RFID在医院管理中的应用研究

郭振江 宋瑶姿

一、RFID技术概论

1.定义:射频识别技术(radio frequency identification，RFID)是自动识别技术的一种，即通过无线射频方式进行非接触双向数据通信对目标加以识别。它相对于传统的识别技术有非接触式、可擦写信息、更大的读写距离、大容量(相对条形码)、无需人工干预即可完成信息输入和处理、可多个识别、可工作于各种恶劣环境等突出优势，能够广泛应用于生产、物流、交通、运输、医疗、防伪、跟踪、设备和资产管理等需要收集和处理数据的应用领域，并被认为是条形码标签的未来替代品。美国军方在第二次伊拉克战争中大量使用RFID技术，2005年在美国全军推广应用。美国最大的零售商沃尔玛要求在2005年1月前，所有出口到沃尔玛美国总部的商品集装箱托盘都必须使用 RFID电子标签:由于美国沃尔玛(WalMart)和国防部对RFID在物流领域应用的青睐，进一步引发了射频识别应用的新高潮。2005年被称为“RFID 应用元年”［1］。

2.系统组成和工作原理:RFID系统基本都由电子标签Tag、阅读器Reader和应用系统Processor这3大部分组成的。RFID的基本工作原理是利用射频信号和空间耦合(电感或电磁耦合)传输特性，实现对被识别物品的自动识别。即标签阅读器发射电磁波，而此电磁波有其辐射范围，当电子标签进入此电磁波辐射范围内，电子标签将阅读器所发射的微小电磁波能量存储进而转换成电路所需的电能，并且将存储的识别资料以电磁波的方式传送给阅读器作确认及后续与应用软件进行数据交换。

3.RFID的优点:①非接触操作，长距离识别;②无机械磨损，寿命长，并可工作于各种油渍、灰尘污染等恶劣的环境;③ 可识别高速运动物体并可同时识别多个电子标签;④读写器具有不直接对最终用户开放的物理接口，保证其自身的安全性;⑤数据安全方面除电子标签的密码保护外，数据部分可用一些算法实现安全管理;⑥读写器与标签之间存在相互认证的过程，实现安全通信和存储。

二、现状和问题

卫生部的统计表明，每年我国都有约400万人次病人发生医院感染，导致数以百亿计的经济损失。医疗设备、器械等造成的感染是引起医疗事故的主要原因之一，其中大部分感染是因为消毒不严格引起的。随着医疗科学技术的发展和进步，内镜检查在内、外科疾病诊疗中发挥着越来越重要的作用。但由于内镜是一种侵入性医疗器械，在使用过程中易被多种微生物污染，且由于其结构复杂和材料特殊不易达到完全灭菌要求，这大大增加医源性感染的机会［2］。江苏省镇江市疾病预防控制中心进行的医院内镜消毒现状调查报告共抽样检测内镜及其相关用品297份，总合格率为47.81%，各级医疗机构消毒效果合格率均较低，但上级医院好于下级医院。其中主要原因是操作流程不规范，清洗消毒或灭菌时间不够，清洗消毒剂不合格等。检测胃镜、肠镜和纤维支气管镜共37份内腔面，合格率为54.1%，其中胃镜细菌总数最高达6000集落形成单位/件，肠镜细菌总数最高达6300集落形成单位/件，并检出铜绿假单胞菌［3］。

由此可见，内镜的清洗消毒管理已经成为当前医院感染管理的一个新的突出问题，其危害相当严重，很可能成为新的医疗纠纷的焦点。本课题利用RFID技术开发了一套“内镜清洗消毒追踪系统”全面监控医用内镜的清洗、消毒和使用过程，使出现病人感染时能及时追溯查找问题环节，以利于提高消毒工作者的责任意识，保护病人权益，保障医疗安全。

由于新生婴儿特征往往相似而难以区分，而且其本身的理解和表达能力欠缺，如果不加以有效地标识往往会造成错误识别而错误治疗或被调换;同时也存在恶意被盗的可能性。目前医院的新生儿病房往往是采用床头标签或婴儿额头或四肢贴胶布的方式辨识婴儿身份，这些方式都存在着不确定性，如婴儿抱去检查或洗澡时胶布脱落，或者离开床位时就无法识别了。同时，婴儿被恶意抱走时如果护士不在身边，就没有任何报警机制。国内很多医院已经发生多起婴儿被盗案件，给婴儿的父母造成了巨大的痛苦，也对于医院的声誉抹上了不良的一笔。

由此可见，保证婴儿在新生儿病房中的安全也已经成为当前医院面临的新的突出问题，其危害相当严重，很可能成为新的医疗纠纷的焦点。本课题利用RFID技术开发了一套“婴儿防盗系统”全面监控婴儿入院、防盗、治疗临时签出、出院等各个环节，以保障在院婴儿的医疗安全。

三、内镜清洗消毒追踪系统方案

负责内镜清洗消毒的科室一般是内镜室，它的主要责任是管理维护内镜，以及根据诊断、治疗的需要，对使用后的内镜进行清洗消毒，有效避免交叉感染。

根据卫生部《内镜清洗消毒技术操作规范(2004年版)》［4］(简称《操作规范》)，采用五槽法经过初洗、酶洗、次洗、浸泡(消毒)、末洗(终洗)环节，对内镜采取一定时长的清洗消毒后提供病人使用。目前，大部分医院对内镜的消毒还停留于手工阶段，对内镜清洗消毒流程的监控缺少有效途径，主要依赖操作人员的工作责任心来保证安全。操作人员根据操作规范来确定清洗和消毒的步骤和时间，记录相应的数据，但难免会造成记录的错误，甚至导致记录的缺失。在内镜使用过程中也没有及时和病人信息关联，造成出现病人感染时不能及时追溯查找问题。由此，我们引入RFID、无线网络和数据库等信息技术，使手工记录变为电子记录，闹钟提醒变为电子提醒，达到提高数据准确性，流程规范化的目的。

每个内镜上部署唯一的无源RFID标签，每个操作员有自己的RFID员工卡，并在每一个清洗消毒槽位上安装一个RFID阅读器，用来记录清洗消毒时操作员、内镜和时间等信息，通过监控平台把相应的数据送到医院数据库，同时自动计时和提醒。在内镜贮藏室中的发放管理RFID阅读器，用来管理内镜的出入库，出入库时记录操作员和时间，出库时当系统发现内镜消毒有效期已过，将及时提醒操作员，防止病人使用。在医生端的使用登记RFID阅读器，用来记录医生、内镜和使用时间等信息，同时和病人信息进行关联，达到医疗安全的可追溯性。查询台可以统计各内镜使用量、使用率和同期对比等;查询内镜的清洗、消毒、保存、使用等状态;根据要求对内镜清洗、消毒、保存、使用的全过程进行追溯。

四、婴儿防盗系统方案

通过给初生婴儿佩带可发射RF射频信号的标签，并对这些标签进行追踪从而提供了一种保护婴儿安全的解决办法。婴儿佩带的电子标签具有唯一ID标识，在医院的一个安全区域内婴儿可以进行日常活动，一旦离开这个区域，系统就会向医护人员报警。同时为了保证标签被非法摘除，系统会发出标签被摘除的警报，提醒护理人员查明原因。有正常理由需要离开安全区域时(如检查、出院等)，护士可以实现系统暂时停止对标签的追踪。

整个婴儿防盗系统的网络拓扑如图1所示。包含Tag的腕带在婴儿出生后就始终佩戴，通过Tag发送的电子信号，读卡器(接收器)能准确定位婴儿位置;出口监视器也能对某个Tag未得到外出许可情况下通过出口提出报警。读卡器和出口监视器通过通信网关连入医院内网，每个安装婴儿防盗系统终端的控制主机均能监视病区信息。

1.婴儿防盗标签和腕带:婴儿防盗标签，是一个小巧的射频发射器，但却包含了先进的科技和精巧的人体工程学设计。防盗标签具有可靠的防破坏特性，从戴上标签的瞬间开始，电子防盗标签就不断地自动发射出信号，以便系统随时进行监控。如未经授权，任何试图取下或破坏标签的行为会触发报警。通过信号强弱和监控可靠性等多方面测试，婴儿防盗系统采用了有源RFID，在腕带扣内包含了Tag和一节电池。腕带内置导电材料形成回路从而有效防止破坏，一旦腕带被非法破坏(如恶意剪断)或其他原因导致回路断路，系统立即发出报警信息。当标签电量过低时，系统也能主动报警。与标签配套使用的腕带可以进行调节以适应不同婴儿，但不可重复使用。由于新生婴儿在出生后的数天内会因迅速失去体内多余的水份而减轻体重，腕带可以随时根据婴儿体重变化而调整。婴儿防盗标签可以重复使用，采用防水设计，可进行清洗，无任何过敏反应。在治疗及护理活动中提供高效的母婴身份核对功能，利用扫描设施可以准确的读取母婴的身份信息，保证婴儿接受正确的治疗。

2.母亲腕带标签:母亲标签是为母亲配置的电子标签，具有唯一ID标识，当出现报警事件时，系统可根据设定向佩戴腕表标签的母亲发出光、震动报警。

3.接收器:信号接收器是RF射频接收设备，通常隐蔽地安装在天花板上，可以接收一定范围内防盗标签发出的信号并通过网络传输到控制主机中。系统不断监控接收器的工作状况以确保最高的系统安全，无论何种原因导致接收器不能正常工作，系统都会发出警报。

图1 婴儿防盗系统的网络拓扑

4.出口监视器:出口监视器安装在受控区域(例如妇产科病区)各出口附近并不断发射出射频信号。一旦携带防盗标签的婴儿进入某个出口监视器的发射区域，接收到出口监视器信号的防盗标签就立即通过接收器向控制主机发送报警信息。同时系统还结合电子门控系统，当控制主机接到报警信息后，立即控制相应出口门禁使其关闭，切断被盗婴儿的出口通道。系统不断监控出口监视器的工作状态，并可在设备出错或招到破坏时及时报警。

5.通信网关:通过双绞线连到医院的内部局域网，实现数据转发作用和从HIS获得母婴基本信息。

6.控制软件:控制主机包含控制软件和有关硬件，监控及管理整个系统的运作，通常安装在护士站。软件能显示医院平面图和相关资料，包括每个婴儿防盗标签的实时状况。功能包括:用户登陆/注销;用户管理;婴儿出入院管理;接收器管理;标签信息管理;临时签出/签入标签;系统部件工作状态显示;各类报警信息提示(包括腕带破坏报警，出口报警，标签临时签出超时报警等);操作及系统事件日志等。当发生报警时，与电脑连接的音箱将发出警报音。同时为确保安全，控制软件还可控制警灯、警号等外接报警设备在报警现场产生声光报警，起到警告提醒作用。

五、总 结

目前RFID在医院管理中的应用研究课题的两项成果已在医院应用。使用内镜清洗消毒追踪系统后，降低了出错概率，减轻记录工作量，加强了效期管理，加大使用中的监控力度，真正实现了对内镜清洗、消毒、保存、使用的全过程的可追溯性。使用婴儿防盗系统后医院没有再发生由于婴儿识别错误造成的医疗纠纷和婴儿被盗案件，不仅提高了医疗安全，而且使医护人员把更多的时间真正投入到医疗和护理工作中去。

1 左娅佳，曹志章.RFID技术在医院管理领域的应用［J］.中国医院管理，2005，25(9):42－43

2 沈元，王荷生，孙燕萍.无锡市医院内镜清洗消毒管理调查［J］.中华医院感染学杂志，2006，16(1):53－55

3 姜洪方，刘玉红，徐薇，等.镇江市医院内镜消毒现状调查［J］.中国消毒学杂志，2007，24(6):547－549

4 中华人民共和国卫生部.内镜清洗消毒技术操作规范［S］.北京:中华人民共和国卫生部，2004:4