射频识别在医疗领域中的应用

2012-01-29魏建新蒲学梅刘胜林

中国医学装备 2012年6期

魏建新蒲学梅程鹏刘胜林

在大型医院中，面对种类繁多、数量庞大的医疗设备及耗材和药品，日益增多的患者和医护人员，以及全社会对医疗质量、医院工作效率和服务质量越来越高的要求，医院需要充分利用现代信息技术，优化医院的业务流程，提高工作效率和服务质量。无线射频识别(电子标签)(radio frequency identification, RFID)技术作为近年来兴起的一种安全可靠的自动识别技术，将对医疗领域产生重要影响。

1 RFID概述

近年来，随着电子技术、通信技术的发展，RFID已经应用到了物流、制造业、交通、海关等领域。在医疗管理领域，RFID技术也在逐步应用，从2004年开始，美国部分医院已经开展了以RFID为基础的医疗设备定位系统的研究，利用RFID进行药品跟踪识别也投入了应用[1]。在我国，部分医院也开展了RFID技术的应用，并取得初步成效，但还未广泛普及。

RFID可以进行接触或者非接触的识别，读写速度快，数据保密性好，使用寿命长，无需人工干预，可工作于各种恶劣环境。同时，RFID技术可识别高速运动物体并可同时识别多个标签，操作快捷方便[2]。

2 RFID系统的组成及设计方案

基本的RFID系统由标签(tag)、阅读器及后台数据库系统等组成。RFID利用射频信号通过空间耦合(交变磁场或电磁场)实现无接触信息传递并通过所传递的信息达到识别目标对象而获取相关数据[3]。阅读器通过发送一定频率的射频信号，当RFID标签进入阅读器产生的电磁场时，其天线产生感应电流，RFID标签天线中电流驱动标签中的电路工作，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其应用系统进行处理。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。基本组成如图1所示。

图1 RFID基本组成结构图

2.1 电子标签

根据实际应用中对外形、信息传输方式、信息存储容量、作用距离等参数的要求选用不同的标签。通常被动式的标签价格较主动式便宜，若需要实时定位则应使用主动式标签；有效作用距离越远，其价格越贵，标签和阅读器所需要的功率就越大，其电路的设计就越复杂，功耗也越大；对于普通患者可以使用类似信用卡外形的标签，而对于新生儿则应使用腕带标签，在医疗设备上则应使用可固定的标签[4]。

2.2 阅读器

阅读器作为标签与数据库系统信息交换的媒介，在不同的使用中发挥不同的功能。如读取类似信用卡外形的标签，阅读器可以与标签近距离接触，且只需要实现读取和写入信息的功能；在医疗设备的管理中，标签是固定在设备上无法移动，使用无线阅读器与数据库联网，并使用大功率的天线与标签进行较远距离通信，可以在不移动设备的情况下管理设备信息。同时，在阅读器上设置显示模块和输入模块，可以现场查看和修改设备信息，既可简化设备管理的工作流程，也可减少工作量[5]。

2.3 数据库系统

数据库所实现的功能主要有以下方面：①系统设置，包括添加或者删除用户以及不同用户的不同权限设置等；②数据存储及维护，如患者的个人信息、治疗的详细过程等信息，对于医疗设备则储存和维护其基本信息，也可以根据需要对数据进行整体分析或进行效益评估等；③数据通信，通过数据库发出指令可以修改标签信息，也可以接收标签或者阅读器信息进行储存[6]。

3 RFID技术在医院中的应用

RFID与一维条码、二维条码等标识相比，具有信息存储量大，写入读取信息方便等诸多优点，其应用于医院可以规范和简化医院的工作流程，并减少错误的发生。电子标签在医院中主要用于：①标识患者的个人信息、病案信息及治疗信息；③标识医疗设备、耗材、药品、血液制品以及废弃物的信息；③对患者进行实时定位等。

3.1 药品鉴别

药品的正确服用与否关系到患者的生命安全。对于医护人员来说，过期、假冒药品或者错误用药有可能造成非常严重的医疗事故，必须慎重对待。利用RFID技术可以防止给患者服用过期药或者假冒药等。在国外，RFID标签和打印条形码技术已被证明能在配送时快速辨识出伪造药品。美国的Purdue公司将RFID标签应用于100片装的Oxy Contin(R)药瓶上，以便于运输给该公司最大两家客户[7]。美国食品及药品管理局(FDA)通过一份政策指导告知制药公司和药商，附加电子标签到药品包装上将不会违反标签规则，从而为RFID 技术应用于保护美国麻醉药品供应安全开辟了道路[4]。

3.2 生物样品识别

在法国，一些研究机构使用RFID技术来表示储存在低温状态下的生物样品，并与条形码做实验对比，体现出了RFID的可靠性[8]。对于医学实验室高危险性或者珍贵材料，其使用必须遵循严格的规定，并且要有详细记录，利用RFID标签可以方便进行管理[9]。

3.3 医疗废弃物的跟踪监控

近年来，随着医疗卫生的发展，医疗废弃物逐年增多，由于医疗废弃物的特殊性而对环境所产生的危害极大。因此，对医疗废弃物的跟踪处理非常必要。在实际操作中，可以对医疗废弃物进行分类，并标记不同的RFID标签，对不同类别的废弃物进行不同处理，利用RFID标签跟踪处理过程，并将处理结果进行反馈[10]。

3.4 医疗设备管理及维护

医院大型医疗设备种类繁多，数量庞大，这些设备和仪器是医院固定资产的重要组成部分。仪器工作正常与否，对于临床治疗、诊断都会产生很大影响。将RFID应用于医疗设备的管理和维护，可以极大推动医疗设备的科学管理。将记录有设备各种详细信息的RFID标签固定在设备上，在进行资产清查时，只需将阅读器接近RFID标签确认该设备即可，简化了清查流程，给固定资产的管理带来很大的便利[11]。后台信息系统记录设备定期维护检测以及维修信息，维护人员进行巡检时在现场使用阅读器识别设备，手持显示器则通过无线可从数据库中获取该设备的维护记录，对设备的现场维护提供有力的支持。在电子标签的设计中应注意：①通过强力胶固定确保标签不易被取下；②标签不易被损坏；③应设置密码防止标签被复制[8]。

3.5 患者病案信息的管理

患者佩戴装有RFID标签的腕带，标签中包含患者的个人信息和病案信息记录等。护士通过阅读器可识别出患者身份，并通过无线模块从医院的数据库中获取患者的治疗记录，可以针对患者用药的时间、剂量、治疗方案及注意事项等加强指导。通过与实际药品对照，在降低出错率的同时也减轻了医护人员的工作强度。在对患者的护理中，护士可以在系统中记录患者的生理指标，护理情况、患者的反馈，甚至患者对医疗效果的评价等。通过RFID标签，可以记录患者从住院开始到出院全部过程中的治疗、护理、病情变化以及费用等方面详细信息[12]。

3.6 血液制品的管理

传统的血液管理使用条形码来表示血液的成分和相关信息。在血袋上使用RFID标签标示血液的详细信息，在输血之前将该标签与包含患者个人信息的RFID标签进行比对，以确认该血袋的信息和患者身份是惟一对应，从而确保血液正确的输给每一位患者[13]。同时，RFID还可以全程追踪记录血袋，从血液的采集到使用或者报废实现全程跟踪血液信息。既能对血液及输血的安全提供保障，也便于查找根源，一旦出现医疗纠纷，区分权责[4]。

3.7 婴儿鉴别及监护

新生儿由于特征相似而难以区分，如果不进行有效的标示往往会造成错误识别，有可能在护理中出现不适当的用药，甚至可能出现婴儿被误认的情况，给医院和家属带来巨大的影响。因此，在新生婴儿腿上使用带主动式RFID的腕带，RFID标签中通过阅读器与医院的监控系统相连接，对新生儿进行24 h的监控，一旦标签被取下或者异常移动，报警器就会提示报警。美国已经实现了应用于婴儿的实时定位RFID技术，并设计了婴儿与母亲的对应关系，防止了婴儿错抱[14]。国内也有医院进行了婴儿RFID腕带的实践[2]。

4 RFID系统的评价及展望

RFID技术可以给医院的管理带来巨大的便利，其应用可以持续改善医疗作业流程、医疗服务质量，同时保障患者的安全，减少错误诊断及用药，避免人为疏忽所造成无法弥补的伤害，从而提高医院信息化、智能化的管理水平[12]。然而，RFID标签价格比普通条码标签贵数十倍，这是阻碍其全面推广的因素之一；同时，该系统以医院信息化建设为基础，在信息化基础较差的医院，其作用不够突出。RFID的风险同样需要引起重视：①目前还未制定统一的RFID系统实施标准，不同厂商生产的产品可能互不兼容，不同医院之间也未建立信息共享平台，无法实现各个医院以及相关部门及供货商之间的无缝衔接；②RFID标签中的信息是非接触和无线的，容易被窃听、被读取，标签受到成本的限制而很难具备能够足以保证安全的能力，引发了人们对于隐私权的争议，应引入数据加密和医院内部闭环控制来增强RFID系统的安全性[15]。

随着医院管理的不断加强，对患者安全性、医疗质量、管理效率等方面的要求的不断提高，标签成本的逐步降低，RFID的推广与普及已经是一种必然的趋势[16]。

[1]游战清,李苏剑.无线射频识别技术(RFID)理论与应用[M].北京:电子工业出版社,2004.

[2]陈平.RFID技术在医院新生儿管理的运用[J].医疗卫生装备,2006,27(5):35-36.

[3]程之红,焦雅辉,徐渊洪,等.RFID技术在医疗安全管理中的应用前景[J].中国医院,2010,14(8):5-7.

[4]陶一文,王文俊.RFID技术在血液管理中的应用[J].医疗卫生装备,2011,32(2):90-91.

[5]陶玉芬.RFID技术应用展望[J].电脑应用技术,2007(1):5-8.

[6]张志彬.RFID技术在医疗行业中的应用研究[J].医疗装备,2007,20(1):3-5.

[7]连平,季玉峰,沈明呜,等.基于RFID+WLAN技术的医院处突物资可视管理系统设计[J].解放军医院管理杂志,2007,14(6):437-438.

[8]王虹.基于射频识别(RFID)的医嘱闭环执行系统[J].中国医院,2010(8):63-65.

[9]左娅佳,曹志章.RFID技术在医院管理领域的应用[J].中国医院管理,2005,25(9):42-43.

[10]孟新秀,邱力军.基于RFID的医疗设备信息管理系统的设计与实现[J].医疗卫生装备,2009,30(9):24-26.

[11]王晖,韩立新,杨东,等.射频识别技术(RFID)在医疗设备管理中的应用[J].中国医疗器械信息,2006,12(3):19-22.