冷鏈監控系統在醫院冷鏈設備管理中的應用

董曉山

（杭州市婦幼保健院醫學工程部，浙江 杭州 310008）

0 引言

體外診斷試劑、疫苗、血液制品、各種藥品、生物標本、實驗菌種等的存儲安全直接關系到醫院的醫療安全、科學研究的實驗安全、老百姓的生命安全[1]。溫度因素是影響存儲安全的重要因素，從生產到使用前都需要符合冷鏈管理的要求[2，3]?！夺t療器械監督管理條例》和《醫療器械使用質量監督管理辦法》對醫療機構的冷鏈管理均提出了明確的要求[4]。冷鏈管理已經成為大型綜合性醫院管理和建設中不可或缺的一部分[5]。在醫院冷鏈設備中應用智能冷鏈監控系統，對醫院冷鏈設備運行狀況進行信息化管理，可以實現保護冷鏈物品存儲安全的目的。經過一年多的調試運行，該套冷鏈監控系統已順利應用于檢驗科、藥劑科、產前篩查實驗室等臨床科室?，F將該系統的應用情況進行總結，以供參考。

1 醫院冷鏈設備介紹

醫院現有各類冷鏈設備126臺，其中大部分為有醫療器械注冊證的醫用冰箱。設備類型包括以下5種：冷庫、藥品冷藏柜、藥品冷藏冷凍柜、醫用低溫冰箱、超低溫冰箱。

2 冷鏈監控系統構成

冷鏈監控系統主要包括數據采集器，云平臺服務器，手機App。系統拓撲圖如圖1所示。

圖1 系統拓撲圖

2.1 數據采集器

每臺數據采集器都有一根溫度探頭或者溫、濕度探頭。溫度探頭采用WZP-R系列鉑電阻溫度傳感器。鉑電阻溫度傳感器具有精度高、穩定性好、適用溫度范圍廣等特點。其被制成各種國際標準溫度計，應用于多種測溫場合[6]。WZP-R系列鉑電阻溫度傳感器采用不銹鋼金屬外殼封裝，內部填充絕緣導熱材料密封而成。體積小、對溫度變化反應靈敏。溫度傳感器測量范圍-100～100℃，溫度傳感器精度±0.5℃，分辨率0.1。濕度探頭采用的是低電壓濕度傳感器霍尼韋爾5030。濕度測量范圍0～100%RH，濕度傳感器精度±3%RH，分辨率0.1。數據采集器自帶OLED觸摸屏，現場實時顯示溫度數據、電池容量、時間、通信狀態、信號強度等。

2.2 云平臺服務器

數據采集器采用GPRS上傳方式，將溫度數據、濕度數據定時上傳至云平臺服務器。上傳時間間隔可以根據不同需求設置，通常設置為每5 min上傳一條溫度數據。云平臺服務器采用B/S結構，通過瀏覽器登錄到云平臺服務器，可以查看每臺冷鏈數據采集器的歷史數據，并可對數據進行統計分析。

2.3 手機App

通過手機App，可以調取云平臺服務器上的數據，實現大多數云平臺上的功能。比如實時查看各冷鏈數據采集器的溫度，對處于報警狀態的冷鏈數據采集器進行處理。手機App操作方法簡單，提高了冷鏈設備的管理效率。

3 冷鏈監控系統的應用探索

3.1 基礎性應用

3.1.1 溫濕度實時監測、異常報警

連續如實的采集和記錄監測冷鏈設備的溫度等參數?？梢詫崿F對冷鏈設備24 h溫濕度監控。當出現異常數據，如溫度、濕度超過上下限時，可按規定方式輸出各種報警。如數據采集器本機聲光報警、短信報警。

3.1.2 對其他需要溫度監控的設備進行監控

二氧化碳培養箱是在普通培養的基礎上通過在培養箱箱體內模擬形成一個具有類似細胞在生物體內的生長環境，比如合適的溫度（37℃）、恒定的CO2水平（常用5%），對細胞或組織等進行體外培養的一種設備[7]。培養過程大多需要保持溫度在36.8℃～37.2℃。通過冷鏈監控系統，可以對溫度進行實時監控，以確保溫度在正常范圍。目前已有8臺二氧化碳培養箱安裝了冷鏈監控系統。

3.1.3 對設備存儲環境溫度進行監控

醫院產前篩查實驗室有15臺超低溫冰箱集中放置于樣本庫。超低溫冰箱在工作中會產生大量熱量。長時間處于高溫狀態下，會造成超低溫冰箱制冷能力下降，嚴重影響超低溫冰箱的使用安全。為了監測樣本庫的環境溫度，特安裝了一臺冷鏈數據采集器。樣本庫空間230立方米，裝有2臺1.5P立式空調和1臺380 V 1.5 kW大功率換氣扇。醫學工程部于2018年11月24日做過測試，在不開啟換氣扇和空調的情況下，樣本庫內的溫度從20.7℃升到35℃用了10 h。開啟換氣扇后，溫度從38℃降到22℃用了20 min。在冬季，只需開啟換氣扇就可滿足降溫需求；在夏季，需要開啟空調，關閉換氣扇；在春季和秋季，通過查看冷鏈監控系統，在環境溫度上升到30℃時，適時開啟空調。這樣操作，既保證了樣本庫的環境溫度符合要求，又做到了節能減排。

3.1.4 對設備斷電發出報警

斷電后冷鏈設備將停止制冷，由于冷鏈設備有一定的保溫能力，如果能及時發現斷電故障，對于冷鏈設備儲存的物品的影響會比較小。冷鏈數據采集器的電源插頭和冷鏈設備的電源插頭插在同一塊電源插座面板上。當發生斷電故障時，冷鏈數據采集器會通過其自帶的電池繼續工作，本機發出聲光報警。同時將斷電信息發送至云平臺服務器，云平臺服務器發出斷電報警短信至該冷鏈設備的管理員手機上。系統運行半年，就監測到3起斷電故障，其中2起是在夜間無人狀態下報警的。接到報警短信后，工程師及時到現場排查斷電故障，保證存儲物資安全。

3.2 溫濕度數據分析應用

3.2.1 對冷鏈設備的制冷性能進行比較

通過對溫度監控數據進行分析，可以對各種冷鏈設備的制冷性能進行比較。針對不同的應用場合，選擇購買合適的設備。圖2為兩款不同品牌的風冷式藥品冷藏柜的溫度記錄曲線，從圖2中可以看出，冰箱“D112-LJ-BX-05”制冷精密度高，溫度在3.1℃～3.9℃之間。冰箱“11樓病區冰箱2”制冷精密度差，溫度在4.8℃～7.8℃之間。如果所儲存的物品對溫度精度要求比較高，比如疫苗、血制品，可以選擇“D112-LJ-BX-05”的同款冰箱。如果所儲存的物品對溫度精度要求不高，比如各類培養基，可以選擇“11樓病區冰箱2”的同款冰箱。

圖2 溫度記錄曲線

3.2.2 判斷冷鏈設備是否故障

通過查看設備溫度記錄曲線，判斷溫度超限報警的原因，從而采取不同的應對措施。

（1）冰箱內溫度快速上升，后緩慢回落至正常溫度范圍。該種情況為打開冰箱門后，冰箱內溫度快速上升。關上冰箱門，冰箱制冷系統開始工作。經過幾分鐘的制冷，冰箱內溫度回到正常范圍。該種報警情況為正?，F象，無須處理。

（2）冰箱內溫度先快速上升，后緩慢上升，一直沒有回落至正常溫度范圍。該種情況為打開冰箱門后，沒有將冰箱門關嚴，導致冰箱內的溫度一直高于正常溫度的范圍。該種報警情況下，需要及時通知臨床使用人員去現場查看。

（3）冰箱內溫度一直緩慢上升，沒有降溫趨勢，最后冰箱內溫度接近室溫。該種情況，一般為冰箱故障，導致無法制冷，需要工程師到現場對冰箱進行維修。

（4）冰箱內溫度保持不變，該種情況為冷鏈數據采集器的探頭線斷了，需要工程師對探頭線重新焊接。

4 結語

該套冷鏈監控系統實現了各類冷鏈設備溫度的實時監控、連續采集、自動記錄，有效保障了各類體外診斷試劑、藥品等的存儲安全[8]，減少了冷鏈過程中不良事件的發生[9]。冷鏈不僅是一條安全鏈、合作鏈、責任鏈，也是一條高效鏈、增值鏈。做好冷鏈管理，能體現醫院管理的高效、快捷，有利于減少各類損耗，促進醫院更好更快的發展[10]。