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RFID技术在医院管理中的应用

作者:保鹏飞 汤明新 欧阳亚迪
来源:RFID世界网
日期:2009-01-07 10:56:00
摘要:本文介绍了在医院中,使用RFID,依托医院现有的网络,实现对医护人员、在院患者、公用医疗设备及贵重药品进行有 效管理的一套系统,并对实施中可能遇到的问题进行了分析。
  无线射频识别技术(Radio Frequency Identification,RFID),是非接触式自动识别技术的一种。RFID近年来得到广泛的重视,并被认为最终将取代现有的条形码技术。与传统条形码依靠光电效应不同的是,RFID标签无须人工操作,在阅读器的感应下可以自动向阅读器发送标签内存储的信息,从而实现信息处理的自动化。在医疗行业中,借助于RFID可以加速医院的数字化进程。使用RFID可以方便的实现对患者的管理 、重要医疗设备及药品的追踪 ,从而实现流程优化,降低运行成本,提高服务质量、工作效率和管理水平。

1 RFID

  RFID系统由标签、阅读器、天线及应用系统组成。标签由耦合元件及芯片组成,每个RFID标签具有唯一的电子编码,附着在物体上标识目标对象;阅读器是读取标签信息的设备,可设计为手持式或固定式;天线用于在RFID标签和阅读器间传递射频信号;应用系统负责处理阅读器接收到的数据,并对数据进行分析处理。RFID标签拥有与现有的条形码标签相比,具有存储容量大、使用寿命长、操作距离长、可重复使用、识别速度快等优点。

  RFID的工作原理是:阅读器通过天线发送出一定频率的射频信号;当RFID标签进入阅读器工作场时,其天线产生感应电流,从而RFID标签被激活并向阅读器发送出自身编码等信息 ;阅读器接收到来自标签的载波信号,对接收的信号进行解调和解码后送至应用系统进行处理;应用系统根据逻辑运算判断该标签的合法性,针对不同的设定做出相应的处理和控制,发出指令信号。

2 可行性分析

  2.1 频率选择13.56 MHz以下的RFID技术已相对成熟,但是阅读器工作距离短,位于中高频段的RFID技术,特别是860~960 MHz(UHF频段)的远距离RFID技术也已经成熟,并且有较多的应用。UHF频段RFID产品一般有效范围是10米,并且可以同时跟踪几十个目标。

  2.2 安全性分析每个RFID标签具有一个按照国际统一的电子产品代码编制的全球唯一编码,这个标签在出厂前就已经写在标签内,并且不可更改。芯片内的数据可以加密,并且可以按照扇区锁定重要信息。

  2.3 成本分析现在电子标签的成本越来越低,2O06年,每只标签的价格已经降到了5美分,并且由于标签可以读写、可以重复使用,因此标签的成本可以进一步降低。

3 RFID在医院中的应用

  在医院管理中,可以使用RFID电子标签给每个医师、护士、患者、公用医疗设备、贵重药品配备电子标签,以便于对患者及设备的管理,期望能够实现如下场景:患者家属希望带患者到医院外就餐,当患者走近活动区的门口时,能够根据该患者的行踪判断患者有可能离开活动区域,于是启动报警机制,通知患者所在的病区及门口的工作人员,劝说该患者留在医院。科室主任希望知道本科室医师的出勤情况,通过查询模,调出一段时间内本科室医护人员的各种出勤报表,如出勤率、总出勤时间、迟到/早退记录、未出勤时间等。经治医师想知道所负责的患者的位置时,通过计算机,选择要查找的患者,然后在屏幕上就显示出该患者的具体位置,如果需要还可以查询患者在近一段时间内都经过了哪些地方。

  3.1 硬件系统设计

  目前,各个医院基本上都已经建立了HIS系统,并且布置了遍及医院的网络,本文设计的方案利用了医院现有的HIS系统和网络,并在此基础上完成对患者、医疗设备及药品的管理,系统由硬件及软件两部分组成。系统硬件由RFID标签、RFID天线及阅读器、RFID系统服务器、终端及网络设备组成,系统的各个组成部分通过网络构成一个整体。

  3.1.1 RFID标签

  所有在院的医护人员都配发一个RFID标签,患者人院时,由住院处给患者发放RFID标签;公用医疗设备及重要药品在购人后在安装RFID标签后才能使用。每个标签标识一个不同的管理对象。当标签进入工作区后,接收到特定的电磁波,产生感应电流,然后标签被激活,并向阅读器发送出自身编码等信息。

  3.1.2 RFID天线及阅读器 

  天线用于实现标签与阅读器之间的通信,标签被激活后向阅读器发送信号,然后阅读器接收到来自标签的载波信号,对接收的信号进行解调和解码后送至计算机进行处理。当标签携带者通过或接近任何一个阅读器时,阅读器即会感应到信号,同时立即上传到RFID服务器上,并记录具体信息,如标签携带者的ID、位置、具体时间等。

  3.1.3 终端PC或者PDA等

  用于显示对标签携带者实时监控的结果,提供查询、统计功能。

  3.1.4 RFID系统服务器

   接收各个读卡器发送过来的标签信息,对标签进行识别,解析接收到的数据,记录标签的位置信息,并判断标签是否在预定的区域内活动,是否需要报警等。

  3.1.5 网络

  包括交换机、路由器等网络设备,可与HIS系统共用。在处理RFID信息时,完成数据交换功能。

  3.2 软件系统设计

  软件是指运行于RFID服务器及各个终端的应用软件,用于实现对标签携带者跟踪定位,对其位置信息进行采集、分析、存储、查询,主要由标签维护、权限认证、实时监控与显示、数据查询、数据统计等功能模块组成。

  3.2.1 标签维护模块

  维护每个标签携带者的信息。现有的HIS系统中都有自己的患者ID生成方法,因此需要建立标签中的全球唯一编码与现有HIS系统中患者之间的关联。同时,在标签中设置一些基本信息,如患者ID、病名、血型、过敏史等,方便医护人员在给患者服药、注射、检查检验时确认患者身份。配合医护人员中手中的阅读器,还可以避免重复录入患者的基本信息,减少出错的可能性。根据对医院区域进行划分,设置标签携带者可以活动的范围。

  3.2.2 权限认证模块

  判断标签是否在预定的范围内活动,根据系统中预设的信息及规则进行判断,如患者或者医疗设备离开其允许活动的区域时,启动报警功能。

  3.2.3 实时监控与显示模块
 
  标签携带者的位置信息通过安装在医院各处的阅读器发送到RFID系统服务器后,再由监控端软件实时的获取标签的位置信息,并在地图上实时显示出来,便于院方工作人员掌握患者及设备的位置。如果标签携带者超出了设置的活动范围,给医护人员发出警告信息,请求医护人员处理。

  3.2.4 数据查询模块
 
  根据输入的条件进行复合查询,如查询某个患者或者设备的位置,患者的活动轨迹,某个区域内所有患者的情况等。

  3.2.5 数据统计模块

   根据记录在数据库中各标签的位置信息,统计医护人员的考勤情况,医疗设备的使用情况等,并按照指定的格式生成报表。

  3.3 应注意的问题 

  在实施中需要注意阅读器及天线的分布问题,阅读器的工作范围是lO米左右,天线的工作范围是几十米,因此合理的设置天线和阅读器的分布,布置的密了成本高,疏了可能达不到设计的要求。从成本和实用性的角度考虑,应该重点对医院各个区域的出入口及交界进行覆盖。

  另外还应该结合固定阅读器和移动阅读器,在区域人121,比如说病房楼人121、楼层人121处及病区人口等地方使用固定阅读器;在病房内,护士可以使用手持的阅读器读取病房内患者的信息,对患者执行医嘱。

4 结论

  本文介绍的使用RFID的管理系统采用非接触式信息采集处理,实现对患者、医疗设备自动识别,方便对医院工作人员的考勤,从而实现目标的自动化管理,能从很大程度上提高医院的管理效率。并且系统经过简单的扩充,还可以实现门禁系统等功能,具有良好的扩充性。因此,RFID在医疗管理中有广阔的应用前景。
  (解放军总医院计算机室,A第二军医大学卫勤系卫生事业管理教研室 保鹏飞 汤明新 欧阳亚迪)