手术器械无线射频管理系统的设计及应用*

时 航曾 凡黄 昊姬晓波*史森中

手术器械无线射频管理系统的设计及应用*

时 航①曾 凡①黄 昊①姬晓波①*史森中①

目的：通过在手术室手术器械消毒过程中应用无线射频(RFID)技术，建立一个完整、灵活和实时的手术器械消毒流程管理系统。方法：以Windows系统为平台，采用C/S和B/S相结合的结构，部署于关系型数据库(SQL Server)基础上，配合主动式RFID模块、手持终端机、PC以及服务器的使用。结果：手术器械RFID管理系统的实施，健全了器械包档案资料，为责任问究提供了准确的依据；准确记录器械包消毒过程避免错误发放；严格限制了器械包的消毒有效期；保障了严酷环境下消毒管理工作的正常开展；为绩效考核及事后追溯提供了有效的数据。结论：手术器械RFID管理系统的实施促进院方实现整个医疗器械管理流程数据透明化、可追踪化及可视化管理，进一步推进医院管理向精细化方向发展。

无线射频；手术器械管理；系统

目前，我国有5万余所医院有能力进行各类大小手术，而每台手术的开展离不开手术器械，因此手术器械的消毒管理显得尤为重要[1]。随着对手术器械消毒规范建立，手术器械消毒管理工作日益加强。近年来，各医院均建立了消毒制度和操作规范，对手术器械进行洗净、分类包装和消毒后提供给手术使用。然而，在手术器械的消毒流程中仍缺乏必要的监管手段，存在着劳动强度大、监控不准确、不卫生的记录用纸流入手术室以及发生事故后相关单位无法界定责任等问题[2]。为此，本研究结合无线射频(radio frequency identification，RFID)的应用研究，提出一整套智能、实时和高效的手术器械RFID信息系统方案，极大地提高了手术器械消毒流程管理的智能化、人性化、安全化和信息化程度。

1 手术器械RFID管理系统设计

1.1 系统的关键技术-RFID

(1)RFID的定义。RFID技术是一种利用射频方式进行非接触双向通信以达到识别目，并交换数据的一种自动识别技术[3]。

(2)RFID技术优势。RFID的非接触式的自动识别功能，是通过射频信号自动识别目标对象并获取相关数据，识别工作无须人工干预，可工作于各种恶劣环境；RFID技术可识别高速运动物体并可同时识别多个标签，操作快捷方便；RFID具有非接触式读取、资料可更新、储存资料容量大、可重复使用、同时间可读取多个辨识标签以及资料安全性佳等优点[4]。当读取器向RFID标签发出特定信号时，其标签则会应答，报出编码，再由读取器处理并传递给电脑网络，甚至主动发送某一频率的信号。其中可非被动式的读取方式最为便捷，即时获取物体行踪及其相关资料。

1.2 系统设计总体思路

通过在手术室手术器械消毒过程中应用RFID技术，建立一个完整、灵活和实时的手术器械消毒流程管理系统，其中包括RFID读写模块、RFID标签注册模块、流程相关人员注册模块、手术器械打包配包管理模块、无菌室器械管理模块、手术室器械管理模块及器械回收管理模块等功能模块，来实现手术器械消毒流程管理信息化，有效地保障手术器械消毒流程的安全性(如图1所示)。

图1 手术器械无线射频管理系统网络拓扑图

RFID智能化追溯信息系统是以手术器械消毒业务管理为基础，RFID模块为主要设备，有线通信网络为纽带，医院消毒供应中心的PC为中枢的新型智能化计算机管理系统。利用手持机无接触刷RFID卡等方式，自动采集数据，避免手工处理数据产生的错误，既可完成手术器械消毒流程的管理、自动采集汇总可靠的数据，又可通过后台的数据分析系统，自动对采集来的数据进行分析，给出科学合理的参考报表，供相关管理部门进行参考和分析，做到流程规范、准确可靠、管理到位以及安全高效等。

1.3 技术方案

(1)系统结构。系统采用C/S和B/S相结合的结构，部署于Windows系统平台下、关系型数据库(SQL Server)基础上的多种模式下的分布式综合系统，符合常规Windows应用程序规范，并可提供HTTP/XML的应用程序接口与SDK(软件开发工具包)方便地与其他管理系统集成[5]。

(2)系统组成。系统主要包括RFID数据采集端、应用服务器和数据库服务器3部分。系统利用RFID先进的数据采集技术、无线技术和基于WEB的技术，既保证了系统的先进性，又确保数据的真实准确。多种用户能够拥有统一的用户界面，以及不同的使用权限，系统中各个模块间有效的协同工作，来完成整个业务工作[6]。

(3)系统安全。系统可通过独立的活动目录服务器(AD)和安全证书服务器(CA)来管理网络中计算机的用户和系统安全证书，支持Form的多用户多角色管理，保证数据传输的安全性，确保数据完整性和保密性、防止外来者入侵数据，以及实现系统的授权访问。

1.4 系统流程及功能模块设计

手术器械RFID管理系统设计主要功能模块有术前准备单、处置术前准备单、手术器械打包核对、灭菌消毒、手术室无菌室管理、术前核对、术后清点、主刀医生指纹确认以及手术器械回收及一次性物品管理，其流程如图2所示。

图2 系统流程及功能模块图

(1)术前准备单。从医院管理系统(hospital information system，HIS)中导入手术相关信息，进行术前准备单的处置，导入的信息包括手术名称、患者信息、主刀医生信息、麻醉师信息、责任护士、手术台号台次及科室名称等信息。

(2)处置术前准备单。导入术前准备单数据后根据术前准备单进行处理，将术前准备单中需要的器械、辅料及一次性物品分别分配到器械打包处、辅料打包处及一次性物料打包处分别进行打包。

(3)手术器械打包核对。接到分配的手术器械后，护士用手持RFID读写设备读取标签信息，系统自动以菜单方式列出手术器械包类别及对应的手术器械明细、对应的手术处置单、手术台次及主刀医生，以便核对手术器械包内的实际情况。确认后系统在RFID标签和手持机数据库中自动记录日期和配包人员信息，下班后将手持机数据上传至数据库服务器备份，采集到的数据为统计护士配包的工作量及形成配包工作报表提供数据信息。

(4)灭菌消毒。手术器械包消毒完成出消毒锅后，消毒护士可凭卡登录到手持机的消毒系统模块，系统会根据消毒锅上的标签进行核实此消毒锅内消毒是否合格，若合格消毒护士对器械包的标签进行扫描，将合格信息写入标签，系统自动记录器械包消毒核实人员、消毒锅炉号及核实时间等信息。信息核实完成后数据上传至服务器，以便手术器械包信息的追溯。手术器械包消毒完成后送往手术室无菌室存贮。

(5)手术室无菌室管理。手术器械包消毒完毕后存入手术室无菌存贮室规定的手术器械货架上，按照各科室、急诊室分别放好，通过RFID读写设备，系统自动记录手术器械包类别、存入时间、取出时间及有效期等信息。可通过信息管理查询系统进行库存及有效期的查询。

(6)术前核对。护理人员到手术室无菌储存室领取手术器械包，扫描护理人员卡及手术器械包RFID标签，系统会自动与术前准备单进行核对，核对正确后领用手术器械。核对的信息包括领包人、领包时间、手术器械包种类、失效日期、手术台号及台次等信息。护士完成术前准备后扫描手术器械包上RFID标签。系统会自动完成核对术前单与手术医生的匹配，自动核实患者ID，做到手术单与主刀医生的一一对应，避免术前准备单与主刀医生不匹配而引起的信息混乱，排除发生医疗事故的可能[7]。护士通过手术器械包(包括辅料包一次性物品)标签中的信息对包内物品清单核对，确保手术器械包内器械清楚准确，为术后清点提供依据。

(7)术后清点。护士通过手术器械包(包括辅料包一次性物品)中的RFID标签信息对包内器械的种类、数量进行清点，确保所有手术器械包内器械及时回收，避免遗落在患者体内现象的出现，彻底排除此类医疗事故[8]。

(8)主刀医生指纹确认。由主刀医生本人确认在手术中所实际使用的手术器械包与被实施手术的患者，明确责任人，为以后可能出现的追溯提供法理依据。

(9)手术器械回收及一次性物品管理。可通过RFID系统平台完成对手术室手术器械工作人员的工作、采集数据进行历史追踪和查询，并支持业务报表的自动分析和生成，为管理部门生成科学合理的分析数据提供有力支持[9]。一次性物品管理，包括一次性物品发放、记录物品的特征基本信息(如品名、规格、消毒日期、有效日期、品牌、生产厂、生产批号和灭菌批号)、物品质量检测及库存管理等。

2 手术器械RFID管理系统的应用效果

2.1 器械包档案资料为责任问究提供准确的依据

医院传统的人工管理模式仅靠纸张记录手术器械包的使用信息，既不方便且不卫生[10]。通过在手术器械包的一角设计可存放RFID电子标签模块的口袋，方便随时更换RFID模块。而每个RFID模块里均存有标准包里器械的数量、消毒日期等许多数据，在整个流程中可充分利用其数据，且流程中可随时补充数据。意味着每个手术包均具有相对应的档案信息，如同手术包身份证[11]。如出现意外差错可进行追溯，分清责任。结算时可随时进行成本合算，还可根据采集的信息进行清库和统计。

2.2 准确记录器械包消毒过程避免错误发放

传统的手术器械包消毒管理流程是消毒前在器械包的前后两面贴上试剂纸，消毒后通过辨别试纸颜色的变化检查消毒是否合格[12]。但试纸颜色的变化较微妙，有时很难以颜色来区分问题[13]。通过在消毒容器上安装的RFID压力和温度传感器，可将消毒过程中的温度、压力的变化曲线全部自动记录，然后将这些数据记入RFID电子标签模块，便可追溯消毒结构、过程是否正确。RFID模块可记录消毒时间、消毒室的温度及压力等，并对整个消毒过程建立曲线图、保存曲线数据，以便随时检查和查询。此外，消毒物品出锅时，系统会根据RFID模块采集的数据判断消毒器械包是否合格，避免发放不合格的手术器械包。

2.3 确保器械包在有效期内使用

系统中的RFID模块对消毒时的其他相关情况可进行有效记录。在清洗回收的手术器械后根据每种包的标准配置分配、打包，将标签的数据清空，输入新的信息，消毒之后检测其是否合格，并记录消毒时间和人员的信息。消毒包的保质期规定为14 d，消毒后放入无菌室避免二次污染[14]。发放消毒器械包时用读写器扫描，即可判定消毒包是否在有效期内，可有效的保证包的安全性。如超过14 d仍未使用，数据库会给予相应提示，必须将其返回重新打包和消毒，确保消毒器械包在有效期内使用。

2.4 保障严酷环境下消毒管理正常开展

医院消毒锅使用环境均为高压、高温和高湿，在整个消毒过程中RFID标签需一直留在手术包上。本研究对10余种耐高温高压型特种RFID电子标签的性能进行了疲劳测试，最终选择一款可在143 ℃、(101.3×3)kPa的严酷环境下仍然正常工作的RFID电子标签模块。

2.5 减少工作环节降低错误发生率

RFID技术通过RFID手持设备刷RFID卡等方式实现数据采集的自动完成，更方便快捷的完成数据的实时采集，可避免人为干扰所产生的错误，实现手术室手术器械消毒工作的信息化管理，可减少整体工作环节，避免不必要的错误发生。

2.6 为绩效考核及事后追溯提供有效的数据

医院可通过RFID技术统计医护人员的工作量，只需点击鼠标即可从计算机上看到所有的相关消毒管理信息。若临床部门与消毒供应室发生消毒管理纠纷，将消毒器械包的日期录入系统后便可在院内网络下载该消毒器械包的生产日期、领取日期和领取后的存放时间，即可准确判断造成器械包过期的责任人，界定出责任方。

医院手术室是RFID系统涉及到的重要科室，在手术室也需要确认手术包的数据、器械及数量。手术中遇到问题后首先对手术包进行追溯，并使医院对员工绩效考核及追究责任有据可查，有利于上级单位进行透明化的管理[15]。

3 结论

系统将RFID技术运用到医疗领域手术器械管理流程中具有很强的独创性，基于RFID技术系统的实施，符合卫生部新颁布的《消毒供应中心管理规范》中的要求，不仅能够满足手术器械回流流程业务不断变化和发展的需要，从根本上扭转手术器械包流程管理的被动局面，同时可改善医院在手术器械消毒管理环节的处理能力，满足医院医疗器械消毒流程信息化、人性化的业务创新要求，提高医院在日益复杂的市场环境中的竞争能力，加强医院在医疗领域科技领先的地位。RFID技术在手术器械流程管理环节的应用将会有效地保障手术器械使用的安全，健全了医院安全管理机制，解决目前传统医疗器械回流管理缺乏既定量化标准的问题，以及传统器械包流程缺乏可视化、信息化和可追溯管理的问题。将RFID技术应用于医疗器械管理流程，从而建立一个完整、灵活和实时的器械包流程追溯系统，医院可实现对整个医疗器械管理流程数据透明化、可追踪化及可视化的管理，进一步推进医院的管理朝着精细化方向发展。

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Design and application of RFID management system operation instrument

/
SHI Hang, ZENG Fan, HUANG Hao, et al//
China Medical Equipment,2014,11(11):23-26.

Objective: Through the application of RFID technology in the operation room operation instrument disinfection process, the establishment of a complete, flexible and real-time operation instrument disinfection process management system. Methods: Using Windows as the system platform, structure using C/S and B/S combination, deployed in the SQL Server foundation, with the active RFID tag module, using a handheld terminal, PC and server. Results: the implementation of RFID management system operation equipment, a sound set of archives, it provides an accurate basis for liability; accurate records of the kit disinfection process to avoid wrong payment; strictly limited kit disinfection time shelf life; ensure the normal management of disinfection of harsh environment to carry out for performance appraisal; and tracing provides effective data. Conclusion: the implementation of RFID management system to promote the implementation of the operation instruments of medical management process data transparency, traceability and visual management, to further promote the hospital management towards the fine direction.

Radio frequency identification; Operation equipment management; Information system

10.3969/J.ISSN.1672-8270.2014.11.009

1672-8270(2014)11-0023-04

R197.324

A

时航,男,(1989- ),本科学历，助理工程师。第三军医大学大坪医院野战外科研究所信息科，从事医院信息设备应用研究。

2014-04-04

重庆市基础与前沿研究计划(CSTC2013JCYJA40059)“移动终端恶意软件检测机制研究”

①第三军医大学大坪医院野战外科研究所信息科 重庆 400042

*通讯作者：bati0716@126.com

[First-author’s address]Department of Information, Research Institute of Field Surgery, Daping Hospital, Third Military Medical University, Chongqing 400042, China.