超高频电子射频识别技术在手术器械自动清点中的应用

应悦，朱锋杰

浙江大学医学院附属第二医院临床医学工程部 (浙江杭州 310009)

在手术室，不同的外科团队会同时进行不同类型的手术，而每项手术均需要一套型号完整、经全面消毒的手术器械。且在每次手术前，所有手术包均由医院消毒供应中心组装，并与患者进行匹配。此外，在手术前后，器械护士要进行手术器械的计数清点，以确保医师在开始手术前拥有所需要的全部器械，同时确认手术后未发生器械丢失或无器械遗留在患者体内。以上清点工作由手术室器械护士手工核对完成，存在以下弊端：一方面，由于器械数量庞大、种类繁多，存在发生人为差错的风险；另一方面，器械清单不准确、医护人员不熟悉手术器械、手术室临时开展特殊手术、需要的器械属于非常规器械等多种因素可能影响器械记录的准确性。此外，核查较为精密的手术器械部件是否存在磨损或缺失，通常也是由器械护士在术前肉眼检查，故部分磨损很难被及时发现，易导致手术室不良事件的发生。例如，由于骨科取钉器头端磨损导致取内置钢钉时器械发生滑牙，钢钉无法被取出而遗留在患者体内。为了规避风险，手术室对于此类手术器械采取登记使用次数，当达到一定次数后即摒弃使用的管理方式。总之，目前，医院在手术器械管理方面缺乏信息化手段，有时仅用记号笔在器械上进行标注，经过多次清洗消毒的过程，这些记号通常会模糊甚至消失，导致器械护士无法进行有效的计数与核对；术后器械护士与巡回护士需花费时间清点手术器械，这也在一定程度上影响了手术室的周转效率。近年来，超高频电子射频识别(radio frequency identification，RFID)技术在消毒供应中心及手术室手术器械全流程跟踪管理中得到应用，本研究即对该技术的应用情况展开阐述。

1 超高频电子RFID技术的应用

超高频电子RFID技术是一种非接触式自动识别技术，通过利用感应、电磁场或电磁波为传输手段，可完成非接触式双向通信，以获取相关数据。近年来，该技术在医疗行业的应用一直是临床关注的热点。手术室器械是医院物资管理的重中之重，通信技术在该领域的推广和使用取得了显著效果[1-9]。基于我院手术室器械管理现状，我们利用超高频电子RFID技术建立院内手术室和消毒供应中心手术器械的信息互联，借助RFID技术的自动识别、读写功能，研究RFID读写的中间条件，探索适合在特殊医疗环境及手术器械使用的定制化标签，以实现标准化手术器械单的自动核对和器械使用的全流程监管。

1.1 RFID电子标签的选择及封装

就手术器械而言，现有的模式是将打印标签粘贴在灭菌器械包上，通过扫描实现对灭菌器械包的追溯[10]。该管理模式主要针对消毒供应中心的消毒灭菌流程管理，但器械包的消毒信息是相对独立的，不能直接关联到每个包内实际器械的信息。由于手术器械的体积通常较小、形状不一，且需考虑医师操作时的手感，故在标签的选择上应尽量选取体积较小、易嵌入、不影响医师手感的小型标签，我们选择的是具有良好防水性能、耐高温高压、耐消毒液腐蚀的UHF射频标签；另外，由于手术器械的材质通常以金属为主，金属对射频信号有很大的影响，会吸附电磁信号，故标签需具有一定的抗金属干扰能力，避免出现电磁信号被屏蔽的情况。基于手术器械的使用环境较为特殊，因此，我们在对RFID标签进行封装时，要求也不同于常规标签，选择的是基于防磁性能的吸波材料。此外，为了不影响手术器械的整体功能与完整性，可尽量将其嵌在器械的尾部。图1所示的是嵌入超高频电子RFID标签的手术镊子。

图1 嵌入超高频电子射频识别标签的手术镊子

1.2 RFID管理系统的开发

为了实现消毒供应中心与手术室两个部门业务数据相对独立，同时器械数据相互关联，我们设计了一套兼备RFID技术及无线通信技术的消毒供应中心与手术室器械管理系统。该系统的拓扑结构见图2，如图所示，该管理系统由手术器械数据库、RFID标签、手持PDA读写器3部分组成。在具体设计时，设计与管理RFID标签、标签信息与器械实物均做到一一对应和关联，每个标签需分别写入每样器械的具体型号信息等内容；另外，也可增加相关器械的图片，方便日后再次采购及实施报损流程。

图2 手术器械管理系统的拓扑结构

我院根据现有手术器械建立了手术器械数据库(表1)，并根据现有器械包类别进行分类与编号：腹腔镜包用“F”标识，骨科器械包用“G”标识，脑外科器械包用“N”标识，口腔科器械包用“K”标识，五官科器械包用“W”标识，泌尿科器械包用“M”标识等。通过“器械包标识+序号”的方式建立对应的手术器械数据库，包括每件器械的序列号、型号、品牌、状态(在使用、维修、借用或报损)、购入时间、所属器械包信息等。相关管理人员也可对数据库中的器械进行新增、修改和删除操作；另外，通过该信息系统，可准确统计出器械使用的频率、维修次数等数据，这些信息均能协助科室工作人员有效评估手术器械全周期使用的安全性及有效性，为手术室器械的合理使用和有效采购提供评价依据。

表1 我院建立的手术器械数据库样表

1.3 手持PDA的应用

手持PDA读写器是一种多天线射频读写器，能够实现较短时间的多品识别。PDA操作模块主要由3部分组成：(1)通过“台帐管理”建立手术器械数据库，写入器械相关数据，并与RFID标签进行绑定，实时进行数据库中的新增器械和报损操作；(2)通过 “器械管理”将手术器械的实时状态、清点记录、质量检测结果、清洗记录、消毒记录信息等记录和保存；(3)通过“查询”访问系统，查询手术器械的产品信息，追溯其历史使用及消毒清洗记录等信息。

2 流程优化

针对现有器械管理工作流程进行优化，从而实现消毒供应中心和手术室管理模块既相对独立，又可无缝对接。在手术室，系统能够完成信息化盘点，既可节省人力成本，又可提高工作效率及准确性，提升手术室的整体运行效率。在追溯管理上，实现对手术器械每次使用记录的查询；另外，通过利用系统的统计功能，全面掌握每个单品的全周期使用情况。图4为涉及手术室和消毒供应中心的主要流程。

图3 PDA操作模块视图

图4 手术室和消毒供应中心的主要流程

手术室可通过PDA读写设备快速接收手术器械包。在术前清点环节，PDA读写器可显示每件读到的手术器械，并关联其对应的手术信息；在术中监控环节，PDA扫描并记录患者使用过的每件器械；在术后清点过程中，通过PDA可快速清点所剩器械，并对照已使用的回收器械，确保所有器械均能被收集到。通过使用手持设备，也可寻找未找到的器械，从而杜绝手术器械被遗留在患者体内。

在消毒供应中心的接收环节，通过RFID系统可实现自动批量清点手术器械；在清洗阶段的关键路径，我们设置RFID设备，确保所有器械进入清洗机，并有完整清洗数据记录；在配包阶段，根据已设置的标准化手术器械清单，展示所需配包的器械，方便替换器械包中有问题的器械；在灭菌环节，在关键路径设置RFID设备，可确保所有器械进入灭菌机，完整记录灭菌数据；在储存和分发器械环节，可帮助管理人员知晓器械库存情况，并快速分发器械。

3 应用价值

本研究通过对手术室器械管理流程和系统进行优化，有效提高了手术室的工作效率，实现了对手术器械进行更为精细、准确的管理目标。通过对超高频电子RFID系统进行开发整合，医院有效地解决了现阶段在手术器械使用过程中存在的清点、记录及后续报修、报损等环节的问题；通过使用RFID标签和集成天线读写器，利于准确、快速地盘点手术器械的数量，使医护人员快速了解手术前后器械的使用情况，避免发生器械遗忘在患者体内的情况；通过读取PDA，可使医护人员清楚地知晓每件器械的现有状态，并可对器械的过往使用情况进行查询，包括器械的使用次数、适用的手术类型等。同时，医护人员可在系统中设定器械使用次数的上限，当读取信息发现器械已达到使用次数上限时，系统会给予提醒，医护人员即可适时淘汰老旧及损坏的器械。另外，科室管理人员也能通过对系统进行统计查询，获取手术器械的实际使用情况、使用频率和效率，从而为后续的器械采购和评估提供有效依据。

总之，超高频电子RFID技术利用电子化信息读取技术，在减轻医护人员盘点器械工作压力的同时，极大地提高了工作效率和质量，进而提高了手术器械的管理效率与管理工作的准确性，真正实现了对手术室器械的无纸化管理，为现代化手术器械质量管理提供了新的发展方向。