基于RFID的移动护理系统应用.docx
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基于RFID的移动护理系统应用
RFID移动护理系统
解
决
方
案
目录
一、应用背景3
二、RFID技术介绍4
三、系统概述6
四、设计原理7
五、硬件设备9
六、系统组成12
七、系统功能18
八、工作流程图19
九、效益分析20
一、应用背景
由于技术和客观条件的限制，医院长期以来采取各种手段并没能有效地减少医疗差错的发生。
医疗差错除了对医疗机构的声望造成了恶劣的影响外，还给患者带来不可弥补的损失，同时也造成了巨大的经济损失。
患者从就诊到得到治疗需要经过3个步骤：
医生检查患者得出初步诊断后开具医嘱，护士将医嘱转抄到输液或治疗卡上并准备执行，护士实施治疗方案。
这3个环节的每一步都至关重要，不能有半点疏忽，否则将导致医疗差错的发生。
医嘱信息差错能够在医院信息系统中反映出来，其中大部分差错可在护士执行医嘱之前发现和纠正。
但是，目前医嘱从开出到执行是一个开环的过程，医生开出的医嘱在信息系统中有据可查，但医嘱由谁执行、何时执行却没有客观实时的记录，对患者身份的核对方法也过于简单，传统的“三查七对”方法执行起来并不理想，存在发生医疗差错的隐患，服错药、打错针、甚至开错刀等医疗差错时有发生。
随着无线网络技术和射频识别技术（RFID）的发展，将两者结合起来能够有效地预防和避免医疗差错的发生。
通过无线网络技术的支持，在此基础上配合RFID技术，就能实现对医嘱执行过程中的每一步进行实时检查和确认，完成对患者身份、药品、血袋等的唯一识别，这对保证患者安全、切实提高医疗质量、减少医疗差错将发挥巨大的作用。
二、RFID技术介绍
RFID（RadioFrequencyIdentification）是一种非接触式的自动识别技术，通过射频信号自动识别目标对象并获取相关数据，识别工作无须人工干预，可工作于各种恶劣环境。
从概念上来讲，RFID类似于条码扫描，对于条码技术而言，它是将已编码的条形码附着于目标物并使用专用的扫描读写器利用光信号将信息由条形磁传送到扫描读写器；而RFID则使用专用的RFID读写器及专门的可附着于目标物体的RFID标签，利用射频信号将信息由RFID标签传送至RFID读写器。
一套完整的RFID设备通常包括读写器和一个或多个天线以及包含数据信息的标签。
1.阅读器：
RFID设备最主要的部件，可无接触地读取并识别电子标签中所保存的电子数据，从而达到自动识别物体的目的。
它的功能包括和主机相连、接收和处理从主机发送过来的命令；将读取并初步处理后的标签信息发送回主机；通过天线发送电磁波、激活标签等。
2.标签：
标签是存放数据的媒介，根据不同的标准制作的标签可以有不同的信息容量。
标签由耦合元件及芯片组成，每个标签具有唯一的电子编码，附着在物体上标识目标对象，在实际应用中，电子标签附着在待识别物体的表面。
3.天线：
一套RFID设备可以有一个或多个天线。
天线的主要功能是用来发送电磁波和接收从标签发送的信息。
4.一个完整的RFID应用系统还应包括：
通信链路系统、应用接口程序、中间件、应用软件。
RFID系统的工作原理：
利用空间耦合产生电磁波来进行通信，以达到自动识别被标识对象的目的。
在RFID技术的实际应用中，电子标签附着在被标识的物体上，当带有电子标签的被标识物品通过阅读器的可识读区域时，标签和阅读器之间建立起无线方式的通信链路，标签向阅读器发送自身信息，如标签编号、标签存储数据等，阅读器接收这些信息并进行解码，然后传送给后台计算机处理，从而完成整个信息处理过程。
RFID系统的工作原理
RFID是一种易于操控，简单实用且特别适用于自动化控制的灵活性应用技术。
RFID标签与常见的条码、磁卡、IC卡比较，具有以下优势：
●能够轻易嵌入或附着在不同形状、类型的产品上；
●读取距离更远；
●可以写入及存取数据，资料可更新；
●存储容量大；
●能够同时处理多个标签；
●标签的数据存取有密码保护，安全性更高；
●可以对RFID标签所附着的物体进行追踪定位；
●不需要光源，甚至可以透过外部材料读取数据；
●使用寿命长，能在恶劣环境下工作。
三、系统概述
基于RFID技术的移动护理系统，通过在病区部署无线网络，患者佩戴RFID电子腕带，在药品及血袋上加贴RFID标签，护士可以通过PDA设备直接采集和录入患者信息，如：
医嘱由谁执行，医嘱何时执行，患者生理指标，护理情况（服药、体温测量次数、尿布更换次数、喂奶次数）等，电子标签具有呼叫功能，能够有效地保证医院工作人员随时对患者进行快速而准确的识别。
患者腕带还能够防止被调换或随意取下，确保标签对象的唯一性及正确性。
该系统能够有效地实现医嘱执行全过程信息的闭环控制，预防和避免医疗差错的发生，从而确保了患者的安全。
RFID移动护理系统以其独有的特点，有效的解决了医院现存的病人护理弊端，能够实现：
✧对病人进行安全有效的标识；
✧对病人的身份进行快速准确的识别；
✧实时定位与监控病人的活动范围；
✧发生紧急事件时能够及时报警；
✧全方位信息记录、处理、统计、分析等。
四、设计原理
RFID移动护理系统的工作环境如下图所示，病区内部署无线局域网，根据PDA设备的工作范围部署无线AP。
患者佩戴RFID电子腕带，护士携带具有RFID阅读功能的PDA设备，通过无线网络与HIS进行信息交换。
护士根据患者的标签确定患者身份，同时在执行医嘱时实现药品等的确认，并将医嘱由谁执行、医嘱何时执行和患者体征数据等信息通过PDA设备录入到H1S当中。
同时，在病区安装门禁系统,患者出入病区能够自动地反应在护士站上，便于管理。
工作环境图
在过道走廊分布无线AP，每个人员的信息都会通过AP自动上传至管理系统进行数据处理，在重要外围通道处设置只有授权人员才可以出入的智能门禁，最大限度的杜绝无关人员随便进出。
PDA上安装CF卡式RFID阅读器，将读到的标签数据传送给护理信息系统，实现患者和药品的唯一确认。
护理信息系统通过数据库驱动程序连接HIS数据库，实现数据交互，链路层上通过WIFI无线网络实现。
护理信息系统软件由患者管理、药品管理、医嘱处理、数据管理、知识库查询和呼叫模块组成。
PDA功能结构图
五、硬件设备
系统中用到的硬件设备包括PDA智能设备、RFID读写器、电子标签、无线AP等，通过后台设备管理处进行统一调配和使用。
1、PDA智能设备
PDA设备的操作系统为WindowsCE5.0，分配给医生和护士使用，用来对病人进行简单便捷的护理，主要功能如下：
1）读写RFID电子标签数据；
2）
病人护理信息管理；
3）无线呼叫功能；
4）紧急报警功能；
5）通过WIFI网络与数据库交换数据。
PDA设备
2、病人电子腕带
腕式有源标签是特别为RFID人员管理系统设计的新型标签，工作频率为2.4GHz，该电子标签的特点如下：
1）腕带采用特殊材质，设计简洁，任何携带者都将感到十分舒适。
2）标签具有防水、防拆卸功能，除普通人员管理外，还可用于特殊人群监管，如精神病人或监狱犯人等。
3）腕式标签电池也可以更换，成功突破有源标签寿命颈瓶。
4）具有可靠的防破坏特性，从戴上标签开始，电子腕带就不断的自动发射出信号，以便系统随时进行监控，XX，任何试图取下或破坏标签的行为会触发报警。
5）电子标签可重复使用，采用防水设计，可以进行清洗，无任何过敏反应。
6）与标签配套使用的腕带可以进行调节以适应不同的病人，腕带不可重复利用。
7）婴儿防盗标签具备腕带防反抽特性，强行破坏标签抽取腕带将引发系统即时报警。
电子腕带RFID标签
病人腕带
3、医护人员标签
医护人员标签是一个具有射频发射功能的电子标签。
在移动护理系统中，可以通过RFID定位器对标签进行实时定位，还可以和病人携带的电子腕带进行捆绑，第一时间对病人的呼叫进行响应。
医护人员标签采用2.4GHz有源电子标签，此标签有目标识别、微区域定位的功能，它采用先进的CMOS0.18um低功率集成线路，符合尺寸小、低功率性能设计，可在高危环境中医护人员标签
使用。
在不影响传送距离的情况下，电池寿命长达4年之多。
4、RFID阅读器
阅读器是移动护理系统的接收设备，可以接收一定范围内病人电子腕带和医护人员标签发出的信号，可实现对每个标签工作情况、人员位置的实时监控。
系统不断监控阅读器的工作状况以确保最高的系统安全，无论何种原因导致读卡器不能正常工作，系统都会发出警报。
移动护理系统中的阅读器采用2.4G增益可控读写器，该读卡器采用先进的0.18umCMOS线路，成本低，高密度；有源RFID读写器因其微功耗特性，还可应用于易燃易爆等场合，如加油站，化工厂等。
读写器接口多样化，适用于阅读器
各种射频识别方案，也可以进行各式网络布局。
其天线为全向型设计，可对目标进行全方位识别与追踪。
用户可根据实际需要，调整读写器的识别距离，以使识别范围更加精确。
5、
无线访问接人点（AP）
AP是（WirelessAccessPoint的缩写，即（无线）访问接入点，是目前组建小型无线局域网时最常用的设备。
AP相当于一个连接有线网和无线网的桥梁，其主要作用是将各个无线无线AP
网络客户端连接到一起，然后将无线网络接入以太网。
系统中使用的AP型号为技嘉GN—A17GU，协议是IEEE8O2.11b。
六、系统组成
按功能来说，RFID移动护理系统分为标签标识系统、人员定位系统、通讯系统、供电系统、应用软件系统。
1、标签标识系统
医疗管理活动是一项多方参与的过程，其中医院内部为病人提供治疗及其他服务的就有多个部门，因此多方的协调配合就显得非常重要。
在病人住院期间，可能需要动手术、打针吃药、接受各种化验或X光检查等等，而其它活动包括办理住院手续、收费、结账等也是必不可少的。
确切的病人身份标识，为各项治疗服务的提供部门带来了明确的服务对象指引，当部门之间需要协调工作时也应以此为据，不致发生混乱。
标签标识
病人入院时需佩戴一条电子腕带作为标识，腕带中记录病人的姓名、编号、护理人员信息、监护人信息、入院时间等信息，更详细的信息对应于后台数据库中。
病人出院时，院方使用PDA设备验证病人腕带信息，核实无误后剪断腕带（标签可以重复利用），然后在本人或监护人签字确认后方可出院。
2、手术病人管理系统
医生通过PDA设备对病人腕带进行读取，信息管理系统同时检索后台数据库，在显示终端上为医护人员显示病人丰富的个人信息，如血型、过敏史等。
同时，信息管理系统根据已经制定的手术方案，提示医护人员做好手术的准备工作，避免人为的疏忽。
这一举措既极大的降低了手术室医护人员的劳动强度，又提高了对病人治疗方案验证的准确性，将误诊率尽可能的降到最小。
医护人员可以随时查看病人腕带上的可视数据，审核病人身份。
更重要的是，由于实施RFID管理，病人在电脑系统中的信息与腕带中的信息保持同步，为手术病人的安全提供了更好的保障。
RFID技术建立了医院信息系统与病人安全护理之间的桥梁，提供了更多元化、更全面的医疗信息系统。
3、急诊病人管理
1）急诊病人信息记录（病人的基本数据，是否对药物过敏）
高效对于120紧急救护中心是非常关键的，对于急救病人的基本信息记录也是非常重要。
急救病人在经过检伤分级后，戴上RFID的标识腕带，该标识带记载着病人的基本数据、是否对药物过敏、病况和治疗方案等信息。
这种带在病人手腕上的RFID腕带质地柔软，佩戴舒适。
供医护人员直接阅读和通过RFID阅读器进行扫描，满足部分医疗设备的数据输入要求。
2）急诊病人识别（防止医疗事故、对突发事件进行管理）
RFID标签可以对急救病人急救室处理各类情况紧急的病人，在急救室人多情况下难以很好地管理，在快节奏的工作压力下，诸如标本被搞混等问题经常发生。
借助RFID病人腕带和能读取RFID的手持机，就能很好地处理急救室的工作。
同样在手术室中，一旦病人被实施麻醉手术后，就难以再清醒进行表达。
借助RFID病人标识及手持机能够快速确认病人身份和获取有关资料。
急诊室医师除了可以利用RFID来识别病人之外，也可以在最新检验报告到达时，利用PDA读取，医生通过对PDA信息读取，来更好的进行手术。
在突发事件情况下，如：
突发食物中毒，大批病人涌入急诊室病。
此时，医生、护士在短时间内需要处理大量的病人相关数据，很容易弄错病人身份或者诊疗信息，这个时候RFID标识带将发挥巨大作用，将各个病人的数据分别写入到各自的RFID腕带标签内，做到腕带标签与病人的一一对应，在整个急诊和后续治疗过程中贯穿使用。
急诊病人管理
4、实时定位系统
RFID技术可实现实时定位（RTLS）功能，可在任何地方使用的精确的室内与室外定位，最大误差为1~2米，而GPS和PHS则基本上只能在室外使用，而且精确率也逊色一些（GPS的预期误差为10米，PHS的预期误差为40-70米。
RTLS追踪带有无线域网络（LAN）适配器的笔记本电脑、PDA及WIFI标签，并确定它们的确切位置。
基于WIFI网络的实时定位技术是完全建立在软件基础上，能够不断地实时监控医院无线网络WIFI覆盖区域内的资产和人员，并实现精确定位跟踪。
使用者可以在单位网络上通过应用软件或者应用程序界面来接受RTLS系统实时传送的信息，对人员进行实时定位与跟踪管理，以提高安全性和工作流程；同时，能够在设施之间对设备进行精确有效地定位、管理和重新部署，优化了资产的能见度，实现最大化的利用率和投资回报率。
工作原理：
无线信号强度（RSSI）方式。
设备附近无线信号被记录下来，Ekahau定位引擎里有无线信号的设置原型，定位引擎识别RSSI的值，并计算出地图中二维坐标，客户程序发送RSSI到定位引擎，定位引擎计算客户程序并发送定位信息给应用程序。
实时定位原理图
在医院对一些精神病人或者特殊的病人带上可追踪的电子标签，在视窗终端的客户软件上可对于病人进行实时的定位，对病人进行追踪管理，防止病人在医院走失等情况发生。
5、医疗设备管理
在原本的医疗设备管理用笔和纸进行记录，引起的问题也非常之多，对信息的保护和查阅也非常麻烦。
如果在医疗设备上贴上RFID标签，本标签可以储存大量的设备信息，同时还可存入每次维护/维修/巡检的相应记录。
通过RFID手持机对标签进行读取，把信息同时记录在手持机中，这样可以预防由于不确定原因造成的丢失的损失。
每次巡检和维护必须做到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。
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。
通过RFID自动识别技术对医疗设备系统化的管理，把医疗设备的信息都存于计算机将会非常容易，这样有助于医疗设备的检修和更新，更好地展开医疗工作。
另外，对人员的定位同样适用于医疗设备，在重要医疗设备上佩戴有源RFID标签，可以实时监控该设备的移动轨迹，并可以快速找到
6、药品管理模块
药品管理系统在信息化医院管理中运用RFID标签识别技术具有重要的作用，其提供的药品信息查询、药品管理、药品毒理分类、药品出入库管理等功能，在方便临床医生的同时，提高了药品管理人员的工作效率。
在同类药品箱子中贴上RFID标签，把药品的出厂单位，日期，药物类别等信息存入RFID标签。
通过手持机对药品RFID标签进行读取，可以有效的盘点药品是否过期，药品数量等。
通过RFID的手持或者固定时阅读器，盘点变的非常容易，对计算机药品信息进行读取，更好地管理医院对药品的采购等问题，同时也防止了过期药物的使用。
7、医护人员管理（考勤、门禁等）模块
RFID无线射频自动识别标签继承了以往的磁卡、接触式IC卡系统的所有优点，又采用了先进的非接触式识别技术，操作方式更加灵活快捷，安全可靠，打破了开门用钥匙的老传统，具有对门户出入授权控制进出信息记录，防盗保安、报警等多种智能功能。
在医院，有些地方只能允许医护人员进入，如：
手术室、特殊病房等，在这些地方设立门禁就非常关键了。
另外，还有些地方只允许特殊的医生或护士进入，因此就要给不同的医生和护士分配不同的权限。
这样，既方便了不同医护人员的进出入管理，又将非授权的医护人员和其他人拒之门外，减少干扰，给病人提供了安全、舒适的就医环境，而且还提升了医院内部的管理。
七、系统功能
基于RFID技术的移动护理系统，实现了患者身份和药品的正确识别，实现了医嘱的闭环执行，有效地预防和避免了医疗差错的发生。
1、能够扫描RFID标签唯一确定患者身份及药品对应的信息。
2、能够完成患者的人科、出院、转入、转科、换床及相应的取消操作，并能够查询患者的流动情况。
3、录入、查询化验单，录入患者体征信息（如血压、体温、脉搏等），录入护理信息及病案首页诊断信息等。
4、能够完成医嘱的录入、校对、作废等操作，录入医嘱计价项目，实现按照患者的医嘱查询及处理，实现摆药录入。
5、实现患者呼叫模块，方便护理人员之间的信息交互。
6、实现知识库查询，为护理人员提供准确、快捷、方便、灵活的获取护理知识和技术的最佳渠道，可满足广大护理人员的知识需求，从而更好地为患者健康服务。
7、数据管理提供数据备份及同步功能，确保数据安全性。
八、工作流程图
首先进行登录和功能选择，然后根据所选模块完成对医嘱执行全过程的监控，或者选择基于WIFI的呼叫功能。
如果要实现信息查询，则进入护理知识专家系统。
所有操作最终完成后，注销系统。
工作流程图
九、效益分析
1、社会效益
医院信息化建设之所以不得不进行，在某种意义上说，是受医院内外环境的变化所迫。
医疗体制改革，医疗保险大面积推行，医疗服务价格调整，医疗消费透明化，医药分家等，无一是传统信息管理模式所能胜任。
医疗市场竞争日趋激烈，社会对医疗质量、医院工作效率和服务质量的要求越来越高，只有充分利用现代信息技术，才可能有效优化医院业务流程，提高医院工作效率和质量，提高医院形象，扩大影响，占领更大的医疗市场。
以病人为中心的医疗服务模式的建立，要求医院信息系统为一线医护人员提供快捷、方便的信息服务，以达到方便病人，缩短就诊流程，减少病人来回奔波，有效控制医疗差错和事故。
2、经济效益
医院信息化建设的经济效益，不易直接计算，但可以从减少人手，控制漏费和人情免帐，堵塞经济漏洞，扩大医疗市场份额，降低医疗成本等方面得以体现。
如果没有实现护士工作站，要为病人提供住院费用一日清单，必须增加人手；即便如此，病人对清单的明细程度还不满意；传统住院记账模式下，住院费用的记账经常滞后于费用的发生，有些医院，病人出院时，已记账的费用甚至不到全部费用的50%，给病人跑费、漏费和人情免账提供了可能；传统经济核算模式，靠
发票底联（或二联单）作为记账和核算凭据，因票据量大，发票存根不能跟底联核对，导致涂改发票底联，利用底联虚报收入和工作量的现象时有发生；基于RFID技术的医院信息系统的实现，能有效管理、分析和利用门诊病人的一般信息、诊疗信息和费用信息，通过获取病人反馈意见，吸引病人来院诊疗，提供个性化医疗服务，以控制和扩大医疗市场份额；完善的医院信息系统还能够有效控制医疗成本，减轻病人医疗负担，提高病人满意度。
3、管理效益
完善的医院信息系统，能够支持真正意义上的全成本核算；能够让医院领导知道医院收入的含金量到底来自哪些部门，哪些项目和哪些人员；能够为医院决策及时提供真实、可靠的数据。
完善的医院信息系统，能够有效提高医院人、财、物和资金的管理质量和效率，从而提升医院的管理水平，达到充分调动员工积极性，合理分配资源，优化业务流程，改革和完善医院组织结构、运营机制和管理体制。
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