Tillämpning av RFID-sensortaggar vid kontroll av blodkvalitet

Genomförbarhet av RFID-fusionsavkänningsTeknik för blodhantering

Den allmänna processen för blodhanteringsverksamhet är: blodgivningsregistrering, inspektion, blodprovstestning, blodinsamling, blodbank, bankhantering (komponentbehandling, etc.), blodleverans, blodbanksSjukhus för patientanvändning (eller gjorts till andra blodprodukter). Denna process involverar ofta en stor mängd datainformation, inklusive information om blodgivare, blodtyp, blodinsamlingstid, plats, hanterare etc. En stor mängd information medför vissa svårigheter vid hanteringen av blod. Dessutom är blod ett mycket lättfördärvligt ämne. Om miljöförhållandena inte är lämpliga kommer blodkvaliteten att förstöras. Därför kommer blodkvaliteten att påverkas under lagring och transport. Realtidsövervakning är också avgörande. RFID och avkänningsteknik är framväxande teknologier som kan lösa ovanstående problem och effektivt hjälpa blodhanteringen.

RFID-teknik kan förse varje påse med blod med sin egen unika identitet och Lagra motsvarande information. Denna information är sammankopplad med backend-databasen. Därför kan om blodet är vid bloduppsamlingspunkten, överföringspunktens blodbank eller användningsstället sjukhuset övervakas av RFID-systemet under hela processen, och informationen om blod vid varje mobiliseringspunkt kan spåras när som helst tid. Tidigare var blod tidskrävande och arbetskrävande, och manuell informationsverifiering krävdes före användning. Med användning av RFID-teknik kan data samlas in, överföras, verifieras och uppdateras i stora mängder i realtid utan exakt positionering, vilket påskyndar leveransen av blod. Biblioteksidentifiering undviker också fel som ofta uppstår vid manuell verifiering. De beröringsfria identifieringsegenskaperna hos RFID kan också säkerställa att blod kan identifieras och detekteras utan att förorenas, vilket minskar risken för blodkontamination. Den är inte rädd för damm, fläckar, låga temperaturer etc. och kan användas under speciella förhållanden där blod förvaras. Upprätthåll normal drift under miljöförhållanden.

Avkänningsteknik är ett fönster för avkänning, inhämtning och detektering av information. Det kan realisera datainsamling, kvantifiering, bearbetning, fusion och överföringstillämpningar. Genom realtidsövervakning och insamling av blodmiljöns temperatur, förseglingsstatus och oscillationsgrad av sensorn, och sedan genom systemets snabba bearbetning och svar på den avkända informationen, kan försämringen av blodet effektivt undvikas och kvaliteten på blodet kan garanteras.

Genom att integrera RFID och avkänningsteknik och använda RFID-sensortaggar som inte bara kan förbättra identifieringseffektiviteten, realisera informationsspårning och övervaka kvaliteten på föremål i realtid, kan vi verkligen förverkliga den intelligenta informationen om blodhantering.

Design av RFID-sensortaggar

RFID-sensortaggar består huvudsakligen av mikrokontrollenheter, avkänningsenheter, radiofrekvensenheter, kommunikationsenheter, positioneringsenheter och strömförsörjningsenheter, som visas i figur 1.

1 mikrokontrollenhet

Mikrostyrenheten är sammansatt av ett inbyggt system, inklusive en inbäddad mikroprocessor, minne, inbyggt operativsystem, etc. Den integrerar även watchdog, timer/räknare, synkront/asynkront seriellt gränssnitt, A/D och D/ Olika nödvändiga funktioner och externa enheter som A-omvandlare och I/O. Huvudfunktionerna som implementeras av denna enhet inkluderar: ansvarig för uppgiftsallokering och schemaläggning av hela chipet, dataintegration och överföring, trådlös dataverifiering, dataanalys, lagring och vidarebefordran, routingunderhåll av det regionala nätverket och energiförbrukningshantering av chippet strömförsörjning. vänta.

2 Avkänningsenhet

Avkänningsenheten består huvudsakligen av sensorer och A/D-omvandlare. En sensor är en enhet eller enhet som kan känna av ett specificerat mätvärde och omvandla det till en användbar utsignal enligt vissa regler. Vanligtvis är sensorn sammansatt av ett känsligt element och ett omvandlingselement. Det känsliga elementet samlar in den externa information som behöver kännas av och skickar den till konverteringselementet. Den senare fullbordar omvandlingen av ovanstående fysiska storheter till den ursprungliga elektriska signalen som systemet kan känna igen och skickar den genom integrationskretsen och förstärkningskretsen. Formningsprocessen omvandlas slutligen till en digital signal av A/D och skickas till mikrostyrenheten för vidare bearbetning.

Tar in acräkna kraven på miljöförhållanden för blodlagring och transport, denna avkänningsenhet inkluderar funktionen att testa flera fysiska signaler såsom temperatur, tryck, ljuskänslighet och oscillation i övervakningsområdet.

3 RF-enhet

Radiofrekvensenheten styr mottagningen och sändningen av radiofrekvenssignaler och väljer och använder åtkomstmetoder såsom rymdmultiplexering, tidsdelningsmultiplexering, frekvensmultiplexering och koddelningsmultiplexering för att uppnå samtidig multimålidentifiering och systemantikollision mekanismer.

4 kommunikationsenhet

Kommunikationsenheten används för datakommunikation, löser val av bärvågsfrekvensband, dataöverföringshastighet, signalmodulering, kodningsmetod etc. vid trådlös kommunikation, samt sänder och tar emot data mellan chipet och läsaren genom antennen, och har datafusion. , begära skiljedom och routing. Välj funktioner.

5 positioneringsenhet

Positioneringsenheten realiserar positioneringen av själva chippet och positioneringen av informationsöverföringsriktningen. Baserat på trådlösa överföringsprotokoll, såsom IEEE802.15.4-standard och ZigBee-protokoll. Positioneringsalgoritmen kan baseras på avstånd (som signalstyrka, tidsskillnad, etc.) eller inte baseras på avstånd (som tyngdpunktsmetod, DV-Hop-algoritm, etc.).

6 nätaggregat

RFID-sensortaggar är uppdelade i passiva, semi-passiva och aktiva. Passiva taggar kräver inget inbyggt batteri i chippet. De fungerar genom att extrahera radiofrekvensenergi som sänds ut av läsaren. Både semi-passiva och aktiva taggar kräver intern batteriström för att upprätthålla normal avkänning och radiofrekvensdrift. Med tanke på att realtidsövervakning av blodprodukter i blodhantering kräver att deras kontinuerliga och normala energiförsörjning säkerställs, läggs en strömförsörjningsenhet till och utformad som en semi-passiv eller aktiv tagg [4].

I denna del, genom att rimligt ställa in chipets mottagnings-, överförings- och standbylägen, kan problemen med energiförbrukning och överföringssäkerhet lösas och chipets livslängd kan förlängas effektivt.

Den introducerar huvudsakligen från tre aspekter: hantering av inkommande och utgående blod, hantering av blodspårning och hantering av blodkvalitetskontroll, och påpekar den effektiva rollen av RFID-fusionsavkänningsteknik i blodhantering.

1. Blod inkommande och utgående hantering

(1) Blodlagring

Personalen placerade blodpåsarna vid ingången till transportbandet och passerade dem i tur och ordning. En RFID-läsare installerades i botten av transportbandet. När RFID-sensortaggen fäst på blodpåsen gick in i läs- och skrivområdet, lästes informationen på taggen. Mellanvaran Filtrerar och överför den till backend-databasen. Samtidigt visar systemet blodtyp, typ, specifikationer och annan information på skärmen vid utgången av transportbandet. Personalen lägger blodet i avsedda förvaringsfack baserat på det visade innehållet.

Baserat på avläst blodtyp, typ, specifikation, kvantitet etc. identifierar back-end-systemet lastplatserna i blodbanken och letar efter befintliga tomma lastplatser som uppfyller specifikationerna och kvantiteten. Detta steg uppnås huvudsakligen genom att klistra in en RFID-tagg på varje hylla och skriva blodtyp, typ, specifikation, kvantitet och annan information som den ska lagra genom en läsare/skrivare. När en blodpåse placeras på denna hylla När blodpåsen står på hyllan använder personalen en handhållen läsare för att ställa in och skriva RFID-taggen. När blodpåsarna på hyllan skickas ut eller flyttas använder personalen den handhållna läsaren för att rensa och skriva RFID-taggen. , och läsaren/skrivaren som är installerad på toppen av blodbanken kommer att läsa etiketterna på varje hylla enligt instruktioner från systemet. Om den hittar en hylla som har tömts och uppfyller lagringsvillkoren kommer den att meddela systemet och systemet kommer. Det specifika numret visas på en skärm vid förvaringsområdet och talar om för personalen vilken typ av blod som ska placeras på vilka hyllor .

Efter att ha mottagit instruktionerna kommer personalen att skicka blod med olika specifikationer till det avsedda området för kylning och förvaring. Samtidigt skriver läsaren in lagringstid, lagringstyp, blodsändare, blodmottagare och annan information för varje blodpåse i RFID-systemet [5].

(2) Blod ut ur banken

Systemet utfärdar en fraktorder som instruerar personalen att gå till det angivna området för att ta ut den angivna typen, specifikationen och mängden blod. Om mängden blod som tas är liten kan personalen använda en handhållen läsare för att direkt läsa av blodinformationen; om mängden blod som tas är stor kan personalen använda ett löpande band för att transportera blodet ut ur biblioteket och läsa dess information. Den lästa informationen överförs till systemet och kontrolleras med backend-databasen. Om det är korrekt är försändelsen tillåten. Under den utgående processen registrerar RFID-systemet den utgående tiden, blodets utgångsdatum och annan sekundär information.

Ordningen i vilken blod skickas ut från biblioteket bestäms av systemet efter att ha läst information och analyserat den. Blod med samma specifikationer krävs för att följa först-in-först-ut-principen för att undvika fenomenet med lagerstockning och utgånget blodavfall. Blod markerat som "ska inspekteras" i blodbanken är förbjudet att lämna banken för att säkerställa kvaliteten på blodet som lämnar banken.

2 Hantering av blodspårning

Blodspårningshantering antar en klusterbaserad hierarkisk struktur. Varje klusterhuvud är ett distribuerat informationsbehandlingscenter, som används för att samla in data från varje klustermedlem och slutföra databearbetning och sammanslagning. Därefter överförs data till klusterhuvudet i det övre lagret och skickas i sekvens. Slutligen filtreras all data och efter integration överförs den till klusterhuvudet på högsta nivån, och den omvända processen är informationsfrågan. Data vecklas ut lager för lager och spåras på ett ordnat sätt. Här är det högsta klusterhuvudet likvärdigt med det nationella blodinformationscentret, medan det näst högsta klusterhuvudet motsvarar blodinformationscentret i varje provins, autonom region och kommun, och så vidare, och den lägsta nivån klustermedlemmar är gräsrotsblodstationerna. Denna hierarkiska struktur sprider information, undviker centraliserad lagring, löser problemet med överdriven informationsvolym och förbättrar systemsäkerheten. Informationsutbyte och överföring sker direkt mellan det underordnade lagret och det överordnade lagret, vilket underlättar förfrågning och spårning. Strukturen visas i figur 2.

Lagringsprocessen för blodinformation är som följer: lagra först RFID-identifikationskoden för varje påse med blod och dess motsvarande information i databasen för gräsrotsblodstationen, slå sedan samman informationen från gräsrotsblodstationen och kombinera identifikationskoden med gräsrotsblodstationens effektiva IP. Adressen lagras i den lokala kommunala blodinformationscentralens databas, och sedan integreras informationen från det kommunala blodinformationscentret, och identifieringskoden och den effektiva IP-adressen för det kommunala blodinformationscentret lagras i det lokala provinscentrumet för blodinformation. databas. Slutligen, integrera sedan informationen från det provinsiella blodinformationscentret och lagra identifieringskoden och den effektiva IP-adressen för det provinsiella blodinformationscentret i den nationella blodinformationscentrets databas (vid behov kan du också kombinera identifieringskoden med den nationella blodinformationscentral Den effektiva IP-adressen lagras i den globala blodinformationscentralens databas för global sammankoppling av blodinformation) [6-7].

Spårningsprocessen för blodinformation är: baserat på RFID-identifikationskoden, sök först i provinsinformationen för blodpåsen i National Blood Information Center-databasen och ange sedan den provinsiella blodinformationscentrets databas baserat på den hittade IP-adressen för att söka för påsen med blod. För information om staden, ange blodinformationscentrets databas på stadsnivå baserat på den hittade IP-adressen för att hitta blodstationen som påsen med blod tillhör. Gå in i blodstationsdatabasen baserat på den hittade IP-adressen. Baserat på informationen kan du veta den aktuella statusen för påsen med blod. Statusen är om den sparas i lagret, används när den skickas ut från lagret eller försämras och skrotas. Om den har använts kan du ta reda på all användarinformation ytterligare.

3 Kontroll av blodkvalitet

Blod är mycket känsligt för temperaturförändringar. Om omgivningstemperaturen inte är lämplig kommer ämnena i blodet att förstöras, vilket kommer att påverka blodets kvalitet och hållbarhet. Blod bör också undvika våldsamma vibrationer under lagring, överföring och transport. Dessutom bör förpackningen av blod förseglas. Om bakteriell kontaminering inträffarpå grund av punktering eller andra faktorer kommer blodet att kasseras.

RFID-sensortaggen som är fäst på blodpåsen kommer att övervaka miljön runt blodpåsen i realtid. Vid vissa intervall kommer den att mäta de omgivande fysiska signalerna som temperatur, tryck, ljuskänslighet och oscillation, och registrera mätdata i taggchippet. . Systemet kommer att ställa in ett standardintervall inuti taggen. När den aktuella uppmätta data är lägre än den nedre gränsen för intervallet eller högre än den övre gränsen för intervallet, kommer taggen aktivt att sända en radiofrekvenssignal för att aktivera larmenheten för att uppmana personalen.

Om blodpåsen larmas medan den förvaras i blodbanken, kommer den aktuella platsen för den larmade blodpåsen, baserat på den mottagna radiofrekvenssignalen (lagringsområde, hylla, RFID-identifikationskod, etc.) att visas på larmdisplayen för att underlätta för personalen att snabbt upptäcka och bearbeta; Om blodpåsen ska larmas under transporten kan larmanordningen installeras på transportförvaringsbehållaren för att varna personalen med ett gnäll eller blixt. Efter att personalen fått reda på det använder de en handhållen läsare för att ta emot radiofrekvenssignalen och hitta larmet baserat på identifikationskoden. Blodpåse.

När blodet misstänks vara förstört eller kontaminerat kommer personalen att använda läsaren för att ställa in etiketten på "att inspekteras" och kommer inte att få lämna lagret. Blod som redan finns vid användningsstället får inte användas. Efter testning bekräftas det att den inte kan användas. , kommer högtryckssterilisering och förbränning att utföras. Vid denna tidpunkt kommer personalen att skriva skrotinformation, skrotorsaker etc. till systemet med RFID-identifikationskoden för påsen med blod för att förbereda för efterföljande blodspårning.

För returnerat blod kan, förutom ytterligare manuell testning av blodkvaliteten, dataposterna för RFID-sensortaggar också användas för att ta reda på länkarna i hela processen från blodinsamling till blodtillförsel till uttag av blod, och för att ta reda på vem är ansvarig. Personen eller organisationen behöver analysera orsakerna för att undvika att liknande situationer inträffar nästa gång.

Blod är inte bara källan till liv, utan också en kanal för spridning av många sjukdomar. Vanliga sjukdomar som sprids genom blodtransfusioner eller blodprodukter inkluderar: hepatit B, hepatit C, AIDS, syfilis, malaria, sepsis, etc., av vilka de flesta är svåra att bota. För att undvika överföring av sjukdomar eller medicinska olyckor orsakade av oregelbunden blodinsamling, kaotisk hantering av blod i påsar eller felaktig blodtransfusion, är det ABSolut nödvändigt att stärka blodhanteringen och säkerställa säkerheten vid blodanvändning. För närvarande är kombinationen av RFID och avkänningsteknik inte allmänt använd, men den har visat breda tillämpningsmöjligheter. Den här artikeln föreslår en RFID-sensortagg designad genom att integrera dessa två teknologier, och analyserar fördelarna och genomförbarheten med att tillämpa den på blodhantering.

Blodhantering är ett arbete som inte tillåter fel. Tillämpningen av RFID-sensortaggar gör inte bara hela försörjningskedjan synlig, transparent och fri från kontaminering, utan möjliggör också realtidsövervakning och sammankopplingsspårning av information och kvalitet, vilket verkligen gör blodet. har utvidgats till slut och genomförts, så att en helt individualiserad humanistisk vård kan förverkligas.