혈액 품질 관리 관리에 RFID 센서 태그 적용

혈액관리를 위한 RFID 융합 센싱 기술의 타당성

혈액관리사업의 일반적인 과정은 헌혈등록, 검사, 혈액시료검사, 채혈, 혈액은행, 은행내 관리(성분가공 등), 혈액배송, 환자용 혈액은행-병원(또는 제작)으로 이루어집니다. 다른 혈액 제제로). 이 과정에는 헌혈자 정보, 혈액형, 혈액 채취 시간, 위치, 취급자 등을 포함한 많은 양의 데이터 정보가 포함되는 경우가 많습니다. 많은 양의 정보로 인해 혈액 관리에 어려움이 따릅니다. 게다가 피는 매우 부패하기 쉬운 물질입니다. 환경 조건이 적합하지 않으면 혈액의 질이 파괴됩니다. 따라서 혈액의 품질은 보관 및 운송 중에 영향을 받습니다. 실시간 모니터링도 중요합니다. RFID와 센싱 기술은 위와 같은 문제점을 해결하고 혈액관리에 효과적으로 도움을 줄 수 있는 새로운 기술이다.

RFID 기술은 각 혈액 봉지에 고유한 ID를 제공하고 해당 정보를 저장할 수 있습니다. 이 정보는 백엔드 데이터베이스와 상호 연결됩니다. 따라서 혈액이 채혈지점, 이송지점 혈액은행, 사용지점 병원에 있는지 전 과정을 RFID 시스템으로 모니터링할 수 있으며, 각 동원지점의 혈액정보를 언제든지 추적할 수 있다. 시간. 과거에는 혈액을 사용하는 데 시간이 많이 걸리고 노동 집약적이어서 사용하기 전에 수동으로 정보를 확인해야 했습니다. RFID 기술을 사용하면 정확한 위치 지정 없이 실시간으로 대량의 데이터를 수집, 전송, 검증 및 업데이트할 수 있어 혈액 전달 속도가 빨라집니다. 또한 라이브러리 식별은 수동 확인 중에 자주 발생하는 오류를 방지합니다. RFID의 비접촉식 식별 특성은 혈액이 오염되지 않고 식별 및 감지될 수 있도록 하여 혈액 오염 가능성을 줄일 수도 있습니다. 먼지, 얼룩, 저온 등을 두려워하지 않으며 혈액이 보관되는 특수한 조건에서도 사용할 수 있습니다. 환경 조건 하에서 정상적인 작동을 유지하십시오.

센싱 기술은 정보를 감지하고 획득하고 탐지하는 창구입니다. 데이터 수집, 정량화, 처리, 융합 및 전송 애플리케이션을 실현할 수 있습니다. 혈액 환경 온도, 밀봉 상태, 진동 정도를 센서에 의해 실시간 모니터링 및 수집하고, 감지된 정보에 대한 시스템의 적시 처리 및 반응을 통해 혈액의 악화를 효과적으로 방지할 수 있습니다. 그리고 혈액의 질이 보장될 수 있습니다.

RFID와 센싱 기술을 융합하고, 식별 효율성 향상, 정보 추적 실현, 물품 품질 실시간 모니터링이 가능한 RFID 센서 태그를 활용함으로써 혈액관리의 지능형 정보화를 실현할 수 있습니다.

RFID 센서 태그 설계

RFID 센서 태그는 그림 1과 같이 주로 마이크로 제어 장치, 감지 장치, 무선 주파수 장치, 통신 장치, 위치 확인 장치 및 전원 공급 장치로 구성됩니다.

마이크로 컨트롤 유닛 1개

마이크로 컨트롤 유닛은 임베디드 마이크로프로세서, 메모리, 임베디드 운영 체제 등을 포함한 임베디드 시스템으로 구성됩니다. 또한 워치독, 타이머/카운터, 동기/비동기 직렬 인터페이스, A/D 및 D/다양한 필수 기능 및 외부 기능을 통합합니다. A 변환기 및 I/O와 같은 장치. 이 장치가 구현하는 주요 기능에는 전체 칩의 작업 할당 및 스케줄링, 데이터 통합 및 전송, 무선 데이터 확인, 데이터 분석, 저장 및 전달, 지역 네트워크의 라우팅 유지 관리, 칩의 에너지 소비 관리 등이 포함됩니다. 전원 공급 장치. 기다리다.

2 감지 장치

센싱부는 주로 센서와 A/D 컨버터로 구성됩니다. 센서는 지정된 측정값을 감지하고 이를 특정 규칙에 따라 사용 가능한 출력 신호로 변환할 수 있는 장치 또는 장치입니다. 일반적으로 센서는 감도소자와 변환소자로 구성됩니다. Sensitive 요소는 센싱이 필요한 외부 정보를 수집하여 변환 요소로 보냅니다. 후자는 위의 물리량을 시스템이 인식할 수 있는 원래의 전기 신호로 변환하는 작업을 완료하고 이를 적분 회로와 증폭 회로를 통과합니다. 성형 프로세스는 최종적으로 A/D에 의해 디지털 신호로 변환되고 추가 처리를 위해 마이크로 컨트롤 유닛으로 전송됩니다.

AC로 복용혈액 저장 및 운송을 위한 환경 조건에 대한 요구 사항을 계산하는 이 감지 장치에는 모니터링 영역의 온도, 압력, 감광성 및 진동과 같은 여러 물리적 신호를 테스트하는 기능이 포함되어 있습니다.

3 RF 유닛

무선 주파수 장치는 무선 주파수 신호의 수신 및 전송을 제어하고 공간 분할 다중화, 시분할 다중화, 주파수 분할 다중화, 코드 분할 다중화 등의 액세스 방법을 선택 및 사용하여 동시 다중 표적 식별 및 시스템 충돌 방지를 달성합니다. 메커니즘.

4 통신 유닛

통신부는 데이터 통신에 사용되며, 무선 통신에서의 캐리어 주파수 대역 선택, 데이터 전송 속도, 신호 변조, 부호화 방법 등을 해결하고, 안테나를 통해 칩과 리더 사이에 데이터를 송수신하며, 데이터 융합 기능을 갖는다. , 중재 및 라우팅을 요청합니다. 기능을 선택하세요.

5 위치 결정 장치

포지셔닝 유닛은 칩 자체의 포지셔닝과 정보 전송 방향의 포지셔닝을 실현합니다. IEEE802.15.4 표준 및 ZigBee 프로토콜과 같은 무선 전송 프로토콜을 기반으로 합니다. 포지셔닝 알고리즘은 범위 지정(예: 신호 강도 범위, 시간차 범위 지정 등)을 기반으로 할 수도 있고 범위 지정을 기반으로 하지 않을 수도 있습니다(예: 중심 방법, DV-Hop 알고리즘 등).

6 전원 공급 장치

RFID 센서 태그는 수동형, 반수동형, 능동형으로 구분됩니다. 패시브 태그에는 칩에 내장 배터리가 필요하지 않습니다. 판독기에서 방출되는 무선 주파수 에너지를 추출하여 작동합니다. 세미 패시브 및 액티브 태그 모두 정상적인 감지 및 무선 주파수 작동을 유지하려면 내부 배터리 전원이 필요합니다. 혈액관리에서 혈액제제의 실시간 모니터링을 위해서는 지속적이고 정상적인 에너지 공급이 필요하다는 점을 고려하여 전원공급장치를 추가하고 반수동형 또는 능동형 태그로 설계하였다[4].

이 부분에서는 칩의 수신, 전송 및 대기 상태를 합리적으로 설정함으로써 에너지 소비 및 전송 신뢰성 문제를 해결하고 칩의 서비스 수명을 효과적으로 연장할 수 있습니다.

주로 혈액 인바운드 및 아웃바운드 관리, 혈액 추적 관리, 혈액 품질 관리 관리의 세 가지 측면에서 소개하고 혈액 관리에서 RFID 융합 센싱 기술의 효과적인 역할을 지적합니다.

1. 혈액 유입 및 유출 관리

(1) 혈액 저장

직원들은 혈액백을 컨베이어 벨트 입구에 놓고 순차적으로 전달했다. 컨베이어 벨트 하단에는 RFID 리더가 설치되었습니다. 혈액주머니에 부착된 RFID 센서 태그가 읽기 및 쓰기 범위에 진입하면 태그에 적힌 정보를 읽어낸다. 미들웨어는 이를 필터링하여 백엔드 데이터베이스로 전송합니다. 동시에 시스템은 컨베이어 벨트 출구의 화면에 혈액형, 유형, 사양 및 기타 정보를 표시합니다. 직원은 표시된 내용에 따라 지정된 보관함에 혈액을 넣습니다.

백엔드 시스템은 판독된 혈액형, 종류, 규격, 수량 등을 기반으로 혈액은행 내 화물 슬롯을 식별하고, 규격 및 수량에 맞는 기존의 빈 화물 슬롯을 찾아준다. 이 단계는 주로 각 선반에 RFID 태그를 붙이고, 판독기/작성기를 통해 혈액형, 유형, 사양, 수량 및 기타 저장해야 할 정보를 기록하는 방식으로 이루어집니다. 이 선반에 혈액백을 올려 놓았을 때, 혈액백이 선반 위에 올려져 있을 때, 직원은 휴대용 리더기를 이용해 RFID 태그를 설정하고 기록합니다. 선반 위에 놓여 있는 혈액백이 출고되거나 이동될 때 직원이 휴대용 리더기를 이용해 RFID 태그를 지우고 쓴다. , 혈액은행 상단에 설치된 리더/라이터는 시스템의 지시에 따라 각 선반의 라벨을 읽습니다. 비워지고 보관 조건을 충족하는 선반을 찾으면 시스템에 알리고 시스템은 보관 장소의 화면에 특정 번호를 표시하여 직원에게 어떤 유형의 혈액을 어떤 선반에 놓아야 하는지 알려줍니다. .

안내를 받은 후 직원은 다양한 사양의 혈액을 지정된 장소로 보내 냉장 보관합니다. 동시에 판독기는 각 혈액백의 보관 시간, 보관 유형, 혈액 발송자, 수혈자 및 기타 정보를 RFID 시스템에 기록합니다[5].

(2) 은행에서 피가 나옴

<피>    

시스템은 배송 명령을 내리고 직원에게 지정된 유형, 규격 및 양의 혈액을 꺼내기 위해 지정된 장소로 이동하도록 지시합니다. 채취한 혈액량이 적은 경우 직원은 휴대용 판독기를 사용하여 혈액 정보를 직접 읽을 수 있습니다. 채취한 혈액의 양이 많은 경우 직원은 컨베이어 벨트를 사용하여 혈액을 도서관 밖으로 운반하고 정보를 읽을 수 있습니다. 읽은 정보는 시스템으로 전송되고 백엔드 데이터베이스로 확인됩니다. 정확하다면 배송이 허용됩니다. 아웃바운드 과정에서 RFID 시스템은 아웃바운드 시간, 혈액 만료 날짜 및 기타 보조 정보를 기록합니다.

도서관 밖으로 혈액이 반출되는 순서는 시스템이 정보를 읽고 분석한 후 결정됩니다. 동일한 사양의 혈액은 선입선출 원칙을 준수하여 재고 적체 및 유효기간 만료 혈액 낭비 현상을 방지해야 합니다. "검사 대상"으로 표시된 혈액 은행에서 나가는 혈액의 품질을 보장하기 위해 혈액 은행에 있는 사람은 은행 밖으로 나가는 것이 금지되어 있습니다.

2 혈액 추적 관리

혈액 추적 관리는 클러스터 기반의 계층 구조를 채택합니다. 각 클러스터 헤드는 분산된 정보 처리 센터로, 각 클러스터 구성원으로부터 데이터를 수집하고 데이터 처리 및 융합을 완료하는 데 사용됩니다. 그런 다음 데이터는 상위 계층의 클러스터 헤드로 전송되어 순차적으로 전달됩니다. 최종적으로 모든 데이터를 필터링하고 통합한 후 최상위 클러스터 헤드로 전송하며, 그 역과정이 정보 질의 과정이다. 데이터는 레이어별로 펼쳐지고 질서정연하게 추적됩니다. 여기서 최상위 클러스터장은 국가 혈액정보센터에 해당하고, 차순위 클러스터장은 각 도, 자치구, 자치단체 등의 혈액정보센터에 해당하며, 최하위 클러스터장은 클러스터 구성원은 풀뿌리 혈액 스테이션입니다. 이러한 계층 구조는 정보를 분산시키고 중앙 집중식 저장을 방지하며 과도한 정보량 문제를 해결하고 시스템 보안을 향상시킵니다. 정보 교환 및 전송은 하위 레이어와 상위 레이어 간에 직접 수행되므로 쿼리 및 추적이 용이합니다. 구조는 그림 2에 나와 있습니다.

혈액 정보 저장 과정은 다음과 같습니다. 먼저 각 혈액 봉지의 RFID 식별 코드와 해당 정보를 풀뿌리 혈액 스테이션의 데이터베이스에 저장한 다음 풀뿌리 혈액 스테이션의 정보를 병합하고 식별 코드를 다음과 결합합니다. 풀뿌리 혈액국의 유효 IP. 해당 주소는 시립혈액정보센터 데이터베이스에 저장되고 시립혈액정보센터의 정보가 통합되어 시립혈액정보센터의 식별코드와 유효IP주소가 시립혈액정보센터에 저장된다. 데이터 베이스. 마지막으로, 도혈정보센터의 정보를 통합하고, 도혈액정보센터의 식별코드와 유효IP주소를 국가혈액정보센터 데이터베이스에 저장한다(필요한 경우 식별코드를 국가 혈액정보센터와 결합할 수도 있다) 혈액정보센터 글로벌 혈액정보 연동을 위해 글로벌 혈액정보센터 데이터베이스에 유효 IP 주소를 저장한다[6-7].

혈액정보 추적과정은 RFID 식별코드를 기반으로 먼저 국립혈액정보센터 데이터베이스에서 혈액포대의 도정보를 검색한 후, 발견된 IP 주소를 기반으로 도 혈액정보센터 데이터베이스에 입력하여 검색하는 방식이다. 혈액 가방을 위해. 도시정보는 검색된 IP 주소를 기반으로 시급 혈액정보센터 데이터베이스에 입력하면 해당 혈액봉지가 속한 혈액서를 찾을 수 있습니다. 검색된 IP 주소를 기반으로 혈액 스테이션 데이터베이스를 입력하세요. 이 정보를 바탕으로 현재 혈액주머니의 상태를 알 수 있습니다. 상태는 창고에 보관되어 있는지, 창고 밖으로 출고될 때 사용되는지, 변질되어 폐기되는지 여부입니다. 사용된 경우에는 모든 사용자 정보를 추가로 확인할 수 있습니다.

3 혈액질관리 관리

혈액은 온도 변화에 매우 민감합니다. 주변 온도가 적합하지 않으면 혈액 내 물질이 파괴되어 혈액의 품질과 유효 기간에 영향을 미칩니다. 혈액은 또한 보관, 운송 및 운송 중에 격렬한 진동을 피해야 합니다. 또한, 혈액의 포장은 밀봉되어야 한다. 세균오염이 발생한 경우천자 또는 기타 요인으로 인해 혈액이 폐기됩니다.

혈액백에 부착된 RFID 센서 태그는 혈액백 주변 환경을 실시간으로 모니터링한다. 일정한 간격으로 온도, 압력, 감광도, 진동 등 주변의 물리적 신호를 측정하고 측정 데이터를 태그 칩에 기록합니다. . 시스템은 태그 내부에 표준 범위를 설정합니다. 현재 측정된 데이터가 범위의 하한보다 낮거나 범위의 상한보다 높으면 태그는 무선 주파수 신호를 적극적으로 전송하여 경보 장치를 활성화하여 직원에게 메시지를 보냅니다.

혈액은행에 보관 중인 혈액백에 알람이 울리면 수신된 무선주파수 신호를 토대로 알람이 발생한 혈액백의 현재 위치(보관장소, 선반, RFID 식별코드 등)가 화면에 표시됩니다. 직원이 신속하게 감지하고 처리할 수 있도록 하는 경보 표시; 운송 중에 혈액백에 경보가 울리는 경우 운송 보관 용기에 경보 장치를 설치하여 윙윙거리는 소리나 섬광으로 직원에게 경고할 수 있습니다. 직원이 알아낸 후 휴대용 리더기를 사용하여 무선 주파수 신호를 수신하고 식별 코드를 기반으로 알람을 찾습니다. 혈액 가방.

혈액이 부패 또는 오염된 것으로 의심되면 직원이 판독기를 사용하여 라벨을 "검사 대상"으로 설정합니다. 그리고 창고 밖으로 나갈 수 없습니다. 이미 사용 중인 혈액은 사용할 수 없습니다. 테스트 결과 사용이 불가능한 것으로 확인되었습니다. , 고압멸균 및 소각을 실시합니다. 이때 직원은 혈액백의 RFID 식별 코드를 사용하여 폐기 정보, 폐기 사유 등을 시스템에 기록하여 후속 혈액 추적에 대비합니다.

회수된 혈액의 경우 혈액 품질에 대한 추가적인 수동 테스트 외에도 RFID 센서 태그의 데이터 기록을 활용하여 채혈부터 혈액 공급, 채혈까지 전 과정의 링크를 찾아내고 누가 누구인지 알아낼 수도 있습니다. 책임이 있습니다. 개인이나 조직은 다음에 비슷한 상황이 발생하지 않도록 원인을 분석해야 합니다.

피는 생명의 근원일 뿐만 아니라 많은 질병이 퍼지는 통로이기도 합니다. 수혈이나 혈액 제제를 통해 전파되는 일반적인 질병에는 B형 간염, C형 간염, 에이즈, 매독, 말라리아, 패혈증 등이 있으며 대부분 치료가 어렵습니다. 불규칙한 채혈, 봉지에 담긴 혈액의 혼란스러운 관리, 부적절한 수혈로 인한 질병 전파나 의료사고를 예방하기 위해서는 혈액관리를 강화하고 혈액이용의 안전성을 확보하는 것이 필수적이다. 현재 RFID와 센싱 기술의 결합은 널리 사용되지는 않지만 폭넓은 응용 가능성을 보여주고 있습니다. 본 논문에서는 이 두 기술을 통합하여 설계한 RFID 센서 태그를 제안하고, 이를 혈액관리에 적용할 경우의 장점과 타당성을 분석한다.

혈액관리는 실수를 용납하지 않는 작업이다. RFID 센서 태그를 적용하면 전체 공급망 관리가 가시적이고 투명하며 오염이 없을 뿐만 아니라 정보와 품질에 대한 실시간 모니터링 및 상호 연결 추적이 가능해 진정한 혈액관리 정보화, 의료관리 정보화 작업이 가능해진다. 끝까지 확장하여 시행함으로써 완전히 개인화된 휴머니즘 케어를 실현할 수 있습니다.