基于射频识别技术的医用耗材全生命周期管理系统

李永军 苏海燕

重庆医科大学附属永川医院信息中心，重庆 402160

医用耗材直接或间接地作用于人体，作为临床治疗的辅助工具，被广泛应用于各种疾病的诊治中，其使用直接关系到患者的生命安全，因此，医用耗材的全生命周期管理一直以来都是医院管理的重点之一。医用耗材的全生命周期管理包括遴选、采购、验收、入库、出库、计费、评价等七个环节，每个环节都会面临医用耗材品种品规繁多、价格和规格体系复杂等问题。以人工晶状体为例，耗材名称均为人工晶状体，进价、厂家、供应商都为同一名称，但各规格之间只相差一位数字，如规格为SN6AT3 和SN6AT4 的人工晶状体。在缺少智能化应用的情况下，给工作人员带来不小的挑战。随着物联网技术的快速发展，以射频识别（radio frequency identification，RFID）技术作为物联网领域的核心技术，由于标签的轻量级、可标记、易部署等特征，为提高医院解决医用耗材品种品规繁多、价格和规格体系复杂等问题提供了思路和途径。本文以RFID 的医用耗材全生命周期管理系统为例，解析实现该系统各个环节的要点。

1 RFID 技术简介

RFID 源自美国海军研究实验室的战斗机“敌我识别”解决方案，后从军用领域转向民用用途。该技术利用射频信号空间耦合实现非接触信息传递，并通过所传递的信息识别目标。识别工作无须人工参与，适用于各种恶劣环境。2013 年，我国正式发布了该领域国家标准GB/T 29768–2013《信息技术射频识别 800/900MHz 空中接口协议》，规定了840MHz～845MHz 和920MHz～925MHz 频段射频识别系统空中接口的物理层和媒体访问控制层参数以及协议工作方式。一般而言，实际应用中RFID 系统包括如下几个部分：RFID 标签、天线阵列、数据读写控制器、数据处理机等，见图1。

图1 RFID 系统构成示意图

图2 应答器等效电路

2 系统设计与应用

2.1 系统的架构设计

系统采用分层架构，分层模式将系统实体组织分为层次结构以实现系统的关注点分离，合理运用分层模式可提升软件系统的一系列质量属性，通过层来隔离不同的关注点，以此应对不同需求的变化，使每层都可以独立进行。此外，分层架构还可隔离业务复杂度与技术复杂度。本文将系统分为数据层、服务层和应用层进行架构，以此来降低系统的复杂度。系统的数据层，采用关系型数据库，通过关系模型来组织数据，其以行和列的形式存储数据。接收结构化查询语言、查询语句进行数据的增删改查，提供自定义函数和存储过程给服务层调用。通过全量和增量的备份以保障数据的安全。系统的服务层采用计算机编程语言Java 的开源框架进行前后分离的模块化开发，将业务逻辑封装成可复用的标准化程序接口的形式对外发布，各端通过超文本传输协议接口调用服务层，进行数据的交互。系统的应用层采用超文本标记语言和Java Script 进行前端页面的展示和动态交互，见图3。

图3 系统的架构设计

2.2 系统的开发

系统采用浏览器与服务器的架构模式进行开发，业务逻辑在服务端实现，客户端只需安装一个web 浏览器即可使用。本系统数据表设计包含8张表：《耗材字典》《人员字典》《科室字典》《科室人员信息》《标签字典》《耗材标签信息》《智能柜字典》和《智能柜权限信息》。《耗材字典》记录来自于医院已经具有的物流平台中耗材的基础信息，《人员字典》《科室字典》和《科室人员信息》记录来自于医院人事系统中的人员、科室和科室中人员信息，《标签字典》记录系统中注册的RFID 标签信息，《耗材标签信息》记录耗材和RFID 标签的绑定信息，《智能柜字典》记录智能柜的基础配置信息，《智能柜权限信息》记录智能柜授予科室人员权限信息，见图4。

图4 数据表结构与关联关系

2.3 系统的功能

系统分为基础信息模块、RFID 管理模块和智能柜管理模块。基础信息模块主要内容分别从三方接口同步耗材信息、人员信息、科室信息到本系统，便于数据的本地化应用。RFID 管理模块分为RFID标签管理和绑定管理。标签管理，是将使用到的RFID标签在系统中进行注册和初始化；绑定管理，是将注册到系统中的RFID 标签与耗材编码进行一对一绑定，实现每件高值耗材都具有唯一的RFID 标签。智能柜管理模块用于管理存储高值耗材的智能柜，记录其使用到的网际互连协议地址、智能柜编号、电池电量和运行状态等信息。

2.4 系统的应用

2.4.1 建立耗材基础信息 在实施医用高值耗材RFID 管理之前，梳理耗材基础信息流程、进行耗材的院内统一编码是信息化管理和精细化管理成功的关键。就综合医院而言，涉及的耗材品种繁多，少则几千种，多则上万，库房管理员要进行耗材的整理，需耗费大量的时间和精力才能完成工作。经库房管理人员和供应商代表沟通协调后，医院建立和供应商的物流协同平台，由供应商进行基础信息填报，内容涉及供应商和耗材合法资质、耗材名称、规格、单位、进价、生产厂家、注册证号或备案凭证号，库房管理员进行逐一审核后，建立耗材的院内统一编码。在耗材完成院内统一编码后，医院物价部门依据供应商填报的耗材信息进行审核，可单独收费的耗材建立一一对应的收费编码；院内医保部门依据供应商填报的耗材信息和医院物价部门建立的收费编码信息进行医保对码的审核工作，完成医保编码的对照工作。从而实现供应商依据耗材注册信息进行填报，院内依据填报信息进行审核，审核通过后形成统一的耗材编码、对应收费编码和医保编码的三码对照关系，见图5。

图5 耗材统一编码审核流程

2.4.2 耗材院内流通流程 供应商在医院准入制审核通过后，进入医院和供应商的协同平台进行账号注册，在该平台中接收医院的订单时，根据选择的耗材院内编码，扫描粘贴在医用高值耗材外包装上的RFID 标签进行绑定。绑定RFID 标签的医用高值耗材送货到库房后，医院库房进行验货，库管员持掌上电脑扫描RFID 标签进行耗材固定信息和动态信息的确认，确认完毕后，同步更新RFID 标签状态为验货。入库阶段根据确认的验货信息进行耗材的代销入库到库房，同步更新RFID 标签状态为代销入库；库房再进行代销出库到科室，同步更新RFID 标签状态为代销出库。科室将领用的高值耗材进行入智能柜操作，同步更新RFID 标签状态为入柜；智能柜自动扫描RFID 标签确认科室在库房的领用记录。在科室使用的时候，在智能柜操作界面选择该科室患者信息后，再取出绑定RFID 标签的高值耗材，智能柜再次扫描RFID 标签进行出柜操作同时发送消息给医院管理信息系统（hospital information system，HIS）的计费模块，同步更新RFID 标签状态为出柜。待高值耗材使用完毕后，护士在HIS 系统计费模块进行二次确认计费，HIS 系统生成费用同时发送高值耗材的入库申请单到库房，同步更新RFID 标签状态为计费；库房根据电子申请记录和护士打印的高值耗材使用记录进行核对后进行正式的耗材入出库，同时RFID 标签回收到库房，同步更新RFID 标签状态为回收，见图6。

图6 带RFID 标签的耗材流通院内业务流程

3 应用效果

3.1 医用高值耗材退费次数减少

医院在实施RFID 的医用高值耗材全生命周期管理系统前，2020 年医用高值耗材的收费29 039 笔，其中退费474 笔，退费笔数占比1.63%；在实施系统之后，2021 年医用高值耗材的收费36 593 笔，其中退费67 笔，退费笔数占比0.18%，有效降低医用高值耗材的退费率。

3.2 降低工作强度和提高工作效率

以系统实施前后的入出库记录数为例，系统实施前2020 年进行医用高值耗材入出库记录数为27 675条；系统实施后的2021 年进行医用高值耗材入出库记录数为34 912 条。通过走访调查发现，系统引入RFID 技术并进行智能化改造后，虽然入出库数量有所增加，但库房工作人员的工作强度有所降低，提高了工作效率，减少了差错率。

4 结语

目前，大部分医院实现了医用耗材遴选、采购、验收、入库、出库、计费、评价等环节的全生命周期管理。孙雯雯等自主研发信息化耗材管理系统，实现耗材入出库、耗材类别管理、库存短缺预警、自动生成采购计划、追溯统计耗材使用情况等功能，形成耗材的闭环管理模式。聂聪等通过建设信息化系统，结合大数据应用技术，将医用耗材的采购、入出库、临床使用再到监测的整个过程串联，同时将耗材全生命周期管理与日常监管考核相结合，实现事前控制、事中监测、事后考核全流程管理体系。但随着医用耗材进行全生命周期的精细化管理，少有医院关注如何快速、准确、自动化识别医用耗材和如何实时统计医用耗材这一微观范畴。综上所述，通过对医用耗材进行RFID 标签化管理，将耗材流通各环节数据进行实时记录和自动化处理，解决医用耗材的快速、准确、自动化识别问题，实现一套医用耗材的全生命周期管理系统。