手術器械無線射頻管理系統的設計及應用*

時 航曾 凡黃 昊姬曉波*史森中

手術器械無線射頻管理系統的設計及應用*

時 航①曾 凡①黃 昊①姬曉波①*史森中①

目的：通過在手術室手術器械消毒過程中應用無線射頻(RFID)技術，建立一個完整、靈活和實時的手術器械消毒流程管理系統。方法：以Windows系統為平臺，采用C/S和B/S相結合的結構，部署于關系型數據庫(SQL Server)基礎上，配合主動式RFID模塊、手持終端機、PC以及服務器的使用。結果：手術器械RFID管理系統的實施，健全了器械包檔案資料，為責任問究提供了準確的依據；準確記錄器械包消毒過程避免錯誤發放；嚴格限制了器械包的消毒有效期；保障了嚴酷環境下消毒管理工作的正常開展；為績效考核及事后追溯提供了有效的數據。結論：手術器械RFID管理系統的實施促進院方實現整個醫療器械管理流程數據透明化、可追蹤化及可視化管理，進一步推進醫院管理向精細化方向發展。

無線射頻；手術器械管理；系統

目前，我國有5萬余所醫院有能力進行各類大小手術，而每臺手術的開展離不開手術器械，因此手術器械的消毒管理顯得尤為重要[1]。隨著對手術器械消毒規范建立，手術器械消毒管理工作日益加強。近年來，各醫院均建立了消毒制度和操作規范，對手術器械進行洗凈、分類包裝和消毒后提供給手術使用。然而，在手術器械的消毒流程中仍缺乏必要的監管手段，存在著勞動強度大、監控不準確、不衛生的記錄用紙流入手術室以及發生事故后相關單位無法界定責任等問題[2]。為此，本研究結合無線射頻(radio frequency identification，RFID)的應用研究，提出一整套智能、實時和高效的手術器械RFID信息系統方案，極大地提高了手術器械消毒流程管理的智能化、人性化、安全化和信息化程度。

1 手術器械RFID管理系統設計

1.1 系統的關鍵技術-RFID

(1)RFID的定義。RFID技術是一種利用射頻方式進行非接觸雙向通信以達到識別目，并交換數據的一種自動識別技術[3]。

(2)RFID技術優勢。RFID的非接觸式的自動識別功能，是通過射頻信號自動識別目標對象并獲取相關數據，識別工作無須人工干預，可工作于各種惡劣環境；RFID技術可識別高速運動物體并可同時識別多個標簽，操作快捷方便；RFID具有非接觸式讀取、資料可更新、儲存資料容量大、可重復使用、同時間可讀取多個辨識標簽以及資料安全性佳等優點[4]。當讀取器向RFID標簽發出特定信號時，其標簽則會應答，報出編碼，再由讀取器處理并傳遞給電腦網絡，甚至主動發送某一頻率的信號。其中可非被動式的讀取方式最為便捷，即時獲取物體行蹤及其相關資料。

1.2 系統設計總體思路

通過在手術室手術器械消毒過程中應用RFID技術，建立一個完整、靈活和實時的手術器械消毒流程管理系統，其中包括RFID讀寫模塊、RFID標簽注冊模塊、流程相關人員注冊模塊、手術器械打包配包管理模塊、無菌室器械管理模塊、手術室器械管理模塊及器械回收管理模塊等功能模塊，來實現手術器械消毒流程管理信息化，有效地保障手術器械消毒流程的安全性(如圖1所示)。

圖1 手術器械無線射頻管理系統網絡拓撲圖

RFID智能化追溯信息系統是以手術器械消毒業務管理為基礎，RFID模塊為主要設備，有線通信網絡為紐帶，醫院消毒供應中心的PC為中樞的新型智能化計算機管理系統。利用手持機無接觸刷RFID卡等方式，自動采集數據，避免手工處理數據產生的錯誤，既可完成手術器械消毒流程的管理、自動采集匯總可靠的數據，又可通過后臺的數據分析系統，自動對采集來的數據進行分析，給出科學合理的參考報表，供相關管理部門進行參考和分析，做到流程規范、準確可靠、管理到位以及安全高效等。

1.3 技術方案

(1)系統結構。系統采用C/S和B/S相結合的結構，部署于Windows系統平臺下、關系型數據庫(SQL Server)基礎上的多種模式下的分布式綜合系統，符合常規Windows應用程序規范，并可提供HTTP/XML的應用程序接口與SDK(軟件開發工具包)方便地與其他管理系統集成[5]。

(2)系統組成。系統主要包括RFID數據采集端、應用服務器和數據庫服務器3部分。系統利用RFID先進的數據采集技術、無線技術和基于WEB的技術，既保證了系統的先進性，又確保數據的真實準確。多種用戶能夠擁有統一的用戶界面，以及不同的使用權限，系統中各個模塊間有效的協同工作，來完成整個業務工作[6]。

(3)系統安全。系統可通過獨立的活動目錄服務器(AD)和安全證書服務器(CA)來管理網絡中計算機的用戶和系統安全證書，支持Form的多用戶多角色管理，保證數據傳輸的安全性，確保數據完整性和保密性、防止外來者入侵數據，以及實現系統的授權訪問。

1.4 系統流程及功能模塊設計

手術器械RFID管理系統設計主要功能模塊有術前準備單、處置術前準備單、手術器械打包核對、滅菌消毒、手術室無菌室管理、術前核對、術后清點、主刀醫生指紋確認以及手術器械回收及一次性物品管理，其流程如圖2所示。

圖2 系統流程及功能模塊圖

(1)術前準備單。從醫院管理系統(hospital information system，HIS)中導入手術相關信息，進行術前準備單的處置，導入的信息包括手術名稱、患者信息、主刀醫生信息、麻醉師信息、責任護士、手術臺號臺次及科室名稱等信息。

(2)處置術前準備單。導入術前準備單數據后根據術前準備單進行處理，將術前準備單中需要的器械、輔料及一次性物品分別分配到器械打包處、輔料打包處及一次性物料打包處分別進行打包。

(3)手術器械打包核對。接到分配的手術器械后，護士用手持RFID讀寫設備讀取標簽信息，系統自動以菜單方式列出手術器械包類別及對應的手術器械明細、對應的手術處置單、手術臺次及主刀醫生，以便核對手術器械包內的實際情況。確認后系統在RFID標簽和手持機數據庫中自動記錄日期和配包人員信息，下班后將手持機數據上傳至數據庫服務器備份，采集到的數據為統計護士配包的工作量及形成配包工作報表提供數據信息。

(4)滅菌消毒。手術器械包消毒完成出消毒鍋后，消毒護士可憑卡登錄到手持機的消毒系統模塊，系統會根據消毒鍋上的標簽進行核實此消毒鍋內消毒是否合格，若合格消毒護士對器械包的標簽進行掃描，將合格信息寫入標簽，系統自動記錄器械包消毒核實人員、消毒鍋爐號及核實時間等信息。信息核實完成后數據上傳至服務器，以便手術器械包信息的追溯。手術器械包消毒完成后送往手術室無菌室存貯。

(5)手術室無菌室管理。手術器械包消毒完畢后存入手術室無菌存貯室規定的手術器械貨架上，按照各科室、急診室分別放好，通過RFID讀寫設備，系統自動記錄手術器械包類別、存入時間、取出時間及有效期等信息。可通過信息管理查詢系統進行庫存及有效期的查詢。

(6)術前核對。護理人員到手術室無菌儲存室領取手術器械包，掃描護理人員卡及手術器械包RFID標簽，系統會自動與術前準備單進行核對，核對正確后領用手術器械。核對的信息包括領包人、領包時間、手術器械包種類、失效日期、手術臺號及臺次等信息。護士完成術前準備后掃描手術器械包上RFID標簽。系統會自動完成核對術前單與手術醫生的匹配，自動核實患者ID，做到手術單與主刀醫生的一一對應，避免術前準備單與主刀醫生不匹配而引起的信息混亂，排除發生醫療事故的可能[7]。護士通過手術器械包(包括輔料包一次性物品)標簽中的信息對包內物品清單核對，確保手術器械包內器械清楚準確，為術后清點提供依據。

(7)術后清點。護士通過手術器械包(包括輔料包一次性物品)中的RFID標簽信息對包內器械的種類、數量進行清點，確保所有手術器械包內器械及時回收，避免遺落在患者體內現象的出現，徹底排除此類醫療事故[8]。

(8)主刀醫生指紋確認。由主刀醫生本人確認在手術中所實際使用的手術器械包與被實施手術的患者，明確責任人，為以后可能出現的追溯提供法理依據。

(9)手術器械回收及一次性物品管理。可通過RFID系統平臺完成對手術室手術器械工作人員的工作、采集數據進行歷史追蹤和查詢，并支持業務報表的自動分析和生成，為管理部門生成科學合理的分析數據提供有力支持[9]。一次性物品管理，包括一次性物品發放、記錄物品的特征基本信息(如品名、規格、消毒日期、有效日期、品牌、生產廠、生產批號和滅菌批號)、物品質量檢測及庫存管理等。

2 手術器械RFID管理系統的應用效果

2.1 器械包檔案資料為責任問究提供準確的依據

醫院傳統的人工管理模式僅靠紙張記錄手術器械包的使用信息，既不方便且不衛生[10]。通過在手術器械包的一角設計可存放RFID電子標簽模塊的口袋，方便隨時更換RFID模塊。而每個RFID模塊里均存有標準包里器械的數量、消毒日期等許多數據，在整個流程中可充分利用其數據，且流程中可隨時補充數據。意味著每個手術包均具有相對應的檔案信息，如同手術包身份證[11]。如出現意外差錯可進行追溯，分清責任。結算時可隨時進行成本合算，還可根據采集的信息進行清庫和統計。

2.2 準確記錄器械包消毒過程避免錯誤發放

傳統的手術器械包消毒管理流程是消毒前在器械包的前后兩面貼上試劑紙，消毒后通過辨別試紙顏色的變化檢查消毒是否合格[12]。但試紙顏色的變化較微妙，有時很難以顏色來區分問題[13]。通過在消毒容器上安裝的RFID壓力和溫度傳感器，可將消毒過程中的溫度、壓力的變化曲線全部自動記錄，然后將這些數據記入RFID電子標簽模塊，便可追溯消毒結構、過程是否正確。RFID模塊可記錄消毒時間、消毒室的溫度及壓力等，并對整個消毒過程建立曲線圖、保存曲線數據，以便隨時檢查和查詢。此外，消毒物品出鍋時，系統會根據RFID模塊采集的數據判斷消毒器械包是否合格，避免發放不合格的手術器械包。

2.3 確保器械包在有效期內使用

系統中的RFID模塊對消毒時的其他相關情況可進行有效記錄。在清洗回收的手術器械后根據每種包的標準配置分配、打包，將標簽的數據清空，輸入新的信息，消毒之后檢測其是否合格，并記錄消毒時間和人員的信息。消毒包的保質期規定為14 d，消毒后放入無菌室避免二次污染[14]。發放消毒器械包時用讀寫器掃描，即可判定消毒包是否在有效期內，可有效的保證包的安全性。如超過14 d仍未使用，數據庫會給予相應提示，必須將其返回重新打包和消毒，確保消毒器械包在有效期內使用。

2.4 保障嚴酷環境下消毒管理正常開展

醫院消毒鍋使用環境均為高壓、高溫和高濕，在整個消毒過程中RFID標簽需一直留在手術包上。本研究對10余種耐高溫高壓型特種RFID電子標簽的性能進行了疲勞測試，最終選擇一款可在143 ℃、(101.3×3)kPa的嚴酷環境下仍然正常工作的RFID電子標簽模塊。

2.5 減少工作環節降低錯誤發生率

RFID技術通過RFID手持設備刷RFID卡等方式實現數據采集的自動完成，更方便快捷的完成數據的實時采集，可避免人為干擾所產生的錯誤，實現手術室手術器械消毒工作的信息化管理，可減少整體工作環節，避免不必要的錯誤發生。

2.6 為績效考核及事后追溯提供有效的數據

醫院可通過RFID技術統計醫護人員的工作量，只需點擊鼠標即可從計算機上看到所有的相關消毒管理信息。若臨床部門與消毒供應室發生消毒管理糾紛，將消毒器械包的日期錄入系統后便可在院內網絡下載該消毒器械包的生產日期、領取日期和領取后的存放時間，即可準確判斷造成器械包過期的責任人，界定出責任方。

醫院手術室是RFID系統涉及到的重要科室，在手術室也需要確認手術包的數據、器械及數量。手術中遇到問題后首先對手術包進行追溯，并使醫院對員工績效考核及追究責任有據可查，有利于上級單位進行透明化的管理[15]。

3 結論

系統將RFID技術運用到醫療領域手術器械管理流程中具有很強的獨創性，基于RFID技術系統的實施，符合衛生部新頒布的《消毒供應中心管理規范》中的要求，不僅能夠滿足手術器械回流流程業務不斷變化和發展的需要，從根本上扭轉手術器械包流程管理的被動局面，同時可改善醫院在手術器械消毒管理環節的處理能力，滿足醫院醫療器械消毒流程信息化、人性化的業務創新要求，提高醫院在日益復雜的市場環境中的競爭能力，加強醫院在醫療領域科技領先的地位。RFID技術在手術器械流程管理環節的應用將會有效地保障手術器械使用的安全，健全了醫院安全管理機制，解決目前傳統醫療器械回流管理缺乏既定量化標準的問題，以及傳統器械包流程缺乏可視化、信息化和可追溯管理的問題。將RFID技術應用于醫療器械管理流程，從而建立一個完整、靈活和實時的器械包流程追溯系統，醫院可實現對整個醫療器械管理流程數據透明化、可追蹤化及可視化的管理，進一步推進醫院的管理朝著精細化方向發展。

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Design and application of RFID management system operation instrument

/
SHI Hang, ZENG Fan, HUANG Hao, et al//
China Medical Equipment,2014,11(11):23-26.

Objective: Through the application of RFID technology in the operation room operation instrument disinfection process, the establishment of a complete, flexible and real-time operation instrument disinfection process management system. Methods: Using Windows as the system platform, structure using C/S and B/S combination, deployed in the SQL Server foundation, with the active RFID tag module, using a handheld terminal, PC and server. Results: the implementation of RFID management system operation equipment, a sound set of archives, it provides an accurate basis for liability; accurate records of the kit disinfection process to avoid wrong payment; strictly limited kit disinfection time shelf life; ensure the normal management of disinfection of harsh environment to carry out for performance appraisal; and tracing provides effective data. Conclusion: the implementation of RFID management system to promote the implementation of the operation instruments of medical management process data transparency, traceability and visual management, to further promote the hospital management towards the fine direction.

Radio frequency identification; Operation equipment management; Information system

10.3969/J.ISSN.1672-8270.2014.11.009

1672-8270(2014)11-0023-04

R197.324

A

時航,男,(1989- ),本科學歷，助理工程師。第三軍醫大學大坪醫院野戰外科研究所信息科，從事醫院信息設備應用研究。

2014-04-04

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

①第三軍醫大學大坪醫院野戰外科研究所信息科 重慶 400042

*通訊作者：bati0716@126.com

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