Application des étiquettes de capteurs RFID dans la gestion du contrôle de la qualité du sang

Faisabilité de la technologie de détection par fusion RFID pour la gestion du sang

Le processus général de gestion du sang est le suivant : enregistrement des dons de sang, inspection, test des échantillons de sang, collecte de sang, banque de sang, gestion en banque (traitement des composants, etc.), livraison de sang, banque de sang-Hôpital pour l'utilisation des patients (ou transformation en d'autres produits sanguins). Ce processus implique souvent une grande quantité d'informations de données, notamment les informations sur le donneur de sang, le groupe sanguin, l'heure de la collecte de sang, le lieu, le manipulateur, etc. Une grande quantité d'informations entraîne certaines difficultés pour la gestion du sang. De plus, le sang est une substance très périssable. Si les conditions environnementales ne sont pas adaptées, la qualité du sang sera détruite. Par conséquent, la qualité du sang sera affectée pendant le stockage et le transport. La surveillance en temps réel est également essentielle. La technologie RFID et de détection sont des technologies émergentes qui peuvent résoudre les problèmes ci-dessus et aider efficacement à la gestion du sang.

La technologie RFID permet de fournir à chaque poche de sang sa propre identité unique et de stocker les informations correspondantes. Ces informations sont interconnectées avec la base de données principale. Par conséquent, que le sang se trouve au point de collecte de sang, au point de transfert, à la banque de sang ou au point d'utilisation de l'hôpital, le système RFID peut être surveillé tout au long du processus et les informations sur le sang à chaque point de mobilisation peuvent être suivies à tout moment. Dans le passé, le sang prenait beaucoup de temps et de travail, et une vérification manuelle des informations était nécessaire avant utilisation. Grâce à l'utilisation de la technologie RFID, les données peuvent être collectées, transmises, vérifiées et mises à jour en grande quantité en temps réel sans positionnement précis, ce qui accélère la livraison du sang. L'identification de la Bibliothèque évite également les erreurs qui se produisent souvent lors de la vérification manuelle. Les caractéristiques d'identification sans contact de la RFID peuvent également garantir que le sang peut être identifié et détecté sans être contaminé, réduisant ainsi la possibilité de contamination du sang. Il ne craint pas la poussière, les taches, les basses températures, etc. et peut être utilisé dans des conditions particulières où le sang est stocké. Maintenir un fonctionnement normal dans des conditions environnementales.

La technologie de détection est une fenêtre pour la détection, l'acquisition et la détection d'informations. Elle peut réaliser des applications de collecte, de quantification, de traitement, de fusion et de transmission de données. Grâce à la surveillance et à la collecte en temps réel de la température de l'environnement sanguin, de l'état de scellage et du degré d'oscillation par le capteur, puis grâce au traitement et à la réponse opportuns du système aux informations détectées, la détérioration du sang peut être efficacement évitée et la qualité du sang peut être garantie.

En intégrant la technologie RFID et de détection et en utilisant des étiquettes de capteur RFID qui peuvent non seulement améliorer l'efficacité de l'identification, réaliser le suivi des informations et surveiller la qualité des articles en temps réel, nous pouvons véritablement réaliser l'informatisation intelligente de la gestion du sang.

Conception des étiquettes de capteur RFID

Les étiquettes de capteur RFID sont principalement composées de micro-unités de contrôle, d'unités de détection, d'unités de radiofréquence, d'unités de communication, d'unités de positionnement et d'unités d'alimentation, comme illustré dans la figure 1.

1 micro-unité de contrôle

L'unité de microcontrôle est composée d'un système embarqué, comprenant un microprocesseur embarqué, une mémoire, un système d'exploitation embarqué, etc. Elle intègre également un chien de garde, un temporisateur/compteur, une interface série synchrone/asynchrone, des fonctions A/N et N/A diverses et des périphériques externes tels que des convertisseurs A et des E/S. Les principales fonctions mises en œuvre par cette unité comprennent : la responsabilité de l'attribution des tâches et de la planification de l'ensemble de la puce, l'intégration et la transmission des données, la vérification des données sans fil, l'analyse des données, le stockage et la transmission, la maintenance du routage du réseau régional et la gestion de la consommation d'énergie de l'alimentation de la puce. attendez.

2 Unité de détection

L'unité de détection est principalement composée de capteurs et de convertisseurs A/N. Un capteur est un dispositif ou un appareil qui peut détecter une valeur mesurée spécifiée et la convertir en un signal de sortie utilisable selon certaines règles. Habituellement, le capteur est composé d'un élément sensible et d'un élément de conversion. L'élément sensible collecte les informations externes qui doivent être détectées et les envoie à l'élément de conversion. Ce dernier achève la conversion des quantités physiques ci-dessus en signal électrique d'origine que le système peut reconnaître, et le transmet via le circuit d'intégration et le circuit d'amplification. Le processus de mise en forme est finalement converti en un signal numérique par A/N et envoyé à l'unité de microcontrôle pour un traitement ultérieur.

En tenant compteCompte tenu des exigences en matière de conditions environnementales pour le stockage et le transport du sang, cette unité de détection comprend la fonction de test de plusieurs signaux physiques tels que la température, la pression, la photosensibilité et l'oscillation dans la zone de surveillance.

3 Unité RF

L'unité de radiofréquence contrôle la réception et la transmission des signaux de radiofréquence, et sélectionne et utilise des méthodes d'accès telles que le multiplexage par répartition spatiale, le multiplexage par répartition temporelle, le multiplexage par répartition en fréquence et le multiplexage par répartition en code pour réaliser une identification multi-cible simultanée et des mécanismes anti-collision du système.

4 unité de communication

L'unité de communication est utilisée pour la communication de données, la résolution de la sélection de la bande de fréquence porteuse, le débit de transmission des données, la modulation du signal, la méthode de codage, etc. dans la communication sans fil, et la transmission et la réception de données entre la puce et le lecteur via l'antenne, et dispose de la fusion de données, de l'arbitrage des demandes et du routage. Sélectionner les fonctions.

5 unité de positionnement

L'unité de positionnement réalise le positionnement de la puce elle-même et le positionnement de la direction de transmission des informations. Basé sur des protocoles de transmission sans fil, tels que la norme IEEE802.15.4 et le protocole ZigBee. L'algorithme de positionnement peut être basé sur la télémétrie (comme la télémétrie de la force du signal, la télémétrie de la différence de temps, etc.) ou non basé sur la télémétrie (comme la méthode du centroïde, l'algorithme DV-Hop, etc.).

6 bloc d'alimentation

Les étiquettes de capteur RFID sont divisées en passives, semi-passives et actives. Les étiquettes passives ne nécessitent pas de batterie intégrée dans la puce. Elles fonctionnent en extrayant l'énergie radiofréquence émise par le lecteur. Les étiquettes semi-passives et actives nécessitent une alimentation par batterie interne pour maintenir une détection normale et un fonctionnement en radiofréquence. Étant donné que la surveillance en temps réel des produits sanguins dans la gestion du sang nécessite d'assurer leur alimentation électrique continue et normale, un bloc d'alimentation est ajouté et conçu comme une étiquette semi-passive ou active [4].

Dans cette partie, en réglant raisonnablement les états de réception, de transmission et de veille de la puce, les problèmes de consommation d'énergie et de fiabilité de la transmission peuvent être résolus et la durée de vie de la puce peut être efficacement prolongée.

Il présente principalement trois aspects : la gestion des entrées et des sorties de sang, la gestion du suivi du sang et la gestion du contrôle de la qualité du sang, et souligne le rôle efficace de la technologie de détection par fusion RFID dans la gestion du sang.

1. Gestion des entrées et des sorties de sang

(1) Stockage du sang

Le personnel a placé les poches de sang à l'entrée du tapis roulant et les a fait passer dans l'ordre. Un Lecteur RFID a été installé au bas du tapis roulant. Lorsque l'étiquette du capteur RFID attachée à la poche de sang est entrée dans la plage de lecture et d'écriture, les informations sur l'étiquette ont été lues. Le middleware les filtre et les transmet à la base de données principale. En même temps, le système affiche le groupe sanguin, le type, les spécifications et d'autres informations sur l'écran à la sortie du tapis roulant. Le personnel place le sang dans des plateaux de stockage désignés en fonction du contenu affiché.

En fonction du groupe sanguin lu, du type, des spécifications, de la quantité, etc., le système back-end identifie les emplacements de chargement dans la banque de sang et recherche les emplacements de chargement vides existants qui répondent aux spécifications et à la quantité. Cette étape est principalement réalisée en collant une étiquette RFID sur chaque étagère et en écrivant le groupe sanguin, le type, les spécifications, la quantité et d'autres informations qu'elle doit stocker via un lecteur/enregistreur. Lorsqu'une poche de sang est placée sur cette étagère Lorsque la poche de sang est sur l'étagère, le personnel utilise un lecteur portable pour définir et écrire l'étiquette RFID. Lorsque les poches de sang sur l'étagère sont expédiées ou déplacées, le personnel utilise le lecteur portable pour effacer et écrire l'étiquette RFID. , et le lecteur/enregistreur installé sur le dessus de la banque de sang lira les étiquettes de chaque étagère selon les instructions du système. Si le système détecte une étagère qui a été vidée et qui répond aux conditions de stockage, il en informe le système, qui affiche le numéro spécifique sur un écran dans la zone de stockage, indiquant au personnel quel type de sang doit être placé sur quelles étagères.

Après avoir reçu les instructions, le personnel envoie du sang de différentes spécifications vers la zone désignée pour la réfrigération et le stockage. En même temps, le lecteur écrit la durée de stockage, le type de stockage, l'expéditeur du sang, le destinataire du sang et d'autres informations de chaque poche de sang dans le système RFID [5].

(2) Sortie du sang de la banque

Le système émet un ordre d'expédition, demandant au personnel de se rendre dans la zone désignée pour prélever le type, la spécification et la quantité de sang spécifiés. Si la quantité de sang prélevée est faible, le personnel peut utiliser un lecteur portable pour lire directement les informations sur le sang ; si la quantité de sang prélevée est importante, le personnel peut utiliser un tapis roulant pour transporter le sang hors de la bibliothèque et lire ses informations. Les informations lues sont transmises au système et vérifiées avec la base de données principale. Si elles sont correctes, l'expédition est autorisée. Pendant le processus de sortie, le système RFID enregistre l'heure de sortie, la date d'expiration du sang et d'autres informations secondaires.

L'ordre dans lequel le sang est expédié hors de la bibliothèque est déterminé par le système après lecture des informations et analyse de celles-ci. Le sang ayant les mêmes spécifications doit suivre le principe du premier entré, premier sorti pour éviter le phénomène d'arriéré d'inventaire et de gaspillage de sang périmé. Le sang marqué comme « à inspecter » dans la banque du sang, il est interdit de quitter la banque pour garantir la qualité du sang quittant la banque.

2 Gestion du suivi du sang

La gestion du suivi du sang adopte une structure hiérarchique basée sur des clusters. Chaque chef de cluster est un centre de traitement d'informations distribué, utilisé pour collecter les données de chaque membre du cluster et terminer le traitement et la fusion des données. Ensuite, les données sont transmises au chef de cluster de la couche supérieure et transmises en séquence. Enfin, toutes les données sont filtrées et après intégration, elles sont transmises au chef de cluster de niveau le plus élevé, et le processus inverse est le processus de requête d'informations. Les données sont dépliées couche par couche et suivies de manière ordonnée. Ici, le chef de cluster de niveau le plus élevé équivaut au centre national d'information sur le sang, tandis que le chef de cluster suivant équivaut au centre d'information sur le sang de chaque province, région autonome et municipalité, etc., et les membres du cluster de niveau le plus bas sont les stations de sang de base. Cette structure hiérarchique disperse les informations, évite le stockage centralisé, résout le problème du volume excessif d'informations et améliore la sécurité du système. L'échange et le transfert d'informations s'effectuent directement entre la couche enfant et la couche parent, ce qui facilite les requêtes et le suivi. La structure est illustrée dans la figure 2.

Le processus de stockage des informations sur le sang est le suivant : tout d'abord, le code d'identification RFID de chaque poche de sang et ses informations correspondantes sont stockés dans la base de données de la station de sang locale, puis les informations de la station de sang locale sont fusionnées et le code d'identification est combiné avec l'adresse IP effective de la station de sang locale. L'adresse est stockée dans la base de données du centre d'information sur le sang municipal local, puis les informations du centre d'information sur le sang municipal sont intégrées, et le code d'identification et l'adresse IP effective du centre d'information sur le sang municipal sont stockés dans la base de données du centre d'information sur le sang provincial local. Enfin, intégrez ensuite les informations du centre provincial d'information sur le sang et stockez le code d'identification et l'adresse IP effective du centre provincial d'information sur le sang dans la base de données du centre national d'information sur le sang (si nécessaire, vous pouvez également combiner le code d'identification avec le centre national d'information sur le sang. L'adresse IP effective est stockée dans la base de données du centre mondial d'information sur le sang pour l'interconnexion mondiale des informations sur le sang) [6-7].

Le processus de suivi des informations sur le sang est le suivant : sur la base du code d'identification RFID, recherchez d'abord les informations provinciales du sac de sang dans la base de données du Centre national d'information sur le sang, puis saisissez la base de données du centre provincial d'information sur le sang en fonction de l'adresse IP trouvée pour rechercher le sac de sang. Pour les informations sur la ville, saisissez la base de données du centre d'information sur le sang au niveau de la ville en fonction de l'adresse IP trouvée pour trouver la station de sang à laquelle appartient le sac de sang. Saisissez la base de données de la station de sang en fonction de l'adresse IP trouvée. Sur la base des informations, vous pouvez connaître l'état actuel du sac de sang. L'état indique s'il est stocké dans l'entrepôt, utilisé lorsqu'il est expédié hors de l'entrepôt ou détérioré et mis au rebut. Si vous l'avez déjà utilisé, vous pouvez en savoir plus sur toutes les informations de l'utilisateur.

3 Gestion du contrôle de la qualité du sang

Le sang est très sensible aux changements de température. Si la température ambiante n'est pas adaptée, les substances contenues dans le sang seront détruites, ce qui affectera la qualité et la durée de conservation du sang. Le sang doit également éviter les vibrations violentes pendant le stockage, le transfert et le transport. De plus, l'emballage du sang doit être scellé. En cas de contamination bactérienneen raison d'une perforation ou d'autres facteurs, le sang sera jeté.

L'étiquette de capteur RFID attachée à la poche de sang surveillera l'environnement autour de la poche de sang en temps réel. À certains intervalles, elle mesurera les signaux physiques environnants tels que la température, la pression, la photosensibilité et l'oscillation, et enregistrera les données de mesure dans la puce de l'étiquette. . Le système définira une plage standard à l'intérieur de l'étiquette. Une fois que les données mesurées actuelles sont inférieures à la limite inférieure de la plage ou supérieures à la limite supérieure de la plage, l'étiquette transmettra activement un signal de radiofréquence pour activer le dispositif d'alarme afin d'alerter le personnel.

Si la poche de sang est alarmée pendant qu'elle est stockée dans la banque de sang, alors en fonction du signal de radiofréquence reçu, l'emplacement actuel de la poche de sang alarmée (zone de stockage, étagère, code d'identification RFID, etc.) sera affiché sur l'écran d'alarme pour permettre au personnel de détecter et de traiter rapidement ; Si la poche de sang doit être alertée pendant le transport, le dispositif d'alarme peut être installé sur le conteneur de stockage de transport pour alerter le personnel par un gémissement ou un flash. Une fois que le personnel l'a découvert, il utilise un lecteur portable pour recevoir le signal de radiofréquence et trouver l'alarme en fonction du code d'identification. Poche de sang.

Une fois que le sang est suspecté d'être gâté ou contaminé, le personnel utilisera le lecteur pour définir l'étiquette sur « à inspecter » et ne sera pas autorisé à quitter l'entrepôt. Le sang qui est déjà au point d'utilisation n'est pas autorisé à être utilisé. Après des tests, il est confirmé qu'il ne peut pas être utilisé. , une stérilisation à haute pression et une incinération seront effectuées. À ce moment-là, le personnel écrira les informations sur les rebuts, les raisons des rebuts, etc. dans le système avec le code d'identification RFID de la poche de sang pour préparer le suivi ultérieur du sang.

Pour le sang retourné, en plus des tests manuels supplémentaires de la qualité du sang, les enregistrements de données des étiquettes de capteur RFID peuvent également être utilisés pour découvrir les liens dans l'ensemble du processus, de la collecte du sang à l'approvisionnement en sang jusqu'au prélèvement du sang, et pour déterminer qui est responsable. La personne ou l'organisation doit analyser les raisons pour éviter que des situations similaires ne se reproduisent la prochaine fois.

Le sang n'est pas seulement la source de vie, mais aussi un canal de propagation de nombreuses maladies. Les maladies courantes transmises par les transfusions sanguines ou les produits sanguins comprennent : l'hépatite B, l'hépatite C, le SIDA, la syphilis, le paludisme, la septicémie, etc., dont la plupart sont difficiles à guérir. Afin d'éviter la transmission de maladies ou les accidents médicaux causés par une collecte de sang irrégulière, une gestion chaotique du sang en sac ou une transfusion sanguine inappropriée, il est impératif de renforcer la gestion du sang et d'assurer la sécurité de l'utilisation du sang. À l'heure actuelle, la combinaison de la technologie RFID et de la détection n'est pas largement utilisée, mais elle a montré de larges perspectives d'application. Cet article propose une étiquette de capteur RFID conçue en intégrant ces deux technologies et analyse les avantages et la faisabilité de son application à la gestion du sang.

La gestion du sang est un travail qui ne permet pas d'erreurs. L'application d'étiquettes de capteur RFID rend non seulement l'ensemble de la gestion de la chaîne d'approvisionnement visible, transparente et exempte de contamination, mais permet également une surveillance en temps réel et un suivi d'interconnexion des informations et de la qualité, ce qui rend vraiment le sang Le travail d'informatisation de la gestion et de l'informatisation de la gestion médicale a été étendu aux fins et mis en œuvre, de sorte que des soins humanistes entièrement individualisés peuvent être réalisés.