RFID世界網(wǎng) >
技術文章 >
醫(yī)療 >
正文
RFID技術在醫(yī)院管理中的應用
作者:保鵬飛 湯明新 歐陽亞迪
來源:RFID世界網(wǎng)
日期:2009-01-07 10:56:00
摘要:本文介紹了在醫(yī)院中,使用RFID,依托醫(yī)院現(xiàn)有的網(wǎng)絡,實現(xiàn)對醫(yī)護人員、在院患者、公用醫(yī)療設備及貴重藥品進行有
效管理的一套系統(tǒng),并對實施中可能遇到的問題進行了分析。
無線射頻識別技術(Radio Frequency Identification,RFID),是非接觸式自動識別技術的一種。RFID近年來得到廣泛的重視,并被認為最終將取代現(xiàn)有的條形碼技術。與傳統(tǒng)條形碼依靠光電效應不同的是,RFID標簽無須人工操作,在閱讀器的感應下可以自動向閱讀器發(fā)送標簽內存儲的信息,從而實現(xiàn)信息處理的自動化。在醫(yī)療行業(yè)中,借助于RFID可以加速醫(yī)院的數(shù)字化進程。使用RFID可以方便的實現(xiàn)對患者的管理 、重要醫(yī)療設備及藥品的追蹤 ,從而實現(xiàn)流程優(yōu)化,降低運行成本,提高服務質量、工作效率和管理水平。
1 RFID
RFID系統(tǒng)由標簽、閱讀器、天線及應用系統(tǒng)組成。標簽由耦合元件及芯片組成,每個RFID標簽具有唯一的電子編碼,附著在物體上標識目標對象;閱讀器是讀取標簽信息的設備,可設計為手持式或固定式;天線用于在RFID標簽和閱讀器間傳遞射頻信號;應用系統(tǒng)負責處理閱讀器接收到的數(shù)據(jù),并對數(shù)據(jù)進行分析處理。RFID標簽擁有與現(xiàn)有的條形碼標簽相比,具有存儲容量大、使用壽命長、操作距離長、可重復使用、識別速度快等優(yōu)點。
RFID的工作原理是:閱讀器通過天線發(fā)送出一定頻率的射頻信號;當RFID標簽進入閱讀器工作場時,其天線產生感應電流,從而RFID標簽被激活并向閱讀器發(fā)送出自身編碼等信息 ;閱讀器接收到來自標簽的載波信號,對接收的信號進行解調和解碼后送至應用系統(tǒng)進行處理;應用系統(tǒng)根據(jù)邏輯運算判斷該標簽的合法性,針對不同的設定做出相應的處理和控制,發(fā)出指令信號。
2 可行性分析
2.1 頻率選擇13.56 MHz以下的RFID技術已相對成熟,但是閱讀器工作距離短,位于中高頻段的RFID技術,特別是860~960 MHz(UHF頻段)的遠距離RFID技術也已經成熟,并且有較多的應用。UHF頻段RFID產品一般有效范圍是10米,并且可以同時跟蹤幾十個目標。
2.2 安全性分析每個RFID標簽具有一個按照國際統(tǒng)一的電子產品代碼編制的全球唯一編碼,這個標簽在出廠前就已經寫在標簽內,并且不可更改。芯片內的數(shù)據(jù)可以加密,并且可以按照扇區(qū)鎖定重要信息。
2.3 成本分析現(xiàn)在電子標簽的成本越來越低,2O06年,每只標簽的價格已經降到了5美分,并且由于標簽可以讀寫、可以重復使用,因此標簽的成本可以進一步降低。
3 RFID在醫(yī)院中的應用
在醫(yī)院管理中,可以使用RFID電子標簽給每個醫(yī)師、護士、患者、公用醫(yī)療設備、貴重藥品配備電子標簽,以便于對患者及設備的管理,期望能夠實現(xiàn)如下場景:患者家屬希望帶患者到醫(yī)院外就餐,當患者走近活動區(qū)的門口時,能夠根據(jù)該患者的行蹤判斷患者有可能離開活動區(qū)域,于是啟動報警機制,通知患者所在的病區(qū)及門口的工作人員,勸說該患者留在醫(yī)院??剖抑魅蜗M辣究剖裔t(yī)師的出勤情況,通過查詢模,調出一段時間內本科室醫(yī)護人員的各種出勤報表,如出勤率、總出勤時間、遲到/早退記錄、未出勤時間等。經治醫(yī)師想知道所負責的患者的位置時,通過計算機,選擇要查找的患者,然后在屏幕上就顯示出該患者的具體位置,如果需要還可以查詢患者在近一段時間內都經過了哪些地方。
3.1 硬件系統(tǒng)設計
目前,各個醫(yī)院基本上都已經建立了HIS系統(tǒng),并且布置了遍及醫(yī)院的網(wǎng)絡,本文設計的方案利用了醫(yī)院現(xiàn)有的HIS系統(tǒng)和網(wǎng)絡,并在此基礎上完成對患者、醫(yī)療設備及藥品的管理,系統(tǒng)由硬件及軟件兩部分組成。系統(tǒng)硬件由RFID標簽、RFID天線及閱讀器、RFID系統(tǒng)服務器、終端及網(wǎng)絡設備組成,系統(tǒng)的各個組成部分通過網(wǎng)絡構成一個整體。
3.1.1 RFID標簽
所有在院的醫(yī)護人員都配發(fā)一個RFID標簽,患者人院時,由住院處給患者發(fā)放RFID標簽;公用醫(yī)療設備及重要藥品在購人后在安裝RFID標簽后才能使用。每個標簽標識一個不同的管理對象。當標簽進入工作區(qū)后,接收到特定的電磁波,產生感應電流,然后標簽被激活,并向閱讀器發(fā)送出自身編碼等信息。
3.1.2 RFID天線及閱讀器
天線用于實現(xiàn)標簽與閱讀器之間的通信,標簽被激活后向閱讀器發(fā)送信號,然后閱讀器接收到來自標簽的載波信號,對接收的信號進行解調和解碼后送至計算機進行處理。當標簽攜帶者通過或接近任何一個閱讀器時,閱讀器即會感應到信號,同時立即上傳到RFID服務器上,并記錄具體信息,如標簽攜帶者的ID、位置、具體時間等。
3.1.3 終端PC或者PDA等
用于顯示對標簽攜帶者實時監(jiān)控的結果,提供查詢、統(tǒng)計功能。
3.1.4 RFID系統(tǒng)服務器
接收各個讀卡器發(fā)送過來的標簽信息,對標簽進行識別,解析接收到的數(shù)據(jù),記錄標簽的位置信息,并判斷標簽是否在預定的區(qū)域內活動,是否需要報警等。
3.1.5 網(wǎng)絡
包括交換機、路由器等網(wǎng)絡設備,可與HIS系統(tǒng)共用。在處理RFID信息時,完成數(shù)據(jù)交換功能。
3.2 軟件系統(tǒng)設計
軟件是指運行于RFID服務器及各個終端的應用軟件,用于實現(xiàn)對標簽攜帶者跟蹤定位,對其位置信息進行采集、分析、存儲、查詢,主要由標簽維護、權限認證、實時監(jiān)控與顯示、數(shù)據(jù)查詢、數(shù)據(jù)統(tǒng)計等功能模塊組成。
3.2.1 標簽維護模塊
維護每個標簽攜帶者的信息?,F(xiàn)有的HIS系統(tǒng)中都有自己的患者ID生成方法,因此需要建立標簽中的全球唯一編碼與現(xiàn)有HIS系統(tǒng)中患者之間的關聯(lián)。同時,在標簽中設置一些基本信息,如患者ID、病名、血型、過敏史等,方便醫(yī)護人員在給患者服藥、注射、檢查檢驗時確認患者身份。配合醫(yī)護人員中手中的閱讀器,還可以避免重復錄入患者的基本信息,減少出錯的可能性。根據(jù)對醫(yī)院區(qū)域進行劃分,設置標簽攜帶者可以活動的范圍。
3.2.2 權限認證模塊
判斷標簽是否在預定的范圍內活動,根據(jù)系統(tǒng)中預設的信息及規(guī)則進行判斷,如患者或者醫(yī)療設備離開其允許活動的區(qū)域時,啟動報警功能。
3.2.3 實時監(jiān)控與顯示模塊
標簽攜帶者的位置信息通過安裝在醫(yī)院各處的閱讀器發(fā)送到RFID系統(tǒng)服務器后,再由監(jiān)控端軟件實時的獲取標簽的位置信息,并在地圖上實時顯示出來,便于院方工作人員掌握患者及設備的位置。如果標簽攜帶者超出了設置的活動范圍,給醫(yī)護人員發(fā)出警告信息,請求醫(yī)護人員處理。
3.2.4 數(shù)據(jù)查詢模塊
根據(jù)輸入的條件進行復合查詢,如查詢某個患者或者設備的位置,患者的活動軌跡,某個區(qū)域內所有患者的情況等。
3.2.5 數(shù)據(jù)統(tǒng)計模塊
根據(jù)記錄在數(shù)據(jù)庫中各標簽的位置信息,統(tǒng)計醫(yī)護人員的考勤情況,醫(yī)療設備的使用情況等,并按照指定的格式生成報表。
3.3 應注意的問題
在實施中需要注意閱讀器及天線的分布問題,閱讀器的工作范圍是lO米左右,天線的工作范圍是幾十米,因此合理的設置天線和閱讀器的分布,布置的密了成本高,疏了可能達不到設計的要求。從成本和實用性的角度考慮,應該重點對醫(yī)院各個區(qū)域的出入口及交界進行覆蓋。
另外還應該結合固定閱讀器和移動閱讀器,在區(qū)域人121,比如說病房樓人121、樓層人121處及病區(qū)人口等地方使用固定閱讀器;在病房內,護士可以使用手持的閱讀器讀取病房內患者的信息,對患者執(zhí)行醫(yī)囑。
4 結論
本文介紹的使用RFID的管理系統(tǒng)采用非接觸式信息采集處理,實現(xiàn)對患者、醫(yī)療設備自動識別,方便對醫(yī)院工作人員的考勤,從而實現(xiàn)目標的自動化管理,能從很大程度上提高醫(yī)院的管理效率。并且系統(tǒng)經過簡單的擴充,還可以實現(xiàn)門禁系統(tǒng)等功能,具有良好的擴充性。因此,RFID在醫(yī)療管理中有廣闊的應用前景。
(解放軍總醫(yī)院計算機室,A第二軍醫(yī)大學衛(wèi)勤系衛(wèi)生事業(yè)管理教研室 保鵬飛 湯明新 歐陽亞迪)
1 RFID
RFID系統(tǒng)由標簽、閱讀器、天線及應用系統(tǒng)組成。標簽由耦合元件及芯片組成,每個RFID標簽具有唯一的電子編碼,附著在物體上標識目標對象;閱讀器是讀取標簽信息的設備,可設計為手持式或固定式;天線用于在RFID標簽和閱讀器間傳遞射頻信號;應用系統(tǒng)負責處理閱讀器接收到的數(shù)據(jù),并對數(shù)據(jù)進行分析處理。RFID標簽擁有與現(xiàn)有的條形碼標簽相比,具有存儲容量大、使用壽命長、操作距離長、可重復使用、識別速度快等優(yōu)點。
RFID的工作原理是:閱讀器通過天線發(fā)送出一定頻率的射頻信號;當RFID標簽進入閱讀器工作場時,其天線產生感應電流,從而RFID標簽被激活并向閱讀器發(fā)送出自身編碼等信息 ;閱讀器接收到來自標簽的載波信號,對接收的信號進行解調和解碼后送至應用系統(tǒng)進行處理;應用系統(tǒng)根據(jù)邏輯運算判斷該標簽的合法性,針對不同的設定做出相應的處理和控制,發(fā)出指令信號。
2 可行性分析
2.1 頻率選擇13.56 MHz以下的RFID技術已相對成熟,但是閱讀器工作距離短,位于中高頻段的RFID技術,特別是860~960 MHz(UHF頻段)的遠距離RFID技術也已經成熟,并且有較多的應用。UHF頻段RFID產品一般有效范圍是10米,并且可以同時跟蹤幾十個目標。
2.2 安全性分析每個RFID標簽具有一個按照國際統(tǒng)一的電子產品代碼編制的全球唯一編碼,這個標簽在出廠前就已經寫在標簽內,并且不可更改。芯片內的數(shù)據(jù)可以加密,并且可以按照扇區(qū)鎖定重要信息。
2.3 成本分析現(xiàn)在電子標簽的成本越來越低,2O06年,每只標簽的價格已經降到了5美分,并且由于標簽可以讀寫、可以重復使用,因此標簽的成本可以進一步降低。
3 RFID在醫(yī)院中的應用
在醫(yī)院管理中,可以使用RFID電子標簽給每個醫(yī)師、護士、患者、公用醫(yī)療設備、貴重藥品配備電子標簽,以便于對患者及設備的管理,期望能夠實現(xiàn)如下場景:患者家屬希望帶患者到醫(yī)院外就餐,當患者走近活動區(qū)的門口時,能夠根據(jù)該患者的行蹤判斷患者有可能離開活動區(qū)域,于是啟動報警機制,通知患者所在的病區(qū)及門口的工作人員,勸說該患者留在醫(yī)院??剖抑魅蜗M辣究剖裔t(yī)師的出勤情況,通過查詢模,調出一段時間內本科室醫(yī)護人員的各種出勤報表,如出勤率、總出勤時間、遲到/早退記錄、未出勤時間等。經治醫(yī)師想知道所負責的患者的位置時,通過計算機,選擇要查找的患者,然后在屏幕上就顯示出該患者的具體位置,如果需要還可以查詢患者在近一段時間內都經過了哪些地方。
3.1 硬件系統(tǒng)設計
目前,各個醫(yī)院基本上都已經建立了HIS系統(tǒng),并且布置了遍及醫(yī)院的網(wǎng)絡,本文設計的方案利用了醫(yī)院現(xiàn)有的HIS系統(tǒng)和網(wǎng)絡,并在此基礎上完成對患者、醫(yī)療設備及藥品的管理,系統(tǒng)由硬件及軟件兩部分組成。系統(tǒng)硬件由RFID標簽、RFID天線及閱讀器、RFID系統(tǒng)服務器、終端及網(wǎng)絡設備組成,系統(tǒng)的各個組成部分通過網(wǎng)絡構成一個整體。
3.1.1 RFID標簽
所有在院的醫(yī)護人員都配發(fā)一個RFID標簽,患者人院時,由住院處給患者發(fā)放RFID標簽;公用醫(yī)療設備及重要藥品在購人后在安裝RFID標簽后才能使用。每個標簽標識一個不同的管理對象。當標簽進入工作區(qū)后,接收到特定的電磁波,產生感應電流,然后標簽被激活,并向閱讀器發(fā)送出自身編碼等信息。
3.1.2 RFID天線及閱讀器
天線用于實現(xiàn)標簽與閱讀器之間的通信,標簽被激活后向閱讀器發(fā)送信號,然后閱讀器接收到來自標簽的載波信號,對接收的信號進行解調和解碼后送至計算機進行處理。當標簽攜帶者通過或接近任何一個閱讀器時,閱讀器即會感應到信號,同時立即上傳到RFID服務器上,并記錄具體信息,如標簽攜帶者的ID、位置、具體時間等。
3.1.3 終端PC或者PDA等
用于顯示對標簽攜帶者實時監(jiān)控的結果,提供查詢、統(tǒng)計功能。
3.1.4 RFID系統(tǒng)服務器
接收各個讀卡器發(fā)送過來的標簽信息,對標簽進行識別,解析接收到的數(shù)據(jù),記錄標簽的位置信息,并判斷標簽是否在預定的區(qū)域內活動,是否需要報警等。
3.1.5 網(wǎng)絡
包括交換機、路由器等網(wǎng)絡設備,可與HIS系統(tǒng)共用。在處理RFID信息時,完成數(shù)據(jù)交換功能。
3.2 軟件系統(tǒng)設計
軟件是指運行于RFID服務器及各個終端的應用軟件,用于實現(xiàn)對標簽攜帶者跟蹤定位,對其位置信息進行采集、分析、存儲、查詢,主要由標簽維護、權限認證、實時監(jiān)控與顯示、數(shù)據(jù)查詢、數(shù)據(jù)統(tǒng)計等功能模塊組成。
3.2.1 標簽維護模塊
維護每個標簽攜帶者的信息?,F(xiàn)有的HIS系統(tǒng)中都有自己的患者ID生成方法,因此需要建立標簽中的全球唯一編碼與現(xiàn)有HIS系統(tǒng)中患者之間的關聯(lián)。同時,在標簽中設置一些基本信息,如患者ID、病名、血型、過敏史等,方便醫(yī)護人員在給患者服藥、注射、檢查檢驗時確認患者身份。配合醫(yī)護人員中手中的閱讀器,還可以避免重復錄入患者的基本信息,減少出錯的可能性。根據(jù)對醫(yī)院區(qū)域進行劃分,設置標簽攜帶者可以活動的范圍。
3.2.2 權限認證模塊
判斷標簽是否在預定的范圍內活動,根據(jù)系統(tǒng)中預設的信息及規(guī)則進行判斷,如患者或者醫(yī)療設備離開其允許活動的區(qū)域時,啟動報警功能。
3.2.3 實時監(jiān)控與顯示模塊
標簽攜帶者的位置信息通過安裝在醫(yī)院各處的閱讀器發(fā)送到RFID系統(tǒng)服務器后,再由監(jiān)控端軟件實時的獲取標簽的位置信息,并在地圖上實時顯示出來,便于院方工作人員掌握患者及設備的位置。如果標簽攜帶者超出了設置的活動范圍,給醫(yī)護人員發(fā)出警告信息,請求醫(yī)護人員處理。
3.2.4 數(shù)據(jù)查詢模塊
根據(jù)輸入的條件進行復合查詢,如查詢某個患者或者設備的位置,患者的活動軌跡,某個區(qū)域內所有患者的情況等。
3.2.5 數(shù)據(jù)統(tǒng)計模塊
根據(jù)記錄在數(shù)據(jù)庫中各標簽的位置信息,統(tǒng)計醫(yī)護人員的考勤情況,醫(yī)療設備的使用情況等,并按照指定的格式生成報表。
3.3 應注意的問題
在實施中需要注意閱讀器及天線的分布問題,閱讀器的工作范圍是lO米左右,天線的工作范圍是幾十米,因此合理的設置天線和閱讀器的分布,布置的密了成本高,疏了可能達不到設計的要求。從成本和實用性的角度考慮,應該重點對醫(yī)院各個區(qū)域的出入口及交界進行覆蓋。
另外還應該結合固定閱讀器和移動閱讀器,在區(qū)域人121,比如說病房樓人121、樓層人121處及病區(qū)人口等地方使用固定閱讀器;在病房內,護士可以使用手持的閱讀器讀取病房內患者的信息,對患者執(zhí)行醫(yī)囑。
4 結論
本文介紹的使用RFID的管理系統(tǒng)采用非接觸式信息采集處理,實現(xiàn)對患者、醫(yī)療設備自動識別,方便對醫(yī)院工作人員的考勤,從而實現(xiàn)目標的自動化管理,能從很大程度上提高醫(yī)院的管理效率。并且系統(tǒng)經過簡單的擴充,還可以實現(xiàn)門禁系統(tǒng)等功能,具有良好的擴充性。因此,RFID在醫(yī)療管理中有廣闊的應用前景。
(解放軍總醫(yī)院計算機室,A第二軍醫(yī)大學衛(wèi)勤系衛(wèi)生事業(yè)管理教研室 保鵬飛 湯明新 歐陽亞迪)