i blodbehandling kræver at sikre deres kontinuerlige og normale energiforsyning, er en strømforsyningsenhed tilføjet og designet som et semi-passivt eller aktivt tag [4].

I denne del kan problemerne med energiforbrug og transmissionspålidelighed løses ved at indstille chippens modtagelses-, transmissions- og standbytilstande, og chippens levetid kan forlænges effektivt.

Den introducerer hovedsageligt fra tre aspekter: blodindgående og udgående styring, blodsporingsstyring og blodkvalitetskontrolstyring, og påpeger den effektive rolle, RFID-fusionssensorteknologi spiller i blodstyring.

1. Blod indgående og udgående håndtering

(1) Blodopbevaring

Personalet placerede blodposerne ved indgangen til transportbåndet og passerede dem i rækkefølge. En RFID-læser blev installeret i bunden af transportbåndet. Da RFID-sensormærket fastgjort til blodposen kom ind i læse- og skriveområdet, blev informationen på mærket læst. Middlewaren filtrerer og sender den til backend-databasen. Samtidig viser systemet blodtype, type, specifikationer og anden information på skærmen ved udgangen af transportbåndet. Personalet anbringer blodet i udpegede opbevaringsbakker baseret på det viste indhold.

Baseret på den aflæste blodtype, type, specifikation, mængde osv., identificerer back-end-systemet lastrum i blodbanken og leder efter eksisterende tomme lastrum, der opfylder specifikationerne og mængden. Dette trin opnås hovedsageligt ved at indsætte et RFID-mærke på hver hylde og skrive blodtype, type, specifikation, mængde og anden information, det skal gemme gennem en læser/skriver. Når en blodpose er placeret på denne hylde Når blodposen er på hylden, bruger personalet en håndholdt læser til at indstille og skrive RFID-tagget. Når blodposerne på hylden sendes ud eller flyttes, bruger personalet den håndholdte læser til at rydde og skrive RFID-mærket. , og læseren/skriveren installeret på toppen af blodbanken vil læse etiketterne på hver hylde under instruktioner fra systemet. Hvis den finder en hylde, der er ryddet og opfylder opbevaringsbetingelserne, giver den besked til systemet, og systemet vil. Det specifikke nummer vises på en skærm på lagerområdet og fortæller personalet, hvilken type blod der skal placeres på hvilke hylder. .

Efter at have modtaget instruktionerne vil personalet sende blod med forskellige specifikationer til det udpegede område til nedkøling og opbevaring. Samtidig skriver læseren hver blodposes opbevaringstid, opbevaringstype, blodsender, blodmodtager og andre oplysninger ind i RFID-systemet [5].

(2) Blod ud af banken

Systemet udsteder en forsendelsesordre, der instruerer personalet om at gå til det udpegede område for at udtage den angivne type, specifikation og mængde blod. Hvis mængden af taget blod er lille, kan personalet bruge en håndholdt læser til direkte at aflæse blodinformationen; hvis mængden af taget blod er stor, kan personalet bruge et transportbånd til at transportere blodet ud af biblioteket og læse dets informationer. Den læste information overføres til systemet og kontrolleres med backend-databasen. Hvis det er korrekt, er forsendelsen tilladt. Under den udgående proces registrerer RFID-systemet den udgående tid, blodets udløbsdato og andre sekundære oplysninger.

Rækkefølgen, hvori blod sendes ud af biblioteket, bestemmes af systemet efter at have læst information og analyseret den. Blod med samme specifikationer er påkrævet for at følge først-ind-først-ud-princippet for at undgå fænomenet med lagerbeholdning og udløbet blodspild. Blod markeret som "skal inspiceres" i blodbanken er forbudt at forlade banken for at sikre kvaliteten af det blod, der forlader banken.

2 Blodsporingsstyring

Blodsporingsstyring vedtager en klyngebaseret hierarkisk struktur. Hvert klyngehoved er et distribueret informationsbehandlingscenter, der bruges til at indsamle data fra hvert klyngemedlem og fuldføre databehandling og fusion. Derefter overføres dataene til klyngehovedet i det øverste lag og sendes i rækkefølge. Til sidst filtreres alle data, og efter integration overføres de til klyngehovedet på højeste niveau, og den omvendte proces er informationsforespørgselsprocessen. Dataene foldes ud lag for lag og spores på en overskuelig måde. Her svarer klyngehovedet på højeste niveau til det nationale blodinformationscenter, mens det næsthøjeste klyngehoved svarer til blodinformationscentret i hver provins, autonom region og kommune, og så videre, og det laveste niveau klyngemedlemmer er græsrodsblodstationerne. Denne hierarkiske struktur spreder information, undgår centraliseret lagring, løser problemet med overdreven informationsmængde og forbedrer systemsikkerheden. Informationsudveksling og overførsel udføres direkte mellem det underordnede lag og det overordnede lag, hvilket letter forespørgsel og sporing. Strukturen er vist i figur 2.

Opbevaringsprocessen for blodoplysninger er som følger: Gem først RFID-identifikationskoden for hver pose blod og dens tilsvarende information i græsrodsblodstationens database, flet derefter oplysningerne fra græsrodsblodstationen og kombiner identifikationskoden med græsrodsblodstationens effektive IP. Adressen gemmes i det lokale kommunale blodinformationscenters database, og derefter integreres oplysningerne fra det kommunale blodinformationscenter, og identifikationskoden og den effektive IP-adresse på det kommunale blodinformationscenter gemmes i det lokale provinsblodinformationscenter database. Til sidst, så integrer informationen fra det provinsielle blodinformationscenter og gem identifikationskoden og den effektive IP-adresse for det provinsielle blodinformationscenter i den nationale blodinformationscenterdatabase (om nødvendigt kan du også kombinere identifikationskoden med den nationale blodinformationscenter Den effektive IP-adresse er gemt i den globale blodinformationscenterdatabase for global blodinformationsforbindelse) [6-7].

Sporingsprocessen for blodoplysninger er: baseret på RFID-identifikationskoden, søg først i provinsoplysningerne for posen med blod i National Blood Information Center-databasen, og indtast derefter den provinsielle blodinformationscenterdatabase baseret på den fundne IP-adresse for at søge for posen med blod. For information om byen skal du indtaste blodinformationscentrets database på byniveau baseret på den fundne IP-adresse for at finde den blodstation, som posen med blod tilhører. Indtast blodstationsdatabasen baseret på den fundne IP-adresse. Baseret på oplysningerne kan du kende den aktuelle status for posen med blod. Status er, om den er gemt på lageret, brugt når den sendes ud af lageret eller forringet og skrottet. Hvis det er blevet brugt, kan du yderligere finde ud af alle brugerens oplysninger.

3 Styring af blodkvalitetskontrol

Blod er meget følsomt over for temperaturændringer. Hvis den omgivende temperatur ikke er passende, vil stofferne i blodet blive ødelagt, hvilket vil påvirke blodets kvalitet og holdbarhed. Blod bør også undgå voldsomme vibrationer under opbevaring, overførsel og transport. Derudover skal emballagen med blod forsegles. Hvis der opstår bakteriel forureningpå grund af punktering eller andre faktorer, vil blodet blive kasseret.

RFID-sensormærket fastgjort til blodposen vil overvåge miljøet omkring blodposen i realtid. Med visse intervaller vil den måle de omgivende fysiske signaler såsom temperatur, tryk, lysfølsomhed og oscillation og registrere måledataene i tag-chippen. . Systemet vil indstille et standardområde inde i tagget. Når de aktuelle målte data er lavere end den nedre grænse for rækkevidden eller højere end den øvre grænse for rækkevidden, vil tagget aktivt transmittere et radiofrekvenssignal for at aktivere alarmenheden for at bede personalet.

Hvis blodposen bliver alarmeret, mens den opbevares i blodbanken, vil den aktuelle placering af den alarmerede blodpose (opbevaringsområde, hylde, RFID-identifikationskode osv.) blive vist på baggrund af det modtagne radiofrekvenssignal på alarmdisplayet for at lette personalet til omgående at opdage og behandle; Hvis blodposen skal alarmeres under transport, kan alarmenheden monteres på transportopbevaringsbeholderen for at advare personalet med et klynk eller et blink. Efter at personalet finder ud af det, bruger de en håndholdt læser til at modtage radiofrekvenssignalet og finde alarmen ud fra identifikationskoden. Blodpose.

Når der er mistanke om, at blodet er fordærvet eller kontamineret, vil personalet bruge læseren til at indstille etiketten til "at blive inspiceret" og får ikke lov til at forlade lageret. Blod, der allerede er på brugsstedet, må ikke bruges. Efter test bekræftes det, at det ikke kan bruges. , vil der blive udført højtrykssterilisering og forbrænding. På dette tidspunkt vil personalet skrive skrotoplysninger, skrotårsager osv. til systemet med RFID-identifikationskoden for posen med blod for at forberede den efterfølgende blodsporing.

For returneret blod kan dataregistreringerne af RFID-sensortags udover yderligere manuel test af blodkvaliteten også bruges til at finde ud af sammenhænge i hele processen fra blodopsamling til blodtilførsel til udtagning af blod, og til at finde ud af hvem er ansvarlig. Personen eller organisationen skal analysere årsagerne for at undgå, at lignende situationer opstår næste gang.

Blod er ikke kun kilden til liv, men også en kanal for spredning af mange sygdomme. Almindelige sygdomme spredt gennem blodtransfusioner eller blodprodukter omfatter: hepatitis B, hepatitis C, AIDS, syfilis, malaria, sepsis osv., hvoraf de fleste er svære at helbrede. For at undgå sygdomsoverførsel eller medicinske ulykker forårsaget af uregelmæssig blodopsamling, kaotisk håndtering af blod i sække eller ukorrekt blodtransfusion, er det bydende nødvendigt at styrke blodbehandlingen og sikre sikkerheden ved blodbrug. På nuværende tidspunkt er kombinationen af RFID og sensorteknologi ikke udbredt, men den har vist brede anvendelsesmuligheder. Denne artikel foreslår et RFID-sensormærke designet ved at integrere disse to teknologier og analyserer fordelene og gennemførligheden ved at anvende det til blodbehandling.

Blodstyring er et arbejde, der ikke tillader fejl. Anvendelsen af RFID-sensortags gør ikke kun hele forsyningskædestyringen synlig, gennemsigtig og fri for forurening, men muliggør også overvågning i realtid og sammenkoblingssporing af information og kvalitet, hvilket virkelig gør blodet Arbejdet med ledelsesinformatisering og medicinsk ledelsesinformatisering er udvidet til enderne og implementeret, så helt individualiseret humanistisk pleje kan realiseres.