_血_联网_基于RFID技术在血液管理中的应用及思考

·输血管理·“血”联网：基于RFID技术在血液管理中的应用及思考

林杰陈力平宋艳红肖立（解放军第101医院检验科，江苏无锡214044）关键词：射频识别（RFID）；射频信号；电子标签；阅读器；血液管理；中图分类号：TP391.4R457.1+2文献标识码：C文章编号：1004-549X（2013）04-0399-03

“血”联网从物联网（Theinternetofthings）的概念延伸而来。2004年美国图书馆学会图书信息科技委员会（Ameri-canLibraryAssociation）将射频识别（RadioFrequencyIDentifi-cation，RFID）技术列入图书馆的九大科技与议题，RFID技术已初步应用于我国的近40家图书馆管理工作，如国家图书馆、集美大学图书馆、深圳图书馆等。RFID技术在血液管理方面的应用还比较少，国际输血协会信息技术工作委员会（InternationalSocietyforBloodTransfusionWorkingPartyonIn-formationTechnology，ISBTWPIT）于2006年成立RFID特别工作组（TaskForceonRFID）研究RFID发展现状并起草RFID在输血医学应用推荐指南［1，2］。本文通过借鉴RFID技术在图书馆管理及其它领域应用的经验，结合临床血液管理实际提出我们关于RFID技术在血液管理应用上的一些思考。1RFID的技术的初步介绍射频识别（RadioFrequencyIDentification，RFID），又称电子检签，可通过非接触式射频信号自动识别特定目标并读写相关数据。RFID技术具有非接触式、工作距离长、可识别运动物体、人工干预少和可用于恶劣环境等优点。RFID系统的基本组成包括电子标签（Tag）、阅读器（Reader）及应用软件系统3个部份组成。目前常用的RFID标签按照无线电频率可分为：低频标

签（125kHz或134.2kHz）、高频标签（13.56MHz）、超高频

标签（868～956MHz）以及微波标签（2.45GHz）。13.56MHz高频标签应用于血液制品可得到国际输血协会与FDA的认可，并得到一定范围的应用［3］。

2RFID技术在血液管理方面的优势

一般认为，严格的血液管理包括从“献血者”到“受血者”、从“血管”到“血管”的全过程，其一般流程包括：献血者资料采集—体检初筛—血样检测—采血—血液入库—在

库管理（成分处理等）—血液出库—患者受血（或其他血液制品）-输血反应监测等过程。2.1RFID与条码技术相比的优势在血液管理过程中涉

及到大量的数据信息（献血者的资料、血液类型、采血时间、地点、采血者等），传统的血液管理系统主要采用条形码标准技术，条形码标签信息存储量小，而且是只读信息，要完成对血液使用流程的管理和跟踪，可能要用数个条码，同时，条形码可靠性也很差，在潮湿环境或受磨损的情况下，其可读性

会大大降低，甚至会产生误读甚至错读的情况。随着对血液管理要求的不断提高，传统的条码技术日益显出其局限性，RFID作为一种新的自动识别技术具有一定的技术优势（表

1）。表1RFID标签与条形码识别主要功能比较RFID条形码

数据存储量依芯片不同，最小1～2KB，最大可达数MB一维码（2．82mm/符号）；二维码（2～2335字符串）使用时间被动型（10年以上）；主动型（视电池寿命）数年读写速度可同时读取多个数据同时只可读取1个数据

数据更新可反复修改、增加、删除无法更新，需更换新标签

接触方式非接触型方面，具有一定的穿透性光学照射

运动读写可在运动中读写数据，可远距离读取在一定条件下，局限于很小的范围

环境要求抗磨损，抗油污，金属及超低温影响数据读取易磨损，易损坏，冰及皱折影响数据读取

重复使用可重复使用不可重复使用

2.2RFID结合传感器技术可实现对血液制品的全程跟踪管理血液制品的质量对于保证输血安全至关重要，由于血液制品的特殊性，它对保存环境、运送方式等要求很高，如果环境条件不适宜，血液质量会遭到破坏，造成不良输血反应或无效输注，影响患者的生命安全。因此，在血液存储和运输过程中，质量与环境的实时监控也十分关键。目前的血液管理模式很难做到对血液质量的全程跟踪管理。有效地将RIFD与传感器技术相结合能解决上述问题，最大限度地避免风险和消除错误［4］。Abarca等［5］在血袋上标注RFID标签外，还加装了血液环境温度传感器，这样就可以周期性地监

测血液温度信息并通过无线方式传送给阅读器。现行的输

血安全管理规定中，对于临床未输注的已出库血液制品均不予退回，这主要是担心血液制品在出库后的保存条件与环境

发生改变后，血液制品的质量发生变化，对临床用血安全造成一定的威胁，这种做法虽然保证了临床用血的安全，却在

用血紧张的情况下，造成了一定的血液制品的浪费。如果我们能应用RFID技术结合传感器技术，可以对出库的血液制品进行跟踪，对于因出库后临床病情变化未输注同时又符合

·993·中国输血杂志2013年4月第26卷第4期ChinJBloodTransfusionApril，2013，Vol．26，No．4保管条件的血液，加以重复利用，这样既保证了临床用血的安全，也节约了宝贵的血液资源。目前的血液管理主要关注的是血液制品的安全，如果采用血袋RFID集成标签，把血袋生产、外包装、质量和血液筛查试剂等其它关键材料也纳入血液制品的管理过程加以追踪监控，并可把血液制品安全管理的概念得到进一步的延伸。2.3简化血液管理的“三查七对”同时提高临床用血安全性目前血液在出入库时，需要人工进行信息核对，由于RFID标签可为每袋血液提供唯一的身份，且具有非接触式读取信息和同时读写的技术优势，可实现在血液管理流通中大批量地对数据进行实时采集、传递、核对与更新，加快了血液的出入库识别，还避免了人工核对出现的差错。在血液输注前，医务人员可通过读取血液制品的RFID标签和患者的“RFID腕带”（或移动医疗卡）信息自动进行比对（必要时在线调出医嘱），以核实血液和患者身份是否对应，如有一项信息不匹配则发出警告，有效避免了临床上用血的错误。2.4为个性化用血提供技术保证现在发现的血型抗原基因突变数据库中约有30个血型系统、39个基因和1069种等位基因。个性化用血以达到安全有效输血将是发展趋势。近年来，随着输血免疫、输血治疗、血液成分的应用以及移植理论等方面发展，粒细胞、树突状细胞、NK细胞等的治疗性输注的概念不断完善。同时，高通量检测方法的发展，使得大规模血型基因检测成为可能。RFID标签具有大容量读写能力，可对不同的血液制品的抗体筛选及血型基因检测情况加以具体的标注，为个性化交叉配血、用血提供技术保证。2.5血库的智能化管理首先，非接触式识别技术可在不受污染的条件下进行识别和检测，减小了血液受污染的可能性；其次，RFID技术可自动盘点库存，简化了流通过程，通过设置血液的有效日期可以实现自动报废报警，对于错放的血液可以提醒管理者发现；第三，多标签识别提高了数据采集效率，减少重复入库与出库等重复性劳动，减轻人力并避免出错；第四，方便查询血液相关信息，实现血液信息实时跟踪，科学更新用血计划，以达到科学化合理化管理。RFID既可用于内部信息管理系统使用，也能为公共服务体系提供数据。对公共服务体系提供数据可通过调用Web服务实现，在一定地域内，血袋上的数据信息可由不同医疗机构充分共享（取决于所设置的安全水平），实现对各家医院、血站血液的资源信息及分布情况跟踪和血液产品储存、分布的重大改进［6］。在特殊情况下（血液供应不足、发生重大自然灾害或公共安全事件等），对特殊的血液制品（如RH阴性血液）加以统筹合理调配。3RFID技术应用于血液管理需要关注和解决的问题虽然RFID技术在国外商业和管理方面已经有一定的突破，但在国内的应用范围不大，主要集中于物流管理方面的仓储环节和图书馆管理等方面。RFID在血液管理方面的应用解决方案还不够成熟，国外一些医疗机构和实验室进行了一些尝试，国内使用RFID技术的血液管理也处于起步阶段。结合临床用血的实际，我们觉得应该关注以下几个问题。3.1生物安全性的问题RFID标签具有一定的电磁辐射、致热等效果，血液制品不同于图书和其它生活日常用品，必须关注RFID对于不同血液成分的生物效能与安全性的影响。Davis［7］等的研究发现：与对照组相比，经过23～25h射频暴露的红细胞血液制品的溶血作用小于0.3%（远低于1%的标准），RFID对6～9d悬浮红细胞产生的生物影响与

温度升高结果，也是在标准可接受的范围内，同时未发现可加快红细胞生物降解的证据。另外检测了九种血浆凝血因子，与对照组相比，其改变度均小于20%（低于标准）。Koz-ma［8］等对比检测经过13.56MHz射频连续作用42d后存贮

于2～4℃悬浮红细胞的pH值、钾、葡萄糖、乳酸、血红蛋白、红细胞比容、游离血红蛋白和溶血率发现，有射频照射组与对照组的萄葡糖及PH值均有所减低，而乳酸、游离血红蛋白和钾的水平有所升高，但都在标准可接受范围内，25天后溶血率有所升高，但升高水平仍低于最大可接受范围（＜0.8%）。Uysal［9］等人的研究也证明了RFID应用于血液制

品的安全性及可行性。虽然目前进行的研究均未发现RFID明显影响血液生物效能的证据，但是，上面所提及的研究范围以及检测的生物效能指标还有一定的局限性，关于RFID技术对于血液制品安全的全面评估还有待进一步进行，以保证临床用血的安全有效。3.2RFID标签信息的安全性问题RFID标签的读取具有

开放性及可修改性的特征，血液制品的数据可能被其它阅读器读取或修改，这些涉及到RFID标签上信息的安全性（如献血者的信息等个人隐私的泄露），甚至会造成血袋RFID标签上重要信息（血型等）被恶意修改，直接影响到用血的安全。2009年初，美国各州相继推出了RFID隐私权保护法案，欧

盟在2009年5月份发布“关于执行保护RFID的数据和隐私权原则的若干建议”。我国目前尚无此类法案或建议。我们在加强法律保护的同时，还必须加强技术上的更新，在RFID网络安全机制中，采用身份认证、数据保护和访问控制

等途径来解决风险性的问题。对于重要的信息必须加密处理，设置相对安全的工作区域，并且需要对服务系统及时更新升级［10］。这有待于RFID技术的进一步完善与发展。3.3RFID技术对于医疗设备安全性的影响在医疗机构

中，有大量的医疗设备，RFID产生的射频带给医疗设备的危险就如同手机辐射一样，这是RFID技术应用于血液管理的潜在问题。《美国医学协会杂志》（JAMA）公布的一项科学研究表明［11］，测试无源868MHz和有源125MHzRFID系统