RFID技術在醫院管理中的應用
作者:保鵬飛 湯明新 歐陽亞迪
來源:RFID世界網
日期:2009-01-07 10:56:00
摘要:本文介紹了在醫院中,使用RFID,依托醫院現有的網絡,實現對醫護人員、在院患者、公用醫療設備及貴重藥品進行有
效管理的一套系統,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有的條形碼技術。與傳統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送標簽內存儲的信息,從而實現信息處理的自動化。在醫療行業中,借助于RFID可以加速醫院的數字化進程。使用RFID可以方便的實現對患者的管理 、重要醫療設備及藥品的追蹤 ,從而實現流程優化,降低運行成本,提高服務質量、工作效率和管理水平。
1 RFID
RFID系統由標簽、閱讀器、天線及應用系統組成。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;應用系統負責處理閱讀器接收到的數據,并對數據進行分析處理。RFID標簽擁有與現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、識別速度快等優點。
RFID的工作原理是:閱讀器通過天線發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進行處理;應用系統根據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。芯片內的數據可以加密,并且可以按照扇區鎖定重要信息。
2.3 成本分析現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在醫院中的應用
在醫院管理中,可以使用RFID電子標簽給每個醫師、護士、患者、公用醫療設備、貴重藥品配備電子標簽,以便于對患者及設備的管理,期望能夠實現如下場景:患者家屬希望帶患者到醫院外就餐,當患者走近活動區的門口時,能夠根據該患者的行蹤判斷患者有可能離開活動區域,于是啟動報警機制,通知患者所在的病區及門口的工作人員,勸說該患者留在醫院。科室主任希望知道本科室醫師的出勤情況,通過查詢模,調出一段時間內本科室醫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 硬件系統設計
目前,各個醫院基本上都已經建立了HIS系統,并且布置了遍及醫院的網絡,本文設計的方案利用了醫院現有的HIS系統和網絡,并在此基礎上完成對患者、醫療設備及藥品的管理,系統由硬件及軟件兩部分組成。系統硬件由RFID標簽、RFID天線及閱讀器、RFID系統服務器、終端及網絡設備組成,系統的各個組成部分通過網絡構成一個整體。
3.1.1 RFID標簽
所有在院的醫護人員都配發一個RFID標簽,患者人院時,由住院處給患者發放RFID標簽;公用醫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
天線用于實現標簽與閱讀器之間的通信,標簽被激活后向閱讀器發送信號,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控的結果,提供查詢、統計功能。
3.1.4 RFID系統服務器
接收各個讀卡器發送過來的標簽信息,對標簽進行識別,解析接收到的數據,記錄標簽的位置信息,并判斷標簽是否在預定的區域內活動,是否需要報警等。
3.1.5 網絡
包括交換機、路由器等網絡設備,可與HIS系統共用。在處理RFID信息時,完成數據交換功能。
3.2 軟件系統設計
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、實時監控與顯示、數據查詢、數據統計等功能模塊組成。
3.2.1 標簽維護模塊
維護每個標簽攜帶者的信息。現有的HIS系統中都有自己的患者ID生成方法,因此需要建立標簽中的全球唯一編碼與現有HIS系統中患者之間的關聯。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。根據對醫院區域進行劃分,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,根據系統中預設的信息及規則進行判斷,如患者或者醫療設備離開其允許活動的區域時,啟動報警功能。
3.2.3 實時監控與顯示模塊
標簽攜帶者的位置信息通過安裝在醫院各處的閱讀器發送到RFID系統服務器后,再由監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,給醫護人員發出警告信息,請求醫護人員處理。
3.2.4 數據查詢模塊
根據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,某個區域內所有患者的情況等。
3.2.5 數據統計模塊
根據記錄在數據庫中各標簽的位置信息,統計醫護人員的考勤情況,醫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,應該重點對醫院各個區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,在區域人121,比如說病房樓人121、樓層人121處及病區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,對患者執行醫囑。
4 結論
本文介紹的使用RFID的管理系統采用非接觸式信息采集處理,實現對患者、醫療設備自動識別,方便對醫院工作人員的考勤,從而實現目標的自動化管理,能從很大程度上提高醫院的管理效率。并且系統經過簡單的擴充,還可以實現門禁系統等功能,具有良好的擴充性。因此,RFID在醫療管理中有廣闊的應用前景。
(解放軍總醫院計算機室,A第二軍醫大學衛勤系衛生事業管理教研室 保鵬飛 湯明新 歐陽亞迪)
1 RFID
RFID系統由標簽、閱讀器、天線及應用系統組成。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;應用系統負責處理閱讀器接收到的數據,并對數據進行分析處理。RFID標簽擁有與現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、識別速度快等優點。
RFID的工作原理是:閱讀器通過天線發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進行處理;應用系統根據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。芯片內的數據可以加密,并且可以按照扇區鎖定重要信息。
2.3 成本分析現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在醫院中的應用
在醫院管理中,可以使用RFID電子標簽給每個醫師、護士、患者、公用醫療設備、貴重藥品配備電子標簽,以便于對患者及設備的管理,期望能夠實現如下場景:患者家屬希望帶患者到醫院外就餐,當患者走近活動區的門口時,能夠根據該患者的行蹤判斷患者有可能離開活動區域,于是啟動報警機制,通知患者所在的病區及門口的工作人員,勸說該患者留在醫院。科室主任希望知道本科室醫師的出勤情況,通過查詢模,調出一段時間內本科室醫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 硬件系統設計
目前,各個醫院基本上都已經建立了HIS系統,并且布置了遍及醫院的網絡,本文設計的方案利用了醫院現有的HIS系統和網絡,并在此基礎上完成對患者、醫療設備及藥品的管理,系統由硬件及軟件兩部分組成。系統硬件由RFID標簽、RFID天線及閱讀器、RFID系統服務器、終端及網絡設備組成,系統的各個組成部分通過網絡構成一個整體。
3.1.1 RFID標簽
所有在院的醫護人員都配發一個RFID標簽,患者人院時,由住院處給患者發放RFID標簽;公用醫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
天線用于實現標簽與閱讀器之間的通信,標簽被激活后向閱讀器發送信號,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控的結果,提供查詢、統計功能。
3.1.4 RFID系統服務器
接收各個讀卡器發送過來的標簽信息,對標簽進行識別,解析接收到的數據,記錄標簽的位置信息,并判斷標簽是否在預定的區域內活動,是否需要報警等。
3.1.5 網絡
包括交換機、路由器等網絡設備,可與HIS系統共用。在處理RFID信息時,完成數據交換功能。
3.2 軟件系統設計
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、實時監控與顯示、數據查詢、數據統計等功能模塊組成。
3.2.1 標簽維護模塊
維護每個標簽攜帶者的信息。現有的HIS系統中都有自己的患者ID生成方法,因此需要建立標簽中的全球唯一編碼與現有HIS系統中患者之間的關聯。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。根據對醫院區域進行劃分,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,根據系統中預設的信息及規則進行判斷,如患者或者醫療設備離開其允許活動的區域時,啟動報警功能。
3.2.3 實時監控與顯示模塊
標簽攜帶者的位置信息通過安裝在醫院各處的閱讀器發送到RFID系統服務器后,再由監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,給醫護人員發出警告信息,請求醫護人員處理。
3.2.4 數據查詢模塊
根據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,某個區域內所有患者的情況等。
3.2.5 數據統計模塊
根據記錄在數據庫中各標簽的位置信息,統計醫護人員的考勤情況,醫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,應該重點對醫院各個區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,在區域人121,比如說病房樓人121、樓層人121處及病區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,對患者執行醫囑。
4 結論
本文介紹的使用RFID的管理系統采用非接觸式信息采集處理,實現對患者、醫療設備自動識別,方便對醫院工作人員的考勤,從而實現目標的自動化管理,能從很大程度上提高醫院的管理效率。并且系統經過簡單的擴充,還可以實現門禁系統等功能,具有良好的擴充性。因此,RFID在醫療管理中有廣闊的應用前景。
(解放軍總醫院計算機室,A第二軍醫大學衛勤系衛生事業管理教研室 保鵬飛 湯明新 歐陽亞迪)