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國泰綜合醫(yī)院應用主動式 RFID 于手術室全程控管
作者：劉致和 黃立德
來源：臺灣“經濟部”RFID 公領域應用推動辦公室
日期：2009-09-03 09:01:09
摘要：國泰綜合醫(yī)院重視病人安全及醫(yī)療品質提升，所以早在三年前就著手規(guī)劃以整個手術流程相關單位的e-化、與團隊有效溝通為目的，以主動式RFID技術為病人辨識主要技術的手術室全程控管的資訊系統(tǒng)，涵蓋面的廣度在我國或世界的醫(yī)療院所都相當領先。因為控管整個手術的循序性流程，我們命名為“手術室病人前進監(jiān)測系統(tǒng)”(Operating Room – Patient Advancement Monitoring System, OR-PAMS)。
前言
國泰綜合醫(yī)院重視病人安全及醫(yī)療品質提升，所以早在三年前就著手規(guī)劃以整個手術流程相關單位的e-化、與團隊有效溝通為目的，以主動式RFID技術為病人辨識主要技術的手術室全程控管的資訊系統(tǒng)，涵蓋面的廣度在我國或世界的醫(yī)療院所都相當領先。因為控管整個手術的循序性流程，我們命名為“手術室病人前進監(jiān)測系統(tǒng)”(Operating Room – Patient Advancement Monitoring System, OR-PAMS)。
醫(yī)療意外約半數與手術相關，包括手術位置及程序錯誤、輸血錯誤、器官移植不良反應等，常常造成患者重大的傷害并死亡(石崇良、薛亞圣2004)。美國醫(yī)療機構評鑒聯(lián)合委員會(Joint Commission of Accreditation for Healthcare Organization, JCAHO)研究指出，醫(yī)護人員間的溝通問題是造成手術醫(yī)療錯誤的主因，增進醫(yī)護人員間溝通的有效性，可減少非預期性的醫(yī)療錯誤發(fā)生(JCAHO, 1998)。
所謂“手術流程”，包括術前評估、麻醉評估、手術前準備以及手術結束后的醫(yī)療照護，透過各專業(yè)分工的醫(yī)療團隊于術前、術中、術后給予患者妥善的醫(yī)療處置，而每一個步驟都將影響到手術病人的生命安全。因此，手術流程管理的改善，已被認為是提升手術病人安全工作的重點(Zohar and Noga等2007)。
過去開刀房的使用皆倚賴人工紙筆作業(yè)，手術患者自病房、護送中心、開刀房、恢復室的運送過程中并無一致的交接作業(yè)，且缺乏整合性的分析資料作為品質改善及管理的依據。 RFID的功能特性不僅符合病人安全工作的首要目標“提升病人辨識的正確性”，其定位追蹤功能也提供醫(yī)護人員即時更新的病患資訊，彰顯e-化的自動效率，減少流程重整的阻力。
因應不同工作站點的環(huán)境，需要引入UMPC （Ultra Mobile PC，超小型行動電腦）等觸控式手持式裝備，使工作同仁熟悉在工作現(xiàn)場即時輸入資料與分享資料，對于本院病人安全文化的塑造有重大而廣泛的影響。我們后來把器械室及中央供應室也納入e-化的范圍，建立以條碼技術為主的物料監(jiān)測系統(tǒng)，讓整個開刀流程病人、工作成員、及物料的監(jiān)控都更為完整。系統(tǒng)原來就是Web-based的設計，所以擴充過程對資訊系統(tǒng)或使用者都相當順利。
RFID系統(tǒng)導入
考慮到病人手術進行流程，需要經過許多單位之查檢與紀錄，因此，藉由病人住院報到后，將病人資料與RFID資料進行結合，寫入資料庫后進行后續(xù)追縱，而病人將隨身配戴主動式RFID tag（無線射頻識別手環(huán)），經過架設于特定位置之Reader，會立即將訊息記錄寫入資料庫，并呈現(xiàn)于前端網頁供使用者進行辨識及查詢；RFID與系統(tǒng)作業(yè)流程如圖1所示。
本系統(tǒng)與排刀系統(tǒng)每三分鐘將連結并更新手術排程資料，在選擇病人后，PAMS系統(tǒng)會自動帶入病人相關手術資料。采用集中式資料庫為系統(tǒng)作業(yè)核心，填寫資料依各單位表單屬性不同，各別儲存各別資料表中。集中式資料庫區(qū)分為前端使用者區(qū)域及后端資料庫區(qū)域，前端為網路共用式流覽院內網站，使用有線乙太網路為資料傳輸媒介，一般使用者可藉由院內電腦操作；或是為因應臨床照護與手術流程之機動作業(yè)需求，需搭配使用UMPC較輕便之觸控式操作面版，透過院內無線網路進行快速操作；整體系統(tǒng)資料流概念如圖2所示。
本系統(tǒng)使用的開發(fā)工具包含軟體及硬體兩部份：
(一)軟體部份
后端資料庫區(qū)使用Microsoft Windows 2003為作業(yè)平臺，由于為Web-based網站式作業(yè)平臺，使用者只需簡單快速操作記錄，便可將原本復雜抄寫工作，進行電子化模組。資料庫部份使用Microsoft SQL Server 2005為后端作業(yè)平臺。 RFID定位系統(tǒng)模組使用軟體Network Enabler Administrator 2.6設定RFID Reader之COM于主機上、Middleware判讀Reader接收訊息強弱及頻率、Location Calculation軟體則以3D定位演算法判別定位點及目前位置，將值傳回資料庫后，再由前端網頁程式進行定位資訊讀取。
(二)硬體部份
RFID Tag使用主動式RFID腕帶式標簽，發(fā)射頻率為2.45 GHz，Reader可接收Tag數量為256個。電腦部分，除了各使用單位桌上型電腦外，移動式硬體則包括UMPC 7吋觸控式銀幕，可支援手寫輸入、無線上網功能，以及迷你筆記型電腦。
開刀房的運作如同航班管制系統(tǒng)，手術病人從病房轉進開刀房，至手術結束出開刀房，病人是屬于動態(tài)前進的，流動性與彈性需求大；且醫(yī)療服務具有高度的復雜性及不確定性，更需要醫(yī)療資訊系統(tǒng)的介入，減輕工作人員負擔、降低管理成本及提升服務效率。因此，本院以RFID導入開刀房，建置一套開刀房手術病人前進管制系統(tǒng)，整合所有術前、術中、術后資源系統(tǒng)，增加管理效率、降低錯誤發(fā)生的機率，進而提升醫(yī)療服務品質。 RFID技術具有高速動態(tài)讀取、多個標簽同時讀取、資料容量大、反覆讀取、標簽薄且環(huán)境耐受度高等特性，符合手術室流程管理及病人辨識的需求。
藉由系統(tǒng)整合復雜且繁瑣的手術排程、手術人力資源、手術器械管理等，使開刀團隊能更有效率，減少手術作業(yè)時間、病患等候時間，提升患者治療的安全性及滿意度；對于手術病人流程管理時間，包括麻醉誘導、麻醉完成、手術前準備、手術切開皮膚、傷口關閉、病人麻醉結束、病人蘇醒、止于手術病人送出手術室的時間，亦能隨時掌控、即時管理，維持醫(yī)療照護品質。
在建置的過程中，因為牽涉的單位多，建置的前半年召開四十場以上的需求訪談與團隊會議。上線后的使用者需求變更以及系統(tǒng)細部修改，也需要頻繁的溝通，除了使用者對資訊系統(tǒng)的可行性與便利性有深切的體認，對于本院資訊人員推動跨單位專案的能力也有提升。
PAMS系統(tǒng)除了應用RFID的辨識及追蹤特性提升手術病人安全，系統(tǒng)本身設置的溝通平臺，更整合全院各單位特性及需求，改善手術流程各環(huán)節(jié)。在手術表單部分，針對門診、住院、急診不同手術特性以及不同手術科別做設計，使用者不會因手術時間過短而遺失重要訊息；在麻醉咨詢方面，手術患者手術前的麻醉訪視更達到100%；在護送方面，患者護送需求透過系統(tǒng)使用界面更具體，派送人力更有效率的運用；在手術器械方面，器械有效日期的警示，簡便器械庫存使用管理；在病理檢體方面，人工切片檢查結果可于線上即時呈現(xiàn)，減少檢體運送的時間與錯誤；在手術團隊方面，手術時間的紀錄可以即時、同步且一致；在品質指標管理部分，可配合衛(wèi)生署申報上傳作業(yè)，品質指標可提供給全院各單位各科別甚至各主治醫(yī)師作為醫(yī)療品質改善的依據。
主動式vs被動式RFID
近年來RFID的應用非常廣泛，醫(yī)療應用主要以人員辨識及資產管理為主?；￠L庚醫(yī)院是國內院所最先報告應用被動式RFID技術在手術房管理的經驗(游張松、陳志華等，2008)。本院采主動式裝置，在設計上能以遠距作業(yè)，在自動驅動系統(tǒng)功能上也較便利。此外PAMS系統(tǒng)連結手術排程系統(tǒng)，涵蓋病房、護送單位、中央供應室、與麻醉科，以加強單位間溝通為重要目的，在使用者需求的滿足上能一次解決。
OR-PAMS系統(tǒng)使用主動式RFID，由于可儲存較多的訊息、訊號辨識范圍較廣，病人于手術過程流動的情形皆被主動的記錄，更確保手術病人的權益。系統(tǒng)應用也延伸至器械管理、護送人力呼叫及配置、病理切片組織報告即時呈現(xiàn)、及醫(yī)療品質指標管理等，相信更能達到主動式病人管理。在成本效益方面，雖然主動式RFID花費成本較高，但RFID手環(huán)可重復消毒使用與寫入資料，擴充功能也較為多樣，在逐漸轉型與資訊科技結合的醫(yī)療產業(yè)，主動式RFID應用在病人安全將更為多元。
手術病人于手術流程中配帶主動式RFID，醫(yī)護人員能即時更新病人的訊息與所在位置，透過系統(tǒng)核對功能提升了手術病人身分辨識的正確性；病人自病房、開刀房、恢復室的過程中，PAMS整合各單位的資料流，也降低醫(yī)護人員溝通訊息不對等、交接不完善的情形；系統(tǒng)警告及錯誤提醒功能也使得病人安全維護更加周全。手術病人前進監(jiān)測系統(tǒng)(PAMS)的建置，取代過去的紙本資料，不僅節(jié)省人力，資料庫所存取的每筆資料，日后可運用于品質管理分析以及手術流程安全的改善。
許多學者針對主動式RFID在病人隱私，以及使用于病患的安全性上提出質疑與討論(Levine, Adida等, 2007; van der Togt, van Lieshout等, 2008)。本系統(tǒng)乃是透過RFID與資料庫的連結，病人資料并不直接儲存于RFID手環(huán)上。另外，在定位系統(tǒng)上的判斷，由于訊號的重疊可能影響定位的正確性，本研究除了測試RFID功率、系統(tǒng)接收的訊號強度及確定區(qū)域所在位置，并調整RFID發(fā)送頻率的時間，減少訊號之間相互的干擾。被動式RFID對儀器引起較多的干擾，且明顯高于主動式RFID (EMI: 26 vs. 8)。然而，本研究所使用RFID的發(fā)射頻率為2.45GHz，相當于PHS行動電話的電磁強度，對醫(yī)療儀器較無影響。
結論
手術病人前進監(jiān)測系統(tǒng)的建置，提供醫(yī)護人員及手術患者更安全的醫(yī)療環(huán)境與醫(yī)療品質；醫(yī)療提供者能更有效的運用醫(yī)療資源，使手術室利用率更趨完善。本院因為OR-PAMS系統(tǒng)的建置，促進跨單位間的溝通，在手術室病人安全的促進上有明確的效益。此外也因復雜系統(tǒng)的建置與上線過程，讓參與的醫(yī)療人員與資訊同仁累積推動大型專案的經驗，對于日后應用資訊技術與RFID新科技，發(fā)展出以病人為中心的全程醫(yī)療完善照護，提供組織文化的基礎。
?。ㄎ?國泰綜合醫(yī)院資訊部劉致和副主任、策略規(guī)劃組黃立德程式師）
國泰綜合醫(yī)院重視病人安全及醫(yī)療品質提升，所以早在三年前就著手規(guī)劃以整個手術流程相關單位的e-化、與團隊有效溝通為目的，以主動式RFID技術為病人辨識主要技術的手術室全程控管的資訊系統(tǒng)，涵蓋面的廣度在我國或世界的醫(yī)療院所都相當領先。因為控管整個手術的循序性流程，我們命名為“手術室病人前進監(jiān)測系統(tǒng)”(Operating Room – Patient Advancement Monitoring System, OR-PAMS)。
醫(yī)療意外約半數與手術相關，包括手術位置及程序錯誤、輸血錯誤、器官移植不良反應等，常常造成患者重大的傷害并死亡(石崇良、薛亞圣2004)。美國醫(yī)療機構評鑒聯(lián)合委員會(Joint Commission of Accreditation for Healthcare Organization, JCAHO)研究指出，醫(yī)護人員間的溝通問題是造成手術醫(yī)療錯誤的主因，增進醫(yī)護人員間溝通的有效性，可減少非預期性的醫(yī)療錯誤發(fā)生(JCAHO, 1998)。
所謂“手術流程”，包括術前評估、麻醉評估、手術前準備以及手術結束后的醫(yī)療照護，透過各專業(yè)分工的醫(yī)療團隊于術前、術中、術后給予患者妥善的醫(yī)療處置，而每一個步驟都將影響到手術病人的生命安全。因此，手術流程管理的改善，已被認為是提升手術病人安全工作的重點(Zohar and Noga等2007)。
過去開刀房的使用皆倚賴人工紙筆作業(yè)，手術患者自病房、護送中心、開刀房、恢復室的運送過程中并無一致的交接作業(yè)，且缺乏整合性的分析資料作為品質改善及管理的依據。 RFID的功能特性不僅符合病人安全工作的首要目標“提升病人辨識的正確性”，其定位追蹤功能也提供醫(yī)護人員即時更新的病患資訊，彰顯e-化的自動效率，減少流程重整的阻力。
因應不同工作站點的環(huán)境，需要引入UMPC （Ultra Mobile PC，超小型行動電腦）等觸控式手持式裝備，使工作同仁熟悉在工作現(xiàn)場即時輸入資料與分享資料，對于本院病人安全文化的塑造有重大而廣泛的影響。我們后來把器械室及中央供應室也納入e-化的范圍，建立以條碼技術為主的物料監(jiān)測系統(tǒng)，讓整個開刀流程病人、工作成員、及物料的監(jiān)控都更為完整。系統(tǒng)原來就是Web-based的設計，所以擴充過程對資訊系統(tǒng)或使用者都相當順利。
RFID系統(tǒng)導入
考慮到病人手術進行流程，需要經過許多單位之查檢與紀錄，因此，藉由病人住院報到后，將病人資料與RFID資料進行結合，寫入資料庫后進行后續(xù)追縱，而病人將隨身配戴主動式RFID tag（無線射頻識別手環(huán)），經過架設于特定位置之Reader，會立即將訊息記錄寫入資料庫，并呈現(xiàn)于前端網頁供使用者進行辨識及查詢；RFID與系統(tǒng)作業(yè)流程如圖1所示。
圖1、PAMS系統(tǒng)作業(yè)流程圖
本系統(tǒng)與排刀系統(tǒng)每三分鐘將連結并更新手術排程資料，在選擇病人后，PAMS系統(tǒng)會自動帶入病人相關手術資料。采用集中式資料庫為系統(tǒng)作業(yè)核心，填寫資料依各單位表單屬性不同，各別儲存各別資料表中。集中式資料庫區(qū)分為前端使用者區(qū)域及后端資料庫區(qū)域，前端為網路共用式流覽院內網站，使用有線乙太網路為資料傳輸媒介，一般使用者可藉由院內電腦操作；或是為因應臨床照護與手術流程之機動作業(yè)需求，需搭配使用UMPC較輕便之觸控式操作面版，透過院內無線網路進行快速操作；整體系統(tǒng)資料流概念如圖2所示。
圖2、PAMS整體系統(tǒng)概念圖與資料流
本系統(tǒng)使用的開發(fā)工具包含軟體及硬體兩部份：
(一)軟體部份
后端資料庫區(qū)使用Microsoft Windows 2003為作業(yè)平臺，由于為Web-based網站式作業(yè)平臺，使用者只需簡單快速操作記錄，便可將原本復雜抄寫工作，進行電子化模組。資料庫部份使用Microsoft SQL Server 2005為后端作業(yè)平臺。 RFID定位系統(tǒng)模組使用軟體Network Enabler Administrator 2.6設定RFID Reader之COM于主機上、Middleware判讀Reader接收訊息強弱及頻率、Location Calculation軟體則以3D定位演算法判別定位點及目前位置，將值傳回資料庫后，再由前端網頁程式進行定位資訊讀取。
(二)硬體部份
RFID Tag使用主動式RFID腕帶式標簽，發(fā)射頻率為2.45 GHz，Reader可接收Tag數量為256個。電腦部分，除了各使用單位桌上型電腦外，移動式硬體則包括UMPC 7吋觸控式銀幕，可支援手寫輸入、無線上網功能，以及迷你筆記型電腦。
圖3、主動式RFID Tag(如左)與Reader(如右)
圖4、RFID Reader實際架設圖
開刀房的運作如同航班管制系統(tǒng)，手術病人從病房轉進開刀房，至手術結束出開刀房，病人是屬于動態(tài)前進的，流動性與彈性需求大；且醫(yī)療服務具有高度的復雜性及不確定性，更需要醫(yī)療資訊系統(tǒng)的介入，減輕工作人員負擔、降低管理成本及提升服務效率。因此，本院以RFID導入開刀房，建置一套開刀房手術病人前進管制系統(tǒng)，整合所有術前、術中、術后資源系統(tǒng)，增加管理效率、降低錯誤發(fā)生的機率，進而提升醫(yī)療服務品質。 RFID技術具有高速動態(tài)讀取、多個標簽同時讀取、資料容量大、反覆讀取、標簽薄且環(huán)境耐受度高等特性，符合手術室流程管理及病人辨識的需求。
藉由系統(tǒng)整合復雜且繁瑣的手術排程、手術人力資源、手術器械管理等，使開刀團隊能更有效率，減少手術作業(yè)時間、病患等候時間，提升患者治療的安全性及滿意度；對于手術病人流程管理時間，包括麻醉誘導、麻醉完成、手術前準備、手術切開皮膚、傷口關閉、病人麻醉結束、病人蘇醒、止于手術病人送出手術室的時間，亦能隨時掌控、即時管理，維持醫(yī)療照護品質。
在建置的過程中，因為牽涉的單位多，建置的前半年召開四十場以上的需求訪談與團隊會議。上線后的使用者需求變更以及系統(tǒng)細部修改，也需要頻繁的溝通，除了使用者對資訊系統(tǒng)的可行性與便利性有深切的體認，對于本院資訊人員推動跨單位專案的能力也有提升。
PAMS系統(tǒng)除了應用RFID的辨識及追蹤特性提升手術病人安全，系統(tǒng)本身設置的溝通平臺，更整合全院各單位特性及需求，改善手術流程各環(huán)節(jié)。在手術表單部分，針對門診、住院、急診不同手術特性以及不同手術科別做設計，使用者不會因手術時間過短而遺失重要訊息；在麻醉咨詢方面，手術患者手術前的麻醉訪視更達到100%；在護送方面，患者護送需求透過系統(tǒng)使用界面更具體，派送人力更有效率的運用；在手術器械方面，器械有效日期的警示，簡便器械庫存使用管理；在病理檢體方面，人工切片檢查結果可于線上即時呈現(xiàn)，減少檢體運送的時間與錯誤；在手術團隊方面，手術時間的紀錄可以即時、同步且一致；在品質指標管理部分，可配合衛(wèi)生署申報上傳作業(yè)，品質指標可提供給全院各單位各科別甚至各主治醫(yī)師作為醫(yī)療品質改善的依據。
主動式vs被動式RFID
近年來RFID的應用非常廣泛，醫(yī)療應用主要以人員辨識及資產管理為主?；￠L庚醫(yī)院是國內院所最先報告應用被動式RFID技術在手術房管理的經驗(游張松、陳志華等，2008)。本院采主動式裝置，在設計上能以遠距作業(yè)，在自動驅動系統(tǒng)功能上也較便利。此外PAMS系統(tǒng)連結手術排程系統(tǒng)，涵蓋病房、護送單位、中央供應室、與麻醉科，以加強單位間溝通為重要目的，在使用者需求的滿足上能一次解決。
OR-PAMS系統(tǒng)使用主動式RFID，由于可儲存較多的訊息、訊號辨識范圍較廣，病人于手術過程流動的情形皆被主動的記錄，更確保手術病人的權益。系統(tǒng)應用也延伸至器械管理、護送人力呼叫及配置、病理切片組織報告即時呈現(xiàn)、及醫(yī)療品質指標管理等，相信更能達到主動式病人管理。在成本效益方面，雖然主動式RFID花費成本較高，但RFID手環(huán)可重復消毒使用與寫入資料，擴充功能也較為多樣，在逐漸轉型與資訊科技結合的醫(yī)療產業(yè)，主動式RFID應用在病人安全將更為多元。
手術病人于手術流程中配帶主動式RFID，醫(yī)護人員能即時更新病人的訊息與所在位置，透過系統(tǒng)核對功能提升了手術病人身分辨識的正確性；病人自病房、開刀房、恢復室的過程中，PAMS整合各單位的資料流，也降低醫(yī)護人員溝通訊息不對等、交接不完善的情形；系統(tǒng)警告及錯誤提醒功能也使得病人安全維護更加周全。手術病人前進監(jiān)測系統(tǒng)(PAMS)的建置，取代過去的紙本資料，不僅節(jié)省人力，資料庫所存取的每筆資料，日后可運用于品質管理分析以及手術流程安全的改善。
許多學者針對主動式RFID在病人隱私，以及使用于病患的安全性上提出質疑與討論(Levine, Adida等, 2007; van der Togt, van Lieshout等, 2008)。本系統(tǒng)乃是透過RFID與資料庫的連結，病人資料并不直接儲存于RFID手環(huán)上。另外，在定位系統(tǒng)上的判斷，由于訊號的重疊可能影響定位的正確性，本研究除了測試RFID功率、系統(tǒng)接收的訊號強度及確定區(qū)域所在位置，并調整RFID發(fā)送頻率的時間，減少訊號之間相互的干擾。被動式RFID對儀器引起較多的干擾，且明顯高于主動式RFID (EMI: 26 vs. 8)。然而，本研究所使用RFID的發(fā)射頻率為2.45GHz，相當于PHS行動電話的電磁強度，對醫(yī)療儀器較無影響。
結論
手術病人前進監(jiān)測系統(tǒng)的建置，提供醫(yī)護人員及手術患者更安全的醫(yī)療環(huán)境與醫(yī)療品質；醫(yī)療提供者能更有效的運用醫(yī)療資源，使手術室利用率更趨完善。本院因為OR-PAMS系統(tǒng)的建置，促進跨單位間的溝通，在手術室病人安全的促進上有明確的效益。此外也因復雜系統(tǒng)的建置與上線過程，讓參與的醫(yī)療人員與資訊同仁累積推動大型專案的經驗，對于日后應用資訊技術與RFID新科技，發(fā)展出以病人為中心的全程醫(yī)療完善照護，提供組織文化的基礎。
?。ㄎ?國泰綜合醫(yī)院資訊部劉致和副主任、策略規(guī)劃組黃立德程式師）
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