物聯(lián)網(wǎng)疫苗冷鏈監(jiān)測(cè)技術(shù)建設(shè)論文

時(shí)間:2022-08-07 02:15:21

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物聯(lián)網(wǎng)疫苗冷鏈監(jiān)測(cè)技術(shù)建設(shè)論文

1既往冷鏈工作現(xiàn)狀及存在問題

鄞州區(qū)共轄24個(gè)鎮(zhèn)(鄉(xiāng)、街道)社區(qū)衛(wèi)生服務(wù)中心,所有社區(qū)衛(wèi)生服務(wù)中心均開設(shè)預(yù)防接種門診,按日或按周開展疫苗預(yù)防接種工作。所有接種門診按月上報(bào)下月疫苗使用計(jì)劃,區(qū)疾控中心根據(jù)下級(jí)上報(bào)計(jì)劃數(shù)按月運(yùn)送疫苗至鎮(zhèn)(鄉(xiāng)、街道)接種門診。疫苗配送運(yùn)輸設(shè)備為冷鏈車,車中放溫度計(jì)進(jìn)行溫度監(jiān)控。區(qū)疾控中心疫苗儲(chǔ)存在冷庫(kù),接種門診疫苗儲(chǔ)存在普通冰箱和低溫冰箱。區(qū)疾控中心冷鏈測(cè)溫采用一般溫度監(jiān)控儀,接種門診冷鏈測(cè)溫采用人工記錄,按照衛(wèi)生部印發(fā)《預(yù)防接種工作規(guī)范》規(guī)定,冷鏈設(shè)備管理人員需每天2次查看冷鏈設(shè)備溫度并填寫溫度記錄表。區(qū)疾控中心不定期下鄉(xiāng)檢查基層冷鏈管理工作質(zhì)量。因所有工作基本靠工作人員手工進(jìn)行,所以存在如下問題:①疫苗冷鏈監(jiān)管工作看似簡(jiǎn)單,實(shí)則繁瑣,需工作責(zé)任心強(qiáng),每天必須實(shí)地查看冰箱溫度,雙休日也無(wú)法例外;②監(jiān)管體系中需要大量的按部就班式的溫度信息采集和記錄工作,全部用人工完成。如果工作責(zé)任性不強(qiáng),其準(zhǔn)確性和真實(shí)性就難以保證。有的地方的溫度記錄連續(xù)幾個(gè)月都為同一溫度,與上級(jí)檢查時(shí)的即時(shí)溫度相差較大[2],更有可能因?yàn)榧夹g(shù)和管理不當(dāng)造成損壞[3];③由于疫苗的流通、儲(chǔ)存是分布在全區(qū)不同地點(diǎn),無(wú)法進(jìn)行全區(qū)層面的溫度數(shù)據(jù)的集中化的實(shí)時(shí)查看、監(jiān)管、匯總、分析;④如遇疫苗異常反應(yīng)需提供疫苗冷鏈環(huán)節(jié)依據(jù)時(shí),手工記錄因真實(shí)性不強(qiáng)難以避免來自外界的質(zhì)疑;⑤疫苗運(yùn)輸途中溫度由人工采集記錄,效果難以保證;⑥如遇停電,白天尚能采取冷鏈保障應(yīng)急措施,晚上則無(wú)法獲悉電力供應(yīng)情況,如果整晚停電,則疫苗冷鏈堪憂。

2基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的冷鏈監(jiān)測(cè)系統(tǒng)介紹

2.1物聯(lián)網(wǎng)涵義

物聯(lián)網(wǎng)是基于互聯(lián)網(wǎng)、傳統(tǒng)電信網(wǎng)等信息的承載體,使所有能夠被獨(dú)立尋址的普通物理對(duì)象實(shí)現(xiàn)互聯(lián)互通的網(wǎng)絡(luò)。具體是指通過射頻識(shí)別(RFID)、無(wú)線傳感網(wǎng)(WSN)、全球定位系統(tǒng)(GPS)、紅外傳感器、激光掃描器等信息傳感設(shè)備,按約定的協(xié)議,把任何物品與互聯(lián)網(wǎng)連接起來,進(jìn)行信息交換和通信,以實(shí)現(xiàn)智能化識(shí)別、定位、跟蹤、監(jiān)控和管理的一種網(wǎng)絡(luò)。從物聯(lián)網(wǎng)可分外在形式和內(nèi)在本質(zhì)兩種情況來看,外在形式可被視作是射頻識(shí)別、無(wú)線傳感網(wǎng)、全球定位系統(tǒng)、紅外線傳感器、云計(jì)算、各種系統(tǒng)軟件等技術(shù)的融合體,但從內(nèi)在本質(zhì)可認(rèn)為是“網(wǎng)式JIT思想”的體現(xiàn)?!熬W(wǎng)式”是針對(duì)點(diǎn)、線(鏈)而言,用來形容各種節(jié)點(diǎn)間錯(cuò)綜復(fù)雜關(guān)系的狀態(tài)?!癑IT(justintime)”是指信息的快速準(zhǔn)確采集、信息的實(shí)時(shí)更新、信息的快速傳送、信息的快速分析處理等要求,能夠在主體需要時(shí)刻剛好響應(yīng),幾乎無(wú)時(shí)滯[4]。物聯(lián)網(wǎng)的“網(wǎng)式JIT”對(duì)疫苗冷鏈儲(chǔ)存及運(yùn)輸?shù)挠绊懯亲兏镄缘摹?/p>

2.2系統(tǒng)應(yīng)用

現(xiàn)在物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展,可以利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)建設(shè)疫苗冷鏈實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)系統(tǒng),通過信息化手段實(shí)時(shí)掌握冷鏈系統(tǒng)各環(huán)節(jié)的實(shí)際運(yùn)行狀況,利用各種通信網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行自動(dòng)監(jiān)測(cè)處理,從而確保疫苗冷鏈?zhǔn)冀K處于受控狀態(tài),消除冷鏈?zhǔn)Э囟鴰淼母鞣N隱患。鑒于物聯(lián)網(wǎng)原理,鄞州區(qū)應(yīng)用無(wú)線溫度傳感器(RFID)、網(wǎng)關(guān)、服務(wù)器等設(shè)備,結(jié)合相關(guān)軟件組成了一套覆蓋全區(qū)24個(gè)接種點(diǎn)的基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的疫苗冷鏈實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。將采用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的無(wú)線溫度傳感器放置在區(qū)疾控中心冷庫(kù)和每個(gè)接種點(diǎn)的冷藏設(shè)備中,通過無(wú)線方式將冰箱的實(shí)時(shí)溫度傳送到RFID網(wǎng)關(guān),RFID網(wǎng)關(guān)設(shè)備可以收集多個(gè)無(wú)線溫度傳感器的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù),并且將該數(shù)據(jù)打包發(fā)送到中心服務(wù)器,中心服務(wù)器將數(shù)據(jù)進(jìn)行保存,并且根據(jù)預(yù)設(shè)的溫度告警范圍判斷是否超限。如果超限則通過短信系統(tǒng)自動(dòng)發(fā)送告警提示短信給接種點(diǎn)的相關(guān)負(fù)責(zé)人,以便其及時(shí)處理。RFID網(wǎng)關(guān)與中心服務(wù)器間通過發(fā)送心跳信號(hào)來監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)中斷、停電等故障,當(dāng)服務(wù)器在一定時(shí)間內(nèi)沒有監(jiān)測(cè)到接種點(diǎn)的RFID網(wǎng)關(guān)心跳信號(hào),就判斷為接種點(diǎn)發(fā)生通信或停電故障,自動(dòng)發(fā)送接種點(diǎn)故障或停電的短信到工作人員手機(jī)上。見圖1。其中冰箱內(nèi)的無(wú)線傳感器采用型號(hào)為RF100T,其測(cè)溫范圍為50℃~零下50℃,測(cè)量精度達(dá)到±0.5℃,無(wú)線傳送距離放置在冰箱內(nèi)可以至少達(dá)到20米,其內(nèi)置電池可以連續(xù)工作3年以上。RG1000E無(wú)線網(wǎng)關(guān)則提供了100M網(wǎng)絡(luò)接口,同時(shí)支持GSM無(wú)線網(wǎng)絡(luò)傳輸,可以同時(shí)接收100個(gè)的RF100T無(wú)線傳感器設(shè)備的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù),完全滿足實(shí)際需要。對(duì)于疫苗配送過程的溫度跟蹤,通過將帶記錄功能的無(wú)線溫度傳感器放置入冷鏈包內(nèi),在疫苗放入冷鏈包的時(shí)刻啟動(dòng)溫度記錄,在運(yùn)輸過程中按照一定的時(shí)間間隔記錄溫度,在疫苗配送完成后,通過無(wú)線網(wǎng)關(guān)將溫度傳感器內(nèi)的數(shù)據(jù)自動(dòng)下載到服務(wù)器。全區(qū)24個(gè)接種點(diǎn)的所有冰箱內(nèi)均安裝了RF100T無(wú)線溫度傳感器設(shè)備,并通過RG1000E無(wú)線網(wǎng)關(guān)實(shí)時(shí)傳輸數(shù)據(jù)到疾控中心服務(wù)器,在疾控中心內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)的所有電腦上,均可以通過瀏覽器的方式訪問,根據(jù)權(quán)限可以查詢到各接種點(diǎn)的冰箱實(shí)時(shí)溫度數(shù)據(jù)和歷史溫度數(shù)據(jù)。圖2示鄞州區(qū)某鎮(zhèn)社區(qū)衛(wèi)生服務(wù)中心接種門診冷鏈設(shè)備某段時(shí)間溫度曲線。

3應(yīng)用效果

運(yùn)用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)建設(shè)疫苗全流程冷鏈監(jiān)測(cè)系統(tǒng),在疫苗冷鏈工作中具有如下優(yōu)勢(shì):①相比較于人工記錄而言,利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)進(jìn)行溫度監(jiān)測(cè)是實(shí)時(shí)的,RFID在不停的采集溫度數(shù)據(jù)并自動(dòng)記錄,每一個(gè)疫苗冷鏈冰箱均有一條屬于自己的溫度曲線,數(shù)據(jù)真實(shí)、準(zhǔn)確、有效;②疫苗存放在冷庫(kù)或冰箱時(shí),RFID會(huì)把實(shí)時(shí)的溫度信息傳送到監(jiān)測(cè)系統(tǒng)中,管理人員即使坐在辦公室或休息在家,只要登陸系統(tǒng)或訪問互聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)址,就能獲悉冷鏈設(shè)備實(shí)時(shí)溫度,管理人員不必再實(shí)地查看冷鏈設(shè)備溫度;③當(dāng)冷鏈車出發(fā)送苗始,放入冷鏈包的RFID在忠實(shí)地記錄著疫苗溫度的變化,送苗結(jié)束可以獲得完整的送苗過程中的溫度監(jiān)測(cè)曲線,解決了疫苗配送過程中的冷鏈監(jiān)測(cè)問題;④工作人員即使休息在家,亦無(wú)需擔(dān)心冷鏈?zhǔn)冶錅囟仁Э?,假如冰箱溫度超過規(guī)定設(shè)置(常溫2℃~8℃;低溫零下18℃~零下22℃),系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)告警,發(fā)送短信到工作人員手機(jī)。工作人員接到短信,可及時(shí)采取相關(guān)措施,保障疫苗冷鏈安全;⑤便于日常工作質(zhì)量管理,區(qū)疾控中心需檢查和督導(dǎo)基層冷鏈管理工作質(zhì)量時(shí),登錄系統(tǒng)就一目了然,可看到各鎮(zhèn)(鄉(xiāng)、街道)接種門診冷鏈?zhǔn)覂?nèi)所有用于存放疫苗冰箱的實(shí)時(shí)溫度數(shù)據(jù),此舉不但節(jié)省了路途的時(shí)間成本和汽車耗費(fèi)成本,且可真實(shí)提高日常工作質(zhì)量;⑥工作人員可從繁瑣的業(yè)務(wù)當(dāng)中脫身,將精力更多地用在對(duì)特殊情況的處理及更高層次的管理。

4分析與討論

近年來反復(fù)出現(xiàn)的“疫苗事件”的報(bào)道,在影響家長(zhǎng)對(duì)醫(yī)療機(jī)構(gòu)信任感的同時(shí),也影響了免疫規(guī)劃工作環(huán)境的進(jìn)一步發(fā)展。由于在每次的疫苗負(fù)面事件報(bào)道中,作為疾控機(jī)構(gòu)無(wú)法提供最具說服力的疫苗倉(cāng)儲(chǔ)及運(yùn)送物流過程中的冷鏈溫度證據(jù),僅僅能提供的只是薄弱的手工測(cè)溫記錄,證據(jù)力度不夠。所以,在疫苗冷鏈的業(yè)務(wù)工作中,急需有效的技術(shù)保障手段。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用于冷鏈目前已擴(kuò)展到各種各樣的行業(yè),有農(nóng)產(chǎn)品冷鏈物流中的應(yīng)用[5],有水產(chǎn)品冷鏈物流中的應(yīng)用[6],各類物流管理領(lǐng)域中的應(yīng)用[7],侯志剛等也曾詳細(xì)闡述了RFID溫度標(biāo)簽在現(xiàn)代冷鏈運(yùn)輸過程中的應(yīng)用[8],利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)還可實(shí)施全程追溯管理[9],但是作為疾控機(jī)構(gòu)和預(yù)防接種門診其實(shí)更為需要這種技術(shù)。疫苗相比較食品而言,更需要嚴(yán)格地冷鏈管理。國(guó)家已于2009年頒布疫苗貯存和運(yùn)輸管理規(guī)范,但要實(shí)行規(guī)范化管理,技術(shù)是基礎(chǔ)。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)可以對(duì)疫苗冷鏈全過程實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)化監(jiān)管;可以實(shí)現(xiàn)對(duì)冷鏈全過程的信息化溫度追溯,可以從信息化角度實(shí)現(xiàn)可管、可控、放心的疫苗冷鏈供應(yīng)鏈。同時(shí),該系統(tǒng)還可納入公共衛(wèi)生應(yīng)急管理體系,在應(yīng)急體系啟動(dòng)時(shí)可以實(shí)時(shí)查看各接種點(diǎn)的疫苗保存情況,可提高疫苗相關(guān)疾病預(yù)防與控制的質(zhì)量。物聯(lián)網(wǎng)不僅從技術(shù)上對(duì)疫苗冷鏈管理產(chǎn)生巨大的影響,其“網(wǎng)式JIT思想”將會(huì)更深刻、更根本地影響疫苗冷鏈工作,也許會(huì)是一次變革。疫苗冷鏈工作要得到質(zhì)的飛躍,需要從思想和技術(shù)進(jìn)行兩方面的改變,但是運(yùn)用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)監(jiān)管疫苗的做法在小范圍內(nèi)實(shí)施意義并不大,需要在全國(guó)范圍內(nèi)進(jìn)行推廣。這就需要政府、行業(yè)協(xié)會(huì)、企業(yè)、相關(guān)技術(shù)部門等的多方協(xié)同配合,才能更好更快地提高疫苗冷鏈監(jiān)管工作水平。政府提供資金保障,配套制定監(jiān)管實(shí)施的規(guī)范和冷鏈裝備的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn),同時(shí)制定相關(guān)的信息化數(shù)據(jù)接口標(biāo)準(zhǔn),使各級(jí)冷鏈的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)可以得到最大程度的共享和交換,讓疫苗的整個(gè)生產(chǎn)、運(yùn)輸、存儲(chǔ)的過程均在一個(gè)無(wú)縫的冷鏈監(jiān)管體系下流轉(zhuǎn)。

作者:馬寅徐來榮孫燁祥任莉芳工作單位:浙江省寧波市鄞州區(qū)疾病預(yù)防控制中心