杜正日，王朦，劉賽，范軍，祖賀飛

1.解放軍總醫(yī)院 a.醫(yī)學(xué)工程中心；b.計量與測試研究室；c.器械供應(yīng)中心，北京 100853；2.蝶和科技（中國）有限公司，北京 100000；3.北京共圖偉業(yè)科技發(fā)展有限公司，北京 100000

基于RFID技術(shù)的智能醫(yī)療器械柜的設(shè)計與應(yīng)用

杜正日1a，王朦1b，劉賽2，范軍3，祖賀飛1c

1.解放軍總醫(yī)院 a.醫(yī)學(xué)工程中心；b.計量與測試研究室；c.器械供應(yīng)中心，北京 100853；2.蝶和科技（中國）有限公司，北京 100000；3.北京共圖偉業(yè)科技發(fā)展有限公司，北京 100000

本文介紹了基于醫(yī)院資源計劃（HRP）、倉儲管理系統(tǒng)（WMS）、HIS等系統(tǒng)和射頻識別（RFID）技術(shù)的智能化醫(yī)療器械柜系統(tǒng)的設(shè)計開發(fā)，主要研究該系統(tǒng)的軟件功能和相關(guān)信息系統(tǒng)的協(xié)同工作，依托于此系統(tǒng)，可以實現(xiàn)供應(yīng)鏈中實物流、信息流、財務(wù)流和作業(yè)流的統(tǒng)一，可建立起高值植入性耗材的一體化協(xié)同管理系統(tǒng)方案，有效地將供應(yīng)商和醫(yī)院的耗材庫、器械管理部門、HIS系統(tǒng)、手術(shù)計費系統(tǒng)、財務(wù)部門、臨床科室的管理者和使用人員結(jié)合在一起，提高工作效率，降低管理和運營成本，有助于提升醫(yī)院內(nèi)部醫(yī)療器械供應(yīng)鏈管理的專業(yè)化水平。

醫(yī)療器械；射頻識別；醫(yī)院資源計劃；HIS；倉儲管理系統(tǒng)

引言

植入性耗材由于其高技術(shù)含量、高醫(yī)療風(fēng)險和高社會價值而受到業(yè)內(nèi)的重視，其供應(yīng)鏈管理是醫(yī)院醫(yī)療器械管理部門和從業(yè)人員普遍關(guān)注的課題，其中，實現(xiàn)其供應(yīng)鏈中實物流、信息流、財務(wù)流和作業(yè)流的統(tǒng)一是重點要解決的問題。盡管一些大型醫(yī)院除了應(yīng)用HIS系統(tǒng)之外，已經(jīng)開始使用醫(yī)院資源計劃（Hospital Resource Planning，HRP）、倉儲管理系統(tǒng)（Warehouse Management System，WMS）等專業(yè)化的物資管理和物流管理系統(tǒng)，但系統(tǒng)間的壁壘成為打通醫(yī)療器械院內(nèi)供應(yīng)鏈各環(huán)節(jié)的障礙，同時，由于缺乏相關(guān)現(xiàn)代化、智能化的物流硬件用以支撐供應(yīng)鏈的優(yōu)化[1-5]。因此，我院啟動了智能醫(yī)療器械柜的設(shè)計開發(fā)項目。

1 植入性耗材院內(nèi)供應(yīng)鏈管理的問題

1.1 風(fēng)險控制問題

植入性耗材的醫(yī)療風(fēng)險來自于多個方面，對于醫(yī)療器械管理部門來講，應(yīng)當(dāng)采取有效措施強化其在物流環(huán)節(jié)的安全性和可追溯性。條形碼或二維碼是目前主流的實物追蹤方式，但隨著信息技術(shù)的發(fā)展，射頻識別（Radio Frequency Identif i cation，RFID）技術(shù)用于醫(yī)療器械的唯一身份標(biāo)識被證明可以更加勝任。

1.2 信息流中斷問題

以我院為例，植入性耗材在院內(nèi)供應(yīng)鏈中要經(jīng)歷HRP、WMS、HIS等多個信息系統(tǒng)。各系統(tǒng)的數(shù)據(jù)字典和各系統(tǒng)間的數(shù)據(jù)接口還未能實現(xiàn)完全的無縫對接，因此可能導(dǎo)致醫(yī)療器械在供應(yīng)鏈中的信息流中斷，給管理帶來棘手問題。

2 智能醫(yī)療器械柜的設(shè)計理念

智能醫(yī)療器械柜是一種醫(yī)療器械的倉儲設(shè)施。其智能性主要體現(xiàn)在兩個方面：一是使用流程的便捷性，設(shè)計理念包括空間利用率、物資可及性、存儲安全性等要素；二是管理流程的科學(xué)性，設(shè)計理念包括信息系統(tǒng)的集成性、信息流程的連貫性和成本效益的可控性等要素。

智能醫(yī)療器械柜關(guān)注統(tǒng)一耗材注冊信息、自動庫存管理、人性化臨床使用等環(huán)節(jié)，打造貼合使用習(xí)慣的智能化功能模塊。針對植入性耗材的特性，從供應(yīng)商資質(zhì)審查和入庫開始，采用統(tǒng)一編碼與HIS全面對接，形成植入性耗材管理科學(xué)化和流程標(biāo)準(zhǔn)化，實現(xiàn)高值耗材的全程可追溯。

3 智能器械柜的硬件設(shè)計

3.1 柜體

柜體硬件主要有RFID讀寫器、RFID天線、LED指示屏、柜體控制主板、鎖控板、指紋儀、刷卡器等組成。

3.2 計算機系統(tǒng)

計算機系統(tǒng)為附帶操作系統(tǒng)的主流PC和觸控顯示屏等。

3.3 RFID系統(tǒng)

RFID即無線射頻識別，該技術(shù)利用射頻信號對目標(biāo)進行非接觸性的識別和相關(guān)數(shù)據(jù)的讀寫，可以實現(xiàn)快速讀寫、非可視識別、移動識別、多目標(biāo)識別、定位及長期跟蹤管理。由于識別工作無需人工干預(yù)，不受惡劣環(huán)境的影響，且讀取速度快，所以讀取信息安全可靠[6-9]。

RFID技術(shù)在智能柜硬件系統(tǒng)中的應(yīng)用主要體現(xiàn)在生成RFID標(biāo)簽、讀寫RFID標(biāo)簽信息（自動攔截失效和未注冊耗材并提醒近效期耗材）、取用耗材和耗材補貨等流程。通過掃碼槍、標(biāo)簽打印機、RFID讀寫器以及智能器械柜中的智能操作終端和RFID接收器，同時配合RFID注冊軟件系統(tǒng)和應(yīng)用及管理軟件系統(tǒng)共同使用[10-12]。

4 智能器械柜的軟件功能

智能器械柜操作系統(tǒng)為Microsoft Windows 7，軟件系統(tǒng)基于微軟開放平臺（Visual Studio 2015）開發(fā)，包括柜體操作終端軟件和管理員PC終端軟件。系統(tǒng)功能包括注冊管理模塊、耗材使用模塊以及耗材運營管理模塊3個部分。

4.1 注冊管理模塊

此模塊是植入性耗材供應(yīng)鏈信息流程管理的基本保證。通過對植入性耗材進行注冊，生成耗材識別碼和RFID標(biāo)簽信息，自動保存和上傳耗材標(biāo)簽信息，并作為后續(xù)該耗材流轉(zhuǎn)的信息來源。各類各型耗材的注冊信息匯總成智能器械柜軟件系統(tǒng)的數(shù)據(jù)字典。

耗材基本信息與注冊信息的建立通過供應(yīng)商貼碼平臺以及院內(nèi)耗材管理系統(tǒng)的配合實現(xiàn)，具體步驟見圖1～2。

圖1 耗材注冊貼碼平臺運行邏輯

圖2 植入性耗材注冊流程與配送

4.2 耗材使用模塊

該模塊通過智能柜操作終端指紋識別進行用戶登錄，與院內(nèi)HIS系統(tǒng)聯(lián)動，同步手術(shù)安排、患者信息、手術(shù)醫(yī)生、押金等信息，并回傳高值耗材信息，實現(xiàn)出庫與計費聯(lián)動[13-16]。同時，該模塊自動記錄并保存取用操作日志，結(jié)合庫存管理模塊的庫存閾值和效期閾值設(shè)置，自動生成補貨訂單和效期預(yù)警信息（圖3）。

4.3 運營管理模塊

該模塊專為系統(tǒng)管理員開發(fā)，包括手術(shù)排程、庫存管理、采購管理、器械柜管理、統(tǒng)計報表和權(quán)限管理等功能。

（1）手術(shù)排程：增加和查看手術(shù)安排相關(guān)信息，可以實時查看監(jiān)管不同手術(shù)間不同患者的耗材使用記錄。

（2）庫存管理：進行庫存查詢，分開統(tǒng)計寄售和買斷類庫存情況，并設(shè)置近效期類型提示，通過耗材批次、患者姓名、耗材名稱規(guī)格等條件追溯使用記錄，對患者進行收費登記、補費處理、查看退損記錄和差異處理等。系統(tǒng)提供已經(jīng)使用和未經(jīng)使用的耗材信息查詢，其中已經(jīng)使用的耗材查詢主要針對科室核對使用耗材成本情況，未經(jīng)使用的耗材的查詢主要用于對庫存的核查。

（3）采購管理模塊：處理科室采購申請和管理采購訂單，根據(jù)現(xiàn)有庫存，按基數(shù)自動或手動生成采購申請單。

（4）器械柜管理：此模塊包含了設(shè)置柜體屬性、綁定耗材等功能。

（5）統(tǒng)計報表：統(tǒng)計報表包含科室耗材存量、供應(yīng)商退損統(tǒng)計、供應(yīng)商退損分析和耗材銷售統(tǒng)計4部分，可以根據(jù)不同需求設(shè)置篩選條件，統(tǒng)計和導(dǎo)出報表文件。

（6）權(quán)限管理：系統(tǒng)管理員用于管理授權(quán)準(zhǔn)許登入系統(tǒng)的用戶修改登錄權(quán)限和設(shè)置個人信息，如密碼、指紋等。

圖3 耗材取用流程與計費信息聯(lián)動

5 系統(tǒng)接口

智能器械柜系統(tǒng)通過Web Service接口與HIS系統(tǒng)進行數(shù)據(jù)通訊和對接，具體過程為智能柜系統(tǒng)向HIS系統(tǒng)發(fā)送請求，HIS系統(tǒng)同步數(shù)據(jù)到智能器械柜系統(tǒng)或接收其發(fā)送的數(shù)據(jù)。通過系統(tǒng)記錄保存的數(shù)據(jù)，進行統(tǒng)計分析。

6 應(yīng)用效果

依托于此系統(tǒng)，可以實現(xiàn)供應(yīng)鏈中實物流、信息流、財務(wù)流和作業(yè)流的統(tǒng)一，建立起高值植入性耗材的一體化協(xié)同管理系統(tǒng)方案，有效地將供應(yīng)商和醫(yī)院的耗材庫、器械管理部門、HIS、手術(shù)計費系統(tǒng)、財務(wù)部門、臨床科室的管理者和使用人員結(jié)合，提高工作效率，降低管理和運營成本，同時確保耗材供應(yīng)鏈安全、穩(wěn)定、順暢、高效運行。

7 展望

目前，智能柜系統(tǒng)存在的主要問題是與HRP系統(tǒng)的接口尚未成功對接，導(dǎo)致植入性耗材供應(yīng)鏈的入庫環(huán)節(jié)在HRP系統(tǒng)和智能器械柜系統(tǒng)中存在工作量重合。此外，在系統(tǒng)實際應(yīng)用過程中，還存在諸如設(shè)備突發(fā)故障等問題。而且由于前期耗材注冊工作量較大，供應(yīng)商與醫(yī)院分工配合等問題也在協(xié)調(diào)和磨合中，有待于持續(xù)完善。

關(guān)于智能器械柜系統(tǒng)進一步的設(shè)計開發(fā)，首先要實現(xiàn)HRP和HIS的無縫互聯(lián)互通，用以解決供應(yīng)鏈信息流的歸一化問題。同時，筆者設(shè)想采用精確稱重等技術(shù)，設(shè)計開發(fā)可以應(yīng)用于普通耗材的智能器械柜供手術(shù)室之外的科室使用，如果得以實現(xiàn)，一方面有助于發(fā)揮醫(yī)院器械供應(yīng)中心作為醫(yī)療器械院內(nèi)物流樞紐的專業(yè)化和集成化優(yōu)勢，另一方面可以有效加強醫(yī)療器械的臨床使用監(jiān)管，強化醫(yī)療安全和成本控制[9]。

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本文編輯 蘇欣

Design of Intelligent Medical Devices Cabinet Based on RFID Technology

DU Zheng-ri1a, WANG Meng1b, LIU Sai2, FAN Jun3, ZU He-fei1c
1.PLA General Hospital, a.Medical Engineering Center; b.Medical Metrology Lab; c.Medical Devices Supply Centre, Beijing 100853, China; 2.DIH Technology (China) Co. Ltd, Beijing 100000, China; 3.Beijing Goal-Tech Development Ltd, Beijing 100000, China

This paper introduced the development of intelligent medical devices cabinet system based on Hospital Resource Plan (HRP) system/HIS/Warehouse Management System (WMS) and Radio Frequency Identification (RFID) technology. It mainly analyzed the functions of the software and its collaboration with the relevant information systems. Rely on this system, the unification of real logistics, information fl ow, fi nancial fl ow and operation fl ow within the supply chain could be realized, and the high value of implantable consumables integration of collaborative management system could be established. The suppliers, hospital supplies base, devices management department, HIS, billing system operation management department, financial department and clinical departments of managers and operators could be combined eff i ciently, to improve the work eff i ciency and reduce management and operating costs. In addition, the paper also discussed the effects in its application of implantable consumables management and held that it was helpful to promote the specialization of internal medical devices supply chain management in hospitals.

medical devices; radio frequency identification; hospital resource plan; HIS; warehouse management system

R197.39

A

10.3969/j.issn.1674-1633.2017.04.006

1674-1633(2017)04-0018-03

2016-12-26

解放軍總醫(yī)院科技創(chuàng)新苗圃基金（14KMM48）。

祖賀飛，工程師，解放軍總醫(yī)院器械供應(yīng)中心主任。

通訊作者郵箱：zuhefei@163.com