基于RFID技術的醫(yī)療設備管理系統(tǒng)研究

王鵬

摘要：目的 設計一套操作簡單、實用的醫(yī)療設備管理系統(tǒng)。方法 將RFID技術應用到醫(yī)療器械管理流程，將設備全生命周期管理進行信息化處理，系統(tǒng)采用B/S結構設計。結果 較以往的醫(yī)療設備管理系統(tǒng)更加全面地實現(xiàn)了全過程信息化管理。結論 通過全流程信息化管理減輕了工作人員工作強度，提高了工作效率。

關鍵詞：醫(yī)療設備；RFID；信息管理系統(tǒng)

中圖分類號：R197.324；TP391.4 文獻標識碼：A 文章編號：1006-1959（2017）14-0017-04

隨著科學技術及信息化建設的快速發(fā)展，醫(yī)療行業(yè)早已進入信息化發(fā)展的快車道，信息化發(fā)展給醫(yī)療行業(yè)帶來諸多便捷，提升了醫(yī)院的管理水平，提高了臨床診療效率，給群眾就醫(yī)帶來諸多便利之處。

醫(yī)療設備早已成為患者診療過程中不可或缺的工具，正因為醫(yī)療設備在現(xiàn)代醫(yī)學中起到的重要作用，所以如何將各種醫(yī)療設備效益最大化，已經受到各級醫(yī)院的廣泛重視。如今醫(yī)療設備管理已從手工登記發(fā)展為數字化管理，目前大部分醫(yī)院在設備管理中使用條形碼技術，僅有小部分醫(yī)院利用RFID技術對設備進行管理。

1 RFID概述

射頻識別技術（Radio Frequency Identification，RFID）是從雷達技術發(fā)展而來，這是一種非接觸式自動識別技術，這種技術通過空間電磁耦合進行通訊，所以無需直接接觸就能獲取數據，也無需像條碼識別輪流掃描才能獲得信息。

在RFID系統(tǒng)中，被識別的對象上必須通過粘貼、掛配或植入等方式安裝相應RFID標簽，當標簽進入RFID讀寫器讀取范圍內時，讀寫器通過無線方式同標簽建立通訊鏈路，標簽將自身數據發(fā)送給讀寫器，讀寫器接收數據后傳輸給計算機系統(tǒng)進行下一步處理。

1.1 RFID系統(tǒng)組成

RFID系統(tǒng)是由標簽、讀寫器和數據管理系統(tǒng)三部分組成[1]，見圖1。

標簽又稱標簽、應答器、射頻卡等，它是整個系統(tǒng)中識別信息的載體，它通過天線電路同讀寫器進行射頻載波信號傳輸。

讀寫器以射頻載波的方式向標簽傳輸能量和查詢信號，獲取并處理標簽傳來的數據，完成與系統(tǒng)之間的通信。

數據管理系統(tǒng)從讀寫器獲得信息后，將其有效的整合起來，提供所需的管理和服務。

1.2 RFID技術工作原理

RFID技術是通過無線電波進行識別工作的，根據射頻耦合方式不同分為電感耦合和反向散射耦合。

電感耦合利用電磁感應定律以空間磁場的方式進行耦合[2]。這種方式采用的標簽幾乎都是無源的，主要工作頻率為13.56 MHz和小于135 KHz的頻段，識別作用距離小于1m，典型作用距離為10～20 cm，這種方式具有干擾小的特點。

反向散射耦合利用雷達工作原理，當電磁波遇到空間物體時，由物體吸收一部分能量，另一部分能量通過物體散射至各方向，散射能量中有一小部分反射至雷達被其接收 [3]。這種方式適用高頻RFID系統(tǒng)，工作頻率分別有433 MHz、915 MHz、2.45 GHz和5.8 GHz[4]，識別距離大于1 m，典型作用距離為3～10 m。它具有功率大、傳輸距離遠的優(yōu)點，同時也存在傳輸距離較遠干擾大、成本較高的缺點。

1.3 RFID技術數據傳輸方式

在RFID系統(tǒng)中根據通信距離的遠近和工作頻率的高低，將讀寫器和標簽之間的數據傳輸方式分為兩種：負載調制和反向散射調制。

1.4 RFID防碰撞技術

當有多讀寫器和多標簽共存的情況時數據之間會相互干擾，目前常用的解決數據干擾的方法有四種：空分多路法、頻分多路法、碼分多路法、時分多路法[5]。

目前絕大部分醫(yī)療設備管理中使用條形碼技術，故對條形碼和RFID這兩種技術主要特點進行對比，見表1。

通過表1的對比，可以明顯發(fā)現(xiàn)RFID技術僅在前期成本方面較條形碼技術偏高，RFID技術的特點決定了它可以在醫(yī)療設備管理中成功應用。例如對高溫高壓消毒的醫(yī)療設備進行管理，如果在消毒完成打包結束后要對包內的設備進行清點就必須拆包，采用RFID技術無需拆包就可以通過讀取掛配了耐高溫高壓材料封裝的標簽進行清點，這就避免了設備的污染和重復操作。對RFID技術加以合理利用勢必會改善醫(yī)療設備管理現(xiàn)狀，提高醫(yī)療事業(yè)信息化程度。

2系統(tǒng)總體設計

2.1醫(yī)療設備管理現(xiàn)狀及系統(tǒng)設計目標

隨著醫(yī)療設備不斷的向大型化、高精化方向發(fā)展，因此開發(fā)相對獨立的醫(yī)療設備信息管理系統(tǒng)有助于緩解醫(yī)院信息系統(tǒng)壓力，完善設備管理的不足之處。

目前，國內多數醫(yī)院對設備的管理還是工作人員將實物和清單逐件確認后，把信息錄入系統(tǒng)，管理者通過系統(tǒng)可以看到使用情況，利用系統(tǒng)實現(xiàn)一些簡單的功能，這種方法依然存在人工管理的眾多環(huán)節(jié)，因此可以利用RFID技術無屏障讀寫、多目標識別、可重復使用等特點改進醫(yī)療設備管理模式，減少人工環(huán)節(jié)，提高工作效率，降低人為因素造成的差錯率。

另一方面，目前現(xiàn)有的醫(yī)療設備管理系統(tǒng)大多數只提供對固定資產和衛(wèi)生材料使用和報廢的管理，對設備的購置、維保等方面信息管理不夠重視[6]，所以在本系統(tǒng)的研究中實現(xiàn)對設備全生命周期的信息化，讓決策層能更及時、直觀、全面的看到全局情況，使醫(yī)療設備管理能夠跟上醫(yī)療行業(yè)高速發(fā)展的腳步，成為醫(yī)院可持續(xù)發(fā)展的契機[7]。

2.2系統(tǒng)架構模式

目前主流的軟件架構模式為C/S和B/S兩種，隨著各種跨平臺開發(fā)軟件的成熟，系統(tǒng)開發(fā)難度和資金都能很好的控制，因此選擇B/S結構進行系統(tǒng)開發(fā)。

2.3 系統(tǒng)需求分析

需求分析是把用戶對系統(tǒng)功能的要求轉換為具體的需求規(guī)格說明，將這些內容進行整理分析后才能確定適合用戶的功能模塊等[8]，經過對工作人員工作內容分析得到如下六項功能需求：①系統(tǒng)管理員的功能需求；②設備管理部門領導的功能需求；③臨床科室領導的功能需求；④設備管理員的功能需求；⑤臨床科室人員的功能需求；⑥醫(yī)學工程技術人員的功能需求.

2.4系統(tǒng)功能及模塊設計

通過對實際需求和工作流程的調查分析，研究得出RFID醫(yī)療設備管理系統(tǒng)要實現(xiàn)設備申購采購管理、設備驗收信息管理、設備使用管理、固定資產管理、設備維保管理、防盜報警功能這六項主要功能，其功能結構，見圖2。

在設備或耗材入庫時將標簽通過粘貼、懸掛等方式附著在設備上，在后續(xù)的使用管理過程中只需通過閱讀器將各類信息直接讀取至系統(tǒng)內即可，無需人工清點、錄入。

3系統(tǒng)數據庫設計

3.1系統(tǒng)數據庫設計

數據庫設計根據對應用系統(tǒng)具體數據的研究建立數據庫的過程，是軟件開發(fā)工作中的一項重要內容[9]。由于醫(yī)療設備管理系統(tǒng)信息不僅涉及到設備本身的信息，還牽涉到很多其他信息，因此信息量大、數據類型復雜、相關性強，因此在設計數據庫之前明確應用目的，切合實際需求出發(fā)。

3.2數據庫概念設計

數據庫概念設計描述的是問題域中實體與實體之間的聯(lián)系，是對現(xiàn)實世界的抽象表達[10]。結合對醫(yī)療設備管理的需求分析內容，利用數據庫概念設計常用的實體-聯(lián)系模型（E-R圖）對本系統(tǒng)的數據庫概念進行設計，見圖3。

3.3 數據庫邏輯結構設計

數據庫邏輯結構設計是將E-R圖進行轉換，成為與數據模型符合的邏輯結構。利用PowerDesigner[11]軟件得到系統(tǒng)數據庫邏輯結構圖，見圖4。

根據實際需求進行數據庫概念設計及邏輯結構設計，為設計數據庫表提供基礎。

4 結論

本文研究的內容是通過對醫(yī)療設備管理的實際現(xiàn)狀進行分析后展開的，由于RFID技術能夠較好的利用到醫(yī)療設備管理中，雖然現(xiàn)階段在國內醫(yī)療機構還未能大規(guī)模的推廣，但這種技術的優(yōu)越性決定了其未來巨大的市場。

本文針對醫(yī)療設備管理的具體工作需求對系統(tǒng)進行了研究與設計，將醫(yī)療設備管理過程當中的各個工作流程進行了模塊化分解。不僅將RFID技術加入醫(yī)療設備倉儲管理之中，還在設備申購、審批、合同信息管理和設備驗收方面進行了信息化處理，將過去不受重視的設備維保信息管理加入到系統(tǒng)中。這樣的設計使得整個醫(yī)療設備管理系統(tǒng)能夠很好的滿足實際需求，降低了工作人員工作強度，提高了整體工作效率，保障了信息更安全的保存。

對于醫(yī)療設備管理系統(tǒng)來說只有不斷的根據實際需求進行改進，才能讓整個系統(tǒng)功能更加完善從而滿足不斷增加的工作需求，才能更好的為醫(yī)療設備管理進行服務。

參考文獻：

[1] 胡建國.智能RFID標簽芯片理論與實現(xiàn)[D].博士學位論文.中山大學，2010：11-13.

[2] Klaus Finkenzelle著，陳大才編譯.射頻識別（RFID）技術[M].北京：電子工業(yè)出版社，2006.

[3] 孫雪鳳.RFID天線場強的測試與研究[D].碩士學位論文.河南理工大學，2011.

[4] 游戰(zhàn)清，李蘇劍.無線射頻識別技術（RFID）理論與應用[M].北京：電子工業(yè)出版社，2005.20-43.

[5] 王福昌，熊兆飛.通信原理[M].北京：清華大學出版社，2006.267-268.

[6] 任凱，顧慧，沈煒.全過程醫(yī)療物資管理系統(tǒng)的研制與應用[J].中國醫(yī)療器械信息， 2011（17）：4-5.

[7] 康東，石喜勤，李勇鵬.射頻識別（RFID）核心技術與典型應用開發(fā)案例[M].北京：北京郵電出版社，2008.434.

[8] Roger S.Pressman著，鄭人杰譯.軟件工程：實踐者的研究方法[M].北京：機械工業(yè)出版社，2011.85-89.

[9] 王珊，陳紅編著，數據庫系統(tǒng)原理教程[M].北京：清華大學出版社，2003.

[10] 楊開英.數據庫系統(tǒng)概論[M].武漢：武漢理工大學出版社，2003.189-205.

[11] 單世民，趙明硯，何英昊.數據庫程序設計教程-綜合運用PowerDesigner Oracle與PL＼SQL Developer[M]北京：清華大學，2010.1-4.

編輯/雷華