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無線射頻識別技術在醫(yī)療管理系統(tǒng)中的應用

2015-02-10 11:51:15唐維維
醫(yī)療衛(wèi)生裝備 2015年12期
關鍵詞:閱讀器標簽醫(yī)療

唐維維,王 虹

無線射頻識別技術在醫(yī)療管理系統(tǒng)中的應用

唐維維,王 虹

簡述了無線射頻識別(radio frequency identification,RFID)系統(tǒng)的基本組成,介紹了RFID系統(tǒng)在患者就醫(yī)流程以及醫(yī)院其他環(huán)節(jié)中的應用。分析了如何通過RFID系統(tǒng)實現(xiàn)醫(yī)院管理信息化、數(shù)字化,提高醫(yī)院服務質量和管理水平。指出了RFID系統(tǒng)目前還存在成本高、信息安全有待提高、用戶隱私等方面的問題,為下一步深入研究指明了方向。

射頻識別技術;就醫(yī)流程;設備管理;安全問題

0 引言

隨著我國經(jīng)濟的發(fā)展,生活水平不斷提高,人們對健康管理和醫(yī)療服務的要求越來越高。大型醫(yī)院每天要接待很多患者,就醫(yī)流程復雜,患者、醫(yī)護人員眾多,而目前我國醫(yī)院管理中的大部分工作都需要醫(yī)護人員通過傳統(tǒng)的人工方式進行,因此難免出現(xiàn)醫(yī)療錯誤甚至醫(yī)療事故。

信息化管理是提高醫(yī)院服務水平、工作效率的重要途徑。無線射頻識別(radio frequency identification,RFID)技術作為物聯(lián)網(wǎng)中的主要技術,以其體積小、靈活性強等優(yōu)勢已經(jīng)在國外很多醫(yī)院中得到了廣泛應用??偨Y我國醫(yī)療管理系統(tǒng)中存在的問題及可改進的方面,并探究如何將RFID技術應用于醫(yī)療管理中已成為近年來一個熱點研究方向。

1 RFID系統(tǒng)的基本組成

RFID技術是一種非接觸式自動識別技術,它通過射頻信號自動識別目標對象并獲取相關數(shù)據(jù),識別工作無需人工干預,可識別高速運動物體并可同時識別多個標簽,操作快捷方便,并可工作于各種惡劣環(huán)境。RFID系統(tǒng)主要由電子標簽、閱讀器以及數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)組成。

電子標簽由耦合元件、集成電路(integrated circuit,IC)芯片、內(nèi)置天線以及集成電路構成。IC芯片用于存儲數(shù)據(jù)及標簽控制。內(nèi)置天線可接收和發(fā)射射頻信號。電子標簽分為主動式和被動式,實際應用中,可根據(jù)外形、芯片存儲容量、傳輸距離等指標選擇電子標簽形式。

閱讀器是用于讀寫電子標簽的設備。作為電子標簽與數(shù)據(jù)庫之間的媒介,閱讀器負責電子標簽與數(shù)據(jù)庫之間的雙向通信,是RFID系統(tǒng)的信息控制和處理中心。閱讀器本身包含一個與標簽匹配的天線以及對信號有調(diào)制解調(diào)、解碼、編碼等功能的電路[1]。

RFID系統(tǒng)工作原理:閱讀器通過發(fā)射天線發(fā)送一定頻率的射頻信號,當附著在物體上的電子標簽進入該信號工作區(qū)域內(nèi)時,會產(chǎn)生感應電流,射頻卡獲得能量被激活,將存儲的信息通過內(nèi)置天線發(fā)送出去。閱讀器的接收天線接收到從射頻卡發(fā)出的載波信號,對接收的信號進行解調(diào)和解碼之后送到后臺主系統(tǒng)進行相關處理,主系統(tǒng)根據(jù)邏輯運算判斷該卡的合法性,針對不同的設定作出相應的處理和控制,發(fā)出指令信號,控制執(zhí)行機構動作[2]。

2 RFID在醫(yī)療管理中的應用

2.1 掛號

掛號是患者在就醫(yī)流程中的第一步。很多大型醫(yī)院每天接診的患者非常多,入院時醫(yī)務人員必須快速獲取患者的詳細資料以及既往病史。人工登記速度慢且錯誤率高,而且危重患者還無法正常登記。在患者首次進入醫(yī)院掛號時,工作人員可將患者的基本資料、既往病史等信息錄入到計算機中,存儲在醫(yī)院的數(shù)據(jù)庫中,同時生成一張帶有RFID標簽的就醫(yī)卡?;颊咴诰歪t(yī)的所有流程中,醫(yī)院各個部門均可通過該卡獲得患者的信息,既方便了患者,又提高了醫(yī)院工作人員的工作效率?;颊咴俅稳朐簳r,只需持就醫(yī)卡,無需再次錄入個人信息即可掛號,提高了掛號效率。

2.2 就診

患者持具有本人信息的RFID醫(yī)療卡到醫(yī)生處就診時,醫(yī)生可使用移動閱讀器讀取患者的醫(yī)療卡中的信息,從數(shù)據(jù)庫中獲取患者的個人信息及既往病史。醫(yī)生在診斷患者后,將患者的患病情況、所需藥品都通過計算機輸入到患者的醫(yī)療卡中。當患者需要活體組織檢查時,醫(yī)生在取樣后,可將同樣具有患者信息的RFID標簽貼于樣品上,這樣可有效地避免樣品混淆,降低醫(yī)療事故的發(fā)生率。同時,RFID醫(yī)療卡特別適用于急診過程中暫時喪失意識、無法表達本人信息的患者。

2.3 檢驗

當檢驗科收到患者的樣本后,通過掃描樣本上的RFID標簽,將患者的信息導入到計算機中,根據(jù)系統(tǒng)中記錄的檢驗項目進行收費,之后進行檢驗。檢驗結果出來后,先將結果對應地導入到數(shù)據(jù)庫中,再導入到患者的就醫(yī)卡中。

2.4 收費

由于患者所有的信息已存儲在醫(yī)療卡中,交費時只需通過讀卡器讀取醫(yī)療卡中的數(shù)據(jù)即可將患者進行的檢驗項目、所需藥物導入到數(shù)據(jù)庫中,與計費系統(tǒng)相對應,按照系統(tǒng)中的價格進行收費,并將收費情況確認后傳輸至檢驗科或藥房的管理系統(tǒng)。該方法可使計費準確、收費透明,使患者滿意度得以提高。

2.5 藥房

藥房在收到收費處的收費確認信息后,開始為患者配藥。配藥后將患者的信息及服藥注意事項打印出來貼在藥的包裝上,以防止患者服藥出現(xiàn)錯誤。當患者前來取藥時,工作人員通過掃描患者的就醫(yī)卡確認患者身份及藥物信息,檢查無誤后將藥品發(fā)放給患者。

2.6 在其他環(huán)節(jié)中的應用

2.6.1 母嬰管理

新生兒外貌特征不明顯,且不具備表達能力,若僅靠醫(yī)護人員人工辨認,難免會發(fā)生錯誤識別。一旦這種錯誤發(fā)生,將會給家庭、父母和孩子帶來無法彌補的傷害。在新生兒的手臂或腿上固定主動式RFID腕帶,RFID標簽通過閱讀器與醫(yī)院的監(jiān)控系統(tǒng)相連接,對新生兒進行24 h監(jiān)控,一旦標簽被取下或者發(fā)生移動,報警器就會報警提示[3]。新加坡湯姆森醫(yī)療中心采用一個新型RFID標簽系統(tǒng),時刻確保母嬰在院期間的正確匹配。美國已經(jīng)實現(xiàn)了應用于嬰兒的實時定位RFID技術,并設計了嬰兒與母親的對應關系,有效避免了嬰兒抱錯[4]。國內(nèi),南京醫(yī)科大學附屬南京兒童醫(yī)院也進行了嬰兒RFID腕帶實踐[5]。該方法既不會對嬰兒造成傷害,又可以有效防止母嬰匹配發(fā)生錯誤。

2.6.2 藥品管理

醫(yī)院中的藥品種類繁多,特別需要極其嚴格的管理。藥品的種類、服用劑量直接關系到患者病情的康復情況甚至生命安全,而由于醫(yī)護人員忘記給患者服藥、服錯藥、藥物劑量錯誤或藥物與患者匹配錯誤等是導致患者死亡的重要原因之一[6]。

近年來,萬絡事件、毒膠囊事件都使患者對于藥品安全的信心大幅下降。在美國,因用藥不當每年造成12.5萬人死亡,用藥不當住院患者占住院人數(shù)的11%,并造成1 000億美元的損失[7]。根據(jù)世界衛(wèi)生組織的報道,全球假藥比例已經(jīng)超過10%,銷售額超過320億元。中國藥學會有關數(shù)據(jù)顯示,我國每年至少有20萬人死于用錯藥與用藥不當,不合格用藥人數(shù)占11%~26%,用藥失誤病例占10%左右[8]。

RFID技術可使藥品管理實現(xiàn)數(shù)字化、信息化、科學化。使用RFID技術,則可以杜絕患者未按時服藥、服錯藥等現(xiàn)象的發(fā)生。使用帶有RFID標簽的特制藥盒存儲患者需要服用的藥物,標簽內(nèi)存儲有藥品信息、服用時間以及服用劑量等信息。瑞典的First Choice和美國的Wizzard Software、iVoice公司都在研制更為先進的RFID藥品包裝,這種包裝可以用語音提示患者服藥時間及服藥劑量[9],不但避免了由于服藥錯誤造成的醫(yī)療事故,而且可以減少醫(yī)護人員的工作量,提高工作效率。韓國最大的醫(yī)藥公司Hanmi研發(fā)出一套基于RFID技術的精準單品庫存盤點解決方案。該方案采用超高頻RFID智能讀寫器對單品級藥品進行盤點,其中的智能RFID讀寫器可自動定期執(zhí)行庫存盤點,可完全取代工人手持RFID讀寫器讀取標簽的過程[10]。

2.6.3 設備管理

大型醫(yī)院中,設備、耗材等數(shù)量巨大,若僅僅依靠人工管理,不僅工作量巨大,而且難以保證每種設備的使用數(shù)量、來源及去向等數(shù)據(jù)不發(fā)生錯誤。另一方面,在設備需要盤點或維修時,工作人員需要花費大量時間查詢設備的信息。

在設備和耗材進貨、入庫、點驗、上架、保管、盤點和出庫等流程中均需要正確無誤地記錄物資的基本資料[11],而基于RFID技術的物品自動識別管理系統(tǒng)則可以有效解決這一問題。可在每件設備、耗材等出廠時即配備唯一的RFID標簽,其中記錄出廠日期、生產(chǎn)廠家、供應商、批號、使用年限等基本信息,使得物品在每一個流通階段均可被記錄并查詢,保證了物品的可追溯性。當進行資產(chǎn)盤點時,只需將閱讀器接近RFID標簽,確認該設備即可,省去了核對型號、名稱等程序,簡化了盤點流程[3]。當工作人員維修設備時,只需使用移動閱讀器讀取相關設備的RFID標簽即可獲得該設備的資料,大大提高了工作效率。紐約皇后醫(yī)院介入放射科目前試采用RFID技術來管理醫(yī)療設備和耗材,如支架、導管和濾器,員工可以從上鎖的柜櫥取走植入物或其他必需品,系統(tǒng)自動記錄被取走的物品及相應的人員身份[12]。

對于一些移動性強、價格昂貴的器械,更需要實時監(jiān)測其位置及使用人員,避免經(jīng)濟損失。例如ICU中設備種類多、價值高,在交班時需要對一些重要的移動設備進行清點移交;另外,為了能夠明確設備的分布情況以備急用,需要隨時知道設備的位置[13]。在新設備入庫時,系統(tǒng)給設備附加一個有源的RFID標簽。標簽會定時發(fā)送帶有溫度、震動等狀態(tài)的信息,系統(tǒng)通過閱讀器讀取這些標簽信息,可實現(xiàn)對設備的實時監(jiān)控。由于標簽具有和設備綁定的唯一標志號碼,一旦檢測到標簽離開設定的安全區(qū)域,系統(tǒng)就會向醫(yī)務人員發(fā)出報警。當有正當理由需要把設備帶離安全區(qū)域,可以由系統(tǒng)授權暫停標簽的運作[14]。丹麥4家醫(yī)院正測試由Caretag公司提供的處理軟件、讀寫器裝置以及RFID標簽等組成的手術器械管理解決方案。該方案主要用于追蹤手術器械的使用過程、消毒過程和維護過程,可提高醫(yī)療器械管理的效率,降低器械丟失的發(fā)生率[15]。

2.6.4 人員管理

RFID在醫(yī)院中人員管理方面的應用主要分為患者管理和工作人員管理。

2.6.4.1 患者管理

傳統(tǒng)管理方法中,如果醫(yī)生要尋找一名指定患者,需要花費大量的時間去查看、檢查病房,或者是去醫(yī)院的其他地方尋找[16]。對于神志不清的患者,一旦脫離看護人員的視線發(fā)生走失事件,后果不堪設想。RFID技術則可以很好地解決這一問題。患者入院時即佩戴存儲有個人信息的RFID手環(huán),在病區(qū)及醫(yī)院的各個重點區(qū)域均設置相應的RFID閱讀器,當患者離開病區(qū)或進入某一區(qū)域時,RFID即可記錄該患者的數(shù)據(jù)并存儲到數(shù)據(jù)庫中,醫(yī)護人員可通過查詢數(shù)據(jù)庫的記錄信息來確定患者的位置。該技術保證了患者的安全,降低了人工成本。并且,通過RFID標簽可記錄患者從住院開始到出院整個過程中的治療、護理、病情變化以及費用等方面的所有信息[17]。

2.6.4.2 工作人員管理

醫(yī)院的工作人員眾多,職責各不相同,在醫(yī)院的重要位置設置固定式RFID閱讀器可以讀取每個醫(yī)院工作人員的RFID工作卡,以便判斷其所在位置,為及時診療與救護提供支持[18]。另外,在病區(qū)、部門、科室等重點區(qū)域設置RFID閱讀器,工作人員憑借設置有訪問權限的工作卡只能進入相關工作區(qū)域,規(guī)范了人員管理,避免了非授權人員的擅自進入。解放軍總醫(yī)院的每位工作人員都佩戴了帶有RFID標簽的胸卡,當進入工作區(qū)域時,只需將胸卡靠近閱讀器即可,不是本區(qū)域的工作人員則沒有權限進入。

2.6.5 醫(yī)療垃圾管理

醫(yī)療廢棄物均帶有一定的放射性、污染性和傳染性,如果不能有效處理將會對環(huán)境造成污染,對人類的生存環(huán)境構成巨大的威脅和隱患[19]。如果使用RFID技術在醫(yī)療垃圾的收集、運輸、處理各個階段均實現(xiàn)實時動態(tài)監(jiān)管,則可以大大降低其危險性。

使用帶有RFID標簽的醫(yī)療垃圾專用袋盛放醫(yī)療垃圾,標簽內(nèi)存儲醫(yī)療垃圾來源的科室、數(shù)量、質量、危險性等信息。垃圾收集人員持RFID閱讀器讀取標簽中的信息,確認每一袋垃圾的來源。同時在醫(yī)療垃圾運輸車安裝遠距離RFID標簽,垃圾運輸人員也佩戴RFID,并在固定通道安裝遠距離RFID讀寫設備,當垃圾運輸車按照規(guī)定路徑通過RFID讀寫設備附近時,垃圾運輸車上的RFID標簽就會被自動識別,運輸人員信息和通過時間也會一并記錄至數(shù)據(jù)庫[20]。這一技術可監(jiān)測醫(yī)療垃圾處理的整個流程,可對重要醫(yī)療垃圾進行追蹤,防止丟失,還可以有目的地追蹤指定醫(yī)療垃圾的質量變化(減輕),抽查醫(yī)療垃圾周轉站稱重不準確的現(xiàn)象以及進行分裝外流的現(xiàn)象,降低醫(yī)療垃圾的處理成本[21]。該技術使處理醫(yī)療垃圾的流程實現(xiàn)了數(shù)字化、信息化以及可追溯性,降低了由于醫(yī)療垃圾處理不當而發(fā)生醫(yī)療事故的風險。

3 存在的問題

3.1 成本問題

目前很多大型醫(yī)院都在使用條形碼識別技術,解放軍總醫(yī)院各個部門的固定資產(chǎn)上均附有條形碼標簽。RFID技術從某種角度來看是條形碼識別技術的一個提升,要想全面取代條形碼技術,成本是一個不可避免的障礙。RFID在低價物品上的使用會導致成本陡增,甚至可能超過物品本身的價值。例如,一個價值1元的醫(yī)療器械上附著一個成本為2元的RFID標簽,這顯然是不合理的。因此,在開發(fā)RFID系統(tǒng)時,應充分研究系統(tǒng)的優(yōu)勢以抵消由于使用RFID標簽所提高的成本,并研發(fā)適用于標簽生產(chǎn)各個環(huán)節(jié)的設備和原材料,以降低標簽制作成本[22]。

3.2 信息安全問題

醫(yī)療管理系統(tǒng)中,如果RFID標簽內(nèi)的信息被攻擊、竊聽、復制或非法使用,會造成十分嚴重的后果。如何保證信息的安全是現(xiàn)在一個熱門研究方向。RFID系統(tǒng)實際上是一個計算機網(wǎng)絡應用系統(tǒng),因此其安全問題類似于計算機網(wǎng)絡的安全問題。它有2個特殊的特點:(1)RFID標簽和后端系統(tǒng)之間的通信是非接觸和無線的,使它們很容易受到竊聽;(2)標簽本身的計算能力和可編程性直接受到成本要求的限制[23]。因此,為了保證標簽內(nèi)的信息安全,必須使用非常可靠的安全機制對信息進行加密,以保證信息的傳輸過程不會受到攻擊。

3.3 用戶隱私問題

隱私保護與信息安全有一定的聯(lián)系,信息安全可以簡單地理解為數(shù)據(jù)的機密性、完整性和可用性,而隱私保護可以認為是數(shù)據(jù)機密性的一種具體體現(xiàn)[24]。RFID可被應用于定位患者和醫(yī)護人員,一旦傳輸信道被攻擊造成信息泄露或偽造,使用者的隱私安全將受到威脅。所以在開發(fā)RFID系統(tǒng)時,隱私安全必須重點考慮。RFID標簽的隱私威脅主要有跟蹤隱私和信息隱私[25]。目前RFID系統(tǒng)安全策略主要有物理安全機制和密碼安全機制2類[26],開發(fā)者應根據(jù)系統(tǒng)的實際需要選擇相應的安全機制,以保證系統(tǒng)的安全性。

4 結語

近年來,物聯(lián)網(wǎng)技術飛速發(fā)展,作為物聯(lián)網(wǎng)技術的代表,RFID技術憑借自身的優(yōu)勢已經(jīng)在越來越多的領域得以應用。在醫(yī)療行業(yè)中,醫(yī)院之間的競爭已不僅僅限于醫(yī)療水平、醫(yī)療環(huán)境,還涉及工作效率。將RFID技術應用到醫(yī)療管理系統(tǒng)中,可以使醫(yī)院管理實現(xiàn)信息化、數(shù)字化、科學化,降低醫(yī)療事故的發(fā)生率,提高醫(yī)護人員的工作效率,使醫(yī)院的整體水平得以提升,患者及醫(yī)護人員都可以從中受益。相信在未來幾年,經(jīng)過逐步完善的RFID技術將會在醫(yī)療系統(tǒng)中得到更廣泛的應用。

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(收稿:2015-02-27 修回:2015-06-06)

Application of RFID technology in medical management system

TANG Wei-wei1,WANG Hong2
(1.Research Section of Biomedical Engineering,Chinese PLA Medical School,Beijing 100853,China; 2.Information Department,the 309th Hospital of the PLA,Beijing 100091,China)

The composition of RFID system was described,and its application to patient treatment and other links were introduced.RFID system could be used to improve hospital informatization,medical service and management,although had the problems in cost,information security,user privacy and etc.[Chinese Medical Equipment Journal,2015,36(12):109-112]

RFID;hospitalization procedure;equipment management;security issue

R318;TP391.44;R197.324

A

1003-8868(2015)12-0109-04

10.7687/J.ISSN1003-8868.2015.12.109

唐維維(1990—),女,主要從事醫(yī)療軟件開發(fā)方面的研究工作,E-mail:tww19900616@163.com。

100853北京,解放軍醫(yī)學院生物醫(yī)學工程研究室(唐維維);100091北京,解放軍309醫(yī)院信息科(王 虹)

王 虹,E-mail:wh70358@126.com

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