RFID在醫(yī)院管理中的應(yīng)用研究

郭振江 宋瑤姿

一、RFID技術(shù)概論

1.定義:射頻識別技術(shù)(radio frequency identification，RFID)是自動識別技術(shù)的一種，即通過無線射頻方式進(jìn)行非接觸雙向數(shù)據(jù)通信對目標(biāo)加以識別。它相對于傳統(tǒng)的識別技術(shù)有非接觸式、可擦寫信息、更大的讀寫距離、大容量(相對條形碼)、無需人工干預(yù)即可完成信息輸入和處理、可多個識別、可工作于各種惡劣環(huán)境等突出優(yōu)勢，能夠廣泛應(yīng)用于生產(chǎn)、物流、交通、運(yùn)輸、醫(yī)療、防偽、跟蹤、設(shè)備和資產(chǎn)管理等需要收集和處理數(shù)據(jù)的應(yīng)用領(lǐng)域，并被認(rèn)為是條形碼標(biāo)簽的未來替代品。美國軍方在第二次伊拉克戰(zhàn)爭中大量使用RFID技術(shù)，2005年在美國全軍推廣應(yīng)用。美國最大的零售商沃爾瑪要求在2005年1月前，所有出口到沃爾瑪美國總部的商品集裝箱托盤都必須使用 RFID電子標(biāo)簽:由于美國沃爾瑪(WalMart)和國防部對RFID在物流領(lǐng)域應(yīng)用的青睞，進(jìn)一步引發(fā)了射頻識別應(yīng)用的新高潮。2005年被稱為“RFID 應(yīng)用元年”［1］。

2.系統(tǒng)組成和工作原理:RFID系統(tǒng)基本都由電子標(biāo)簽Tag、閱讀器Reader和應(yīng)用系統(tǒng)Processor這3大部分組成的。RFID的基本工作原理是利用射頻信號和空間耦合(電感或電磁耦合)傳輸特性，實現(xiàn)對被識別物品的自動識別。即標(biāo)簽閱讀器發(fā)射電磁波，而此電磁波有其輻射范圍，當(dāng)電子標(biāo)簽進(jìn)入此電磁波輻射范圍內(nèi)，電子標(biāo)簽將閱讀器所發(fā)射的微小電磁波能量存儲進(jìn)而轉(zhuǎn)換成電路所需的電能，并且將存儲的識別資料以電磁波的方式傳送給閱讀器作確認(rèn)及后續(xù)與應(yīng)用軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)交換。

3.RFID的優(yōu)點:①非接觸操作，長距離識別;②無機(jī)械磨損，壽命長，并可工作于各種油漬、灰塵污染等惡劣的環(huán)境;③ 可識別高速運(yùn)動物體并可同時識別多個電子標(biāo)簽;④讀寫器具有不直接對最終用戶開放的物理接口，保證其自身的安全性;⑤數(shù)據(jù)安全方面除電子標(biāo)簽的密碼保護(hù)外，數(shù)據(jù)部分可用一些算法實現(xiàn)安全管理;⑥讀寫器與標(biāo)簽之間存在相互認(rèn)證的過程，實現(xiàn)安全通信和存儲。

二、現(xiàn)狀和問題

衛(wèi)生部的統(tǒng)計表明，每年我國都有約400萬人次病人發(fā)生醫(yī)院感染，導(dǎo)致數(shù)以百億計的經(jīng)濟(jì)損失。醫(yī)療設(shè)備、器械等造成的感染是引起醫(yī)療事故的主要原因之一，其中大部分感染是因為消毒不嚴(yán)格引起的。隨著醫(yī)療科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和進(jìn)步，內(nèi)鏡檢查在內(nèi)、外科疾病診療中發(fā)揮著越來越重要的作用。但由于內(nèi)鏡是一種侵入性醫(yī)療器械，在使用過程中易被多種微生物污染，且由于其結(jié)構(gòu)復(fù)雜和材料特殊不易達(dá)到完全滅菌要求，這大大增加醫(yī)源性感染的機(jī)會［2］。江蘇省鎮(zhèn)江市疾病預(yù)防控制中心進(jìn)行的醫(yī)院內(nèi)鏡消毒現(xiàn)狀調(diào)查報告共抽樣檢測內(nèi)鏡及其相關(guān)用品297份，總合格率為47.81%，各級醫(yī)療機(jī)構(gòu)消毒效果合格率均較低，但上級醫(yī)院好于下級醫(yī)院。其中主要原因是操作流程不規(guī)范，清洗消毒或滅菌時間不夠，清洗消毒劑不合格等。檢測胃鏡、腸鏡和纖維支氣管鏡共37份內(nèi)腔面，合格率為54.1%，其中胃鏡細(xì)菌總數(shù)最高達(dá)6000集落形成單位/件，腸鏡細(xì)菌總數(shù)最高達(dá)6300集落形成單位/件，并檢出銅綠假單胞菌［3］。

由此可見，內(nèi)鏡的清洗消毒管理已經(jīng)成為當(dāng)前醫(yī)院感染管理的一個新的突出問題，其危害相當(dāng)嚴(yán)重，很可能成為新的醫(yī)療糾紛的焦點。本課題利用RFID技術(shù)開發(fā)了一套“內(nèi)鏡清洗消毒追蹤系統(tǒng)”全面監(jiān)控醫(yī)用內(nèi)鏡的清洗、消毒和使用過程，使出現(xiàn)病人感染時能及時追溯查找問題環(huán)節(jié)，以利于提高消毒工作者的責(zé)任意識，保護(hù)病人權(quán)益，保障醫(yī)療安全。

由于新生嬰兒特征往往相似而難以區(qū)分，而且其本身的理解和表達(dá)能力欠缺，如果不加以有效地標(biāo)識往往會造成錯誤識別而錯誤治療或被調(diào)換;同時也存在惡意被盜的可能性。目前醫(yī)院的新生兒病房往往是采用床頭標(biāo)簽或嬰兒額頭或四肢貼膠布的方式辨識嬰兒身份，這些方式都存在著不確定性，如嬰兒抱去檢查或洗澡時膠布脫落，或者離開床位時就無法識別了。同時，嬰兒被惡意抱走時如果護(hù)士不在身邊，就沒有任何報警機(jī)制。國內(nèi)很多醫(yī)院已經(jīng)發(fā)生多起嬰兒被盜案件，給嬰兒的父母造成了巨大的痛苦，也對于醫(yī)院的聲譽(yù)抹上了不良的一筆。

由此可見，保證嬰兒在新生兒病房中的安全也已經(jīng)成為當(dāng)前醫(yī)院面臨的新的突出問題，其危害相當(dāng)嚴(yán)重，很可能成為新的醫(yī)療糾紛的焦點。本課題利用RFID技術(shù)開發(fā)了一套“嬰兒防盜系統(tǒng)”全面監(jiān)控嬰兒入院、防盜、治療臨時簽出、出院等各個環(huán)節(jié)，以保障在院嬰兒的醫(yī)療安全。

三、內(nèi)鏡清洗消毒追蹤系統(tǒng)方案

負(fù)責(zé)內(nèi)鏡清洗消毒的科室一般是內(nèi)鏡室，它的主要責(zé)任是管理維護(hù)內(nèi)鏡，以及根據(jù)診斷、治療的需要，對使用后的內(nèi)鏡進(jìn)行清洗消毒，有效避免交叉感染。

根據(jù)衛(wèi)生部《內(nèi)鏡清洗消毒技術(shù)操作規(guī)范(2004年版)》［4］(簡稱《操作規(guī)范》)，采用五槽法經(jīng)過初洗、酶洗、次洗、浸泡(消毒)、末洗(終洗)環(huán)節(jié)，對內(nèi)鏡采取一定時長的清洗消毒后提供病人使用。目前，大部分醫(yī)院對內(nèi)鏡的消毒還停留于手工階段，對內(nèi)鏡清洗消毒流程的監(jiān)控缺少有效途徑，主要依賴操作人員的工作責(zé)任心來保證安全。操作人員根據(jù)操作規(guī)范來確定清洗和消毒的步驟和時間，記錄相應(yīng)的數(shù)據(jù)，但難免會造成記錄的錯誤，甚至導(dǎo)致記錄的缺失。在內(nèi)鏡使用過程中也沒有及時和病人信息關(guān)聯(lián)，造成出現(xiàn)病人感染時不能及時追溯查找問題。由此，我們引入RFID、無線網(wǎng)絡(luò)和數(shù)據(jù)庫等信息技術(shù)，使手工記錄變?yōu)殡娮佑涗洠[鐘提醒變?yōu)殡娮犹嵝?，達(dá)到提高數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性，流程規(guī)范化的目的。

每個內(nèi)鏡上部署唯一的無源RFID標(biāo)簽，每個操作員有自己的RFID員工卡，并在每一個清洗消毒槽位上安裝一個RFID閱讀器，用來記錄清洗消毒時操作員、內(nèi)鏡和時間等信息，通過監(jiān)控平臺把相應(yīng)的數(shù)據(jù)送到醫(yī)院數(shù)據(jù)庫，同時自動計時和提醒。在內(nèi)鏡貯藏室中的發(fā)放管理RFID閱讀器，用來管理內(nèi)鏡的出入庫，出入庫時記錄操作員和時間，出庫時當(dāng)系統(tǒng)發(fā)現(xiàn)內(nèi)鏡消毒有效期已過，將及時提醒操作員，防止病人使用。在醫(yī)生端的使用登記RFID閱讀器，用來記錄醫(yī)生、內(nèi)鏡和使用時間等信息，同時和病人信息進(jìn)行關(guān)聯(lián)，達(dá)到醫(yī)療安全的可追溯性。查詢臺可以統(tǒng)計各內(nèi)鏡使用量、使用率和同期對比等;查詢內(nèi)鏡的清洗、消毒、保存、使用等狀態(tài);根據(jù)要求對內(nèi)鏡清洗、消毒、保存、使用的全過程進(jìn)行追溯。

四、嬰兒防盜系統(tǒng)方案

通過給初生嬰兒佩帶可發(fā)射RF射頻信號的標(biāo)簽，并對這些標(biāo)簽進(jìn)行追蹤從而提供了一種保護(hù)嬰兒安全的解決辦法。嬰兒佩帶的電子標(biāo)簽具有唯一ID標(biāo)識，在醫(yī)院的一個安全區(qū)域內(nèi)嬰兒可以進(jìn)行日?；顒?，一旦離開這個區(qū)域，系統(tǒng)就會向醫(yī)護(hù)人員報警。同時為了保證標(biāo)簽被非法摘除，系統(tǒng)會發(fā)出標(biāo)簽被摘除的警報，提醒護(hù)理人員查明原因。有正常理由需要離開安全區(qū)域時(如檢查、出院等)，護(hù)士可以實現(xiàn)系統(tǒng)暫時停止對標(biāo)簽的追蹤。

整個嬰兒防盜系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)淙鐖D1所示。包含Tag的腕帶在嬰兒出生后就始終佩戴，通過Tag發(fā)送的電子信號，讀卡器(接收器)能準(zhǔn)確定位嬰兒位置;出口監(jiān)視器也能對某個Tag未得到外出許可情況下通過出口提出報警。讀卡器和出口監(jiān)視器通過通信網(wǎng)關(guān)連入醫(yī)院內(nèi)網(wǎng)，每個安裝嬰兒防盜系統(tǒng)終端的控制主機(jī)均能監(jiān)視病區(qū)信息。

1.嬰兒防盜標(biāo)簽和腕帶:嬰兒防盜標(biāo)簽，是一個小巧的射頻發(fā)射器，但卻包含了先進(jìn)的科技和精巧的人體工程學(xué)設(shè)計。防盜標(biāo)簽具有可靠的防破壞特性，從戴上標(biāo)簽的瞬間開始，電子防盜標(biāo)簽就不斷地自動發(fā)射出信號，以便系統(tǒng)隨時進(jìn)行監(jiān)控。如未經(jīng)授權(quán)，任何試圖取下或破壞標(biāo)簽的行為會觸發(fā)報警。通過信號強(qiáng)弱和監(jiān)控可靠性等多方面測試，嬰兒防盜系統(tǒng)采用了有源RFID，在腕帶扣內(nèi)包含了Tag和一節(jié)電池。腕帶內(nèi)置導(dǎo)電材料形成回路從而有效防止破壞，一旦腕帶被非法破壞(如惡意剪斷)或其他原因?qū)е禄芈窋嗦?，系統(tǒng)立即發(fā)出報警信息。當(dāng)標(biāo)簽電量過低時，系統(tǒng)也能主動報警。與標(biāo)簽配套使用的腕帶可以進(jìn)行調(diào)節(jié)以適應(yīng)不同嬰兒，但不可重復(fù)使用。由于新生嬰兒在出生后的數(shù)天內(nèi)會因迅速失去體內(nèi)多余的水份而減輕體重，腕帶可以隨時根據(jù)嬰兒體重變化而調(diào)整。嬰兒防盜標(biāo)簽可以重復(fù)使用，采用防水設(shè)計，可進(jìn)行清洗，無任何過敏反應(yīng)。在治療及護(hù)理活動中提供高效的母嬰身份核對功能，利用掃描設(shè)施可以準(zhǔn)確的讀取母嬰的身份信息，保證嬰兒接受正確的治療。

2.母親腕帶標(biāo)簽:母親標(biāo)簽是為母親配置的電子標(biāo)簽，具有唯一ID標(biāo)識，當(dāng)出現(xiàn)報警事件時，系統(tǒng)可根據(jù)設(shè)定向佩戴腕表標(biāo)簽的母親發(fā)出光、震動報警。

3.接收器:信號接收器是RF射頻接收設(shè)備，通常隱蔽地安裝在天花板上，可以接收一定范圍內(nèi)防盜標(biāo)簽發(fā)出的信號并通過網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)娇刂浦鳈C(jī)中。系統(tǒng)不斷監(jiān)控接收器的工作狀況以確保最高的系統(tǒng)安全，無論何種原因?qū)е陆邮掌鞑荒苷９ぷ?，系統(tǒng)都會發(fā)出警報。

圖1 嬰兒防盜系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)?/p>

4.出口監(jiān)視器:出口監(jiān)視器安裝在受控區(qū)域(例如婦產(chǎn)科病區(qū))各出口附近并不斷發(fā)射出射頻信號。一旦攜帶防盜標(biāo)簽的嬰兒進(jìn)入某個出口監(jiān)視器的發(fā)射區(qū)域，接收到出口監(jiān)視器信號的防盜標(biāo)簽就立即通過接收器向控制主機(jī)發(fā)送報警信息。同時系統(tǒng)還結(jié)合電子門控系統(tǒng)，當(dāng)控制主機(jī)接到報警信息后，立即控制相應(yīng)出口門禁使其關(guān)閉，切斷被盜嬰兒的出口通道。系統(tǒng)不斷監(jiān)控出口監(jiān)視器的工作狀態(tài)，并可在設(shè)備出錯或招到破壞時及時報警。

5.通信網(wǎng)關(guān):通過雙絞線連到醫(yī)院的內(nèi)部局域網(wǎng)，實現(xiàn)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)作用和從HIS獲得母嬰基本信息。

6.控制軟件:控制主機(jī)包含控制軟件和有關(guān)硬件，監(jiān)控及管理整個系統(tǒng)的運(yùn)作，通常安裝在護(hù)士站。軟件能顯示醫(yī)院平面圖和相關(guān)資料，包括每個嬰兒防盜標(biāo)簽的實時狀況。功能包括:用戶登陸/注銷;用戶管理;嬰兒出入院管理;接收器管理;標(biāo)簽信息管理;臨時簽出/簽入標(biāo)簽;系統(tǒng)部件工作狀態(tài)顯示;各類報警信息提示(包括腕帶破壞報警，出口報警，標(biāo)簽臨時簽出超時報警等);操作及系統(tǒng)事件日志等。當(dāng)發(fā)生報警時，與電腦連接的音箱將發(fā)出警報音。同時為確保安全，控制軟件還可控制警燈、警號等外接報警設(shè)備在報警現(xiàn)場產(chǎn)生聲光報警，起到警告提醒作用。

五、總 結(jié)

目前RFID在醫(yī)院管理中的應(yīng)用研究課題的兩項成果已在醫(yī)院應(yīng)用。使用內(nèi)鏡清洗消毒追蹤系統(tǒng)后，降低了出錯概率，減輕記錄工作量，加強(qiáng)了效期管理，加大使用中的監(jiān)控力度，真正實現(xiàn)了對內(nèi)鏡清洗、消毒、保存、使用的全過程的可追溯性。使用嬰兒防盜系統(tǒng)后醫(yī)院沒有再發(fā)生由于嬰兒識別錯誤造成的醫(yī)療糾紛和嬰兒被盜案件，不僅提高了醫(yī)療安全，而且使醫(yī)護(hù)人員把更多的時間真正投入到醫(yī)療和護(hù)理工作中去。

1 左婭佳，曹志章.RFID技術(shù)在醫(yī)院管理領(lǐng)域的應(yīng)用［J］.中國醫(yī)院管理，2005，25(9):42－43

2 沈元，王荷生，孫燕萍.無錫市醫(yī)院內(nèi)鏡清洗消毒管理調(diào)查［J］.中華醫(yī)院感染學(xué)雜志，2006，16(1):53－55

3 姜洪方，劉玉紅，徐薇，等.鎮(zhèn)江市醫(yī)院內(nèi)鏡消毒現(xiàn)狀調(diào)查［J］.中國消毒學(xué)雜志，2007，24(6):547－549

4 中華人民共和國衛(wèi)生部.內(nèi)鏡清洗消毒技術(shù)操作規(guī)范［S］.北京:中華人民共和國衛(wèi)生部，2004:4