超高頻電子射頻識別技術在手術器械自動清點中的應用

應悅，朱鋒杰

浙江大學醫學院附屬第二醫院臨床醫學工程部 (浙江杭州 310009)

在手術室，不同的外科團隊會同時進行不同類型的手術，而每項手術均需要一套型號完整、經全面消毒的手術器械。且在每次手術前，所有手術包均由醫院消毒供應中心組裝，并與患者進行匹配。此外，在手術前后，器械護士要進行手術器械的計數清點，以確保醫師在開始手術前擁有所需要的全部器械，同時確認手術后未發生器械丟失或無器械遺留在患者體內。以上清點工作由手術室器械護士手工核對完成，存在以下弊端：一方面，由于器械數量龐大、種類繁多，存在發生人為差錯的風險；另一方面，器械清單不準確、醫護人員不熟悉手術器械、手術室臨時開展特殊手術、需要的器械屬于非常規器械等多種因素可能影響器械記錄的準確性。此外，核查較為精密的手術器械部件是否存在磨損或缺失，通常也是由器械護士在術前肉眼檢查，故部分磨損很難被及時發現，易導致手術室不良事件的發生。例如，由于骨科取釘器頭端磨損導致取內置鋼釘時器械發生滑牙，鋼釘無法被取出而遺留在患者體內。為了規避風險，手術室對于此類手術器械采取登記使用次數，當達到一定次數后即摒棄使用的管理方式。總之，目前，醫院在手術器械管理方面缺乏信息化手段，有時僅用記號筆在器械上進行標注，經過多次清洗消毒的過程，這些記號通常會模糊甚至消失，導致器械護士無法進行有效的計數與核對；術后器械護士與巡回護士需花費時間清點手術器械，這也在一定程度上影響了手術室的周轉效率。近年來，超高頻電子射頻識別(radio frequency identification，RFID)技術在消毒供應中心及手術室手術器械全流程跟蹤管理中得到應用，本研究即對該技術的應用情況展開闡述。

1 超高頻電子RFID技術的應用

超高頻電子RFID技術是一種非接觸式自動識別技術，通過利用感應、電磁場或電磁波為傳輸手段，可完成非接觸式雙向通信，以獲取相關數據。近年來，該技術在醫療行業的應用一直是臨床關注的熱點。手術室器械是醫院物資管理的重中之重，通信技術在該領域的推廣和使用取得了顯著效果[1-9]。基于我院手術室器械管理現狀，我們利用超高頻電子RFID技術建立院內手術室和消毒供應中心手術器械的信息互聯，借助RFID技術的自動識別、讀寫功能，研究RFID讀寫的中間條件，探索適合在特殊醫療環境及手術器械使用的定制化標簽，以實現標準化手術器械單的自動核對和器械使用的全流程監管。

1.1 RFID電子標簽的選擇及封裝

就手術器械而言，現有的模式是將打印標簽粘貼在滅菌器械包上，通過掃描實現對滅菌器械包的追溯[10]。該管理模式主要針對消毒供應中心的消毒滅菌流程管理，但器械包的消毒信息是相對獨立的，不能直接關聯到每個包內實際器械的信息。由于手術器械的體積通常較小、形狀不一，且需考慮醫師操作時的手感，故在標簽的選擇上應盡量選取體積較小、易嵌入、不影響醫師手感的小型標簽，我們選擇的是具有良好防水性能、耐高溫高壓、耐消毒液腐蝕的UHF射頻標簽；另外，由于手術器械的材質通常以金屬為主，金屬對射頻信號有很大的影響，會吸附電磁信號，故標簽需具有一定的抗金屬干擾能力，避免出現電磁信號被屏蔽的情況。基于手術器械的使用環境較為特殊，因此，我們在對RFID標簽進行封裝時，要求也不同于常規標簽，選擇的是基于防磁性能的吸波材料。此外，為了不影響手術器械的整體功能與完整性，可盡量將其嵌在器械的尾部。圖1所示的是嵌入超高頻電子RFID標簽的手術鑷子。

圖1 嵌入超高頻電子射頻識別標簽的手術鑷子

1.2 RFID管理系統的開發

為了實現消毒供應中心與手術室兩個部門業務數據相對獨立，同時器械數據相互關聯，我們設計了一套兼備RFID技術及無線通信技術的消毒供應中心與手術室器械管理系統。該系統的拓撲結構見圖2，如圖所示，該管理系統由手術器械數據庫、RFID標簽、手持PDA讀寫器3部分組成。在具體設計時，設計與管理RFID標簽、標簽信息與器械實物均做到一一對應和關聯，每個標簽需分別寫入每樣器械的具體型號信息等內容；另外，也可增加相關器械的圖片，方便日后再次采購及實施報損流程。

圖2 手術器械管理系統的拓撲結構

我院根據現有手術器械建立了手術器械數據庫(表1)，并根據現有器械包類別進行分類與編號：腹腔鏡包用“F”標識，骨科器械包用“G”標識，腦外科器械包用“N”標識，口腔科器械包用“K”標識，五官科器械包用“W”標識，泌尿科器械包用“M”標識等。通過“器械包標識+序號”的方式建立對應的手術器械數據庫，包括每件器械的序列號、型號、品牌、狀態(在使用、維修、借用或報損)、購入時間、所屬器械包信息等。相關管理人員也可對數據庫中的器械進行新增、修改和刪除操作；另外，通過該信息系統，可準確統計出器械使用的頻率、維修次數等數據，這些信息均能協助科室工作人員有效評估手術器械全周期使用的安全性及有效性，為手術室器械的合理使用和有效采購提供評價依據。

表1 我院建立的手術器械數據庫樣表

1.3 手持PDA的應用

手持PDA讀寫器是一種多天線射頻讀寫器，能夠實現較短時間的多品識別。PDA操作模塊主要由3部分組成：(1)通過“臺帳管理”建立手術器械數據庫，寫入器械相關數據，并與RFID標簽進行綁定，實時進行數據庫中的新增器械和報損操作；(2)通過 “器械管理”將手術器械的實時狀態、清點記錄、質量檢測結果、清洗記錄、消毒記錄信息等記錄和保存；(3)通過“查詢”訪問系統，查詢手術器械的產品信息，追溯其歷史使用及消毒清洗記錄等信息。

2 流程優化

針對現有器械管理工作流程進行優化，從而實現消毒供應中心和手術室管理模塊既相對獨立，又可無縫對接。在手術室，系統能夠完成信息化盤點，既可節省人力成本，又可提高工作效率及準確性，提升手術室的整體運行效率。在追溯管理上，實現對手術器械每次使用記錄的查詢；另外，通過利用系統的統計功能，全面掌握每個單品的全周期使用情況。圖4為涉及手術室和消毒供應中心的主要流程。

圖3 PDA操作模塊視圖

圖4 手術室和消毒供應中心的主要流程

手術室可通過PDA讀寫設備快速接收手術器械包。在術前清點環節，PDA讀寫器可顯示每件讀到的手術器械，并關聯其對應的手術信息；在術中監控環節，PDA掃描并記錄患者使用過的每件器械；在術后清點過程中，通過PDA可快速清點所剩器械，并對照已使用的回收器械，確保所有器械均能被收集到。通過使用手持設備，也可尋找未找到的器械，從而杜絕手術器械被遺留在患者體內。

在消毒供應中心的接收環節，通過RFID系統可實現自動批量清點手術器械；在清洗階段的關鍵路徑，我們設置RFID設備，確保所有器械進入清洗機，并有完整清洗數據記錄；在配包階段，根據已設置的標準化手術器械清單，展示所需配包的器械，方便替換器械包中有問題的器械；在滅菌環節，在關鍵路徑設置RFID設備，可確保所有器械進入滅菌機，完整記錄滅菌數據；在儲存和分發器械環節，可幫助管理人員知曉器械庫存情況，并快速分發器械。

3 應用價值

本研究通過對手術室器械管理流程和系統進行優化，有效提高了手術室的工作效率，實現了對手術器械進行更為精細、準確的管理目標。通過對超高頻電子RFID系統進行開發整合，醫院有效地解決了現階段在手術器械使用過程中存在的清點、記錄及后續報修、報損等環節的問題；通過使用RFID標簽和集成天線讀寫器，利于準確、快速地盤點手術器械的數量，使醫護人員快速了解手術前后器械的使用情況，避免發生器械遺忘在患者體內的情況；通過讀取PDA，可使醫護人員清楚地知曉每件器械的現有狀態，并可對器械的過往使用情況進行查詢，包括器械的使用次數、適用的手術類型等。同時，醫護人員可在系統中設定器械使用次數的上限，當讀取信息發現器械已達到使用次數上限時，系統會給予提醒，醫護人員即可適時淘汰老舊及損壞的器械。另外，科室管理人員也能通過對系統進行統計查詢，獲取手術器械的實際使用情況、使用頻率和效率，從而為后續的器械采購和評估提供有效依據。

總之，超高頻電子RFID技術利用電子化信息讀取技術，在減輕醫護人員盤點器械工作壓力的同時，極大地提高了工作效率和質量，進而提高了手術器械的管理效率與管理工作的準確性，真正實現了對手術室器械的無紙化管理，為現代化手術器械質量管理提供了新的發展方向。