基于無線射頻辨識系統醫院患兒管理系統的設計及應用*

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醫院患兒管理系統的設計及應用*

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)系統信息技術手段，結合數字視頻技術及實時無線傳輸技術等，建立科學的RFID醫院患兒管理體系。方法：設計患兒及母親佩戴RFID腕帶，進行配對設置；在醫院活動空間及過道走廊內布置安裝長距離讀卡器，用于采集患兒的信息，并自動上傳至應用軟件管理系統進行數據處理；患兒所在房間內安裝定位器，用于識別其活動范圍。結果：該系統避免了患兒標本在采集和結果匹配過程中的失誤、重復或遺漏，提高了醫務人員的工作效率；能夠為患兒提供良好的醫療服務保障，降低醫療失誤率，提高了醫院診療質量。結論：RFID患兒管理系統的應用可滿足患兒家屬的探視需求，為維護醫院的工作秩序和患兒的安全防護需求提供了便利，同時可提高醫護人員的工作效率，促進醫院管理向精細化方向發展。

無線射頻識別系統；醫院；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量龐大，僅某兒童醫院每年診療患兒人數已超過200余萬人次[1]。但多年來，許多醫院在患兒管理方面，尤其是新生患兒的管理方法陳舊、簡單粗獷，因此亟待采取先進的信息技術手段，提高管理品質，提升患者滿意度。

隨著醫學科學技術的不斷發展，無線射頻識別(radio frequency identification，RFID)技術已成功應用于各個領域，而在醫療行業的應用其優勢逐漸顯現。醫療行業信息化的實現，以及件軟、硬件產品的不斷推出，為提高醫院的現代化管理提供了方便[2]。本研究設計研發的無線射頻識別患兒管理系統，在第三軍醫大學大坪醫院運行中實現了醫院的安全防護，并在診療管理中發揮了重要作用。

1 醫院患兒管理現狀

1.1 半封閉及全封閉管理弊端

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

(2)全封閉管理。醫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境，以減少細菌及病毒的感染。新生患兒住院后的身份識別、醫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 事故風險隱患與醫患溝通不暢

(1)在患兒標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，容易導致出現抱錯或與床位搞混等事故發生。有的醫院將寫有對應姓名的膠布貼在新生患兒額頭，而這些標識往往不易防水，容易脫落，還可以人為解開容易出現差錯，不能準確、及時的將新生患兒與家長身份相關聯，增加了惡意和無意調換新生患兒的機會[5]。因此，保證標識的唯一性和正確性在新生患兒質量管理中尤為重要。

(2)由于家屬探視時無法與醫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生表達病情，與醫護之間難以及時進行相互的溝通，只能靠監護人的陳述，可靠性相對較差[6]。因此，患兒家屬與醫生的及時溝通是減少醫療差錯的重要保障。

2 醫院患兒管理系統設計

2.1 RFID的關鍵技術

RFID為一種非接觸式自動識別技術，是近年來的新興產業技術[7]。RFID技術是利用讀取器發送無線電波至電子標簽，以進行無線信息辨識及萃取工作。應用系統欲對物件進行辨識時主電腦通過無線方式控制讀取器發送無線電波能量，電子標簽感應到此能量時其內含的變頻機制會將此能量轉成電源，并以內建之無線電波傳回系列識別資料給讀取機，最后傳回主電腦內，以進行物件的辨識與管理等工作。

2.2 RFID的構成及技術優勢

(1)RFID的構成。RFID系統的基本組件可分為存放資料的電子標簽、讀取標簽中資料的讀取器、協助進行信號傳遞至天線、以及整合RFID資料至主電腦應用系統。

(2)RFID的技術優勢。RFID與其他無線識別設備如IC卡、條碼識別等相比較，其具有不易磨損、存儲數據量大且數據可隨時擦寫更改等優勢[8]。RFID的關鍵設備不必暴露在外，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標簽最大的優點在于非接觸式，因此完成識別工作時無須人工干預，適于實現自動化且不易損壞。

2.3 設計方案

設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含有源短距離RFID標簽，而母親腕帶是有源長距離RFID標簽，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控系統可發出報警信息。RFID腕帶設計方案：①將配套的母嬰腕帶設計為形狀及花色一致，以便在外觀上區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在腕帶數量上根據母親、患兒房間數及床位數制作若干套，每個房間可以設置多套，再設置額外臨時配套卡，以滿足房間不夠而臨時安排的情況。

2.4 使用方法

系統使用之前，將患兒及母親配套使用的腕帶均設置好配對關系；在活動空間內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，距離調為3～8 m，過道走廊安裝遠距離讀卡器，距離為20 m。當每個患兒經過安裝有定位器區域時，定位器發射出的信號激活患兒佩戴的腕帶，腕帶發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用軟件管理系統進行數據處理。在重要外圍通道處，設計為只有授權人員才可出入的方式，最大限度的杜絕無關人員隨便進出。系統在患兒醫療管理中的基本流程如圖1所示。

圖1 RFID患兒管理系統基本流程圖

2.5 基本結構

整個系統的應用采用了RFID信息技術手段、結合數字視頻技術及實時無線傳輸技術等，RFID醫院患兒管理系統由5個子系統組成：其中包括患兒管理子系統、探視排隊管理子系統、無線視頻攝錄像子系統、RFID患兒標識子系統和患兒安全防盜子系統。如圖2所示。

圖2 RFID患兒管理系統示意圖

3 醫院患兒管理系統應用效果

3.1 緩解醫院患兒流量壓力

由于患兒集中就診于各大醫院，造成其醫院每日的就診流量較大，患兒逗留在醫院的大部分時間都浪費在候診及入院手續的辦理過程中。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系統恰恰可以避免上述情況，醫護人員或家屬可以方便的將統一制作好的RFID腕帶佩戴在患兒手腕上，當需要對其進行診療時，醫護人員只需將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，自動上傳至醫護人員的工作電腦中，并與預裝有醫院醫療信息系統(hospital information system，HIS)相聯，前期通過相應的配置和軟硬件設置，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，實現入院記錄工作的準確和高效，極大緩解了門診較大的流量壓力。

3.2 提高醫院診療質量

(1)醫務人員與患兒及其親屬的交流極為重要，及時得到患兒的準確病情信息可避免醫療差錯和醫療事故的發生，尤其是最常見的藥物發放時間錯誤(43%的事故)和未標明劑量(30%的事故)兩種醫療事故[10]。RFID技術與醫院的HIS系統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，有效降低醫療差錯和事故。

(2)通過使用RFID技術設計的患者標識腕帶，將標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行24 h貼身標識，能夠有效保證隨時對患兒進行快速準確的識別；系統通過與現有電子病歷的相互整合，再由RFID讀寫器，對患兒腕帶標簽進行快速準確的識別，有效識別距離遠，通過2.4 G的無線網絡進行傳輸，具有強大的抗干擾無線數據通信能力，可以迅速得到患兒此時應處理的診療信息[11]。

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

3.3 增強患兒安全防護

新生患兒的安全倍受醫院重視和關注，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生錯誤識別[12]。因此，加強醫院新生兒的管理工作成為醫院工作的重點。醫院安裝的RFID讀寫器在整個患兒病區與RFID標簽有效結合，在標簽接近出口或電梯時讀寫器可觸發警報，為患兒佩戴RFID腕帶后安裝在醫院內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到服務器上。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出警報，讀寫器會將得到的信息傳送到服務器上，從而通過ipad聯系到護士站的工作人員.

利用RFID技術對新生患兒及母親佩戴的RFID腕帶標簽進行關聯，在醫院工作人員和母親之間進行患兒看護權臨時轉換時，雙方同時進行檢查工作確保正確的母子配對。母子隨身佩戴標識，而標識不能夠調換或轉移，可對錯誤身份進行識別，利用RFID定位系統確認人員身份，管理出入人員，可防止惡意抱走患兒。患兒入院登記后，護士工作站基本信息進入HIS，安排床位佩戴RFID進入病房下達醫囑信息，抗干擾跟蹤方案能確保患兒安全。監控工作人員就可以查看計算機屏幕，確認患兒所在的位置以及身份，最大限度滿足醫院日益復雜的安全形勢以及患兒安全防護需求。具體操作如圖3所示。

圖3 RFID患兒管理系統界面圖

3.4 方便患兒家屬探視

新生患兒病房作為重要的醫務場所禁止無關人員隨意出入，為了患兒住院后醫院便于管理，防止失蹤及被細菌、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患兒管理系統同步身份識別與視頻探視功能，以解決醫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，憑探視卡進入探視區。等候探視的家長可在探視區內設的設置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，可利用攝像機上配有的電子變焦功能，滿足對患兒任意部位進行特寫的要求；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患兒腕帶標簽采集嬰兒的信息，探視車設計極具人性化，以醫生和護士使用靈活方便為前提；③探視車將一體化彩色攝像機采集到的患兒圖像，以無線方式傳輸到設置在病房護士站的系統管理電腦的硬盤內，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錄像硬盤在進行實時記錄的同時，也將患兒圖像及診療信息傳輸到家長探視區的大屏幕液晶電視機上，家長能準確、清晰、真實以及實時地觀看到患兒的圖像和信息；⑤系統可對患兒進行24 h不間斷錄像，且圖像清晰，錄像內容可實時顯示和刻錄。

系統配置有無線對講功能，用于醫護人員之間的交流，探視室值班護士可根據探視室外液晶顯示器的排隊結果，直接用無線對講機通知當前患兒探視完畢及下一位被探視患兒的床位號，病區內護士隨即將探視車推向下個被探視患兒，讀取患兒標簽，確定該患兒開始探視。

4 系統實施需關注的問題

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

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

5 結語

RFID醫院患兒管理系統能夠實現患兒及家屬的出入院管理，可實現對患兒的檢驗管理、信息查詢、HIS接口及系統管理等功能；實現RFID刷卡排隊管理及視頻探視聯動控制等功能；實現RFID無線視頻傳輸、攝錄播控制、無線網絡管理以及電子病歷顯示等功能；實現患兒標識、防盜報警、視頻監控及信息記錄查詢等功能。RFID系統有效地解決了在醫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，也很好的維護了醫院的工作秩序[15]。然而，RFID技術在醫院的應用尚屬起步階段，需要信息工作者和醫護人員共同發揚創新精神，將醫療衛生信息化推向一個嶄新的新高度。隨著信息技術的不斷發展，RFID用戶量不斷增加，其成本會如同其他電子產品一樣降低，將會被廣大醫療機構所接納。

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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

②第三軍醫大學大坪醫院野戰外科研究所政治部 重慶 400042

*通訊作者：139962365@qq.com

史森中,男,(1984- ),本科學歷，工程師。第三軍醫大學大坪醫院野戰外科研究所信息科，從事醫療信息化應用研究及效果評估工作。