基于射頻識別技術的手術室耗材管理系統的設計與應用

張富康，董云天，李秀莉，張曼，孫克娟

河北醫科大學第一醫院 a. 麻醉手術科；b. 護理部，河北 石家莊 050000

引言

隨著醫療科學的進步、新技術的不斷應用、新設備的升級換代、患者醫療需求進一步提高，醫院醫用耗材的管理和使用發生了重要的變革，增加了醫用耗材管理的難度[1-2]。手術室作為醫院中醫用耗材使用率最高的部門，對術中使用的醫用耗材，特別是高值耗材，進行科學有效的管理，推動使用流程規范化、制度化和標準化，實現高值耗材全生命周期的可追溯管理，顯得至關重要[3-5]。

射頻識別（Radio Frequency Identification，RFID）技術是一種非接觸的自動識別技術，也是物聯網感知層的核心技術之一，已經廣泛應用于供應鏈管理、物流和零售、醫療保健、制造業等行業，并且其應用范圍仍在不斷擴大[6-9]。手術室耗材智慧屋管理系統是專門針對手術室高值耗材而設計的一款智能化管理產品，該系統采用全屋屏蔽、全屋定制的方案，具有使用壽命長、讀取距離大、信息數據可以加密、存儲數據容量大等特點。通過采用RFID 技術并結合互聯網和信息處理技術，對高值耗材進行“一物一碼”管理，實現無感取放、對接SPD、無盤點壓力、精準補貨，從而減少醫院、供應商、運營商的人力資源成本，同時耗材存放僅占用小面積空間，可以最大化利用空間，以保證手術室耗材正常使用需求。建立耗材監管系統，耗材從供應鏈到醫院、手術室領用、再到患者使用形成閉環追溯，最終達到臨床應用方便、管理規范、提高效率的目的[10]。本研究通過設計、搭建基于RFID 技術的手術室耗材智慧屋管理系統，以期實現醫用耗材的智能化和精細化管理，減少護理人員在耗材領用、管理的工作量，提高高值耗材管理效率。

1 系統設計

1.1 系統設計思路

基于RFID 技術的手術室耗材智慧屋管理系統，采用Microsoft Visual Studio 2019 為系統開發平臺，以Microsoft SQL Server 2019 企業級數據庫為存儲系統，開發的系統以Windows 作為運行平臺。控制終端采用Android 開發技術，Wi-Fi 無線網絡連接服務端實現數據交互，服務端與第三方廠商系統如醫院信息系統（Hospital Information System，HIS）和手術麻醉管理系統對接。系統主要由控制終端、網絡控制器、智能掃描設備、數據看板、耗材存放區域和存儲數據庫組成（圖1）。智慧屋開門由控制終端處理，耗材由院內SPD 小組貼上RFID 標簽，所有耗材存入和取出都經掃描設備射頻讀取，存入后所有耗材分門別類置于安裝有RFID 芯片感應系統的智能貨架內集中定位存放，耗材取出后實時發送庫存數據和用戶信息。數據同步至SPD 管理系統，實現耗材存取全面感知、實時盤存、可視化的智能追溯管理。系統整組成部分示意圖如圖2 所示。

圖1 手術室耗材智慧屋管理系統架構示意圖

圖2 手術室耗材智慧屋管理系統組成部分示意圖

1.2 系統業務流程設計

目前，多數國內醫療機構手術室耗材的盤點模式及補貨模式仍采用人工模式，或用信息化手段進行管理，但耗材盤點仍是人工盤點模式。手術室醫護人員常規醫護工作繁忙，難以避免因工作繁多導致的耗材不良事件（如存取信息記錄錯誤、追溯不完整、收費遺漏、耗材丟失等）。手術室耗材智慧屋管理系統會通過RFID 技術將高值耗材上“一物一碼”的RFID 標簽進行讀取識別，并自動關聯SPD 系統及HIS，將高值耗材的存取、追溯、收費、盤點等工作自動化、智能化，并對有異常的耗材進行標識提醒（如未收費、未歸還等）。

業務流程為：控制終端登錄系統（登錄方式含刷卡、賬號、指紋等）→登錄后電動門自動開啟進入智慧屋→進入后根據手術需求進行耗材選擇和領用→掃描終端登錄（登錄方式含刷卡、賬號、指紋等）→登錄后將領用的耗材放置在終端臺面進行批量識別→識別后終端顯示耗材明細→確認明細后提交→打印憑條→掃描終端退出系統，電動門自動打開，離開智慧屋→取用結束，見圖3。

圖3 手術室耗材智慧屋管理系統使用流程

1.3 系統功能

依據手術室管理規范，建立由產品入庫、使用登記、庫存管理和查詢4 個功能模塊組成的手術室耗材智慧屋管理系統，見圖4。

圖4 手術室耗材智慧屋管理系統功能界面圖

1.3.1 產品入庫

智慧屋內多種形態的智能貨架結構自由組合，可滿足不同耗材的存放需求，通過超高頻RFID 標簽的智能識別能力可進行高值耗材批量識別，并支持多人同時存取。

1.3.2 使用登記

領用耗材時，具有訪問權限的醫護人員可通過指紋、門禁卡或人臉識別等方式開啟自動門，人員進入智慧屋后紅外感應自動關門。醫護人員根據手術實際耗材需求或醫囑，將所取的手術耗材放置于智能掃描終端上，登錄后即可進行快速批量自動識別，終端可根據取用耗材上的“一物一碼”精準讀取耗材相關信息，待醫護人員確認提交后，自動打印高值耗材取用明細。取用結束后電動門自動開啟，人員離開，完成領用并分配給患者。

1.3.3 庫存管理（核驗）

如果耗材未使用將歸還到智慧屋所屬智能貨架中恢復庫存。整個流程通過超高頻RFID 感應，自動盤點庫存，可在2～4 s 內實現耗材存取全面感知。系統根據耗材使用記錄生成收費信息傳輸到HIS 收費。

1.3.4 查詢

點擊耗材使用界面，可根據收費、單據、效期分類查詢，選擇查詢時間，自動顯示查詢時間段內的耗材使用情況和醫護人員登記情況是否正確、有無漏登記等，見圖5。

圖5 手術室耗材智慧屋管理系統查詢界面圖

2 系統效果評價

2.1 基本研究資料

手術室耗材智慧屋管理系統自2021 年1 月安裝使用，經過3 個月的系統調試、人員培訓，2021 年4 月起耗材管理員及護士已經熟練運用該系統。以2020 年7—9 月為系統使用前，2021 年7—9 月為系統使用后，隨機選取使用前后醫院SPD 系統（醫院物流信息系統）中各1000 份耗材有效使用記錄資料為研究對象，評價手術室耗材智慧屋管理系統的應用效果。

2.2 評價指標

（1）耗材管理不良事件發生率，管理不良事件包括耗材存取信息記錄錯誤、追溯失敗、計價收費異常、耗材丟失、存放不當等。

（2）耗材日均管理時間，即每日耗材接收、出入庫、庫存盤點、存放、核對、檢查等的時間。

（3）耗材日均領用時間、領用次數。

（4）未使用耗材歸位率，即未使用耗材歸位次數/應歸位數[11]。

2.3 統計學分析

采用SPSS 22.0 軟件進行數據分析。符合正態分布的計量資料以±s表示，行t檢驗；計數資料以n（%）的形式表示，采用χ2檢驗，以P＜0.05 為差異有統計學意義。

3 應用效果

3.1 系統使用前后耗材管理不良事件發生率比較

系統使用前耗材管理不良事件發生率為8.8%，使用后不良事件發生率為2.9%，差異有統計學意義（P＜0.001），見表1。

表1 系統使用前后耗材管理不良事件發生率比較[n（%）]

3.2 系統使用前后耗材管理時間與領用情況比較

系統使用后耗材日均管理時間為（66.56±10.37）min，顯著低于使用前（110.18±16.89）min，差異有統計學意義（P＜0.001）；系統使用后耗材日均領用時間和領用次數顯著低于使用前，差異具有統計學意義（P＜0.001），見表2。

表2 系統使用前后耗材管理時間與領用情況比較（ ±s）

表2 系統使用前后耗材管理時間與領用情況比較（ ±s）

耗材領用情況日均領用時間/s 日均領用次數/次使用前 110.18±16.89 385.79±93.442.66±0.92使用后 66.56±10.3762.82±6.351.24±0.66 t值69.598109.05139.659 P值＜0.001＜0.001＜0.001時間耗材日均管理時間/min

3.3 系統使用前后未使用耗材歸位率比較

系統使用前未使用耗材歸位率為95.2%（952/1000），而系統使用后未使用耗材歸位率為100%（1000/1000），差異有統計學意義（χ2=43.945，P＜0.001）。

4 討論

手術室是醫院中高值耗材消耗較多的科室，據統計，手術室高值耗材消耗金額占醫院高值耗材消耗總金額的42.8%[12]。目前多數國內醫療機構雖已采用信息化管理模式，但是手術室耗材管理仍是人工盤點手動記賬模式，這種模式存在一定弊端[13-16]：① 耗材庫存管理效率低下，主要依靠耗材管理員或巡回護士對出入庫和庫存耗材進行清點、核對，消耗大量人力和時間，且出錯率較高；② 由于耗材缺少唯一的標識，無法實現耗材的全流程追溯，亦無法追蹤耗材相關的不良反應事件；③ 手術間耗材配送多由巡回護士完成，但人工取用耗時長、效率低，錯拿漏拿、頻繁出入手術間可能增加手術風險。

高值耗材作為手術室必不可少的使用物資，其種類多、價值高、風險高、流通環節特殊等特點增加了其管理難度，迫切需要信息系統的支持來提高管理效率[17]。2021 年我院開始實施基于RFID 技術的手術室耗材智慧屋管理系統項目，旨在利用先進的RFID、物聯網和信息傳輸技術有效解決手術室高值耗材人工管理模式中的問題，提高工作效率。該系統改進了前期手術室耗材管理系統的諸多不足，主要有兩個明顯優勢：① 該系統對高值耗材實行“一物一碼”，耗材在物流運輸、出入庫、取用退回環節均無需人工登記，而是通過掃描設備識別耗材的RFID 標簽。由于RFID 標簽具有標識唯一性、信息容量大、全生命周期可追溯、可批量處理和不易污損的優點，可有效減少耗材存取信息記錄錯誤、追溯失敗等不良事件，有助于實現醫用耗材精細化、精益化、規范化管理[11,18]。② 該系統均以RFID 標簽為載體，在耗材生產、采購、運輸、出入庫、儲存、使用和計費等環節無縫記錄耗材各種信息，系統可自動進行庫存盤點及失效期、庫存上下限等的自動預警，無需醫護人員在每日清點和核對中投入過多精力，大大減輕耗材盤點工作量，使醫護人員更加專注于手術，提高手術室工作效率和醫療護理質量[19]。此外，系統使用后耗材日均領用時間顯著縮短，巡回護士外出領用耗材次數減少，可提高手術室巡回護士在位率，保證手術患者安全性和手術質量。該系統使用后可避免未使用耗材不歸位的情況，主要是因為系統中限定耗材領用數，如果與已使用耗材登記計費數和未使用歸位數之和不相等，則會自動報警提示至耗材歸位。本研究不足之處在于數據錄用時間較短，手術室工作人員耗材領用規范度不夠，這一方面是后期改進和提升的重點。

5 結論

本研究介紹了我院自主開發和運行基于RFID 技術的手術室耗材智慧屋管理系統，有效地減少了手術室高值耗材管理不良事件的發生，精簡了耗材管理和領用環節，該系統具有穩定性好、工作效率高、操作簡單等特點，有力地促進了醫院高值耗材精細化、規范化和智能化管理，值得推廣使用。