基于無線射頻辨識系統(tǒng)醫(yī)院患兒管理系統(tǒng)的設(shè)計及應(yīng)用*

史森中 童 飛 黃 昊 姬曉波 劉 洋 戴黎陽

基于無線射頻辨識系統(tǒng)醫(yī)院患兒管理系統(tǒng)的設(shè)計及應(yīng)用*

史森中①童 飛②*黃 昊①姬曉波①劉 洋①戴黎陽①

目的：通過無線射頻識別(RFID)系統(tǒng)信息技術(shù)手段，結(jié)合數(shù)字視頻技術(shù)及實時無線傳輸技術(shù)等，建立科學(xué)的RFID醫(yī)院患兒管理體系。方法：設(shè)計患兒及母親佩戴RFID腕帶，進(jìn)行配對設(shè)置；在醫(yī)院活動空間及過道走廊內(nèi)布置安裝長距離讀卡器，用于采集患兒的信息，并自動上傳至應(yīng)用軟件管理系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理；患兒所在房間內(nèi)安裝定位器，用于識別其活動范圍。結(jié)果：該系統(tǒng)避免了患兒標(biāo)本在采集和結(jié)果匹配過程中的失誤、重復(fù)或遺漏，提高了醫(yī)務(wù)人員的工作效率；能夠為患兒提供良好的醫(yī)療服務(wù)保障，降低醫(yī)療失誤率，提高了醫(yī)院診療質(zhì)量。結(jié)論：RFID患兒管理系統(tǒng)的應(yīng)用可滿足患兒家屬的探視需求，為維護(hù)醫(yī)院的工作秩序和患兒的安全防護(hù)需求提供了便利，同時可提高醫(yī)護(hù)人員的工作效率，促進(jìn)醫(yī)院管理向精細(xì)化方向發(fā)展。

無線射頻識別系統(tǒng)；醫(yī)院；患兒管理；信息管理

[First-author’s address]Department of Information, Daping Hospital, Research Institute of Surgery, Third Military Medical University, Chongqing 400042, China.

目前，我國每年需要診療的患兒數(shù)量龐大，僅某兒童醫(yī)院每年診療患兒人數(shù)已超過200余萬人次[1]。但多年來，許多醫(yī)院在患兒管理方面，尤其是新生患兒的管理方法陳舊、簡單粗獷，因此亟待采取先進(jìn)的信息技術(shù)手段，提高管理品質(zhì)，提升患者滿意度。

隨著醫(yī)學(xué)科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，無線射頻識別(radio frequency identification，RFID)技術(shù)已成功應(yīng)用于各個領(lǐng)域，而在醫(yī)療行業(yè)的應(yīng)用其優(yōu)勢逐漸顯現(xiàn)。醫(yī)療行業(yè)信息化的實現(xiàn)，以及件軟、硬件產(chǎn)品的不斷推出，為提高醫(yī)院的現(xiàn)代化管理提供了方便[2]。本研究設(shè)計研發(fā)的無線射頻識別患兒管理系統(tǒng)，在第三軍醫(yī)大學(xué)大坪醫(yī)院運行中實現(xiàn)了醫(yī)院的安全防護(hù)，并在診療管理中發(fā)揮了重要作用。

1 醫(yī)院患兒管理現(xiàn)狀

1.1 半封閉及全封閉管理弊端

(1)半封閉管理。在醫(yī)院新生患兒的管理中，對于病情不嚴(yán)重的患兒，通常由專業(yè)護(hù)士將患兒抱至探視室內(nèi)，讓家長探視。對于病情嚴(yán)重?zé)o法抱出的患兒，在醫(yī)院同意的情況下，家長需要穿戴專業(yè)的防塵服，戴口罩、帽子及腳套等，再進(jìn)入病房進(jìn)行探視，由此給醫(yī)生和護(hù)士的工作帶來許多不便，探視效率低下[3]。

(2)全封閉管理。醫(yī)院每日有許多新生兒出生，由于其抵抗力差和身體脆弱容易感染疾病，因此許多新生患兒住院治療均會采用全封閉環(huán)境，以減少細(xì)菌及病毒的感染。新生患兒住院后的身份識別、醫(yī)院對患兒的治療管理存在著諸多不便，這種管理模式造成家長探視困難，尤其是家長心情急躁時容易引起秩序混亂，影響家屬整體滿意程度[4]。

1.2 事故風(fēng)險隱患與醫(yī)患溝通不暢

(1)在患兒標(biāo)識中采用一次性的各色腕帶，同時需要寫上該患兒的床位號與姓名，但由于新生患兒洗澡時腕帶字跡容易模糊不清甚至被洗掉，容易導(dǎo)致出現(xiàn)抱錯或與床位搞混等事故發(fā)生。有的醫(yī)院將寫有對應(yīng)姓名的膠布貼在新生患兒額頭，而這些標(biāo)識往往不易防水，容易脫落，還可以人為解開容易出現(xiàn)差錯，不能準(zhǔn)確、及時的將新生患兒與家長身份相關(guān)聯(lián)，增加了惡意和無意調(diào)換新生患兒的機(jī)會[5]。因此，保證標(biāo)識的唯一性和正確性在新生患兒質(zhì)量管理中尤為重要。

(2)由于家屬探視時無法與醫(yī)生實時一對一交流患兒病情，尤其在集中探視的時間秩序混亂。而新生患兒無法主動向醫(yī)生表達(dá)病情，與醫(yī)護(hù)之間難以及時進(jìn)行相互的溝通，只能靠監(jiān)護(hù)人的陳述，可靠性相對較差[6]。因此，患兒家屬與醫(yī)生的及時溝通是減少醫(yī)療差錯的重要保障。

2 醫(yī)院患兒管理系統(tǒng)設(shè)計

2.1 RFID的關(guān)鍵技術(shù)

RFID為一種非接觸式自動識別技術(shù)，是近年來的新興產(chǎn)業(yè)技術(shù)[7]。RFID技術(shù)是利用讀取器發(fā)送無線電波至電子標(biāo)簽，以進(jìn)行無線信息辨識及萃取工作。應(yīng)用系統(tǒng)欲對物件進(jìn)行辨識時主電腦通過無線方式控制讀取器發(fā)送無線電波能量，電子標(biāo)簽感應(yīng)到此能量時其內(nèi)含的變頻機(jī)制會將此能量轉(zhuǎn)成電源，并以內(nèi)建之無線電波傳回系列識別資料給讀取機(jī)，最后傳回主電腦內(nèi)，以進(jìn)行物件的辨識與管理等工作。

2.2 RFID的構(gòu)成及技術(shù)優(yōu)勢

(1)RFID的構(gòu)成。RFID系統(tǒng)的基本組件可分為存放資料的電子標(biāo)簽、讀取標(biāo)簽中資料的讀取器、協(xié)助進(jìn)行信號傳遞至天線、以及整合RFID資料至主電腦應(yīng)用系統(tǒng)。

(2)RFID的技術(shù)優(yōu)勢。RFID與其他無線識別設(shè)備如IC卡、條碼識別等相比較，其具有不易磨損、存儲數(shù)據(jù)量大且數(shù)據(jù)可隨時擦寫更改等優(yōu)勢[8]。RFID的關(guān)鍵設(shè)備不必暴露在外，可起到防水抗污染作用，避免了人為破壞以及靜電損壞。同時，RFID能夠有效識別遠(yuǎn)距離高速運動物體，并可同時識別多個射頻卡，操作快捷方便。RFID標(biāo)簽最大的優(yōu)點在于非接觸式，因此完成識別工作時無須人工干預(yù)，適于實現(xiàn)自動化且不易損壞。

2.3 設(shè)計方案

設(shè)計便于新生患兒和母親佩戴的兩種不同的RFID腕帶，其不同點在于患兒腕帶內(nèi)含有源短距離RFID標(biāo)簽，而母親腕帶是有源長距離RFID標(biāo)簽，但均具備防水、防潮、防拆卸及定位功能，且非正常拆卸時終端監(jiān)控系統(tǒng)可發(fā)出報警信息。RFID腕帶設(shè)計方案：①將配套的母嬰腕帶設(shè)計為形狀及花色一致，以便在外觀上區(qū)別不同母親和患兒的腕帶；②患兒及母親的近距離檢查使用手持讀卡器直觀的識別配套；③在腕帶數(shù)量上根據(jù)母親、患兒房間數(shù)及床位數(shù)制作若干套，每個房間可以設(shè)置多套，再設(shè)置額外臨時配套卡，以滿足房間不夠而臨時安排的情況。

2.4 使用方法

系統(tǒng)使用之前，將患兒及母親配套使用的腕帶均設(shè)置好配對關(guān)系；在活動空間內(nèi)布置讀卡器用于采集患兒的信息。患兒所在的房間安裝定位器，距離調(diào)為3～8 m，過道走廊安裝遠(yuǎn)距離讀卡器，距離為20 m。當(dāng)每個患兒經(jīng)過安裝有定位器區(qū)域時，定位器發(fā)射出的信號激活患兒佩戴的腕帶，腕帶發(fā)射出帶有患兒信息和定位點信息的電磁波，讀寫器讀取這些信息并自動上傳至應(yīng)用軟件管理系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理。在重要外圍通道處，設(shè)計為只有授權(quán)人員才可出入的方式，最大限度的杜絕無關(guān)人員隨便進(jìn)出。系統(tǒng)在患兒醫(yī)療管理中的基本流程如圖1所示。

圖1 RFID患兒管理系統(tǒng)基本流程圖

2.5 基本結(jié)構(gòu)

整個系統(tǒng)的應(yīng)用采用了RFID信息技術(shù)手段、結(jié)合數(shù)字視頻技術(shù)及實時無線傳輸技術(shù)等，RFID醫(yī)院患兒管理系統(tǒng)由5個子系統(tǒng)組成：其中包括患兒管理子系統(tǒng)、探視排隊管理子系統(tǒng)、無線視頻攝錄像子系統(tǒng)、RFID患兒標(biāo)識子系統(tǒng)和患兒安全防盜子系統(tǒng)。如圖2所示。

圖2 RFID患兒管理系統(tǒng)示意圖

3 醫(yī)院患兒管理系統(tǒng)應(yīng)用效果

3.1 緩解醫(yī)院患兒流量壓力

由于患兒集中就診于各大醫(yī)院，造成其醫(yī)院每日的就診流量較大，患兒逗留在醫(yī)院的大部分時間都浪費在候診及入院手續(xù)的辦理過程中。此過程的平均耗時為44 min，占總就診及入院辦理時間的50%，甚至更多[9]。采用RFID系統(tǒng)恰恰可以避免上述情況，醫(yī)護(hù)人員或家屬可以方便的將統(tǒng)一制作好的RFID腕帶佩戴在患兒手腕上，當(dāng)需要對其進(jìn)行診療時，醫(yī)護(hù)人員只需將RFID配套的讀卡器隨身攜帶、腕帶中的信息將瞬間被讀卡器提起，自動上傳至醫(yī)護(hù)人員的工作電腦中，并與預(yù)裝有醫(yī)院醫(yī)療信息系統(tǒng)(hospital information system，HIS)相聯(lián)，前期通過相應(yīng)的配置和軟硬件設(shè)置，可自動完成患兒入院信息的登記工作以及病歷獲取工作，整個過程的平均耗時為15 min，減少患兒及家屬2/3的等候時間，實現(xiàn)入院記錄工作的準(zhǔn)確和高效，極大緩解了門診較大的流量壓力。

3.2 提高醫(yī)院診療質(zhì)量

(1)醫(yī)務(wù)人員與患兒及其親屬的交流極為重要，及時得到患兒的準(zhǔn)確病情信息可避免醫(yī)療差錯和醫(yī)療事故的發(fā)生，尤其是最常見的藥物發(fā)放時間錯誤(43%的事故)和未標(biāo)明劑量(30%的事故)兩種醫(yī)療事故[10]。RFID技術(shù)與醫(yī)院的HIS系統(tǒng)相互的連接運用即可確保患兒的基本信息、臨床診療信息的唯一性和可靠性，有效降低醫(yī)療差錯和事故。

(2)通過使用RFID技術(shù)設(shè)計的患者標(biāo)識腕帶，將標(biāo)有患兒重要資料的信息存儲到腕帶里，腕帶系在患兒手腕上進(jìn)行24 h貼身標(biāo)識，能夠有效保證隨時對患兒進(jìn)行快速準(zhǔn)確的識別；系統(tǒng)通過與現(xiàn)有電子病歷的相互整合，再由RFID讀寫器，對患兒腕帶標(biāo)簽進(jìn)行快速準(zhǔn)確的識別，有效識別距離遠(yuǎn)，通過2.4 G的無線網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行傳輸，具有強大的抗干擾無線數(shù)據(jù)通信能力，可以迅速得到患兒此時應(yīng)處理的診療信息[11]。

(3)采用RFID系統(tǒng)并配備特制的患兒標(biāo)識腕帶，能夠防止腕帶被調(diào)換或摘除，確保標(biāo)識對象的唯一性及正確性。因此，可以節(jié)省護(hù)理人員的工作時間，并利用手中的ipad提取患兒應(yīng)做的護(hù)理治療信息，自動搜索患兒需要執(zhí)行的醫(yī)囑，護(hù)士執(zhí)行完畢的醫(yī)囑返回至HIS，使用ipad下載好醫(yī)囑信息，執(zhí)行醫(yī)囑后返回更新醫(yī)囑信息，整個過程可提高醫(yī)護(hù)人員的工作效率。

3.3 增強患兒安全防護(hù)

新生患兒的安全倍受醫(yī)院重視和關(guān)注，由于新生患兒面部特征不易于辨別，患兒且無溝通能力，如不采取辨別措施可能會發(fā)生錯誤識別[12]。因此，加強醫(yī)院新生兒的管理工作成為醫(yī)院工作的重點。醫(yī)院安裝的RFID讀寫器在整個患兒病區(qū)與RFID標(biāo)簽有效結(jié)合，在標(biāo)簽接近出口或電梯時讀寫器可觸發(fā)警報，為患兒佩戴RFID腕帶后安裝在醫(yī)院內(nèi)的讀寫器能夠捕獲患兒腕帶上的ID號，并通過電纜鏈接將這些信息傳輸?shù)椒?wù)器上。如果有人試圖取下這些腕帶，就會破壞鏈接，與此同時腕帶會立即向讀寫器發(fā)出警報，讀寫器會將得到的信息傳送到服務(wù)器上，從而通過ipad聯(lián)系到護(hù)士站的工作人員.

利用RFID技術(shù)對新生患兒及母親佩戴的RFID腕帶標(biāo)簽進(jìn)行關(guān)聯(lián)，在醫(yī)院工作人員和母親之間進(jìn)行患兒看護(hù)權(quán)臨時轉(zhuǎn)換時，雙方同時進(jìn)行檢查工作確保正確的母子配對。母子隨身佩戴標(biāo)識，而標(biāo)識不能夠調(diào)換或轉(zhuǎn)移，可對錯誤身份進(jìn)行識別，利用RFID定位系統(tǒng)確認(rèn)人員身份，管理出入人員，可防止惡意抱走患兒。患兒入院登記后，護(hù)士工作站基本信息進(jìn)入HIS，安排床位佩戴RFID進(jìn)入病房下達(dá)醫(yī)囑信息，抗干擾跟蹤方案能確?；純喊踩１O(jiān)控工作人員就可以查看計算機(jī)屏幕，確認(rèn)患兒所在的位置以及身份，最大限度滿足醫(yī)院日益復(fù)雜的安全形勢以及患兒安全防護(hù)需求。具體操作如圖3所示。

圖3 RFID患兒管理系統(tǒng)界面圖

3.4 方便患兒家屬探視

新生患兒病房作為重要的醫(yī)務(wù)場所禁止無關(guān)人員隨意出入，為了患兒住院后醫(yī)院便于管理，防止失蹤及被細(xì)菌、病毒交叉感染，其病房往往實行全封閉管理。為了使患兒與父母相見，建立RFID患兒管理系統(tǒng)同步身份識別與視頻探視功能，以解決醫(yī)院患兒病房全封閉管理下家長有序的探視。

入院時需辦理RFID探視卡，憑探視卡進(jìn)入探視區(qū)。等候探視的家長可在探視區(qū)內(nèi)設(shè)的設(shè)置RFID探視排隊讀寫器上刷卡，隨即家長的信息便自動排序，顯示在家長等候區(qū)的液晶顯示器上，方便家長查找核對目前的排隊位置。探視流程為：①通過識別RFID患兒腕帶或者床頭卡，可在探視視頻圖像上同步疊加嬰兒身份信息，可利用攝像機(jī)上配有的電子變焦功能，滿足對患兒任意部位進(jìn)行特寫的要求；②在患兒探視車上配置RFID手持讀寫器，通過識讀其身上的RFID患兒腕帶標(biāo)簽采集嬰兒的信息，探視車設(shè)計極具人性化，以醫(yī)生和護(hù)士使用靈活方便為前提；③探視車將一體化彩色攝像機(jī)采集到的患兒圖像，以無線方式傳輸?shù)皆O(shè)置在病房護(hù)士站的系統(tǒng)管理電腦的硬盤內(nèi)，從患兒RFID腕帶獲得的診療信息通過軟件控制將其疊加在患兒圖像上；④錄像硬盤在進(jìn)行實時記錄的同時，也將患兒圖像及診療信息傳輸?shù)郊议L探視區(qū)的大屏幕液晶電視機(jī)上，家長能準(zhǔn)確、清晰、真實以及實時地觀看到患兒的圖像和信息；⑤系統(tǒng)可對患兒進(jìn)行24 h不間斷錄像，且圖像清晰，錄像內(nèi)容可實時顯示和刻錄。

系統(tǒng)配置有無線對講功能，用于醫(yī)護(hù)人員之間的交流，探視室值班護(hù)士可根據(jù)探視室外液晶顯示器的排隊結(jié)果，直接用無線對講機(jī)通知當(dāng)前患兒探視完畢及下一位被探視患兒的床位號，病區(qū)內(nèi)護(hù)士隨即將探視車推向下個被探視患兒，讀取患兒標(biāo)簽，確定該患兒開始探視。

4 系統(tǒng)實施需關(guān)注的問題

(1)有效距離。RFID患兒管理系統(tǒng)是一種新興的技術(shù)，目前仍處于試點應(yīng)用與評估階段，由于RFID系統(tǒng)的識讀距離有限，最遠(yuǎn)穩(wěn)定讀取距離只有1～1.5 m，因此目前若在醫(yī)院大規(guī)模、廣泛地應(yīng)用還存在局限性[7]。

(2)成本因素。RFID因受系統(tǒng)前期經(jīng)費投入的成本限制，大范圍應(yīng)用于各醫(yī)療機(jī)構(gòu)尚存在一定難度，通過多方面的優(yōu)化和控制成本非常必要：①RFID腕帶本身具備擦寫功能，可以反復(fù)地錄入和修改存儲的信息，故每一張RFID腕帶都可反復(fù)被使用，以正確模式和方法應(yīng)用RFID，將能很好地緩解成本壓力[13]；②RFID腕帶以及相關(guān)輔助設(shè)備的平均使用壽命長，因此耗材方面不必花費過多經(jīng)費，后續(xù)的人力成本相對能夠得到控制[14]。故在計算成本問題時，不能局限于當(dāng)前，需要綜合分析和計算，用發(fā)展的目光看待RFID系統(tǒng)的應(yīng)用。

5 結(jié)語

RFID醫(yī)院患兒管理系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)患兒及家屬的出入院管理，可實現(xiàn)對患兒的檢驗管理、信息查詢、HIS接口及系統(tǒng)管理等功能；實現(xiàn)RFID刷卡排隊管理及視頻探視聯(lián)動控制等功能；實現(xiàn)RFID無線視頻傳輸、攝錄播控制、無線網(wǎng)絡(luò)管理以及電子病歷顯示等功能；實現(xiàn)患兒標(biāo)識、防盜報警、視頻監(jiān)控及信息記錄查詢等功能。RFID系統(tǒng)有效地解決了在醫(yī)院病房全封閉式管理的要求與提供給患兒家屬人性化探視之間的矛盾，從而即保證了患兒家屬的探視需求，也很好的維護(hù)了醫(yī)院的工作秩序[15]。然而，RFID技術(shù)在醫(yī)院的應(yīng)用尚屬起步階段，需要信息工作者和醫(yī)護(hù)人員共同發(fā)揚創(chuàng)新精神，將醫(yī)療衛(wèi)生信息化推向一個嶄新的新高度。隨著信息技術(shù)的不斷發(fā)展，RFID用戶量不斷增加，其成本會如同其他電子產(chǎn)品一樣降低，將會被廣大醫(yī)療機(jī)構(gòu)所接納。

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Design and application of hospital management system based on wireless radio frequency identification/

SHI Sen-zhong, TONG Fei, HUANG Hao, et al//China Medical Equipment,2017,14(2):86-90.

Objective:Through wireless radio frequency identification (RFID) technology combined with digital video technology and real-time wireless transmission technology, to establish scientific RFID hospital child patient management system.Methods:Designed RFID wristbands for children and their mothers (one-to-one matched between child and mother); installed long distance card readers in activity space and corridors for gathering children’s information, and the information would be automatically uploaded to the application software management system for data processing; installed positioning devices in children wards for identification their activities range.Results:The system avoided the mistakes, repetition or omission at the samples collection and results matched stage, reduced the error rate and provided a good medical diagnosis and treatment service.Conclusion:RFID management system could facilitate family visits, maintenance of the hospital's working order and child safety. At the same time, it could improve the working efficiency, and further promote refined management of hospital.

Radio frequency identification; Hospital; Child patient management; Information management

1672-8270(2017)02-0086-05

R197.324

A

10.3969/J.ISSN.1672-8270.2017.02.026

2016-06-15

重慶市基礎(chǔ)與前沿研究計劃(CSTC2013JCYJA40059)“移動終端惡意軟件檢測機(jī)制研究”

①第三軍醫(yī)大學(xué)大坪醫(yī)院野戰(zhàn)外科研究所信息科 重慶 400042

②第三軍醫(yī)大學(xué)大坪醫(yī)院野戰(zhàn)外科研究所政治部 重慶 400042

*通訊作者：139962365@qq.com

史森中,男,(1984- ),本科學(xué)歷，工程師。第三軍醫(yī)大學(xué)大坪醫(yī)院野戰(zhàn)外科研究所信息科，從事醫(yī)療信息化應(yīng)用研究及效果評估工作。