周聞博

隨著醫(yī)院現(xiàn)代化建設的逐步開展，信息化給醫(yī)院帶來了越來越多的實惠與方便，一方面隨著信息化的開展方便了群眾的就醫(yī)，另一方面信息化的建設也大大的提高了醫(yī)院的管理水平和醫(yī)療服務水平。

醫(yī)療設備是醫(yī)院資產(chǎn)構成的重要組成部分，是完成各科室正常醫(yī)療診治的重要保障。加強醫(yī)療設備管理，發(fā)揮醫(yī)療設備的最大效益，防止醫(yī)療設備的流失和閑置，受到了各醫(yī)院的廣泛重視。醫(yī)療設備管理在一定程度上反映了醫(yī)院的管理水平，也是醫(yī)院信息化發(fā)展的一個重要因素。確保醫(yī)院醫(yī)療設備的完整、保值、增值，正確核算資產(chǎn)的數(shù)量及價值，明確經(jīng)濟責任，監(jiān)督并促進醫(yī)療設備的妥善保管和合理使用，不斷提高醫(yī)療設備利用率和完好率，充分發(fā)揮醫(yī)療設備效能，是醫(yī)療設備管理工作的核心目標。

針對醫(yī)院醫(yī)療設備管理，選擇先進的自動識別技術一射頻識別(radio frequency identification,RFID)技術作為技術手段，基于RFID技術的醫(yī)療設備管理系統(tǒng)在醫(yī)療設備管理的成功應用，將改變長期以來對設備信息難于管理的局面，同時將提高我國醫(yī)療事業(yè)的自動化程度。目前，RFID在醫(yī)療設備管理中的應用正在逐漸興起，尤其在歐美發(fā)達國家，越來越多的醫(yī)院將RFID技術引入醫(yī)療設備日常管理中，用來解決由于醫(yī)院固定資產(chǎn)價值高、使用周期長和管理不到位所造成的實物與財務賬目不符、折舊計算繁瑣、醫(yī)療器械的重復購置及使用率不高等問題，運用RFID無線射頻識別和信息采集技術，高效地實現(xiàn)固定資產(chǎn)的信息化管理，準確的查詢功能，獨特的權限管理理念，使醫(yī)院各級管理者隨時了解醫(yī)院所有固定資產(chǎn)的全面信息。

1 硬件基礎

1.1 RFID概述

RFID是一種利用射頻通信實現(xiàn)的非接觸式自動識別技術，它兼容并超越條形碼識別技術，通過射頻信號自動識別目標對象并獲取相關數(shù)據(jù)，識別工作無須人工干預，可工作于各種惡劣環(huán)境，操作快捷方便，現(xiàn)在已廣泛運用于制造、物流、公共安全、零售、醫(yī)療、資產(chǎn)管理等行業(yè)。RFID標簽具有體積小、容量大、壽命長、可重復使用等特點，可支持快速讀寫、非可視識別、移動識別、多目標識別、定位及長期跟蹤管理。RFID技術與互聯(lián)網(wǎng)、通訊等技術相結合，可實現(xiàn)大范圍內物品跟蹤與信息共享。RFID技術應用于醫(yī)療設備管理，可大幅提高管理與運作效率，降低成本，在醫(yī)院醫(yī)療設備管理領域具有深入和廣泛的應用前景[1-4]。

RFID與條形碼兩者概念相似，目的都是快速準確地確認追蹤目標物體，但二者有如下主要區(qū)別[5]：

⑴閱讀距離與速度：手持式二維條碼掃描槍的閱讀距離最大到1 m，而RFID手持設備的閱讀距離根據(jù)不同頻率的RFID標簽而決定，典型距離為3.10 m。條形碼和RFID標簽的閱讀速度可以滿足手工作業(yè)的需求。在使用固定式閱讀器閱讀時，數(shù)個射頻標簽在閱讀范圍內可一次性識別，且射頻識別的距離比條形碼遠許多。

⑵條形碼是“可視技術”，掃描儀在人為的指導下工作，只能接收其視野范圍內的條形碼。相比之下，RFID不要求看見目標，只要在接受器的作用范圍內就可以被讀取，不需要光源，甚至可以透過外部材料讀取數(shù)據(jù)。

⑶條形碼所能承載的數(shù)據(jù)量極小，一般只能存儲一個起唯一標識作用的編碼；而射頻標簽的芯片容量較大，可存儲該設備的詳細信息，如設備名稱、產(chǎn)地、品牌、購置日期及維修記錄等與該設備相關的信息。

⑷條形碼一般印刷在塑料膠條上，容易磨損、污染，一段時間以后條碼不清晰就會造成識別困難；射頻標簽使用壽命長，對表面污染不敏感，能在惡劣環(huán)境下工作。

⑸條形碼的粘貼受設備表面形狀、材質的限制，而射頻標簽能夠輕易嵌入或附著在不同形狀、類型的產(chǎn)品上。

⑹條形碼一旦打印出來不能改寫；射頻標簽的內容可做動態(tài)改變，可以寫入及存取數(shù)據(jù)，寫入時間比打印條形碼所用時間更少。

⑺條形碼有公開的編寫標準，安全性低；而標準射頻標簽的數(shù)據(jù)存取有密碼保護，安全性更高。

⑻條形碼均是無源標識，而射頻標簽分有源和無源兩種，有源射頻標簽可以對RFID標簽所附著的物體進行追蹤定位。

由于醫(yī)療設備具有價值昂貴、科技含量高、相關信息量較大、形狀材質多樣、安裝放置條件復雜等特點，基于RFID的醫(yī)療設備管理系統(tǒng)比基于條形碼或數(shù)字碼的系統(tǒng)更具優(yōu)勢和潛力。

1.2 RFID系統(tǒng)構成

RFID是一種簡單的無線系統(tǒng)，只有兩個基本器件，該系統(tǒng)用于控制、檢測和跟蹤物體。系統(tǒng)由一個詢問器(或閱讀器)和很多應答器(或標簽)組成，如圖1所示。

圖1 RFID硬件結構圖

⑴標簽：由耦合元件及芯片組成，每個標簽具有唯一的電子編碼，附著在物體上標識目標對象；

⑵閱讀器：讀取(有時還可以寫入)標簽信息的設備，可設計為手持式或固定式；

⑶天線：在標簽和讀取器間傳遞射頻信號。

1.3 RFID的基本原理

RFID技術的基本工作原理：當標簽進入磁場后，接收解讀器發(fā)出的射頻信號，憑借感應電流所獲得的能量發(fā)送出存儲在芯片中的產(chǎn)品信息(Passive Tag，無源標簽或被動標簽)，或者主動發(fā)送某一頻率的信號(Active Tag，有源標簽或主動標簽)；解讀器讀取信息并解碼后，送至中央信息系統(tǒng)進行有關數(shù)據(jù)處理。

一套完整的RFID系統(tǒng)是由閱讀器(Reader)、電子標簽(TAG)也是所謂的應答器(Transponder)及應用軟件系統(tǒng)3個部份所組成。其工作原理是Reader發(fā)射一特定頻率的無線電波能量給Transponder,用以驅動Transponder電路將內部的數(shù)據(jù)送出，此時 Reader便依序接收解讀數(shù)據(jù),送給應用程序做相應的處理,如圖2所示。

圖2 RFID系統(tǒng)工作原理

以RFID標簽閱讀器及電子標簽之間的通訊及能量感應方式來看大致上可以分成，感應耦合(Inductive Coupling)及后向散射耦合(Backscatter Coupling)兩種，一般低頻的RFID大都采用第一種式，而較高頻大多采用第二種方式。

閱讀器根據(jù)使用的結構和技術不同可以是讀或讀/寫裝置，是RFID系統(tǒng)信息控制和處理中心。閱讀器通常由耦合模塊、收發(fā)模塊、控制模塊和接口單元組成。閱讀器和應答器之間一般采用半雙工通信方式進行信息交換，閱讀器通過耦合給無源應答器提供能量和時序。在實際應用中可進一步通過Ethernet或WLAN等實現(xiàn)對物體識別信息的采集、處理及遠程傳送等管理功能。應答器是RFID系統(tǒng)的信息載體，目前應答器大多是由耦合原件(線圈、微帶天線等)和微芯片組成無源單元[6-8]如圖3所示)。

圖3 RFID 卡片閱讀器

1.4 RFID的類別

1.4.1 無源RFID

無源RFID技術的應用主要集中于患者腕帶管理、醫(yī)療器械管理、醫(yī)療垃圾管理以及危險藥品追溯管理等領域，頻段根據(jù)識讀距離不同，可采用13.56 MHz或915 MHz，各有優(yōu)勢。無源RFID標簽可封裝成多種形式[9]：

⑴Label—剝離底紙直接粘貼于紙質包裝箱上。適用于物流、供應鏈管理等(如圖4所示)。

圖4 Label(貼紙型)RFID標簽

⑵標準卡—PVC層壓的標準卡，持在手中或掛于胸前。主要應用于人員管理等。

⑶金屬標簽—可直接粘貼于帶金屬外殼的設備上。主要適用于機箱等資產(chǎn)管理領域。

⑷其他特殊封裝方式，如：耐高溫可清洗標簽—主要應用于中心供應室對蒸汽滅菌或清洗消毒的器械等進行全程追蹤管理，最高可工作溫度＞140 ℃(如圖5所示)。

圖5 耐高溫可清洗標簽

1.4.2 有源RFID

有源RFID具備通訊距離遠、主動性識讀、防沖撞能力強等優(yōu)點，醫(yī)院將有源RFID技術廣泛應用于老人看護、新生嬰兒管理、醫(yī)護人員定位及貴重醫(yī)療器材管理等領域，幫助醫(yī)院大大改善了管理和提高醫(yī)療服務質量(如圖6所示)。

圖6 有源RFID裝置

2 軟件設計

目前，很多醫(yī)院使用的醫(yī)療設備管理系統(tǒng)，只是一個基于條形碼或數(shù)字碼的資產(chǎn)出入庫管理軟件，包括簡單的報表、查詢功能，個別軟件公司也開發(fā)了簡單的設備購置、維修、報廢等模塊。通過實踐發(fā)現(xiàn)，這類軟件與現(xiàn)行的醫(yī)療設備管理制度及流程并不匹配，無法真正使用這些管理模塊，最終使整套軟件成為一個簡單的數(shù)據(jù)庫。

本項目的主要目的是根據(jù)我院醫(yī)學工程處各項工作的具體制度、流程，以醫(yī)療設備從計劃購置到報廢的整個生命周期為核心，定制編寫出完全符合我院實際情況的、基于RFID的醫(yī)療設備管理系統(tǒng)[10-13]。

⑴數(shù)據(jù)庫設計，表結構和關系如圖7所示。

⑵本軟件采用模塊化設計，主要模塊架構見表1。

3 項目實施

3.1 實施步驟

3.1.1 數(shù)據(jù)采集整理

由于原有數(shù)據(jù)庫字段及信息量較少，不能滿足信息化管理的需求，需要若干名工程師分組到各臨床科室普查設備信息，例如拍攝設備照片、統(tǒng)計維修記錄、檢查運行狀態(tài)、查看耗材信息、記錄設備銘牌信息(SN、額定電壓、功率等)、核實廠家聯(lián)系方式、詢問收費標準及使用頻率、編制RFID編號等等，作為實現(xiàn)RFID標簽管理的數(shù)據(jù)庫基礎。

3.1.2 軟件編寫

由醫(yī)院設備管理人員、信息中心技術人員和專業(yè)軟件公司根據(jù)醫(yī)院醫(yī)療設備管理工作的實際需求編寫軟件(見本文第2節(jié)：軟件設計)。

3.1.3 硬件實施

⑴為全院醫(yī)療設備貼上寫入相關信息(如：RFID編號、設備名稱、購置時間、設備原值、廠家信息等)的RFID標簽，可根據(jù)設備實際情況使用普通Label標簽、金屬標簽、耐高溫標簽、有源標簽等。

圖7 醫(yī)療設備信息表結構和關系

表1 主要模塊架構

⑵為醫(yī)院醫(yī)療設備管理科室的驗收、維修、資產(chǎn)清查等工作的相關人員配備手持式RFID標簽閱讀器，其數(shù)量由醫(yī)院實際情況確定。

⑶專業(yè)的RFID資產(chǎn)管理系統(tǒng)服務器，全院可通過局域網(wǎng)訪問該服務器，按各自的權限瀏覽或改寫數(shù)據(jù)庫。

⑷醫(yī)療設備管理終端若干，包括計算機、打印機、RFID 標簽閱讀器等。

⑸院內局域網(wǎng)(帶防火墻)的布設及維護。

硬件整體實施方案如圖8所示[14]。

圖8 RFID醫(yī)療設備管理系統(tǒng)的硬件及網(wǎng)絡拓撲

3.2 成本說明

(1)硬件成本：包括購置服務器、電腦、RFID 標簽閱讀器、RFID標簽、數(shù)碼相機及移動硬盤等。

(2)軟件成本：軟件編寫、調試及維護費用。

(3)人力成本：項目實施全過程中所需人力的勞務補貼。

3.3 效益分析

基于RFID的醫(yī)院醫(yī)療設備管理系統(tǒng)的應用能夠帶來管理和經(jīng)濟效益[15]。

3.3.1 管理效益

資產(chǎn)管理統(tǒng)一、有效、便捷，賬面與實際資產(chǎn)匹配。固定資產(chǎn)清產(chǎn)核資工作可視化、精準化、實時化、快捷高效、節(jié)省大量人、財、物力、降低管理成本。有效的配置資產(chǎn)資源，為資產(chǎn)投資決策提供數(shù)據(jù)支持，規(guī)范了資產(chǎn)管理方式，優(yōu)化了固定資產(chǎn)管理流程，提高了管理水平。

3.3.2 經(jīng)濟效益

通過合理的管理能確保固定資產(chǎn)的完整、保值、增值；準確進行運營成本核算，避免資產(chǎn)的重復投資及不合理使用；發(fā)揮固定資產(chǎn)的最大效益，防止固定資產(chǎn)的流失和閑置；監(jiān)督并促進固定資產(chǎn)的妥善保管和合理使用，不斷提高設備利用率和完好率，充分發(fā)揮固定資產(chǎn)的效能。

4 結語

基于RFID的醫(yī)院醫(yī)療設備管理系統(tǒng)的開發(fā)和應用目前在我國仍處于探索階段，盡管RFID應用于醫(yī)療設備管理有著不可估量的前景，但還面臨著一些問題，如實施成本問題、設備普查過程中信息同步更新問題、RFID 設備對某些醫(yī)療器械產(chǎn)生影響的問題等，仍有待于在今后的研究和實踐中尋找解決的方法。

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