Applicazione dei tag sensore RFID nella gestione del controllo della qualità del sangue

Fattibilità della tecnologia di rilevamento a fusione RFID per la gestione del sangue

Il processo generale di un'attività di gestione del sangue è: registrazione delle donazioni di sangue, ispezione, analisi dei campioni di sangue, raccolta del sangue, banca del sangue, gestione in banca (elaborazione dei componenti, ecc.), consegna del sangue, banca del sangue-Ospedale per uso del paziente (o trasformato in altri prodotti sanguigni). Questo processo spesso comporta una grande quantità di informazioni sui dati, tra cui informazioni sul donatore di sangue, gruppo sanguigno, ora della raccolta del sangue, posizione, addetto alla manipolazione, ecc. Una grande quantità di informazioni comporta alcune difficoltà nella gestione del sangue. Inoltre, il sangue è una sostanza molto deperibile. Se le condizioni ambientali non sono adatte, la qualità del sangue verrà distrutta. Pertanto, la qualità del sangue verrà influenzata durante lo stoccaggio e il trasporto. Anche il monitoraggio in tempo reale è fondamentale. La tecnologia RFID e di rilevamento sono tecnologie emergenti che possono risolvere i problemi di cui sopra e assistere efficacemente la gestione del sangue.

La tecnologia RFID può fornire a ogni sacca di sangue la propria identità univoca e memorizzare le informazioni corrispondenti. Queste informazioni sono interconnesse con il database back-end. Pertanto, se il sangue si trova nel punto di raccolta del sangue, nella banca del sangue del punto di trasferimento o nel punto di utilizzo dell'ospedale, può essere monitorato dal sistema RFID durante tutto il processo e le informazioni sul sangue in ogni punto di mobilitazione possono essere tracciate in qualsiasi momento. In passato, il sangue richiedeva molto tempo e lavoro e la verifica manuale delle informazioni era richiesta prima dell'uso. Con l'uso della tecnologia RFID, i dati possono essere raccolti, trasmessi, verificati e aggiornati in grandi quantità in tempo reale senza un posizionamento preciso, accelerando la consegna del sangue. L'identificazione della Biblioteca evita anche gli errori che spesso si verificano durante la verifica manuale. Le caratteristiche di identificazione senza contatto della RFID possono anche garantire che il sangue possa essere identificato e rilevato senza essere contaminato, riducendo la possibilità di contaminazione del sangue. Non teme polvere, macchie, basse temperature, ecc. e può essere utilizzato in condizioni speciali in cui il sangue è conservato. Mantenere il normale funzionamento in condizioni ambientali.

La tecnologia di rilevamento è una finestra per il rilevamento, l'acquisizione e il rilevamento delle informazioni. Può realizzare applicazioni di raccolta dati, quantificazione, elaborazione, fusione e trasmissione. Attraverso il monitoraggio e la raccolta in tempo reale della temperatura dell'ambiente sanguigno, dello stato di tenuta e del grado di oscillazione da parte del sensore, e quindi attraverso l'elaborazione tempestiva del sistema e la risposta alle informazioni rilevate, il deterioramento del sangue può essere efficacemente evitato e la qualità del sangue può essere garantita.

Integrando la tecnologia RFID e di rilevamento e utilizzando tag sensore RFID che possono non solo migliorare l'efficienza dell'identificazione, realizzare il tracciamento delle informazioni e monitorare la qualità degli articoli in tempo reale, possiamo veramente realizzare l'informatizzazione intelligente della gestione del sangue.

Progettazione di tag sensore RFID

I tag sensore RFID sono composti principalmente da micro unità di controllo, unità di rilevamento, unità di radiofrequenza, unità di comunicazione, unità di posizionamento e unità di alimentazione, come mostrato nella Figura 1.

1 micro unità di controllo

La micro unità di controllo è composta da un sistema incorporato, tra cui un microprocessore incorporato, memoria, sistema operativo incorporato, ecc. Integra inoltre watchdog, timer/contatore, interfaccia seriale sincrona/asincrona, A/D e D/ Varie funzioni necessarie e dispositivi esterni come convertitori A e I/O. Le principali funzioni implementate da questa unità includono: responsabile dell'assegnazione delle attività e della pianificazione dell'intero chip, integrazione e trasmissione dei dati, verifica dei dati wireless, analisi dei dati, archiviazione e inoltro, manutenzione del routing della rete regionale e gestione del consumo energetico dell'alimentazione del chip. attendi.

2 Unità di rilevamento

L'unità di rilevamento è composta principalmente da sensori e convertitori A/D. Un sensore è un dispositivo o un apparecchio in grado di rilevare un valore misurato specificato e convertirlo in un segnale di uscita utilizzabile secondo determinate regole. Di solito, il sensore è composto da un elemento sensibile e un elemento di conversione. L'elemento sensibile raccoglie le informazioni esterne che devono essere rilevate e le invia all'elemento di conversione. Quest'ultimo completa la conversione delle suddette grandezze fisiche nel segnale elettrico originale che il sistema può riconoscere e lo passa attraverso il circuito di integrazione e il circuito di amplificazione. Il processo di modellazione viene infine convertito in un segnale digitale tramite A/D e inviato all'unità di microcontrollo per un'ulteriore elaborazione.

Tenendo conto di accontare i requisiti per le condizioni ambientali per la conservazione e il trasporto del sangue, questa unità di rilevamento include la funzione di testare più segnali fisici come temperatura, pressione, fotosensibilità e oscillazione nell'area di monitoraggio.

3 unità RF

L'unità di radiofrequenza controlla la ricezione e la trasmissione di segnali di radiofrequenza e seleziona e utilizza metodi di accesso come multiplexing a divisione di spazio, multiplexing a divisione di tempo, multiplexing a divisione di frequenza e multiplexing a divisione di codice per ottenere l'identificazione simultanea di più bersagli e meccanismi anticollisione del sistema.

4 unità di comunicazione

L'unità di comunicazione è utilizzata per la comunicazione dati, la risoluzione della selezione della banda di frequenza portante, la velocità di trasmissione dati, la modulazione del segnale, il metodo di codifica, ecc. nella comunicazione wireless e la trasmissione e ricezione dati tra il chip e il lettore tramite l'antenna, e ha fusione dati, richiesta di arbitrato e routing. Seleziona funzioni.

5 unità di posizionamento

L'unità di posizionamento realizza il posizionamento del chip stesso e il posizionamento della direzione di trasmissione delle informazioni. Basato su protocolli di trasmissione wireless, come lo standard IEEE802.15.4 e il protocollo ZigBee. L'algoritmo di posizionamento può essere basato sulla distanza (ad esempio, sulla distanza della potenza del segnale, sulla distanza della differenza di tempo, ecc.) o non basato sulla distanza (ad esempio, sul metodo del centroide, sull'algoritmo DV-Hop, ecc.).

6 unità di alimentazione

I tag dei sensori RFID sono divisi in passivi, semi-passivi e attivi. I tag passivi non richiedono una batteria integrata nel chip. Funzionano estraendo l'energia a radiofrequenza emessa dal lettore. Sia i tag semi-passivi che quelli attivi richiedono l'alimentazione a batteria interna per mantenere il normale rilevamento e il funzionamento a radiofrequenza. Considerando che il monitoraggio in tempo reale dei prodotti sanguigni nella gestione del sangue richiede di garantire la loro fornitura di energia continua e normale, viene aggiunta un'unità di alimentazione e progettata come tag semi-passivo o attivo [4].

In questa parte, impostando ragionevolmente gli stati di ricezione, trasmissione e standby del chip, è possibile risolvere i problemi di consumo energetico e affidabilità della trasmissione e prolungare efficacemente la durata del chip.

Introduce principalmente tre aspetti: gestione del sangue in entrata e in uscita, gestione del tracciamento del sangue e gestione del controllo della qualità del sangue e sottolinea il ruolo efficace della tecnologia di rilevamento della fusione RFID nella gestione del sangue.

1. Gestione del sangue in entrata e in uscita

(1) Conservazione del sangue

Il personale ha posizionato le sacche di sangue all'ingresso del nastro trasportatore e le ha passate in sequenza. Un Lettore RFID è stato installato nella parte inferiore del nastro trasportatore. Quando il tag del sensore RFID attaccato alla sacca di sangue è entrato nell'intervallo di lettura e scrittura, le informazioni sul tag sono state lette. Il middleware le filtra e le trasmette al database back-end. Allo stesso tempo, il sistema visualizza il gruppo sanguigno, il tipo, le specifiche e altre informazioni sullo schermo all'uscita del nastro trasportatore. Il personale mette il sangue nei vassoi di stoccaggio designati in base al contenuto visualizzato.

In base al gruppo sanguigno letto, al tipo, alle specifiche, alla quantità, ecc., il sistema back-end identifica gli slot di carico nella banca del sangue e cerca gli slot di carico vuoti esistenti che soddisfano le specifiche e la quantità. Questo passaggio si ottiene principalmente incollando un tag RFID su ogni ripiano e scrivendo il gruppo sanguigno, il tipo, le specifiche, la quantità e altre informazioni che dovrebbe memorizzare tramite un lettore/scrittore. Quando una sacca di sangue viene posizionata su questo ripiano Quando la sacca di sangue è sullo scaffale, il personale utilizza un lettore portatile per impostare e scrivere il tag RFID. Quando le sacche di sangue sullo scaffale vengono spedite o spostate, il personale utilizza il lettore portatile per cancellare e scrivere il tag RFID. e il lettore/scrittore installato sulla parte superiore della banca del sangue leggerà le etichette di ogni scaffale in base alle istruzioni del sistema. Se trova uno scaffale che è stato cancellato e soddisfa le condizioni di conservazione, avviserà il sistema, che Il numero specifico viene visualizzato su uno schermo nell'area di conservazione, indicando al personale quale tipo di sangue deve essere posizionato su quali scaffali.

Dopo aver ricevuto le istruzioni, il personale invierà sangue di varie specifiche all'area designata per la refrigerazione e la conservazione. Allo stesso tempo, il lettore scrive il tempo di conservazione, il tipo di conservazione, il mittente del sangue, il destinatario del sangue e altre informazioni di ogni sacca di sangue nel sistema RFID [5].

(2) Sangue fuori dalla banca

Il sistema emette un ordine di spedizione, ordinando al personale di recarsi nell'area designata per prelevare il tipo, le specifiche e la quantità di sangue specificati. Se la quantità di sangue prelevata è piccola, il personale può utilizzare un lettore portatile per leggere direttamente le informazioni sul sangue; se la quantità di sangue prelevata è grande, il personale può utilizzare un nastro trasportatore per trasportare il sangue fuori dalla biblioteca e leggerne le informazioni. Le informazioni lette vengono trasmesse al sistema e verificate con il database back-end. Se sono corrette, la spedizione è consentita. Durante il processo di uscita, il sistema RFID registra l'ora di uscita, la data di scadenza del sangue e altre informazioni secondarie.

L'ordine in cui il sangue viene spedito fuori dalla biblioteca è determinato dal sistema dopo aver letto le informazioni e averle analizzate. Il sangue con le stesse specifiche deve seguire il principio first-in-first-out per evitare il fenomeno dell'arretrato di inventario e lo spreco di sangue scaduto. Il sangue contrassegnato come "da ispezionare" nella banca del sangue è vietato lasciare la banca per garantire la qualità del sangue che esce dalla banca.

2 Gestione del tracciamento del sangue

La gestione del tracciamento del sangue adotta una struttura gerarchica basata su cluster. Ogni capo cluster è un centro di elaborazione delle informazioni distribuito, utilizzato per raccogliere dati da ogni membro del cluster e completare l'elaborazione e la fusione dei dati. Quindi i dati vengono trasmessi al capo cluster dello strato superiore e passati in sequenza. Infine, tutti i dati vengono filtrati e dopo l'integrazione, vengono trasmessi al capo cluster di livello più alto e il processo inverso è il processo di query delle informazioni. I dati vengono dispiegati strato per strato e tracciati in modo ordinato. Qui, il capo cluster di livello più alto è equivalente al centro nazionale di informazioni sul sangue, mentre il capo cluster successivo più alto è equivalente al centro di informazioni sul sangue di ogni provincia, regione autonoma e municipalità e così via, e i membri del cluster di livello più basso sono le stazioni di sangue di base. Questa struttura gerarchica disperde le informazioni, evita l'archiviazione centralizzata, risolve il problema del volume eccessivo di informazioni e migliora la sicurezza del sistema. Lo scambio e il trasferimento di informazioni vengono effettuati direttamente tra il livello figlio e il livello padre, il che facilita la query e il monitoraggio. La struttura è mostrata nella Figura 2.

Il processo di archiviazione delle informazioni sul sangue è il seguente: prima, archivia il codice identificativo RFID di ogni sacca di sangue e le relative informazioni nel database della stazione di sangue di base, quindi unisci le informazioni della stazione di sangue di base e combina il codice identificativo con l'IP effettivo della stazione di sangue di base. L'indirizzo viene archiviato nel database del centro informazioni sul sangue comunale locale, quindi le informazioni del centro informazioni sul sangue comunale vengono integrate e il codice identificativo e l'indirizzo IP effettivo del centro informazioni sul sangue comunale vengono archiviati nel database del centro informazioni sul sangue provinciale locale. Infine, quindi integra le informazioni del centro provinciale di informazioni sul sangue e memorizza il codice identificativo e l'indirizzo IP effettivo del centro provinciale di informazioni sul sangue nel database del centro nazionale di informazioni sul sangue (se necessario, puoi anche combinare il codice identificativo con il centro nazionale di informazioni sul sangue. L'indirizzo IP effettivo è memorizzato nel database del centro globale di informazioni sul sangue per l'interconnessione globale delle informazioni sul sangue) [6-7].

Il processo di tracciamento delle informazioni sul sangue è: in base al codice identificativo RFID, cerca prima le informazioni provinciali della sacca di sangue nel database del National Blood Information Center, quindi inserisci il database del centro provinciale di informazioni sul sangue in base all'indirizzo IP trovato per cercare la sacca di sangue. Per le informazioni sulla città, inserisci il database del centro di informazioni sul sangue a livello di città in base all'indirizzo IP trovato per trovare la stazione del sangue a cui appartiene la sacca di sangue. Inserisci il database della stazione del sangue in base all'indirizzo IP trovato. In base alle informazioni, puoi conoscere lo stato attuale della sacca di sangue. Lo stato indica se è conservato in magazzino, utilizzato quando viene spedito fuori dal magazzino o deteriorato e rottamato. Se è stato utilizzato, puoi scoprire ulteriori informazioni sull'utente.

3 Gestione del controllo della qualità del sangue

Il sangue è molto sensibile ai cambiamenti di temperatura. Se la temperatura ambiente non è adatta, le sostanze nel sangue verranno distrutte, il che influirà sulla qualità e sulla durata di conservazione del sangue. Il sangue dovrebbe anche evitare vibrazioni violente durante lo stoccaggio, il trasferimento e il trasporto. Inoltre, la confezione del sangue dovrebbe essere sigillata. Se si verifica una contaminazione battericaa causa di forature o altri fattori, il sangue verrà scartato.

Il tag sensore RFID attaccato alla sacca di sangue monitorerà l'ambiente circostante la sacca di sangue in tempo reale. A intervalli specifici, misurerà i segnali fisici circostanti come temperatura, pressione, fotosensibilità e oscillazione e registrerà i dati di misurazione nel chip del tag. . Il sistema imposterà un intervallo standard all'interno del tag. Una volta che i dati misurati correnti sono inferiori al limite inferiore dell'intervallo o superiori al limite superiore dell'intervallo, il tag trasmetterà attivamente un segnale a radiofrequenza per attivare il dispositivo di allarme e avvisare il personale.

Se la sacca di sangue viene allarmata mentre è conservata nella banca del sangue, in base al segnale a radiofrequenza ricevuto, la posizione corrente della sacca di sangue allarmata (area di stoccaggio, scaffale, codice di identificazione RFID, ecc.) verrà visualizzata sul display di allarme per facilitare il personale a rilevare ed elaborare tempestivamente; Se la sacca di sangue deve essere allarmata durante il trasporto, il dispositivo di allarme può essere installato sul contenitore di stoccaggio per il trasporto per avvisare il personale con un lamento o un lampo. Dopo che il personale lo scopre, usa un lettore portatile per ricevere il segnale di radiofrequenza e trovare l'allarme in base al codice identificativo. Sacca di sangue.

Una volta che si sospetta che il sangue sia andato a male o contaminato, il personale userà il lettore per impostare l'etichetta su "da ispezionare" e non gli sarà consentito di lasciare il magazzino. Il sangue che si trova già nel punto di utilizzo non può essere utilizzato. Dopo il test, viene confermato che non può essere utilizzato. , verranno eseguite la sterilizzazione ad alta pressione e l'incenerimento. A questo punto, il personale scriverà le informazioni sullo scarto, i motivi dello scarto, ecc. sul sistema con il codice identificativo RFID della sacca di sangue per preparare il successivo tracciamento del sangue.

Per il sangue restituito, oltre a ulteriori test manuali della qualità del sangue, i record di dati dei tag dei sensori RFID possono anche essere utilizzati per scoprire i collegamenti nell'intero processo, dalla raccolta del sangue alla fornitura di sangue al prelievo del sangue, e per scoprire chi è il responsabile. La persona o l'organizzazione deve analizzare le ragioni per evitare che situazioni simili si verifichino la prossima volta.

Il sangue non è solo la fonte della vita, ma anche un canale per la diffusione di molte malattie. Le malattie comuni diffuse tramite trasfusioni di sangue o prodotti sanguigni includono: epatite B, epatite C, AIDS, sifilide, malaria, sepsi, ecc., la maggior parte delle quali sono difficili da curare. Per evitare la trasmissione di malattie o incidenti medici causati da una raccolta di sangue irregolare, una gestione caotica del sangue in sacche o una trasfusione di sangue impropria, è fondamentale rafforzare la gestione del sangue e garantire la sicurezza dell'uso del sangue. Attualmente, la combinazione di tecnologia RFID e di rilevamento non è ampiamente utilizzata, ma ha mostrato ampie prospettive di applicazione. Questo articolo propone un tag sensore RFID progettato integrando queste due tecnologie e analizza i vantaggi e la fattibilità della sua applicazione alla gestione del sangue.

La gestione del sangue è un lavoro che non ammette errori. L'applicazione di tag sensore RFID non solo rende l'intera gestione della supply chain visibile, trasparente e priva di contaminazione, ma consente anche il monitoraggio in tempo reale e il tracciamento dell'interconnessione di informazioni e qualità, rendendo il sangue veramente Il lavoro di informatizzazione della gestione e informatizzazione della gestione medica è stato esteso fino alle estremità e implementato, in modo che possa essere realizzata un'assistenza umanistica completamente individualizzata.