李大瑋 陳委娜 劉 鵬 馮君祥

智慧城市的核心是以一種更智慧的方法通過利用新一代信息技術(shù)來提高交互的明確性、效率、靈活性和響應(yīng)速度，通過物聯(lián)網(wǎng)感知層設(shè)備的實時感知，實現(xiàn)城市信息基礎(chǔ)架構(gòu)與城市基礎(chǔ)設(shè)施的完美結(jié)合，使政府、企業(yè)、市民可以享受到更加智能、便捷、高效的服務(wù)[1]。當前，我國臨床用血全部來自無償獻血，但血液供應(yīng)處于“緊平衡”狀態(tài)[2]。為全面提升血液精細化管理水平，提高血液應(yīng)急保障能力，自2019年以來，青島市按照“實施健康中國戰(zhàn)略”總體要求，圍繞智慧城市、智慧醫(yī)療建設(shè)的總體目標，基于智慧城市概念模型[3]，打造了城市智慧血液網(wǎng)，推動了轄區(qū)內(nèi)血站和醫(yī)療機構(gòu)間血液管理信息數(shù)據(jù)的融合，助推血液管理水平再上新臺階。

1 城市智慧血液網(wǎng)的構(gòu)建

1.1 統(tǒng)一規(guī)劃

2019年6月，青島市衛(wèi)生健康委員會與青島市財政局聯(lián)合下發(fā)《關(guān)于印發(fā)<青島市智慧血液管理平臺建設(shè)方案>的通知》(青衛(wèi)醫(yī)藥字〔2019〕10號)，提出了“打造包括物聯(lián)網(wǎng)平臺、大數(shù)據(jù)平臺及質(zhì)量安全監(jiān)管平臺等全方位、全周期智慧血液管理系統(tǒng)，構(gòu)建覆蓋全市的智慧血液管理平臺”的總體目標，利用3 a時間，在市中心血站和全市38所醫(yī)療機構(gòu)構(gòu)建智慧血液管理模式。

圖1 城市智慧血液網(wǎng)管理系統(tǒng)架構(gòu)

1.2 集中管控

青島市中心血站打造城市智慧血液網(wǎng)管理系統(tǒng)(圖1)，通過青島市衛(wèi)生健康業(yè)務(wù)專網(wǎng)和醫(yī)療機構(gòu)互聯(lián)，依托移動互聯(lián)網(wǎng)對運輸過程的位置、冷鏈數(shù)據(jù)進行采集，通過對血液采集、制備、檢測、運輸、發(fā)放以及醫(yī)療機構(gòu)內(nèi)部流轉(zhuǎn)過程和血液全過程冷鏈數(shù)據(jù)進行融合，完整地呈現(xiàn)全市采供血和臨床用血實時狀態(tài)、血站和醫(yī)療機構(gòu)庫存狀態(tài)以及一袋血完整的追溯信息。青島市中心血站可以參考醫(yī)療機構(gòu)的實際庫存狀態(tài)及時對醫(yī)療機構(gòu)的血液庫存進行補充；結(jié)合送血車實時位置調(diào)配送血路線，優(yōu)先保障急診用血；遇突發(fā)事件時可根據(jù)醫(yī)療機構(gòu)庫存就近調(diào)配血液，保障臨床搶救。借助城市智慧血液網(wǎng)真正實現(xiàn)了對全市血液資源統(tǒng)一管控、統(tǒng)一調(diào)度，實現(xiàn)了一網(wǎng)統(tǒng)管。

1.3 資源協(xié)同共建共享

1.3.1 血站端血液信息的管理與追溯 青島市中心血站使用BMIS對血液進行管理，通過集成射頻識別技術(shù)(Radio Frequency Identification，RFID)裝置的標簽打印機將獻血碼、產(chǎn)品碼、血型、血量、采血日期、制備日期、失效日期等信息寫入RFID芯片，在血液交接、發(fā)放時通過RFID感知設(shè)備讀取RFID芯片信息，并與信息系統(tǒng)記錄數(shù)據(jù)核對，核對一致方可進行站內(nèi)交接或發(fā)放。信息系統(tǒng)記錄了血液采集、制備、檢測、交接和發(fā)放的全過程，可以實現(xiàn)血液在血站內(nèi)部流轉(zhuǎn)全過程的追溯。

1.3.2 血液的存儲管理 青島市中心血站使用自動化冷庫設(shè)備對血液存儲過程進行管控。自動化冷庫通過上位機控制血液出入庫操作，自動化冷庫的機械臂安裝RFID感知裝置，在操作時可以自動讀取血液信息并與BMIS交互核對，以確保出入庫的血液質(zhì)量符合臨床用血要求。自動化冷庫還可以定期對庫存血液進行自動盤點，并與BMIS庫存信息進行比對，確保賬物信息一致。

1.3.3 血液的運輸管理 血液運輸箱具備集成NFC感應(yīng)、移動互聯(lián)網(wǎng)傳輸、GPS實時定位裝置等功能。血液放入運輸箱時通過出庫單和運輸箱關(guān)聯(lián)，在運輸箱關(guān)閉后通過NFC感應(yīng)對人員權(quán)限進行管理，運輸目的單位或部門授權(quán)人員方可開啟運輸箱，運輸過程中的位置、溫度及運輸箱狀態(tài)信息通過移動互聯(lián)網(wǎng)實時傳輸?shù)街行亩?，管理人員可對血液配送過程進行實時監(jiān)控。

1.3.4 醫(yī)療機構(gòu)的血液監(jiān)管 全市所有醫(yī)療機構(gòu)均安裝輸血管理系統(tǒng)。該系統(tǒng)作為聯(lián)通血站和醫(yī)療機構(gòu)的橋梁，負責接收來自血站的血液，并為醫(yī)療機構(gòu)提供標準的交互接口，同醫(yī)院信息系統(tǒng)、實驗室信息管理系統(tǒng)進行信息交互，采集患者用血信息。同時，醫(yī)療機構(gòu)均配備集成NFC感應(yīng)、移動互聯(lián)網(wǎng)傳輸、GPS實時定位裝置的血液運輸箱以及集成RFID讀取裝置的智能冰箱，血液在接收后存入智能冰箱，智能冰箱可自動對血液進行盤點，并與歷史信息比對，自動記錄血液出入庫情況。此外，利用智能冰箱、智能轉(zhuǎn)運箱等設(shè)備，構(gòu)建血庫前移系統(tǒng)[4]，將輸血科(血庫)前移到用血科室，將醫(yī)療機構(gòu)血液冷鏈管理由輸血科(血庫) 有效延伸至病區(qū)。

2 城市智慧血液網(wǎng)的應(yīng)用

2.1 系統(tǒng)運行

青島市智慧城市血液網(wǎng)自2021年3月正式投入應(yīng)用，經(jīng)過實踐優(yōu)化，初步建成了覆蓋血站和醫(yī)療機構(gòu)的智慧血液管理網(wǎng)絡(luò)，為全市血液資源合理分配、急診血液應(yīng)急調(diào)度提供了支撐。

2.2 全市血液庫存統(tǒng)一管理

城市智慧血液網(wǎng)通過對全市采供血信息、醫(yī)療機構(gòu)血液信息數(shù)據(jù)融合，實現(xiàn)了對全市血液管理實時狀態(tài)的統(tǒng)一監(jiān)控，通過城市智慧血液網(wǎng)管理信息系統(tǒng)，實時準確地查詢血液采集、庫存、配送和38所醫(yī)療機構(gòu)的庫存狀態(tài)、日發(fā)血量情況等，通過數(shù)據(jù)融合分析，按照每所醫(yī)療機構(gòu)2 d～5 d的日發(fā)血量設(shè)置合理庫存范圍，按需補充血液庫存。如：2022年3月，受新冠肺炎疫情影響，青島市街頭獻血減少，醫(yī)療機構(gòu)為確保用血，向血站預約大量血液以補充庫存，僅3月預約去白細胞懸浮紅細胞29 748.5 U。通過城市智慧血液網(wǎng)的精準調(diào)控，青島市中心血站向醫(yī)療機構(gòu)實際發(fā)放去白細胞懸浮紅細胞16 199.5 U，既保障了臨床用血安全，又使血站和醫(yī)療機構(gòu)的血液庫存均保持在合理水平，避免了血液過期報廢或庫存緊張情況的出現(xiàn)。這種聯(lián)動機制的建立，使血液資源得到了最優(yōu)配置。

表1 2022年2月-4月發(fā)往青島大學附屬醫(yī)院等5所醫(yī)療機構(gòu)的抽樣血液追溯匯總

2.3 血液配送實時調(diào)度

城市智慧血液網(wǎng)整合血液配送過程中的駕駛員、車輛和運輸箱的位置、溫度信息，提供統(tǒng)一的血液運輸調(diào)度平臺。青島市中心血站當前直接供血醫(yī)療機構(gòu)49所(包含7個儲血點)，每日至少有6輛車提供正常血液配送服務(wù)，并隨時應(yīng)對可能的急診血液配送需要，配送至6個縣級儲血點的血液還需要中途交接。通過城市智慧血液網(wǎng)，管理人員可實時查看當前車輛狀態(tài)、位置信息、冷鏈溫度信息，發(fā)現(xiàn)溫度失控的運輸箱可立即通知駕駛員進行應(yīng)急處置，遇突發(fā)事件需要緊急供血可根據(jù)車輛實時位置、路況等做出最快調(diào)度，以確保第一時間響應(yīng)。

2.4 臨床用血的全過程追溯

城市智慧血液網(wǎng)依托智能冰箱和物聯(lián)網(wǎng)倉儲平臺、醫(yī)療機構(gòu)輸血管理系統(tǒng)、血庫前移系統(tǒng)等對血液儲存、運輸和輸注信息進行全方位采集，對血液存入冰箱和取出時間進行準確記錄，實現(xiàn)了血液在醫(yī)療機構(gòu)流轉(zhuǎn)、冷鏈信息等全過程追溯。為了驗證應(yīng)用效果，2022年5月，青島市中心血站從BMIS隨機抽取了2022年2月-4月發(fā)往青島大學附屬醫(yī)院等5所醫(yī)療機構(gòu)的58袋紅細胞，從表1可以看出，通過城市智慧血液網(wǎng)對58袋血液在醫(yī)療機構(gòu)的流轉(zhuǎn)過程均給出了完整的追溯鏈條，通過物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)實時感知，準確記錄了血液在每臺冰箱中的存取時間和時長，取出冰箱又放回的時間間隔等，強化了對臨床用血的監(jiān)管。

3 討論

2021年12月，國家衛(wèi)生健康委印發(fā)《全國血站服務(wù)體系建設(shè)發(fā)展規(guī)劃(2021-2025年)》(國衛(wèi)醫(yī)發(fā)〔2021〕42號)，提出要依托血液管理信息化平臺強化質(zhì)量安全管理和血液調(diào)配整體協(xié)作，鼓勵運用大數(shù)據(jù)、人工智能、云計算等數(shù)字技術(shù)在血液應(yīng)急保障、資源調(diào)配等方面發(fā)揮支撐作用。

當前的血液調(diào)配機制相關(guān)研究主要解決血站與血站之間的區(qū)域供需矛盾[5-6]，近年來也有部分省市開始探索建立醫(yī)療機構(gòu)間的血液調(diào)配機制[7]，部分血站探索了在縣級醫(yī)療機構(gòu)建設(shè)儲血點以區(qū)域血液大庫存方式保障區(qū)域內(nèi)血液供應(yīng)[8]。這些都在一定程度上完善了血液應(yīng)急保障體系。目前，青島市在轄區(qū)醫(yī)療機構(gòu)建設(shè)了7個儲血點，無論是儲血點建設(shè)，還是醫(yī)療機構(gòu)間血液調(diào)配，如何做好血液質(zhì)量監(jiān)控都是亟待解決的問題。青島市自2007年啟動全市血液管理聯(lián)網(wǎng)工作，并在轄區(qū)內(nèi)儲血點開展了冰箱溫度監(jiān)控聯(lián)網(wǎng)試點工作。但這種傳統(tǒng)的冰箱溫度監(jiān)控方式只能監(jiān)控到醫(yī)療機構(gòu)的冰箱溫度，并不能監(jiān)控到血液在醫(yī)療機構(gòu)的流轉(zhuǎn)過程，無法真正實現(xiàn)實時監(jiān)控。河北省血液中心在實踐醫(yī)院間血液調(diào)配過程中也同樣遇到了信息系統(tǒng)難以支撐醫(yī)院間血液調(diào)配費用結(jié)算、血液調(diào)配過程監(jiān)管和血液質(zhì)量監(jiān)管等問題，并提出了依托信息系統(tǒng)和物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)加強醫(yī)院血液質(zhì)量監(jiān)管的設(shè)想[9]。

青島市城市智慧血液網(wǎng)基于智慧城市概念模型構(gòu)建，在實踐中對于血液從“血管到血管”的監(jiān)控進行了新的探索和完善，和傳統(tǒng)的血液管理信息系統(tǒng)相比，具有如下優(yōu)勢：

第一，實現(xiàn)了數(shù)據(jù)的全面融合。青島市城市智慧血液網(wǎng)由市衛(wèi)生健康行政部門統(tǒng)一規(guī)劃，在血站和醫(yī)療機構(gòu)同步建設(shè)，從根本上改變了血站和醫(yī)療機構(gòu)各自為戰(zhàn)的局面，通過對人員、血液、設(shè)備的全面數(shù)據(jù)融合和信息共享，打破了血站和醫(yī)療機構(gòu)的“信息孤島”，并將每個環(huán)節(jié)的人員、設(shè)備、溫度等關(guān)鍵信息關(guān)聯(lián)到每一袋血液。

第二，基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的實時感知。基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的實時感知是智慧城市建設(shè)數(shù)據(jù)采集層的特點之一，依托物聯(lián)網(wǎng)感知層設(shè)備的實時感知，可以擺脫人工束縛，實現(xiàn)設(shè)備無感采集。本次城市智慧血液網(wǎng)建設(shè)，青島市在38所醫(yī)療機構(gòu)配置了89臺智能冰箱，這些冰箱和部署在青島市中心血站的兩臺自動化冷庫共同組成了城市智慧血液網(wǎng)的物聯(lián)感知層，實現(xiàn)了對血液流轉(zhuǎn)過程的實時感知。

第三，依托血庫前移系統(tǒng)構(gòu)建覆蓋醫(yī)療機構(gòu)的血液監(jiān)管體系。傳統(tǒng)輸血管理系統(tǒng)下，血液離開輸血科(血庫)后即失去了控制，尤其患者需要大量輸血時，為了保證血液質(zhì)量，需要多次往返輸血科(血庫)取血。借助智能冰箱、運輸箱將血庫前移至用血部門，通過構(gòu)建血庫前移系統(tǒng)，實現(xiàn)了血液從前移冰箱取出時即自動出庫。在表1統(tǒng)計的血庫前移冰箱存儲的9袋血液中，查詢到其中兩袋血液各自患者輸血前均同時申請了多袋血液，這兩袋血液的出庫時間均是在前一袋血液從冰箱取出2 h以后，借助血庫前移系統(tǒng)進行血液出庫操作，實現(xiàn)了輸血科(血庫)按需發(fā)血和血液即發(fā)即用，取血時間僅需不到2 min，一旦遇到特殊情況，血液無需輸注，即可取消申請，血液不再出庫，解決了醫(yī)療機構(gòu)臨床用血出庫未用的難題，進一步提升了輸血科(血庫)的服務(wù)能力。

青島市城市智慧血液網(wǎng)的建設(shè)，真正實現(xiàn)了區(qū)域血站和醫(yī)療機構(gòu)血液管理的數(shù)據(jù)融合，打造了智慧血液管理新模式，但其在實際應(yīng)用中依然存在一些不足，主要體現(xiàn)在：運輸過程中基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的管控仍有欠缺，需要人工對血液和運輸箱進行關(guān)聯(lián)[10]；部分醫(yī)療機構(gòu)智能冰箱配置不充足，使用不規(guī)范，無法實現(xiàn)對醫(yī)療機構(gòu)全部血液產(chǎn)品的覆蓋；非儲血點醫(yī)院間血液應(yīng)急調(diào)配的費用結(jié)算未得到有效解決。下一步，青島市中心血站將充分利用信息技術(shù)，重點從以下方面改進：(1)優(yōu)化血液運輸箱，通過物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備對運輸箱及內(nèi)部血液進行主動感知，實現(xiàn)血液和運輸箱的自動綁定，簡化操作；(2)推動城市智慧血液網(wǎng)管理流程的標準化，打造城市智慧血液網(wǎng)樣板醫(yī)院，規(guī)范醫(yī)療機構(gòu)間血液調(diào)配流程，加大醫(yī)療機構(gòu)間血液調(diào)配力度，促進醫(yī)療機構(gòu)規(guī)范使用智能冰箱，主動增加智能冰箱數(shù)量和種類；(3)完善血液調(diào)配功能建設(shè)，在實現(xiàn)醫(yī)療機構(gòu)間信息互聯(lián)的同時，將醫(yī)療機構(gòu)間血液調(diào)配的費用納入血站和醫(yī)療機構(gòu)間結(jié)算統(tǒng)一管理，協(xié)助醫(yī)療機構(gòu)完成血液調(diào)配結(jié)算。通過持續(xù)改進，推動轄區(qū)內(nèi)血液應(yīng)急保障能力和血液管理水平再上新臺階，切實保障人民群眾的生命健康。