发表在7卷, 3号(2019): Jul-Sep

本文的预印本(早期版本)可在https://preprints.www.mybigtv.com/preprint/9510,首次出版
射频识别在高校医院输血链质量管理中的应用价值

射频识别在高校医院输血链质量管理中的应用价值

射频识别在高校医院输血链质量管理中的应用价值

原始论文

阿姆斯特丹大学医学信息系阿姆斯特丹学术医学中心,阿姆斯特丹,荷兰

这些作者的贡献相同

通讯作者:

Monique W . Jaspers,教授,博士,理学硕士,博士

学术医疗中心-阿姆斯特丹

医学信息学学系

阿姆斯特丹大学

Meibergdreef 11

阿姆斯特丹,1105 AZ

荷兰

电话:31 205665269

电子邮件:m.w.jaspers@amc.nl


背景:像输血链这样的复杂过程可以从无线射频识别(RFID)等现代技术中受益。例如,RFID可以在生成血液产品的物流和温度数据方面发挥重要作用,这对于评估输血物流过程和产品本身的质量非常重要。

摘要目的:本研究旨在评估位置、时间戳和温度数据的实时生成由一个有源RFID系统包含附着在红细胞(RBC)产品的温度传感器,可用于评估红细胞管理是否符合4个欧洲和荷兰的院内指南,这些指南规定了学术医院设置的后勤和温度限制。

方法:RFID基础设施支持在医院的临床环境中对243个带标签的红细胞进行跟踪和追踪,这些环境包括输血实验室、手术室综合体和学术医疗中心(荷兰阿姆斯特丹的一家大型学术医院)的重症监护病房。对243个标记红细胞中的182个的管理合合性可通过其是否遵守以下关于院内储存、运输和分发的准则进行评估:(1)红细胞必须保存在温度在2°C至6°C之间的环境中;(2)红细胞必须在离开有效冷却系统后1小时内输血;(三)对温度达到10℃以上的红细胞,不得恢复或者在24小时内输血,否则销毁;(4)未使用的红细胞应在离开输血实验室后24小时内送回血库。

结果:总共有4种血液制品(4/182符合;2.2%)遵守所有适用的指引。此外,15种血液制品(15/182)不符合若干准则中的1项;8.2%)不符合2项或3项相关指引的其中一项。最后,148种血液制品(148/182不符合2项指南;81.3%)不符合3项相关指南中的2项。

结论:研究结果指出了使用RFID技术评估医院内输血链本身质量的可能性,参考了医院内关于红细胞储存、运输和分配条件的指导方针。本研究显示RFID在利用客观数据识别医院组织流程中的潜在瓶颈方面的潜力,这将在流程重新设计工作中得到解决。这些努力的效果随后可以通过再次使用RFID来评估。因此,RFID可以在优化输血链的质量方面发挥重要作用。

中华医学杂志,2019;7(3):991 - 991

doi: 10.2196 / medinform.9510

关键字



输血是治疗病情严重和需要他人血液的患者的一种常见方法,甚至可以挽救生命。尽管现代技术的发展大大便利了输血过程,但血型不匹配和红细胞(RBC)产品质量不合格等风险仍然存在。在欧洲,欧盟委员会第2002/98/EC号指令规定,成员国应采取一切必要措施,确保医院环境中的血液和血液成分符合有关血液和血液成分储存、运输和分配条件的要求。1]。例如,欧盟委员会的指南2004/33/EC规定,用于输血的红细胞的储存温度应在2°C至6°C之间[2]。此外,在输血链的各个阶段,血液和血液成分的运输和分配必须在保持产品质量的条件下进行[2]。

这些关于红细胞的储存、运输和分配条件的指南是必要的,以尽可能地防止细菌在这些产品中生长。储存在4ºC的红细胞中的细菌生长缓慢,仅限于少数革兰氏阴性生物,它们在低温下迅速增殖[3.]。有关于RBC在25ºC下储存不同时间的影响的报告[4]。这些研究表明,红细胞在25ºC下保存24小时会使红细胞的保质期缩短1周[56]。虽然没有证据表明将红细胞的温度保持在10ºC以下与质量保证有关,但有人认为,红细胞短期暴露于10ºC不太可能对其质量产生负面影响[4]。Hamill的另一项研究表明,在红细胞中加入各种细菌并从1ºC-6ºC的环境转移到24ºC的环境后,细菌开始呈指数增长可能会有长达4小时的滞后期[7]。总的来说,这些研究表明,红细胞的储存温度与细菌生长风险之间存在关系,当在特定时间内进入温度较高的环境时。为了减少细菌生长和输血相关败血症的风险,低温保存红细胞应成为标准做法[8]。

在荷兰,Sanquin以非营利的方式负责血液供应,并推动输血医学的发展,以满足对质量、安全性和效率的最高要求。9]。Sanquin生产的红细胞符合上文所述的欧洲指令2002/98/EC及2004/33/EC。[10]。因此,Sanquin就输血链内红细胞的储存、运输和分配条件制定了以下指导方针。首先,红细胞必须保存在2°C至6°C的环境中,以防止细菌生长[10]。第二,红细胞温度达到10°C以上,不得恢复或必须在24小时内输血,否则将其销毁。第三,在运输过程中,必须保持红细胞的温度条件,除非在进行交叉匹配活动后立即输血。第四,院内血库将红细胞置于冷却系统外的时间不应超过半小时[11]。因此,医院获准在病房或手术室安装冷却系统[11]。

表1概述了欧洲和荷兰关于红细胞储存、运输和分配条件的指导方针。

一种称为“血液警戒”的质量过程确保整个输血链得到持续控制,并确保安全程序和治疗方法得到更新[12-15]。尽管制定了指导方针,但在医院内储存、运输和分发红细胞方面仍然存在瓶颈,导致红细胞过时。桑德勒认为,尽管几十年来一直遵循有关采血和输血的书面指令要求,但这并不能保证红细胞按要求进行管理:“采血-输血循环中所有步骤的技术复杂性激增,造成了一种情况,即简单地按照书中所说的去做”并不能确保血液按要求被采集或输血。16]。目前的输血管理信息系统在支持红细胞可追溯性方面很差,原因是缺少输血和分布形式,输血信息的可获得性和有效性存在差异,以及关于红细胞输血位置的信息不明确[17]。这些事实强调,红细胞可追溯性的显著改善可能来自更好地遵守信息传递规则。其他研究指出,目前防止误输的保障措施是不够的[18-22]。

输血安全的显著改善可能来自自动化系统,该系统提供相关信息,以评估对指引的遵守情况,包括有关输血循环的后勤和温度限制的规定[141618-22]。

自动识别、标记和处理红细胞的最常见形式是条形码技术,该技术已证明可以减少血液管理和供应链问题以及误输错误[18]。不幸的是,由于这项技术的局限性,它的广泛采用受到了阻碍[1820.]。例如,医疗产品上的条形码的缺点是需要用户积极互动,而且必须在直线(视线)上阅读[1420.21]。此外,产品上的多个条形码,包括工序中先前步骤中包含不相关信息的条形码,在工序中进一步扫描错误条形码时,可能会产生错误信息[22]。

表1。关于红细胞制品的院内储存、运输和分配条件的国家和国际指南概述。
源(参考) 组织 原则(年代)
欧洲议会及理事会第2002/98/EC号指令[1 欧盟 第二十二条:血液机构应当保证血液和血液成分的储存、运输和分配条件符合第二十九条(e)的要求。


第二十九条下列技术要求及其与技术科学进步的适应,按照第二十八条第二款规定的程序确定:……(e)储存、运输和分配要求。
委员会指示2004/33/EC [2 欧盟 第五条血液机构应当保证血液和血液成分的储存、运输和流通条件符合附录4的要求。


附件4-1.1液体储存:红细胞制剂和全血(如果作为全血输注)的储存温度:+ 2至+ 6℃;2.运输和分配:在输血链的所有阶段,血液和血液成分的运输和分配必须在保持产品完整性的条件下进行。
血液指南第1部分红细胞、血小板、新鲜冷冻血浆[10 荷兰国家血库Sanquin 红细胞制品必须保存在温度在2°C至6°C之间的环境中,以防止细菌生长。


红细胞制品温度达到10℃以上的,不得修复,或者在24小时内输血,否则销毁。


在运输过程中,必须保持红细胞制品的温度条件,除非在进行交叉配型活动后立即输注。

有关加强输血安全的文献建议,包括进一步研究评估以无线射频识别(RFID)为基础的技术创新的优点[14-171922-29]。与需要人工输入数据的信息系统相比,RFID是一种比条形码系统更先进、更有效的RBC管理技术。首先,射频识别标签可以容纳越来越多的最新信息,并可以产生更准确的数据[30.]。此外,以射频识别(RFID)为标签的物体的信息可以通过物理屏障和远距离同时传输给多个物体,这是条形码无法实现的[28]。

RFID还可以在设施的分销链或运输过程中自动监测血液制品的位置和储存温度[1828]。最后,在输血链中实施RFID,例如,通过使用智能泵来读取放置在血袋和患者腕带上的RFID编码数据,可以减少输入的不正确血液成分的数量[22]。

像输血链这样的复杂过程可以从RFID等现代技术中受益。RFID可以在生成随机对照试验(rct)的物流和温度数据方面发挥重要作用,这对于评估输血物流过程和产品本身的质量非常重要。直到最近,在阿姆斯特丹的学术医学中心(AMC),随机对照试验的逻辑数据是在纸上收集的,而随机对照试验的温度数据根本没有收集。在本研究中,我们研究了RFID技术在生成评估AMC中输血链质量所需数据方面的优点,即随机对照试验的物流和温度数据。我们期望通过追踪带有rfid标签的血液产品所产生的数据,使我们能够监控医院内的输血链过程。红细胞产品本身的质量评估取决于其在输血链中的储存条件,可以通过收集温度数据来实现。总体而言,这些数据集可用于通过验证输血链是否符合现行指南和法规来评估输血链的质量。据我们所知,到目前为止,还没有研究通过使用RFID技术收集的位置和温度数据来评估输血链对指南的依从性。

本研究的总体目的是评估射频识别的优点,以产生用于评估医院环境中红细胞管理的质量指标是否符合指导方针的数据。更具体地说,目的是评估位置、时间戳和温度数据是否可用于评估红细胞管理是否符合4项医院内指导方针,这些指导方针规定了AMC中的物流和温度限制。


背景

这项研究是在荷兰阿姆斯特丹的一家大型学术医院AMC进行的。医院拥有1002张床位,包括21个门诊诊所、34个住院诊所和5个日间护理单位,共有960名全职同等临床医生。这项研究是“医疗保健中的RFID”项目的一部分。该项目由荷兰卫生、福利和体育部发起和赞助。本研究是该项目的一部分,收集了AMC输血实验室(BTL)、手术室综合体和重症监护病房(ICU)的数据。

Intrahospital指南

在我们的研究中,我们评估了红细胞是否符合以下关于红细胞在医院内储存、运输和分配的准则,这些准则来源于[1011[1]红细胞必须保存在温度为2°C至6°C的环境中;(2)红细胞必须在离开有效冷却系统后1小时内输血;(三)对温度达到10℃以上的红细胞,不得恢复或者在24小时内输血,否则销毁;(四)未使用的红细胞离开输血实验室后,应在24小时内送回输血实验室。

主动射频识别系统

RFID系统存在3个主要部分:(1)标签,它是附着在被跟踪对象上的识别装置;(2)识别附近存在的标签并读取和处理存储在标签上的数据的读取器;(3)天线,它是标签和读取器之间通信的一部分[31]。在我们的设置中实现的RFID系统是作为一个有源系统制造的,该系统使用带有包含电池的温度传感器的RFID标签,通过无线电波将其身份、位置和温度信息传递给附近的阅读器。电磁场覆盖范围为1m ~ 30m。RFID系统(Eureka RFID, Avonwood, England)具有125 khz读取器(1m处68 x 10E-3 μT),强制标签在其附近传输。有源RFID标签在2 μW下工作频率为868 MHz。有关RFID基础设施的更广泛描述,我们参考Marjamaa等人的研究[30.]。标签将数据传输到接收器后,包括电池状态在内的数据通过局域网发送到数据库。每隔8分钟,标签的温度传感器会在其内存中额外记录温度数据,以便最终存储在该数据库中。为了节省标签的电池寿命,标签在开始和结束时被激活以开始记录和被停用以停止记录。

RFID系统的选择基于以下几个方面。首先,RFID标签必须包含一个温度传感器,覆盖红细胞可能的温度范围。其次,有关位置、温度、时间戳的数据应该由标签生成,而不需要人的干预,即不需要人主动扫描标签数据。当标签只能在短距离内广播其数据时,即被动标签时,需要人的干预。第三,它的运行需要满足整个项目的要求,包括与AMC的本地通信网络进行当代集成,并提供有关产品在医疗设施BTL、3个icu和2个手术室内位置的准确数据。

用射频识别技术跟踪和追踪红细胞

RFID基础设施支持在BTL的临床环境、手术室综合体和AMC的ICU中跟踪和追踪243个标记红细胞。这些被标记的红细胞从离开医院血库的那一刻起被跟踪,直到它们被输入手术室或ICU的病人体内,或者被送回医院血库重复使用。血液制品在不同的储藏室之间运输,在储藏室和输血发生的房间之间运输。红细胞被储存在储藏室里的官方冰箱里。当标签附着在一个特定的血袋上时,在BTL中被激活。在初步研究中,标签由实验室助理激活。激活后,标签开始每8分钟记录一次温度。实验室助理在计算机屏幕上验证标签的激活。在输注红细胞之前,标签会从血液制品中分离出来,由负责将红细胞输注给预期患者的医院工作人员放入所谓的“停止盒”中。当一个红细胞被送回BTL重新使用时,标签从血液制品中分离出来,并由实验室助理停用。标签一旦被放入所谓的停止框或被停用,就停止生成数据。 A schematic floor plan with the different potential tracks followed by tagged RBCs is depicted in图1

图1所示。在输血实验室、手术室和重症监护病房中,使用带有温度传感器的有源RFID标签的红细胞的平面图和跟踪路线。
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射频识别生成数据的收集和存储

有关实时位置、时间戳和温度的数据由分配给血液制品的标签生成,并在每次这些标签通过RFID读取器时存储到Oracle数据库中。生成的数据集被分成包含血液制品存储数据、运输数据或输血数据的数据子集。血液储存数据涉及放置在有官方验证冰箱的房间内的标记血液制品的数据。据推测,当血液制品在储藏室里时,它们被放在冰箱里。存储数据包括手术室和ICU存储室内产生的所有数据,也包括BTL内部产生的数据。运输数据涉及到标记红细胞在仓库之间运输过程中的所有数据。输血数据涉及标记血液制品从离开储藏室到输血期间产生的所有数据。

射频识别数据质量评估

为了识别和定位血液制品和温度测量,使用了室内RFID系统。RFID系统应该区分位于医院大楼内不同房间的血液制品,并按照正确的顺序跟踪这些房间之间血液制品的转换。因此,在通道门的两侧,放置了一个读卡器来产生一个“门道”。关于(血液制品)位置数据所需准确性的规范是从不同病房内发生的不同活动中推断出来的,即在走廊上运输,在储藏室内储存,以及在手术室和ICU内输血。对相应时间戳精度要求的规范是要实现血液制品的去向和状况数据的生成尽可能接近现实。

在试点研究之前,对我们医院实施的RFID技术产生的有关时间、地点和温度的数据质量进行了研究[32]。

首先,我们评估了我们的RFID系统是否为跟踪和追踪AMC内的红细胞生成了准确的数据。对RFID标签产生的温度数据准确性的第一组测试显示,与官方数据记录器和水银温度计测量的温度数据相比,实时记录的温度数据平均高出0.26摄氏度和0.5摄氏度。第二组测试表明,当从23°C的环境移动到5°C的环境时,RFID标签以每分钟- 0.42°C的平均速度进行调整。测试结果表明,主动标签能够监测血液制品在输血链中可能达到的整个温度范围。此外,根据温度调节速度的准确性测试,我们假设标签能够比血液制品本身更快地适应新的温度环境[32]。总的来说,两组测试都表明,主动标签产生的数据足够准确,可以监测红细胞的温度和在我们医院环境中的位置。

其次,我们评估了由RFID标签生成的所有数据集在现实临床环境中的完整性,即AMC中的输血链。总体而言,RFID生成的有关血液制品的位置、时间和温度的数据集的完整性从90%到100%不等;只有13个标签的数据集在离开设施内的某个位置后丢失[32]。

第三,先前的研究同样表明,我们的RFID技术能够产生准确的位置、温度和时间数据[32]。为了保证有关输血链符合安全指南的有效陈述,在本研究中,排除了不完整的数据集。

在之前研究的基础上,本研究考虑了标签产生的RBC温度数据的以下标准:(1)当标签分配到RBC产品超过1小时时,收集到的温度数据被包括在内;(2) RFID产生的温度在1.5°C至6.5°C范围内,被认为符合指南1规定的温度约束;(3)输血数据集的温度数据被排除在我们的研究之外,因为红细胞浓缩物在输血前被加热,导致温度高于6°C;(4) RFID产生的温度值为11°C被认为不符合指南3规定的温度约束。考虑到我们的研究目的,位置和时间戳数据不需要任何调整或清理,因为之前关于有源RFID标签生成的位置和时间数据的准确性的测试与手工记录的时间和位置数据相比差异很小。

数据集选择和清理

对标记红细胞生成的数据集进行了分析,以评估AMC内红细胞管理是否符合欧洲和荷兰关于物流和温度约束的4项指导方针。RFID系统生成的数据集是基于以下条件纳入的:(1)被标记的红细胞在离开BTL后产生数据,直到它们被输血或未使用返回BTL;(2)标记红细胞生成的数据集可以分为储藏室数据、运输数据或输血数据;(3)在指南1的背景下,标记的红细胞为评估输血链的质量提供了完整的数据集。

所有不符合条件1、2或3的标记血液制品生成的数据集都被排除在分析之外。

这导致纳入了通过跟踪182个红细胞生成的数据集(包括182/243个血液制品数据集;74.9%)。排除其他61种血液制品产生的数据集的原因如下:(1)7种标记红细胞未离开BTL;(2) 13个被标记红细胞在离开BTL后“丢失”;(3)最终在ICU输注的40个标记红细胞的数据集,由于停箱放置在ICU的存储室内,无法划分为存储数据集和输注数据集;(4) 1个标签血液制品生成的子数据集均不完整。

剩下的182种带标签的血液制品产生了416个数据集。此外,由15个红细胞生成的18个数据集(18/416个不完整数据集;4.3%),均不完整,被排除在分析之外。

射频识别数据符合性评估指南

为了评估AMC输血链对指南1的遵守情况,我们分析了输入或返回BTL的总共182种血液制品的数据集。对于这182个完整数据集(182/182完整数据;100%)包含运输和储存数据,计算保持温度在1.5°C至6.5°C范围内的红细胞数量。

为了评估输血链对指南2和3的依从性,在手术室最终输注的52个带标签的血液制品的数据集(52/182输注;28.6%)。在这52个包含输血数据的数据集中,有50个是完整的(96%),其中计算了在输血前在具有官方冷却系统的储存室外停留不到1小时的红细胞数量。在这52个包含储存、运输和输血数据的数据集中,48个是完整的(92%),其中计算了在温度超过11℃后24小时内输血的红细胞数量。

最终共有130份未使用的血液制品返回BTL(130/182返回实验室;71.4%)。这些数据集用于评估AMC的输血链在多大程度上符合指南4。在这130个包含存储和运输数据的数据集中,118个是完整的(118/130个完整数据;90.8%),计算24小时内未输回BTL的红细胞产物的数量。

数据分析

根据对RFID产生的数据集的分析,将红细胞分为两组,一组符合规定的准则,另一组不符合规定的准则。一个决策树被用来对红细胞是否符合所有相关准则进行分类。对于每个指南和不同的子组,记录平均值、最大值和最小值,这些值显示在表2图形显示在图2-5

表2。根据其适用指南(N=182)对红细胞数量进行管理的示意图概述。
适用的指导方针(s) 处理红细胞,n (%)
符合所有适用的指导方针 4 (2.2)
符合2个或3个适用准则中的1个 15 (8.2)
不符合2个或3个适用准则中的1个 148 (81.3)
分析中遗漏的数据集 15 (8.2)
图2。准则1;通过附着在红细胞上的射频识别(RFID)标签测量的最低温度分布。
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图3。准则1和3;通过附着在红细胞上的射频识别(RFID)标签测量的最高温度分布。
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图4。准则2;由射频识别(RFID)标签产生的时间间隔分布,直到红细胞在手术室输注。
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图5。指南4;由射频识别(RFID)产生的时间间隔分布,直到红细胞从手术室或重症监护病房返回输血实验室。
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概述

总共有4种血液制品的管理(4/182合规;2.2%)遵守所有适用的指引。这4种未使用的血液制品返回输血实验室,其管理完全符合指南1和4。15种血液制品的管理(15/182不符合若干准则中的1项);8.2%)不符合2条或3条相关指引中的1条,5条符合指引4但不符合指引1,10条符合指引1但不符合指引4。最后,148种血液制品的管理(148/182不符合2项指南;81.3%)不符合2项相关指南,99例不符合指南1和4,49例不符合指南1和2但符合指南3。总共有15个带标签的血液制品(15/182缺失数据;8.2%)产生了不完整的数据集,因此,他们的管理不能用于评估他们对每个适用指南的遵守情况。表2提供了根据适用指南管理的红细胞数量的概述。

以下各段将详细说明红细胞管理是否符合每个单独的准则。血液制品遵守这些准则的概要概述见多媒体附录1

指南1

红细胞必须保存在温度为2°C至6°C的环境中[10]。182种血液制品产生的数据(182个数据集中的182个完整;100%)用于评价输血链管理是否符合指南1。16个(16/182)数据集的管理;8.8%)血液制品(最低温度范围3.0℃-6.0℃;最高温度范围3.0°C-6.5°C)符合指南1。其他166种血液制品的管理(182个数据集中166个不符合标准;91.2%)不符合本指南(最低温度范围2.0°C-10.5°C;最高温度范围7.0°C-27.0°C)。

血液制品的数量及其最低和最高温度分布的概述见图23.,分别。首先,这些图表表明,在所有红细胞的管理中,最低和最高温度都是正态分布的。其次,最终输注的红细胞的平均温度最高(平均最低温度7.2℃,平均最高温度15.1℃),其次是从ICU返回的红细胞(平均最低温度5.8℃,平均最高温度11.1℃)和手术室(平均最低温度4.5℃,平均最高温度9.0℃)。

准则2

指南2规定红细胞必须在离开有效冷却系统后1小时内输血(AMC指南)。49血生成数据(49/52完整数据;94%)用于评估输血链对指南2的依从性。49种血液制品中没有一种(100%)符合该指南(平均3.74小时;范围1.11 - -7.56)。

图4概述血液制品的数量与这些产品在经过验证的冷却系统外花费的不同时间间隔之间的关系,然后在手术室输血。结果显示,1号手术室(平均3.9°C)和2号手术室(平均3.5°C)输血前红细胞的平均温差为0.4°C。

准则3

指引3指出,温度超过10°C的红细胞不得恢复,或必须在24小时内输注,否则将其销毁[10]。

总共100个红细胞(100/182);55.0%)温度超过10.0℃。49种血液制品的数据集(49/52完整数据;94%)用于评估输血链对指南3的输血依从性。在这49种血液制品中,共有39种(39/49;80%)的温度超过10.0°C(范围7.0-26.0°C)。所有49种血液制品都在24小时内进行了输血,使红细胞100%符合离开医院BTL后允许输血的最高温度和最长时间。

图3显示了通过附着在RBC产品上的RFID标签测量的最高温度的分布。结果表明,输血红细胞的最高温度从7℃到26℃不等。

指南4

指南4指出,未使用的红细胞应在离开输血实验室后24小时内返回BTL (AMC指南)。118种血液制品的数据集(130个数据集中的118个完整数据集;90.8%)进行分析,以评估输血链对指南4的依从性,结果9例符合(9/118;7.6%)血液制品(平均23.42小时,范围23.12-23.83)。其他109种血液制品(109/118种不符合标准;92.4%)未遵守本指南(平均44.72小时,范围24.03-102.91)。

图5概述了血液制品的数量与不同时间间隔的关系,这些红细胞从手术室或ICU返回BTL。结果显示,红细胞从手术室返回(平均28.8小时)与从ICU返回(平均46.2小时)的平均时间相差17.4小时。


主要研究结果

本研究评估了射频识别在评估符合4个医院内指导方针的优点,这些指导方针是基于当前欧洲和荷兰关于学术医院内红细胞管理的指导方针。红细胞用带有温度传感器的有源RFID标签进行标记,并在手术室和ICU实时生成位置、时间戳和温度数据。

在所有评估的红细胞中,只有2%的管理人员遵守了所有适用的指导方针。总的来说,8.2%的被评估红细胞不符合2个或3个相关指南中的1个,而81.3%的红细胞不符合2个适用指南。总的来说,这项研究揭示了一个基于有源RFID的信息系统,该系统能够通过实时跟踪红细胞生成位置、温度和时间戳数据,可用于评估红细胞的管理,以指导输血链的质量。

在AMC中,先前缺乏监测和评估推荐的最低和最高温度水平所需的详细信息,在官方冷却系统外花费的时间,以及输血前推荐的时间间隔,这是大多数红细胞管理未遵守指南的主要原因。具体的瓶颈在于,以往主要以纸质输血管理信息系统为主,主要涉及纸质反馈表格填写不完整或丢失。这导致了信息的可得性和有效性的变化。因此,AMC中涉及时间和温度限制的输血链的质量无法得到保证,并且无法确定导致不遵守这些指南的具体流程瓶颈。

根据RFID系统生成的数据,揭示了几个瓶颈,更具体地说,从ICU返回到BTL的红细胞数量比从手术室返回到BTL的红细胞数量要高得多,温度超过10°C。其次,RFID数据显示,红细胞离开有效冷却系统后1小时内没有输血。第三,与从手术室返回BTL的未使用红细胞相比,从ICU返回BTL的未使用红细胞超过24小时的时间限制。计划由利益相关者(BTL、手术室和ICU单位)组成的焦点小组,更彻底地检查和讨论这些流程瓶颈及其潜在原因。在讨论红细胞管理不符合某些指导方针的原因的基础上,将提出并进行输血链可能的流程重新设计工作。在重新设计输血链之后,本研究中提出的RFID系统和方法将允许对这些努力对AMC输血链质量的影响进行后续评估。

其他研究已成功将RFID技术应用于输血医学[1618223334但没有重点揭示RFID在评估血液链质量准则的合规性方面的优点,包括那些规定物流和温度限制的准则。桑德勒展示了射频微芯片可以收集关键数据,例如,献血者、制造、实验室测试结果和采血期间的过期数据;可以促进血液中心和医院之间的信息传递;并在床边确认受者血型匹配[16]。Dzik确实证明了RFID技术可以用于预防床边输血错误[22]。Briggs进一步表示,在输血链中使用RFID可以通过启用RFID的流程提高生产率、质量和患者安全。射频识别技术的使用大大降低了接受输血的患者的发病率和死亡率[33]。此外,Davis等人得出结论,RFID将通过更高效的流程和避免耗时的错误以及恢复和跟踪来获得更高的生产力。质量的提高是由于避免了因工艺错误而导致的产品丢弃和更好的库存管理[18]。戴维斯还没有明确指出rfid是否符合指导方针。Hohberger展示了一个基于RFID技术的典型输血模型,涵盖了从献血点到医院输血点的整个输血过程[34]。

的优势

本研究实施的RFID系统的优势在于其通用性。与其他研究相比,我们展示了使用RFID生成的时间戳、温度和位置数据来评估与红细胞管理有关的质量准则的合规性的优点。本研究中提出的RFID系统也可以应用于评估其他医院流程的效率或质量。通过这些系统产生的实时数据,医院和其他医疗机构可以跟踪和识别资产和患者,节省医院工作人员搜索设备和监控患者的时间。因此,类似于本研究中使用的RFID系统可能有助于优化临床工作流程,实现操作效率,并改善患者安全。当射频识别数据与现有医院数据库中的临床或经济数据相关联时,可以实现对具体医院流程以及效率低下、成本高的领域进行更全面的评估,或确定可能危及患者安全的情况,并重新设计(临床和业务)工作流程。

限制

本研究的局限性在于数据质量问题。由于缺少数据,大约8%的RFID标签生成的数据集不能被包括在分析中。在我们之前的研究中,我们表明我们的RFID系统能够在受控的实验室和模拟的现场环境中生成准确而完整的时间戳、位置和温度数据,由于不可控的条件,我们无法在现实环境中复制其结果[32]。导致在现场研究中排除这些数据集的主要原因之一与使用“停止盒”有关,该“停止盒”放置在ICU和手术室的每个储藏室中。首先,在1个手术室输血4 ~ 6天后,才将3个血制品的标签放入停止盒中。因此,他们的数据集被排除在分析之外。由于现场设置中这些不可控的变化,某些其他RFID数据集可能还不正确,可能导致对违反准则2和3的高估。首先,对读取器的信号进行保守调谐,迫使标签传输数据,可以防止信号与附近其他读取器重叠,也可以防止对医疗设备产生有害的电磁干扰。同时,这可能导致信号覆盖较弱,导致标签激活不良,导致身份识别和实时位置、时间、温度数据传输丢失。

此外,传播身份识别和实时位置、时间和温度数据的标签信号可能会被血液制品本身或其他当地情况所阻挡,例如,一个人同时携带血袋或几个血袋。这种阻塞的信号可能没有到达RFID接收器,这可能导致血袋识别和实时位置、时间戳和温度数据的丢失。从资料和与医院工作人员的讨论中可以推断,在实践中,医院工作人员将标签放在口袋中并保存一定时间,然后将其放入停止箱中,甚至将其放入另一个停止箱中,而不是实际输血的房间内的停止箱。在这些特殊情况下,RFID标签不能“告诉我们”它与RBC分离了。这一问题将在AMC的输血链流程重新设计工作中加以考虑。

其次,由于数据缺失,为评估血液制品管理是否符合指南4而生成的12个数据集被排除在分析之外。有关这些血液制品的标签产生的时间戳在血液制品离开或到达BTL时未进行登记,这导致数据集不完整。由于数据缺失,无法计算出这12种血液制品输血的确切时间戳。这样做的原因是,这些产品上的标签没有被放入停止盒中,因此,计算这12种血液制品是否符合准则4所需的输血次数没有登记。

此外,从本研究开始,在ICU输注的红细胞上附着RFID标签产生的数据集就被忽略了。导致本现场研究排除这些数据集的原因与ICU每个储藏室的“停止箱”距离ICU最终输血的位置太远有关。这导致ICU输注血液制品的混合存储和输血数据集无法再加以区分。在未来的安装中,记录血液制品正在输入的RFID读取器将不会被放置在储存血液制品的同一个房间内。记录红细胞输入的扫描仪将被放置在离实际输血地点更近的地方。

尽管RFID标签已被证明可以在实验室设置中生成准确的温度数据,但在此现场设置中生成的温度数据可能仍然是不正确的。

虽然实验室测试的结果表明,标签能够监测血液制品在输血链中可能达到的整个温度范围,并且比红细胞本身更快地适应新的温度环境,但我们没有评估标签附着在红细胞上时适应不断变化的温度环境的准确性。在现场设置中,标签可能无法注册那些血液制品的温度,这些血液制品在某个时间点的温度超过10°C,但在标签调整自身温度所需的时间范围内又恢复到低于10°C的温度。这可能导致了对违反准则3的情况的低估。然而,标签调整的速度比血液制品适应环境温度变化的速度要快[32]。由于标签在BTL被激活并分配给血液制品后不久产生的高温数据(通常高于10°C),可能高估了违反指南3的病例。然而,这些病例被排除在分析之外。最后,关于在官方冷却系统中强制保存血液制品的准则2被违反的程度实际上可能比估计的要低得多。从理论上讲,从官方冷却系统中取出的血液制品在输血或沿患者运送到ICU之前,应该在手术室周围停留几分钟。在实际操作中,血液制品通常储存在病人手术的手术室准备室内的一个未经验证的冷却系统中。这些血液制品虽然是非官方的,但可能在建议温度下保存,然后在离开非官方冷却系统后1小时内输血。这个问题已经通过用官方冷却系统取代非官方冷却系统得到了解决。

在将本研究结果转化为其他环境时,讨论的重要内部和外部效度维度是特定研究环境(医院内血库和手术室综合体内输血链的组织)的代表性,受试者(BTL人员,手术室人员和心胸病人)的(行为),以及所使用的RFID技术的类型。首先,学术型医院管理团队可能会促进循证实践的文化,有选择地由RFID等信息技术支持,并且可能比非学术型医院的管理团队更明确。如果是这样的话,本研究中关于AMC学术性医院环境中输血链管理质量的负面结果指出有必要在非学术性医院环境中进行类似的质量评估研究。其次,我们只追踪心胸外科患者输血的血液制品;其他患者群体的输血量和输血链的组织可能与心胸外科患者不同。输血链可能因其他原因而组织不同;例如,并不是所有的医院都可以在其组织内提供btl。最后,我们使用特定的RFID技术为本研究中追踪的血液制品生成实时位置、时间戳和温度数据。其他RFID技术产生的数据质量可能与我们实施的RFID系统不同。

我们认为,在未来的RFID模拟现场测试中,应考虑以下措施,以避免标签或数据丢失:

  • 组织标签的人工激活或停用活动,尽可能靠近要测量的相应活动发生的位置。或者,如果可能的话,设计标签来衡量过程本身的变化。也就是说,在我们的设置中,标签从血袋上的脱离应该由标签本身进行登记,而不是通过人类的动作将其放入停止盒中。
  • 在真实的测试中“跟随”标签,通过现场跟踪活动来发现在真实现场测试之前模拟现场测试中无法发现的其他环境因素。在我们的情况下,临床医生可能会以另一种方式处理标签,而不是按照程序规定。根据结果进行相应的调整并再次测试,直到达到所需的数据质量。
  • 人为行为造成数据丢失的原因应该与管理标签的人更彻底地讨论,以发现“用户不友好”的活动。

结论

综上所述,RFID已经开始进入医疗保健领域,正如本研究所示,它开始用于追踪输血的血液,提供比传统条形码扫描更广泛的患者识别,跟踪和定位医院内的主要设备,以及跟踪药品。RFID最终可能用于许多其他功能,并极大地增强保障患者安全的潜力,通过重新设计工作和流程,不断提高成本效益和流程效率。

致谢

这项研究由荷兰卫生、福利和体育部资助;经济部;学术医疗中心;凯捷咨询;Geodan;甲骨文;和英特尔。他们对这份手稿的内容没有影响。

作者要感谢Sanquin;输血实验室;运营综合体;阿姆斯特丹学术医学中心医学工程系;Ingeborg van Rooyen - Schreurs;Henk Greuter;以及巴斯·赫尔曼提供的后勤和技术援助以及专业知识。

作者的贡献

LWDP、RVdT和MWJ设计了这项研究。RVdT和BJ进行了测量和数据分析。LWDP, RVdT和MWJ起草了手稿。所有作者都阅读并批准了最终的手稿。

利益冲突

RvdT目前在荷兰ZIVVER担任商业顾问,BJ在Nexus担任商业顾问。ZIVVER和Nexus都没有以任何形式影响本研究的设计、协调和结果。其他作者也没有任何利益冲突。

多媒体附录1

红细胞对指南依从性的示意图概述。

PNG文件,42KB

  1. 欧盟委员会,2003。欧洲议会和理事会2003年1月第2002/98/EC号指令,关于为人体血液和血液成分的收集、测试、处理、储存和分销设定质量和安全标准以及修订第2001/83/EC号指令https://ec.europa.eu/health//sites/health/files/files/eudralex/vol1/dir_2002_98/dir_2002_98_en.pdf[访问日期:2018-11-27][WebCite缓存
  2. 欧洲药品管理局,2004。实施欧洲议会及理事会指令2002/98/EC有关血液及血液成分若干技术要求的2004年3月委员会指令2004/33/EC网址:http://www.ema.europa.eu/docs/en_GB/document_library/Regulatory_and_procedural_guideline/2009/10/WC500004484.pdf[访问日期:2018-11-27][WebCite缓存
  3. Kopko PM,荷兰PV。严重输血反应的机制。输血与临床杂志,2001;8(3):278-281。[Medline
  4. Thomas S, Wiltshire M, Hancock V, Fletcher S, McDonald C, Cardigan R.红细胞核心温度变化。输血2011年2月;51(2):442-443。[CrossRef] [Medline
  5. 鲁德尔JP,利珀特LE, Babcock JG, Hess JR. 25℃24小时贮藏对CPDA-1包装红细胞体外贮藏特性的影响。输血1998年5月;38(5):424-428。[Medline
  6. 引用本文:Reid TJ, Babcock JG, Derse-Anthony CP, Hill HR, Lippert LE, Hess JR.自体红细胞在添加剂溶液5中储存并在25℃下暴露24小时的活力。输血1999;39(9):991-997。[Medline
  7. 哈米尔TR,哈米尔SG,布希MP。室温暴露对储存红细胞中细菌生长的影响。输血1990年5月;30(4):302-306。[Medline
  8. 杨建军,刘建军,李建军,等。血液成分细菌污染:风险、策略和调控:联合ASH和AABB输血医学教育会议。美国血液学学会血液学教育计划2003:575-589。[Medline
  9. Sanquin。Sanquin。cookie-instellingen URL:http://www.sanquin.nl/sanquin-eng/sqn_sanquin_eng.nsf/[访问日期:2018-11-27][WebCite缓存
  10. Sanquin。红细胞,血小板,血小板血浆http://www.sanquin.nl/sanquin-nl/sqn_producten_bloed.nsf/All/Folders.html?opendocument&highlight=bloedwijzer
  11. Sanquin。I-Bloedproducten——indicaties - en - gebruik - 2007网址:http://www.sanquin.nl/Sanquin-nl/sqn_onderwijs.nsf/All/I-Bloedproducten--Indicaties-En-Gebruik-2007.html[访问日期:2018-11-27][WebCite缓存
  12. [j].世界主要血液警戒系统综述。输血临床生物学杂志2009;16(2):86-92。[CrossRef] [Medline
  13. sens, Pankaj GP, Sinha S, Bhambani P.血液警惕性和输血安全:综述。中华医学杂志2014;2:85-90。
  14. Gafou A, Georgopoulos G, Bellia M, Vgotza N, Maragos K, Lagiandreou T,等。回顾文献中对一个老问题的新解决方案:输血实践中的人为错误。海马2005;8(4):598 - 611。
  15. 输血的严重危害(SHOT)血液警戒和进展正在改善输血安全。[J]中国生物医学工程学报,2013;33 (3):391 - 391 [J]免费全文] [CrossRef] [Medline
  16. 刘建军,刘建军,刘建军,刘建军。射频识别技术可以标准化和记录血液采集和输血。输血2007;47(5):763-770。[CrossRef] [Medline
  17. 刘建军,李建军。血液供应链的可追溯性研究。供应链论坛2016;17(1):2016。[CrossRef
  18. Davis R, Geiger B, Gutierrez A, Heaser J, Veeramani D.血液中心使用射频识别追踪血液制品的综合评估。生物工程学报;2009;37(1):50-60。[CrossRef] [Medline
  19. rfid医疗保健应用、问题和好处:档案分析(1997-2011)。中华医学杂志,2012;36(6):3393-3398。[CrossRef] [Medline
  20. 刘建军,刘建军,李建军,等。基于射频识别技术的血库供应链安全管理研究。中国电子卫生杂志;2015;21(11):938-945。[CrossRef] [Medline
  21. 张建军,张建军。RFID技术在输血医学中的应用。2012年发表于:第十四届国际港口、海事和多式联运物流建模与仿真会议,维也纳;2012;维也纳。
  22. Dzik WH。输血安全新技术。[J]中国生物医学工程学报,2007,31(2):391 - 391。[CrossRef] [Medline
  23. Aubuchon JP。如何在我的医院减少误输血的风险。输血;2006;46(7):1085-1089。[CrossRef] [Medline
  24. 张建军,张建军,张建军,等。基于克隆技术的全芯片安全性研究。中华医学杂志,2006;13(6):601-607 [J]免费全文] [CrossRef] [Medline
  25. 王强,王小文,卓海龙,邵云云,王静,王惠平。超高频射频识别标签对红细胞和血小板储存质量的影响。输血,2013;53(4):868-871。[CrossRef] [Medline
  26. 输血实验室中的识别错误:一个与患者安全仍然相关的问题。中国生物医学工程学报,2011,31(2):391 - 391。[CrossRef] [Medline
  27. 李建军,李建军,李建军,李建军,李建军,等。13.56 mhz射频识别系统对红细胞存储质量的影响。输血,2011;51(11):2384-2390。[CrossRef] [Medline
  28. 王晓东,王晓东,王晓东,Böcker, RFID技术在血液检测中的应用,中国输血学会。在输血医学中使用RFID技术的指南。生物工程学报,2010,32(增刊2):1-24。[CrossRef] [Medline
  29. 使用远程控制、自动化血液储存的输血管理。输血杂志2008;6(2):101-106 [j]免费全文] [Medline
  30. Marjamaa RA, Torkki PM, Torkki MI, Kirvelä OA。用于记录手术室时间戳的射频识别患者跟踪系统的时间准确性。生物化学学报,2006,30(4):1183-1186。[CrossRef] [Medline
  31. 卡巴辛斯基。射频识别技术简介。生物医学学报,2005;39(2):131-134。[Medline
  32. 范德togt R, Bakker P, Jaspers M.主动射频识别(RFID)技术在医院环境中的实时位置、时间和温度数据质量评估。2018年(提交)。
  33. 刘建军,刘建军,李建军,等。RFID技术在血液供应链中的应用。卫生信息管理[J]; 2009;23(4):54-63。[Medline
  34. 刘建军,刘建军,刘建军,等。射频识别技术在输血医学中的应用。生物制品2012;40(3):209-213。[CrossRef] [Medline


AMC:学术医疗中心
瓶:输血实验室
加护病房:加护病房
加拿大皇家银行:红血球
相关的:随机对照试验
射频识别:射频识别


G·艾森巴赫编辑;提交27.11.17;J Zhang, A Marindra同行评议;对作者的评论15.03.18;收到订正版19.08.18;接受05.10.18;发表05.08.19

版权

©Linda W Dusseljee-Peute, Remko Van der Togt, Bas Jansen, Monique W Jaspers。最初发表于JMIR医学信息学(http://medinform.www.mybigtv.com), 2019年8月5日。

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