基于射频识别技术的手术室耗材管理系统的设计与应用

张富康，董云天，李秀莉，张曼，孙克娟

河北医科大学第一医院 a. 麻醉手术科；b. 护理部，河北 石家庄 050000

引言

随着医疗科学的进步、新技术的不断应用、新设备的升级换代、患者医疗需求进一步提高，医院医用耗材的管理和使用发生了重要的变革，增加了医用耗材管理的难度[1-2]。手术室作为医院中医用耗材使用率最高的部门，对术中使用的医用耗材，特别是高值耗材，进行科学有效的管理，推动使用流程规范化、制度化和标准化，实现高值耗材全生命周期的可追溯管理，显得至关重要[3-5]。

射频识别（Radio Frequency Identification，RFID）技术是一种非接触的自动识别技术，也是物联网感知层的核心技术之一，已经广泛应用于供应链管理、物流和零售、医疗保健、制造业等行业，并且其应用范围仍在不断扩大[6-9]。手术室耗材智慧屋管理系统是专门针对手术室高值耗材而设计的一款智能化管理产品，该系统采用全屋屏蔽、全屋定制的方案，具有使用寿命长、读取距离大、信息数据可以加密、存储数据容量大等特点。通过采用RFID 技术并结合互联网和信息处理技术，对高值耗材进行“一物一码”管理，实现无感取放、对接SPD、无盘点压力、精准补货，从而减少医院、供应商、运营商的人力资源成本，同时耗材存放仅占用小面积空间，可以最大化利用空间，以保证手术室耗材正常使用需求。建立耗材监管系统，耗材从供应链到医院、手术室领用、再到患者使用形成闭环追溯，最终达到临床应用方便、管理规范、提高效率的目的[10]。本研究通过设计、搭建基于RFID 技术的手术室耗材智慧屋管理系统，以期实现医用耗材的智能化和精细化管理，减少护理人员在耗材领用、管理的工作量，提高高值耗材管理效率。

1 系统设计

1.1 系统设计思路

基于RFID 技术的手术室耗材智慧屋管理系统，采用Microsoft Visual Studio 2019 为系统开发平台，以Microsoft SQL Server 2019 企业级数据库为存储系统，开发的系统以Windows 作为运行平台。控制终端采用Android 开发技术，Wi-Fi 无线网络连接服务端实现数据交互，服务端与第三方厂商系统如医院信息系统（Hospital Information System，HIS）和手术麻醉管理系统对接。系统主要由控制终端、网络控制器、智能扫描设备、数据看板、耗材存放区域和存储数据库组成（图1）。智慧屋开门由控制终端处理，耗材由院内SPD 小组贴上RFID 标签，所有耗材存入和取出都经扫描设备射频读取，存入后所有耗材分门别类置于安装有RFID 芯片感应系统的智能货架内集中定位存放，耗材取出后实时发送库存数据和用户信息。数据同步至SPD 管理系统，实现耗材存取全面感知、实时盘存、可视化的智能追溯管理。系统整组成部分示意图如图2 所示。

图1 手术室耗材智慧屋管理系统架构示意图

图2 手术室耗材智慧屋管理系统组成部分示意图

1.2 系统业务流程设计

目前，多数国内医疗机构手术室耗材的盘点模式及补货模式仍采用人工模式，或用信息化手段进行管理，但耗材盘点仍是人工盘点模式。手术室医护人员常规医护工作繁忙，难以避免因工作繁多导致的耗材不良事件（如存取信息记录错误、追溯不完整、收费遗漏、耗材丢失等）。手术室耗材智慧屋管理系统会通过RFID 技术将高值耗材上“一物一码”的RFID 标签进行读取识别，并自动关联SPD 系统及HIS，将高值耗材的存取、追溯、收费、盘点等工作自动化、智能化，并对有异常的耗材进行标识提醒（如未收费、未归还等）。

业务流程为：控制终端登录系统（登录方式含刷卡、账号、指纹等）→登录后电动门自动开启进入智慧屋→进入后根据手术需求进行耗材选择和领用→扫描终端登录（登录方式含刷卡、账号、指纹等）→登录后将领用的耗材放置在终端台面进行批量识别→识别后终端显示耗材明细→确认明细后提交→打印凭条→扫描终端退出系统，电动门自动打开，离开智慧屋→取用结束，见图3。

图3 手术室耗材智慧屋管理系统使用流程

1.3 系统功能

依据手术室管理规范，建立由产品入库、使用登记、库存管理和查询4 个功能模块组成的手术室耗材智慧屋管理系统，见图4。

图4 手术室耗材智慧屋管理系统功能界面图

1.3.1 产品入库

智慧屋内多种形态的智能货架结构自由组合，可满足不同耗材的存放需求，通过超高频RFID 标签的智能识别能力可进行高值耗材批量识别，并支持多人同时存取。

1.3.2 使用登记

领用耗材时，具有访问权限的医护人员可通过指纹、门禁卡或人脸识别等方式开启自动门，人员进入智慧屋后红外感应自动关门。医护人员根据手术实际耗材需求或医嘱，将所取的手术耗材放置于智能扫描终端上，登录后即可进行快速批量自动识别，终端可根据取用耗材上的“一物一码”精准读取耗材相关信息，待医护人员确认提交后，自动打印高值耗材取用明细。取用结束后电动门自动开启，人员离开，完成领用并分配给患者。

1.3.3 库存管理（核验）

如果耗材未使用将归还到智慧屋所属智能货架中恢复库存。整个流程通过超高频RFID 感应，自动盘点库存，可在2～4 s 内实现耗材存取全面感知。系统根据耗材使用记录生成收费信息传输到HIS 收费。

1.3.4 查询

点击耗材使用界面，可根据收费、单据、效期分类查询，选择查询时间，自动显示查询时间段内的耗材使用情况和医护人员登记情况是否正确、有无漏登记等，见图5。

图5 手术室耗材智慧屋管理系统查询界面图

2 系统效果评价

2.1 基本研究资料

手术室耗材智慧屋管理系统自2021 年1 月安装使用，经过3 个月的系统调试、人员培训，2021 年4 月起耗材管理员及护士已经熟练运用该系统。以2020 年7—9 月为系统使用前，2021 年7—9 月为系统使用后，随机选取使用前后医院SPD 系统（医院物流信息系统）中各1000 份耗材有效使用记录资料为研究对象，评价手术室耗材智慧屋管理系统的应用效果。

2.2 评价指标

（1）耗材管理不良事件发生率，管理不良事件包括耗材存取信息记录错误、追溯失败、计价收费异常、耗材丢失、存放不当等。

（2）耗材日均管理时间，即每日耗材接收、出入库、库存盘点、存放、核对、检查等的时间。

（3）耗材日均领用时间、领用次数。

（4）未使用耗材归位率，即未使用耗材归位次数/应归位数[11]。

2.3 统计学分析

采用SPSS 22.0 软件进行数据分析。符合正态分布的计量资料以±s表示，行t检验；计数资料以n（%）的形式表示，采用χ2检验，以P＜0.05 为差异有统计学意义。

3 应用效果

3.1 系统使用前后耗材管理不良事件发生率比较

系统使用前耗材管理不良事件发生率为8.8%，使用后不良事件发生率为2.9%，差异有统计学意义（P＜0.001），见表1。

表1 系统使用前后耗材管理不良事件发生率比较[n（%）]

3.2 系统使用前后耗材管理时间与领用情况比较

系统使用后耗材日均管理时间为（66.56±10.37）min，显著低于使用前（110.18±16.89）min，差异有统计学意义（P＜0.001）；系统使用后耗材日均领用时间和领用次数显著低于使用前，差异具有统计学意义（P＜0.001），见表2。

表2 系统使用前后耗材管理时间与领用情况比较（ ±s）

表2 系统使用前后耗材管理时间与领用情况比较（ ±s）

耗材领用情况日均领用时间/s 日均领用次数/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时间耗材日均管理时间/min

3.3 系统使用前后未使用耗材归位率比较

系统使用前未使用耗材归位率为95.2%（952/1000），而系统使用后未使用耗材归位率为100%（1000/1000），差异有统计学意义（χ2=43.945，P＜0.001）。

4 讨论

手术室是医院中高值耗材消耗较多的科室，据统计，手术室高值耗材消耗金额占医院高值耗材消耗总金额的42.8%[12]。目前多数国内医疗机构虽已采用信息化管理模式，但是手术室耗材管理仍是人工盘点手动记账模式，这种模式存在一定弊端[13-16]：① 耗材库存管理效率低下，主要依靠耗材管理员或巡回护士对出入库和库存耗材进行清点、核对，消耗大量人力和时间，且出错率较高；② 由于耗材缺少唯一的标识，无法实现耗材的全流程追溯，亦无法追踪耗材相关的不良反应事件；③ 手术间耗材配送多由巡回护士完成，但人工取用耗时长、效率低，错拿漏拿、频繁出入手术间可能增加手术风险。

高值耗材作为手术室必不可少的使用物资，其种类多、价值高、风险高、流通环节特殊等特点增加了其管理难度，迫切需要信息系统的支持来提高管理效率[17]。2021 年我院开始实施基于RFID 技术的手术室耗材智慧屋管理系统项目，旨在利用先进的RFID、物联网和信息传输技术有效解决手术室高值耗材人工管理模式中的问题，提高工作效率。该系统改进了前期手术室耗材管理系统的诸多不足，主要有两个明显优势：① 该系统对高值耗材实行“一物一码”，耗材在物流运输、出入库、取用退回环节均无需人工登记，而是通过扫描设备识别耗材的RFID 标签。由于RFID 标签具有标识唯一性、信息容量大、全生命周期可追溯、可批量处理和不易污损的优点，可有效减少耗材存取信息记录错误、追溯失败等不良事件，有助于实现医用耗材精细化、精益化、规范化管理[11,18]。② 该系统均以RFID 标签为载体，在耗材生产、采购、运输、出入库、储存、使用和计费等环节无缝记录耗材各种信息，系统可自动进行库存盘点及失效期、库存上下限等的自动预警，无需医护人员在每日清点和核对中投入过多精力，大大减轻耗材盘点工作量，使医护人员更加专注于手术，提高手术室工作效率和医疗护理质量[19]。此外，系统使用后耗材日均领用时间显著缩短，巡回护士外出领用耗材次数减少，可提高手术室巡回护士在位率，保证手术患者安全性和手术质量。该系统使用后可避免未使用耗材不归位的情况，主要是因为系统中限定耗材领用数，如果与已使用耗材登记计费数和未使用归位数之和不相等，则会自动报警提示至耗材归位。本研究不足之处在于数据录用时间较短，手术室工作人员耗材领用规范度不够，这一方面是后期改进和提升的重点。

5 结论

本研究介绍了我院自主开发和运行基于RFID 技术的手术室耗材智慧屋管理系统，有效地减少了手术室高值耗材管理不良事件的发生，精简了耗材管理和领用环节，该系统具有稳定性好、工作效率高、操作简单等特点，有力地促进了医院高值耗材精细化、规范化和智能化管理，值得推广使用。