RFID技术在医疗行业中的应用研究

0 前言 

目前医院对于自动识别技术的需求主要集中在以下几个方面：身份识别。包括病人的身份识别、医生的身份识别；样品识别。包括化验品识别、药品识别、设备识别等多种方式的识别，以及其他病案识别，这些在医院信息化系统中都是非常重要的。识别的方式也有很多：如读卡器、条码阅读器、RFID，甚至指纹等。在医疗系统中，身份识别的功能是第一位的，是非常重要的基础步骤，其次是样品识别，第三才是提高数据录入效率。医院信息化的目的是要在正确的时间、正确的地点、对病人给予准正确的处置，同时要将处置的环境进行准确的记录。在全球范围内，医疗错误的严重性非常大。据统计：美国每年因为医疗错误所造成的死亡人数约在48000~960000 人之间，医疗错误所造成的死亡人数在全美死亡人数中高居第五位，而在我国造成类似医疗错误的概率更高，这种风险主要由于知识和信息掌握的不够，以及身份识别的错误。科学、合理的医院信息系统可以大大降低这种医疗错误。为了有效防止类似错误的发生，本文着重介绍了一种在自动识别领域中的一种新技术———RFID技术。 

1 RFID技术简介 

RFID无线射频识别，是一项非接触式的自动识别技术，是一项利用射频信号通过空间耦合（ 交变磁场或电磁场） 实现无接触信息传递并通过所传递的信息达到识别目的的技术，从二十世纪九十年代开始兴起并逐渐走向成熟。它由标签、读写器和数据传输和处理系统三部分组成（ 图1）。标签也被称为电子标签或智能标签，它是内存带有天线的芯片，芯片中存储有能够识别目标的信息。读写器分为手持和固定两种，由发送器，接收仪、控制模块和收发器组成。收发器和控制计算机或可编程逻辑控制器（PLC） 连接从而实现它的沟通功能。读写器也有天线接收和传输信息。数据传输和处理系统：读写器通过接收标签发出的无线电波接收读取数据。最常见的是被动射频系统，当读写器遇见RFID标签时，发出电磁波，周围形成电磁场，标签从电磁场中获得能量激活标签中的微芯片电路，芯片转换电磁波，然后发送给读写器，读写器把它转换成相关数据。控制计算器就可以处理这些数据从而进行管理控制。在主动射频系统中-标签中装有电池可在有效范围内活动。 

无线射频识别技术与传统条形码、二维条形码、蓝牙技术的比较，射频识别技术具有很多突出的优点：
（1） 非接触操作，长距离识别；
（2） 无机械磨损，寿命长，并可工作于各种油渍、灰尘污染等恶劣的环境；
（3） 可识别高速运动物体并可同时识别多个电子标签；
（4） 读写器具有不直接对最终用户开放的物理接口，保证其自身的安全性；
（5） 数据安全方面除电子标签的密码保护外，数据部分可用一些算法实现安全管理；
（6） 读写器与标签之间存在相互认证的过程，实现安全通信和存储。 

2 RFID在医疗行业中的应用 

RFID技术利用无线射频方式在读写器和RFID标签之间进行非接触双向数据传输，以达到目标识别和数据交换的目的。在国外，射频识别技术已被广泛应用于工业自动化、商业自动化、交通运输控制管理等众多领域。现在我国也在某些行业正展开积极应用，现在主要探讨RFID, 技术在医疗行业中的应用。 

（1）RFID技术在医疗设备管理中的应用 
先进的医疗设备是医院、科研、教学等各项业务活动的物资基础，高效的设备维护管理是医院追求效率、降低成本的关键手段，是提高医院经济效益的前提。在新的市场经济模式下，先进的医疗设备的引进和应用已经成为医院参与市场竞争的一个重要方面，新仪器设备的日益增多对设备动态管理提出了更高的要求。通过应用医疗设备射频跟踪自动识别综合管理系统不但满足以上要求而且使设备的巡检、维护变得简单易行。通过应用医疗设备射频跟踪自动识别管理系统，每台设备上都附有射频芯片，可以储存大量的设备信息，同时还有每次维护、维修、巡检的相应记录。这样可以预防由于不确定原因造成原设备建档档案损坏，以及遗失造成的设备信息资料丢失的损失。而且可以容易做到每次巡检和维护时对每一台机器的情况进行了解维护，并作相应的信息存储操作，这样可以避免对设备巡检和维护工作的疏漏。由于每次巡检和维护的结果都记录存储于芯片和中央处理器中，而且这些信息是不能够随意更改，这样避免如果出现和医疗设备相关的医疗责任事故中，不能明确人为责任还是设备责任的问题。 

（2）)RFID技术在医疗垃圾跟踪监控中的应用 
在现代社会，医疗垃圾对人类的生存环境构成了巨大的威胁和隐患，而RFID技术则是解决这一难题的良方。最近，日本垃圾管理公司Kuregha已经做了RFID技术能否用于跟踪医疗垃圾的试验，取得了令人满意的效果，这是亚太地区第一个利用RFID 技术跟踪医疗垃圾的试验。试验的目的是检验RFID 标签技术是否能有效地在医疗垃圾运送给处理场过程中跟踪它们。主要目标是利用通过和不同的医院、运输公司合作而建立一个可追踪的系统，避免医疗废品的非法处理。 

（3）)RFID技术在医药行业中的应用 
医药行业是一个不允许出错的行业，为了防止给病人吃错了药，或者某些药品过期，假药泛滥。药品制造商Banner公司的Pharmacapr Soflet胶囊就采用RFID 技术提供保障，防止消费者被假冒产品欺骗。并且在药品管理方面，RFID技术也成为现代医药物流配送中心的工具，有了它的帮助，医疗配送实现自动化拣选，提高了操作效率和准确率，货物拣选差错几乎为零；同时，高速垂直输送和水平输送装置相结合，大大降低了员工的劳动强度，缩短了配送时间，极大提高了库房使用率。 

（4）RFID技术在医院急救中的应用 
在许多医院，每天急诊病人数量很大，尤其在一些大型的急救中心，每当出了事故，有大批伤员涌进医院时，此时每一分一秒都显得尤为珍贵，而且也容不得半点差错。为了能对所有病人进行快速身份确认，完成入院登记并进行急救，医务部门迫切需要确定伤者的详细资料，包括姓名、年龄、血型、亲属姓名、紧急联系电话、既往病史等。以往的人工登记既慢且错误率高，而且对于危重病人根本无法正常登记。据统计，我国医院每年都有相当一部分病人很长时间都无法确认病人身份，难以和家属联系，因此医院每年都有大量资金无法收回。 

在美国Wellford hall治疗中心，为了加快急诊抢救病人的处理速度，他们采用了RFID 应用系统。过去医院接受一名病人，仅仅是入院登记就需要15 min左右；而今采用了RFID医疗卡，只需短短的2min，平时就诊时，将信息印制在医疗卡上，由病人随身携带。当该病人入院诊治时，医院只需用二维条码扫描器扫描医疗卡上的标签信息，所有数据不到1s就进入计算机中，完成病人的入院登记和病历获取，因此为急救病人节省了许多宝贵的时间。由于RFID技术提供了一个可靠、高效、省钱的信息储存和检验方法，因此医院对急诊病人的抢救不会延误，更不会发生伤员错认而导致医疗事故。 

（5）RFID技术在血液管理中的应用 
目前在我国大多数血站都利用身份证来识别献血者和输血者的身份，采用条形码来表示血液成分和相关信息。在管理信息系统上，很多血站已采用计算机联网、数据共享的方式，用数据库技术来管理血液信息，但是现有系统暴露出了一些技术缺陷，如：过分依赖数据库的问题；条形码存储容量小的问题等，采用RFID技术进行血液管理，每一袋血上的RFID标签，无论在血库库房，还是被其他血库调出、调入，或是被医院使用，都是唯一的标识，且采用&’() 技术进行血液管理，可以实现非接触式识别，减少对血液污染；可利用RFID标签存储信息量大的特点存储比较全面的信息；可以实现多目标识别，提高数据采集效率。 

3 RFID术应用中存在的问题 

3.1 RFID成本问题 
RFID技术在某些方面是条码身份识别技术的一个延伸，它最重要的特点是支持移动的物体，而最大的瓶颈仍在成本。在医院管理中凡是可以用到条码的地方都可以用RFID标签来替代，但鉴于它的成本，结合目前医院信息化的现状，只有极为强调移动的地方才会优先考虑RFID技术。要想在各个领域内进一步普及，还有待于成本的进一步降低，才能够真正实现其技术价值。 

3.2 国际标准的制定与推行问题 
标准化是推动产品在市场上广泛适用的一条必经之路，然而，射频识别读写器与标签的技术却迟迟难以统一，因此无法一体适用。不同制造商所开发的卷标通信协议，适用于不同的频率，且封包格式不一。就目前看来，现在普遍使用的134KHz和13.56MHz .因传输距离不够长而限制了读写器和RFID标签间的传输距离，使得若干标签不能有效地被读取，而跨越UHF频段的最大问题是既有之绝大多数的RFID系统和卷标供货商，以及设备无法支持UHF频段。也因此，各公司、自动识别中心与国际标准组织都正致力于订定射频识别标签的标准，以求所有的标签能与任何读取机兼容。 

3.3 可能引起隐私权的问题 
RFID技术的安全性也非常令人关注，由于在非接触的条件下，可以对标签中的数据进行读取，这引发了人们对RFID技术侵犯个人隐私权的争议。隐私问题则需要各个国家通过立法对用户的隐私权加以保护来逐步解决。 

4 RFID的应用展望 

在医疗行业通过使用RFID技术，尤其是在采用RFID技术移动的追踪病人，可以实时了解病人在就诊时的行动及状态，使就诊病人具有安全感，且使医院能真正做到以病人为中心调动医疗资源，才能有效地实现医院管理的核心价值。 

尽管RFID技术已经应用于多个领域，但是其应用只限在某些封闭市场内，因此其市场规模受到了极大的限制。但是随着RFID技术的发展引进以及成本的降低，RFID技术的应用逐渐进入一个成熟的应用期。可以预见，RFID技术在各行各业中的应用必将越来越深入、越来越广泛。