基于无线射频辨识系统医院患儿管理系统的设计及应用*

史森中 童 飞 黄 昊 姬晓波 刘 洋 戴黎阳

基于无线射频辨识系统医院患儿管理系统的设计及应用*

史森中①童 飞②*黄 昊①姬晓波①刘 洋①戴黎阳①

目的：通过无线射频识别(RFID)系统信息技术手段，结合数字视频技术及实时无线传输技术等，建立科学的RFID医院患儿管理体系。方法：设计患儿及母亲佩戴RFID腕带，进行配对设置；在医院活动空间及过道走廊内布置安装长距离读卡器，用于采集患儿的信息，并自动上传至应用软件管理系统进行数据处理；患儿所在房间内安装定位器，用于识别其活动范围。结果：该系统避免了患儿标本在采集和结果匹配过程中的失误、重复或遗漏，提高了医务人员的工作效率；能够为患儿提供良好的医疗服务保障，降低医疗失误率，提高了医院诊疗质量。结论：RFID患儿管理系统的应用可满足患儿家属的探视需求，为维护医院的工作秩序和患儿的安全防护需求提供了便利，同时可提高医护人员的工作效率，促进医院管理向精细化方向发展。

无线射频识别系统；医院；患儿管理；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，我国每年需要诊疗的患儿数量庞大，仅某儿童医院每年诊疗患儿人数已超过200余万人次[1]。但多年来，许多医院在患儿管理方面，尤其是新生患儿的管理方法陈旧、简单粗犷，因此亟待采取先进的信息技术手段，提高管理品质，提升患者满意度。

随着医学科学技术的不断发展，无线射频识别(radio frequency identification，RFID)技术已成功应用于各个领域，而在医疗行业的应用其优势逐渐显现。医疗行业信息化的实现，以及件软、硬件产品的不断推出，为提高医院的现代化管理提供了方便[2]。本研究设计研发的无线射频识别患儿管理系统，在第三军医大学大坪医院运行中实现了医院的安全防护，并在诊疗管理中发挥了重要作用。

1 医院患儿管理现状

1.1 半封闭及全封闭管理弊端

(1)半封闭管理。在医院新生患儿的管理中，对于病情不严重的患儿，通常由专业护士将患儿抱至探视室内，让家长探视。对于病情严重无法抱出的患儿，在医院同意的情况下，家长需要穿戴专业的防尘服，戴口罩、帽子及脚套等，再进入病房进行探视，由此给医生和护士的工作带来许多不便，探视效率低下[3]。

(2)全封闭管理。医院每日有许多新生儿出生，由于其抵抗力差和身体脆弱容易感染疾病，因此许多新生患儿住院治疗均会采用全封闭环境，以减少细菌及病毒的感染。新生患儿住院后的身份识别、医院对患儿的治疗管理存在着诸多不便，这种管理模式造成家长探视困难，尤其是家长心情急躁时容易引起秩序混乱，影响家属整体满意程度[4]。

1.2 事故风险隐患与医患沟通不畅

(1)在患儿标识中采用一次性的各色腕带，同时需要写上该患儿的床位号与姓名，但由于新生患儿洗澡时腕带字迹容易模糊不清甚至被洗掉，容易导致出现抱错或与床位搞混等事故发生。有的医院将写有对应姓名的胶布贴在新生患儿额头，而这些标识往往不易防水，容易脱落，还可以人为解开容易出现差错，不能准确、及时的将新生患儿与家长身份相关联，增加了恶意和无意调换新生患儿的机会[5]。因此，保证标识的唯一性和正确性在新生患儿质量管理中尤为重要。

(2)由于家属探视时无法与医生实时一对一交流患儿病情，尤其在集中探视的时间秩序混乱。而新生患儿无法主动向医生表达病情，与医护之间难以及时进行相互的沟通，只能靠监护人的陈述，可靠性相对较差[6]。因此，患儿家属与医生的及时沟通是减少医疗差错的重要保障。

2 医院患儿管理系统设计

2.1 RFID的关键技术

RFID为一种非接触式自动识别技术，是近年来的新兴产业技术[7]。RFID技术是利用读取器发送无线电波至电子标签，以进行无线信息辨识及萃取工作。应用系统欲对物件进行辨识时主电脑通过无线方式控制读取器发送无线电波能量，电子标签感应到此能量时其内含的变频机制会将此能量转成电源，并以内建之无线电波传回系列识别资料给读取机，最后传回主电脑内，以进行物件的辨识与管理等工作。

2.2 RFID的构成及技术优势

(1)RFID的构成。RFID系统的基本组件可分为存放资料的电子标签、读取标签中资料的读取器、协助进行信号传递至天线、以及整合RFID资料至主电脑应用系统。

(2)RFID的技术优势。RFID与其他无线识别设备如IC卡、条码识别等相比较，其具有不易磨损、存储数据量大且数据可随时擦写更改等优势[8]。RFID的关键设备不必暴露在外，可起到防水抗污染作用，避免了人为破坏以及静电损坏。同时，RFID能够有效识别远距离高速运动物体，并可同时识别多个射频卡，操作快捷方便。RFID标签最大的优点在于非接触式，因此完成识别工作时无须人工干预，适于实现自动化且不易损坏。

2.3 设计方案

设计便于新生患儿和母亲佩戴的两种不同的RFID腕带，其不同点在于患儿腕带内含有源短距离RFID标签，而母亲腕带是有源长距离RFID标签，但均具备防水、防潮、防拆卸及定位功能，且非正常拆卸时终端监控系统可发出报警信息。RFID腕带设计方案：①将配套的母婴腕带设计为形状及花色一致，以便在外观上区别不同母亲和患儿的腕带；②患儿及母亲的近距离检查使用手持读卡器直观的识别配套；③在腕带数量上根据母亲、患儿房间数及床位数制作若干套，每个房间可以设置多套，再设置额外临时配套卡，以满足房间不够而临时安排的情况。

2.4 使用方法

系统使用之前，将患儿及母亲配套使用的腕带均设置好配对关系；在活动空间内布置读卡器用于采集患儿的信息。患儿所在的房间安装定位器，距离调为3～8 m，过道走廊安装远距离读卡器，距离为20 m。当每个患儿经过安装有定位器区域时，定位器发射出的信号激活患儿佩戴的腕带，腕带发射出带有患儿信息和定位点信息的电磁波，读写器读取这些信息并自动上传至应用软件管理系统进行数据处理。在重要外围通道处，设计为只有授权人员才可出入的方式，最大限度的杜绝无关人员随便进出。系统在患儿医疗管理中的基本流程如图1所示。

图1 RFID患儿管理系统基本流程图

2.5 基本结构

整个系统的应用采用了RFID信息技术手段、结合数字视频技术及实时无线传输技术等，RFID医院患儿管理系统由5个子系统组成：其中包括患儿管理子系统、探视排队管理子系统、无线视频摄录像子系统、RFID患儿标识子系统和患儿安全防盗子系统。如图2所示。

图2 RFID患儿管理系统示意图

3 医院患儿管理系统应用效果

3.1 缓解医院患儿流量压力

由于患儿集中就诊于各大医院，造成其医院每日的就诊流量较大，患儿逗留在医院的大部分时间都浪费在候诊及入院手续的办理过程中。此过程的平均耗时为44 min，占总就诊及入院办理时间的50%，甚至更多[9]。采用RFID系统恰恰可以避免上述情况，医护人员或家属可以方便的将统一制作好的RFID腕带佩戴在患儿手腕上，当需要对其进行诊疗时，医护人员只需将RFID配套的读卡器随身携带、腕带中的信息将瞬间被读卡器提起，自动上传至医护人员的工作电脑中，并与预装有医院医疗信息系统(hospital information system，HIS)相联，前期通过相应的配置和软硬件设置，可自动完成患儿入院信息的登记工作以及病历获取工作，整个过程的平均耗时为15 min，减少患儿及家属2/3的等候时间，实现入院记录工作的准确和高效，极大缓解了门诊较大的流量压力。

3.2 提高医院诊疗质量

(1)医务人员与患儿及其亲属的交流极为重要，及时得到患儿的准确病情信息可避免医疗差错和医疗事故的发生，尤其是最常见的药物发放时间错误(43%的事故)和未标明剂量(30%的事故)两种医疗事故[10]。RFID技术与医院的HIS系统相互的连接运用即可确保患儿的基本信息、临床诊疗信息的唯一性和可靠性，有效降低医疗差错和事故。

(2)通过使用RFID技术设计的患者标识腕带，将标有患儿重要资料的信息存储到腕带里，腕带系在患儿手腕上进行24 h贴身标识，能够有效保证随时对患儿进行快速准确的识别；系统通过与现有电子病历的相互整合，再由RFID读写器，对患儿腕带标签进行快速准确的识别，有效识别距离远，通过2.4 G的无线网络进行传输，具有强大的抗干扰无线数据通信能力，可以迅速得到患儿此时应处理的诊疗信息[11]。

(3)采用RFID系统并配备特制的患儿标识腕带，能够防止腕带被调换或摘除，确保标识对象的唯一性及正确性。因此，可以节省护理人员的工作时间，并利用手中的ipad提取患儿应做的护理治疗信息，自动搜索患儿需要执行的医嘱，护士执行完毕的医嘱返回至HIS，使用ipad下载好医嘱信息，执行医嘱后返回更新医嘱信息，整个过程可提高医护人员的工作效率。

3.3 增强患儿安全防护

新生患儿的安全倍受医院重视和关注，由于新生患儿面部特征不易于辨别，患儿且无沟通能力，如不采取辨别措施可能会发生错误识别[12]。因此，加强医院新生儿的管理工作成为医院工作的重点。医院安装的RFID读写器在整个患儿病区与RFID标签有效结合，在标签接近出口或电梯时读写器可触发警报，为患儿佩戴RFID腕带后安装在医院内的读写器能够捕获患儿腕带上的ID号，并通过电缆链接将这些信息传输到服务器上。如果有人试图取下这些腕带，就会破坏链接，与此同时腕带会立即向读写器发出警报，读写器会将得到的信息传送到服务器上，从而通过ipad联系到护士站的工作人员.

利用RFID技术对新生患儿及母亲佩戴的RFID腕带标签进行关联，在医院工作人员和母亲之间进行患儿看护权临时转换时，双方同时进行检查工作确保正确的母子配对。母子随身佩戴标识，而标识不能够调换或转移，可对错误身份进行识别，利用RFID定位系统确认人员身份，管理出入人员，可防止恶意抱走患儿。患儿入院登记后，护士工作站基本信息进入HIS，安排床位佩戴RFID进入病房下达医嘱信息，抗干扰跟踪方案能确保患儿安全。监控工作人员就可以查看计算机屏幕，确认患儿所在的位置以及身份，最大限度满足医院日益复杂的安全形势以及患儿安全防护需求。具体操作如图3所示。

图3 RFID患儿管理系统界面图

3.4 方便患儿家属探视

新生患儿病房作为重要的医务场所禁止无关人员随意出入，为了患儿住院后医院便于管理，防止失踪及被细菌、病毒交叉感染，其病房往往实行全封闭管理。为了使患儿与父母相见，建立RFID患儿管理系统同步身份识别与视频探视功能，以解决医院患儿病房全封闭管理下家长有序的探视。

入院时需办理RFID探视卡，凭探视卡进入探视区。等候探视的家长可在探视区内设的设置RFID探视排队读写器上刷卡，随即家长的信息便自动排序，显示在家长等候区的液晶显示器上，方便家长查找核对目前的排队位置。探视流程为：①通过识别RFID患儿腕带或者床头卡，可在探视视频图像上同步叠加婴儿身份信息，可利用摄像机上配有的电子变焦功能，满足对患儿任意部位进行特写的要求；②在患儿探视车上配置RFID手持读写器，通过识读其身上的RFID患儿腕带标签采集婴儿的信息，探视车设计极具人性化，以医生和护士使用灵活方便为前提；③探视车将一体化彩色摄像机采集到的患儿图像，以无线方式传输到设置在病房护士站的系统管理电脑的硬盘内，从患儿RFID腕带获得的诊疗信息通过软件控制将其叠加在患儿图像上；④录像硬盘在进行实时记录的同时，也将患儿图像及诊疗信息传输到家长探视区的大屏幕液晶电视机上，家长能准确、清晰、真实以及实时地观看到患儿的图像和信息；⑤系统可对患儿进行24 h不间断录像，且图像清晰，录像内容可实时显示和刻录。

系统配置有无线对讲功能，用于医护人员之间的交流，探视室值班护士可根据探视室外液晶显示器的排队结果，直接用无线对讲机通知当前患儿探视完毕及下一位被探视患儿的床位号，病区内护士随即将探视车推向下个被探视患儿，读取患儿标签，确定该患儿开始探视。

4 系统实施需关注的问题

(1)有效距离。RFID患儿管理系统是一种新兴的技术，目前仍处于试点应用与评估阶段，由于RFID系统的识读距离有限，最远稳定读取距离只有1～1.5 m，因此目前若在医院大规模、广泛地应用还存在局限性[7]。

(2)成本因素。RFID因受系统前期经费投入的成本限制，大范围应用于各医疗机构尚存在一定难度，通过多方面的优化和控制成本非常必要：①RFID腕带本身具备擦写功能，可以反复地录入和修改存储的信息，故每一张RFID腕带都可反复被使用，以正确模式和方法应用RFID，将能很好地缓解成本压力[13]；②RFID腕带以及相关辅助设备的平均使用寿命长，因此耗材方面不必花费过多经费，后续的人力成本相对能够得到控制[14]。故在计算成本问题时，不能局限于当前，需要综合分析和计算，用发展的目光看待RFID系统的应用。

5 结语

RFID医院患儿管理系统能够实现患儿及家属的出入院管理，可实现对患儿的检验管理、信息查询、HIS接口及系统管理等功能；实现RFID刷卡排队管理及视频探视联动控制等功能；实现RFID无线视频传输、摄录播控制、无线网络管理以及电子病历显示等功能；实现患儿标识、防盗报警、视频监控及信息记录查询等功能。RFID系统有效地解决了在医院病房全封闭式管理的要求与提供给患儿家属人性化探视之间的矛盾，从而即保证了患儿家属的探视需求，也很好的维护了医院的工作秩序[15]。然而，RFID技术在医院的应用尚属起步阶段，需要信息工作者和医护人员共同发扬创新精神，将医疗卫生信息化推向一个崭新的新高度。随着信息技术的不断发展，RFID用户量不断增加，其成本会如同其他电子产品一样降低，将会被广大医疗机构所接纳。

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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

重庆市基础与前沿研究计划(CSTC2013JCYJA40059)“移动终端恶意软件检测机制研究”

①第三军医大学大坪医院野战外科研究所信息科 重庆 400042

②第三军医大学大坪医院野战外科研究所政治部 重庆 400042

*通讯作者：139962365@qq.com

史森中,男,(1984- ),本科学历，工程师。第三军医大学大坪医院野战外科研究所信息科，从事医疗信息化应用研究及效果评估工作。