徐宏忍，孟國(guó)艷，安婧，白敏鳳，尹利民（通信作者）

昆明市第一人民醫(yī)院 （云南昆明 650011）

目前，標(biāo)本檢驗(yàn)前的質(zhì)量指標(biāo)尚無(wú)有效的統(tǒng)計(jì)方法[1]。新型冠狀病毒感染疫情期間，檢驗(yàn)科每日需處理大量檢驗(yàn)標(biāo)本，每一個(gè)標(biāo)本均需掃碼交接，整個(gè)過(guò)程不僅費(fèi)時(shí)、費(fèi)力，且常出現(xiàn)數(shù)量不一致等問(wèn)題。新型冠狀病毒核酸檢測(cè)有較強(qiáng)的時(shí)效性要求，如將時(shí)間浪費(fèi)于標(biāo)本交接，可導(dǎo)致最終的檢驗(yàn)報(bào)告出具時(shí)間延遲，影響疫情防控。同時(shí)，檢驗(yàn)科其他血液和體液標(biāo)本也只能采用逐個(gè)掃碼交接，耗費(fèi)時(shí)間長(zhǎng)，且易出錯(cuò)，導(dǎo)致部分急診樣本無(wú)法在第一時(shí)間上機(jī)檢測(cè)，可能延誤患者診療。鑒于此，本研究將射頻識(shí)別[2]（radio frequency identification，RFID）技術(shù)運(yùn)用到檢驗(yàn)標(biāo)本管理中，結(jié)合現(xiàn)有的軟硬件建立檢驗(yàn)標(biāo)本的全生命周期管理系統(tǒng)，以期實(shí)現(xiàn)檢驗(yàn)標(biāo)本的全生命周期管理，提高醫(yī)務(wù)人員工作效率，保證檢驗(yàn)質(zhì)量和醫(yī)療安全。

1 基于RFID 的檢驗(yàn)標(biāo)本全生命周期管理系統(tǒng)概述

檢驗(yàn)科參考目前成熟的標(biāo)本交接系統(tǒng)，并融入RFID 識(shí)別功能，設(shè)計(jì)了基于RFID 技術(shù)的檢驗(yàn)標(biāo)本全生命周期管理系統(tǒng)。本系統(tǒng)依托院內(nèi)現(xiàn)有的LIS系統(tǒng)，在數(shù)據(jù)庫(kù)中增加了部分字段，以實(shí)現(xiàn)檢驗(yàn)標(biāo)本的全生命周期管理。本系統(tǒng)通過(guò)在病區(qū)內(nèi)設(shè)置標(biāo)本采集完成區(qū)和交接區(qū)，在標(biāo)本采集完成后與送出病區(qū)時(shí)，將標(biāo)本放至采集完成區(qū)與交接區(qū)，布置在該區(qū)域的閱讀器自動(dòng)閱讀區(qū)域內(nèi)的檢驗(yàn)標(biāo)本標(biāo)簽信息，通過(guò)數(shù)據(jù)接口把標(biāo)本采集時(shí)間等信息錄入數(shù)據(jù)庫(kù)。檢驗(yàn)科收到標(biāo)本后，LIS 系統(tǒng)會(huì)記錄標(biāo)本的上機(jī)檢測(cè)、審核、標(biāo)本銷(xiāo)毀時(shí)間等信息，通過(guò)以上功能對(duì)檢驗(yàn)標(biāo)本的采集、送檢及檢驗(yàn)科核收、檢測(cè)、銷(xiāo)毀等所有時(shí)間節(jié)點(diǎn)進(jìn)場(chǎng)記錄，實(shí)現(xiàn)了對(duì)檢驗(yàn)標(biāo)本的全生命周期管理。

2 系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計(jì)

系統(tǒng)的架構(gòu)圖[3]如圖1 所示，可將系統(tǒng)分為感知層、網(wǎng)絡(luò)層、服務(wù)層和應(yīng)用層。感知層的硬件主要包括UHF-168 長(zhǎng)距桌面讀寫(xiě)器和ZEBRA TC200J個(gè)人數(shù)字助手（PDA），該層的主要功能是識(shí)別RFID 標(biāo)簽信息，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)或藍(lán)牙將信息傳至接口計(jì)算機(jī)。接口計(jì)算機(jī)通過(guò)網(wǎng)絡(luò)層進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，網(wǎng)絡(luò)層的硬件主要包括樓層交換機(jī)和核心交換機(jī)。服務(wù)層的軟硬件主要包括Oracle 11g 數(shù)據(jù)庫(kù)軟件和數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器，數(shù)據(jù)通過(guò)網(wǎng)絡(luò)層傳輸至數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)層，數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)層提供數(shù)據(jù)存儲(chǔ)服務(wù)。應(yīng)用層的軟硬件包括PowerBuilder 9.0 開(kāi)發(fā)工具和ZEBRA ZT420 RFID 標(biāo)簽打印機(jī)，基于感知層、網(wǎng)絡(luò)層和服務(wù)層實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)采集、傳輸、存儲(chǔ)，系統(tǒng)的應(yīng)用層實(shí)現(xiàn)標(biāo)本的采集確認(rèn)和交接功能、標(biāo)本接收功能、標(biāo)本銷(xiāo)毀功能。通過(guò)感知層、網(wǎng)絡(luò)層、服務(wù)層和應(yīng)用層的功能實(shí)現(xiàn)檢驗(yàn)標(biāo)本全生命周期管理。本系統(tǒng)所用標(biāo)簽為預(yù)制RFID 不干膠標(biāo)簽，規(guī)格為60 mm×20 mm，可反復(fù)擦寫(xiě)。RFID 標(biāo)簽內(nèi)容采用起始2 位識(shí)別碼+8 位流水號(hào)的編碼方式，即根據(jù)采血管種類(lèi)的不同，分別設(shè)置不同的識(shí)別碼?？紤]到打印的質(zhì)量和效率，本系統(tǒng)配備了ZEBRA ZT420 RFID 打印機(jī)，其具有打印速度快、準(zhǔn)確的特點(diǎn)，適合大規(guī)模打印場(chǎng)景。RFID 標(biāo)簽的識(shí)別場(chǎng)景包括桌面式識(shí)別場(chǎng)景和個(gè)人數(shù)字助手（personal digital assistant，PDA）識(shí)別場(chǎng)景，桌面式識(shí)別場(chǎng)景主要是用于標(biāo)本采集和送檢確認(rèn)，而PDA 識(shí)別場(chǎng)景主要是用于標(biāo)本批量核收。

圖1 系統(tǒng)架構(gòu)圖

3 系統(tǒng)功能設(shè)計(jì)

根據(jù)科室現(xiàn)有的軟硬件條件，設(shè)計(jì)了檢驗(yàn)標(biāo)本處理流程[4]（圖2）。該流程中在門(mén)診標(biāo)本檢驗(yàn)前環(huán)節(jié)，可準(zhǔn)確記錄標(biāo)本的采集、送檢、核收及退回時(shí)間。住院標(biāo)本分為血液標(biāo)本和體液標(biāo)本，病區(qū)護(hù)士需要先將樣本管和患者醫(yī)囑信息關(guān)聯(lián)。采集血液標(biāo)本時(shí)，護(hù)理人員可使用PDA 掃描樣本試管條碼，記錄標(biāo)本采集時(shí)間。采集體液標(biāo)本時(shí)，一般是將樣本容器發(fā)放至患者，讓患者自行留取，這就導(dǎo)致無(wú)法準(zhǔn)確記錄樣本采集時(shí)間。標(biāo)本送檢多由護(hù)工逐樓層收取標(biāo)本后，統(tǒng)一送至檢驗(yàn)科進(jìn)行核收。在此過(guò)程中，無(wú)法記錄標(biāo)本送檢時(shí)間，影響時(shí)效性檢驗(yàn)標(biāo)本的檢驗(yàn)結(jié)果。本研究結(jié)合RFID 技術(shù)特點(diǎn)，在病區(qū)設(shè)立標(biāo)本采集區(qū)和標(biāo)本交接區(qū)，并配置RFID 桌面式讀寫(xiě)器，利用RFID 標(biāo)簽識(shí)別碼實(shí)現(xiàn)標(biāo)本數(shù)據(jù)和交接數(shù)據(jù)的采集。在數(shù)據(jù)庫(kù)增加字段，獲取數(shù)據(jù)后通過(guò)接口，以條碼號(hào)為主鍵將采集時(shí)間、采集地點(diǎn)、交接時(shí)間、交接地點(diǎn)，存入LIS 系統(tǒng)，和現(xiàn)有的LIS 系統(tǒng)構(gòu)成檢驗(yàn)標(biāo)本全生命周期[5]管理系統(tǒng)。

圖2 檢驗(yàn)標(biāo)本處理流程圖

4 系統(tǒng)功能的應(yīng)用與實(shí)施

4.1 標(biāo)本采集確認(rèn)和交接功能的應(yīng)用與實(shí)施

在病區(qū)設(shè)立標(biāo)本采集確認(rèn)和交接區(qū)域，經(jīng)過(guò)反復(fù)實(shí)地論證，標(biāo)本柜宜置于護(hù)士站旁。護(hù)士站區(qū)域監(jiān)控?zé)o死角覆蓋，通過(guò)定期視頻回顧，可通過(guò)PDCA 流程持續(xù)改進(jìn)標(biāo)本放置流程。通過(guò)流程優(yōu)化，患者放標(biāo)本時(shí)，值班護(hù)士可指導(dǎo)患者正確放置標(biāo)本，避免標(biāo)本丟失等問(wèn)題。護(hù)士站已配備接入內(nèi)網(wǎng)的電腦，系統(tǒng)所使用的桌面讀寫(xiě)器采用USB 口傳輸數(shù)據(jù)，在內(nèi)網(wǎng)電腦上安裝讀寫(xiě)器操作軟件，該讀寫(xiě)器軟件可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)讀取并將數(shù)據(jù)導(dǎo)出至指定文件夾。桌面讀寫(xiě)器固定在標(biāo)本柜的正下方，可實(shí)現(xiàn)高效地讀取區(qū)域[6]內(nèi)的RFID 標(biāo)簽信息。

考慮到簡(jiǎn)單易用的原則，桌面讀寫(xiě)器的軟件設(shè)計(jì)參考了目前流行的讀寫(xiě)器軟件功能，以廠家提供的DEMO 為基礎(chǔ)，進(jìn)行了客戶化改造，操作界面如圖3 所示，增加了采集確認(rèn)、送檢登記、批量接收和標(biāo)本銷(xiāo)毀功能[7]。該操作軟件安裝到護(hù)士站的內(nèi)網(wǎng)電腦中，有新標(biāo)本放至標(biāo)本柜時(shí)只需選擇業(yè)務(wù)模式，點(diǎn)擊“開(kāi)始盤(pán)存”按鈕，系統(tǒng)自動(dòng)將盤(pán)存的標(biāo)簽信息導(dǎo)出至指定文件夾，數(shù)據(jù)接口會(huì)把條碼號(hào)、讀取時(shí)間、業(yè)務(wù)模式、終端標(biāo)號(hào)，存入數(shù)據(jù)庫(kù)。通過(guò)條碼號(hào)和業(yè)務(wù)模式進(jìn)行邏輯判斷，決定數(shù)據(jù)是否需要存入，上述3 種業(yè)務(wù)模式均只需存入1 條數(shù)據(jù)，避免了數(shù)據(jù)冗余。

圖3 桌面式RFID 讀寫(xiě)器軟件界面

4.2 標(biāo)本接收功能的應(yīng)用與實(shí)施

標(biāo)本接收功能分為桌面式批量接收[8]和PDA批量接收模式。桌面式批量接收模式需要連接內(nèi)網(wǎng)電腦，通過(guò)桌面式讀寫(xiě)器實(shí)現(xiàn)。PDA 批量接收模式則是通過(guò)PDA 批量識(shí)別RFID 標(biāo)簽，再將識(shí)別的標(biāo)簽信息通過(guò)藍(lán)牙接收器傳輸[9]至標(biāo)簽接收電腦，標(biāo)簽接收電腦中的數(shù)據(jù)軟件會(huì)把條碼號(hào)、讀取時(shí)間、業(yè)務(wù)模式、終端標(biāo)號(hào)存入數(shù)據(jù)庫(kù)。

4.3 標(biāo)本銷(xiāo)毀功能的應(yīng)用與實(shí)施

在檢驗(yàn)科設(shè)置了標(biāo)本銷(xiāo)毀箱[10]，在該箱的側(cè)方安裝桌面閱讀器，并在內(nèi)網(wǎng)電腦中安裝桌面讀寫(xiě)器操作軟件，選擇業(yè)務(wù)模式“標(biāo)本銷(xiāo)毀”并點(diǎn)擊“開(kāi)始盤(pán)存”按鈕，即可實(shí)現(xiàn)標(biāo)本的銷(xiāo)毀登記功能。

5 應(yīng)用效果

5.1 研究對(duì)象

選取2023 年1 月使用RFID 技術(shù)管理的1 000 支檢驗(yàn)標(biāo)本，和未使用RFID 技術(shù)管理的1 000 支檢驗(yàn)標(biāo)本，分別統(tǒng)計(jì)核收標(biāo)本所需時(shí)間（核收時(shí)間）、采集至送檢時(shí)間（滯留時(shí)間）[11]、送檢至檢驗(yàn)科收到的時(shí)間（轉(zhuǎn)運(yùn)時(shí)間）。規(guī)定滯留時(shí)間需小于30 min，轉(zhuǎn)運(yùn)時(shí)間小于30 min。對(duì)比兩種方法滯留與轉(zhuǎn)運(yùn)時(shí)間的達(dá)標(biāo)率[12]及核收時(shí)間。

核算建設(shè)基于RFID 技術(shù)的檢驗(yàn)標(biāo)本全生命周期管理系統(tǒng)的硬件成本，具體包括長(zhǎng)距桌面讀寫(xiě)器、標(biāo)簽打印機(jī)、PDA、RFID 標(biāo)簽等各項(xiàng)硬件成本（以醫(yī)院實(shí)際招標(biāo)價(jià)格為準(zhǔn)）。根據(jù)醫(yī)院的病區(qū)數(shù)量和標(biāo)本量，計(jì)算若使用人工進(jìn)行普通條碼掃描，需要的人力成本[13]。通過(guò)分析系統(tǒng)投入成本與人力成本，得出系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)效益[14]。

5.2 結(jié)果

5.2.1 兩種方法滯留與轉(zhuǎn)運(yùn)時(shí)間的達(dá)標(biāo)率及核收時(shí)間比較

如表1 所示，使用RFID 技術(shù)管理標(biāo)本可明顯縮短核收時(shí)間。經(jīng)過(guò)測(cè)試，人工掃描1 000 支條碼，完成接收、計(jì)費(fèi)、編號(hào)等工作，耗時(shí)約1 h；而使用RFID 閱讀器結(jié)合自動(dòng)接收接口[15]，進(jìn)行以上操作，耗時(shí)約10 min，提高了醫(yī)務(wù)工作者效率。

表1 兩種方法滯留與轉(zhuǎn)運(yùn)時(shí)間的達(dá)標(biāo)率及核收時(shí)間比較

5.2.2 經(jīng)濟(jì)效益分析比較

為保證基于RFID 技術(shù)的檢驗(yàn)標(biāo)本全生命周期管理系統(tǒng)覆蓋醫(yī)院所有病區(qū)[16]，應(yīng)配備足夠硬件，其成本構(gòu)成如表2 所示。在實(shí)際工作中，若使用條形碼進(jìn)行標(biāo)本管理，每天需安排2 名護(hù)工進(jìn)行掃碼工作，護(hù)工工資成本每年約為36 000 元/人，掃碼工作的年人力成本為72 000 元。本系統(tǒng)前期投入成本較條形碼管理高，但使用的RFID 標(biāo)簽可反復(fù)使用，其余硬件均為一次性投入，長(zhǎng)遠(yuǎn)經(jīng)濟(jì)效益良好。

表2 使用RFID 檢驗(yàn)標(biāo)本全生命周期管理系統(tǒng)的硬件成本

6 討論

RFID 標(biāo)簽用于大型設(shè)備、醫(yī)療廢物、血液制品等管理已很成熟，也帶來(lái)了較好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益[17]。但目前將其用于大量檢驗(yàn)標(biāo)本管理方面的研究較少。對(duì)于日均標(biāo)本量約為5 000 的檢驗(yàn)科，通過(guò)傳統(tǒng)條形碼進(jìn)行標(biāo)本管理，效率低下且易出錯(cuò)。

本系統(tǒng)引入RFID 標(biāo)簽替代了傳統(tǒng)條形碼，重塑了檢驗(yàn)標(biāo)本全流程管理，解決了使用傳統(tǒng)條碼無(wú)法動(dòng)態(tài)跟蹤和批量識(shí)別的問(wèn)題。本系統(tǒng)結(jié)合了普通條碼和RFID 標(biāo)簽的優(yōu)點(diǎn)，在關(guān)聯(lián)條碼環(huán)節(jié)，采用普通條碼掃碼槍?zhuān)诳梢耘孔R(shí)別的位置采用RFID 標(biāo)簽識(shí)別器，普通條碼和RFID 標(biāo)簽的內(nèi)容一致，只是不同場(chǎng)景使用不同的識(shí)別器，充分發(fā)揮2 種識(shí)別器的優(yōu)點(diǎn)，提高工作效率。檢驗(yàn)前指的是從醫(yī)生開(kāi)具醫(yī)囑至標(biāo)本采集后被送至實(shí)驗(yàn)室開(kāi)始檢測(cè)前時(shí)期，這一階段的質(zhì)量控制直接決定了樣本采集是否標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范，并最終影響檢測(cè)結(jié)果。本系統(tǒng)通過(guò)使用RFID 標(biāo)簽可精確記錄標(biāo)本采集和送檢時(shí)間，為檢驗(yàn)前質(zhì)量控制提供了原始數(shù)據(jù)?？剖铱赏ㄟ^(guò)定期分析數(shù)據(jù)，協(xié)同臨床進(jìn)行標(biāo)本檢驗(yàn)前的質(zhì)量控制，進(jìn)而保證檢驗(yàn)質(zhì)量。檢驗(yàn)結(jié)果的及時(shí)性和準(zhǔn)確性作為檢驗(yàn)質(zhì)量的重要指標(biāo)，對(duì)于患者診療起到至關(guān)重要的作用。本系統(tǒng)通過(guò)檢驗(yàn)前質(zhì)量控制，保證了標(biāo)本送檢的及時(shí)率和標(biāo)本采集的正確率。標(biāo)本送檢的及時(shí)率為后續(xù)檢驗(yàn)結(jié)果的時(shí)效性提供了保障。而標(biāo)本采集的正確率直接關(guān)系到檢驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確率，尤其是對(duì)于部分需要定時(shí)采集的標(biāo)本，采集時(shí)間錯(cuò)誤會(huì)導(dǎo)致檢測(cè)結(jié)果與臨床不符，進(jìn)而延誤患者治療。本系統(tǒng)通過(guò)提高標(biāo)本采集的及時(shí)性和正確性，保證了檢驗(yàn)結(jié)果的及時(shí)性和準(zhǔn)確性，進(jìn)一步保證了患者安全[18]。本系統(tǒng)中檢驗(yàn)標(biāo)本的周轉(zhuǎn)時(shí)間統(tǒng)計(jì)分析涵蓋了檢驗(yàn)前、中、后各環(huán)節(jié)，通過(guò)管控采集至送檢時(shí)間、送檢至檢驗(yàn)科收到時(shí)間、檢驗(yàn)科收到至檢測(cè)時(shí)間、檢測(cè)至審核時(shí)間、審核至銷(xiāo)毀時(shí)間，實(shí)現(xiàn)檢驗(yàn)標(biāo)本的全生命周期管理。通過(guò)系統(tǒng)的使用，在提高醫(yī)務(wù)人員工作效率、保證檢驗(yàn)質(zhì)量和患者安全方面取得了很好的效果。

本系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程中發(fā)現(xiàn)RFID 標(biāo)簽的識(shí)別率有待提高。系統(tǒng)運(yùn)行中發(fā)現(xiàn)部分標(biāo)簽需要多次掃描才能被識(shí)別，此時(shí)需要找到無(wú)法識(shí)別的標(biāo)簽，避免重復(fù)使用，再次出現(xiàn)問(wèn)題。而在大量檢驗(yàn)標(biāo)本中尋找無(wú)法識(shí)別的標(biāo)簽，可導(dǎo)致時(shí)間延誤。但上述問(wèn)題可通過(guò)在打印標(biāo)簽時(shí)進(jìn)行識(shí)別檢查解決，避免后續(xù)使用不合格的條碼。

綜上所述，基于RFID 技術(shù)檢驗(yàn)標(biāo)本全生命周期管理系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了檢驗(yàn)標(biāo)本的全生命周期管理，避免出現(xiàn)無(wú)法跟蹤采集和送檢時(shí)間的問(wèn)題，提高了醫(yī)務(wù)人員工作效率，保證了檢驗(yàn)質(zhì)量及患者安全。