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国泰综合医院应用主动式 RFID 于手术室全程控管
作者：刘致和 黄立德
来源：台湾“经济部”RFID 公领域应用推动办公室
日期：2009-09-03 09:01:09
摘要：国泰综合医院重视病人安全及医疗品质提升，所以早在三年前就着手规划以整个手术流程相关单位的e-化、与团队有效沟通为目的，以主动式RFID技术为病人辨识主要技术的手术室全程控管的资讯系统，涵盖面的广度在我国或世界的医疗院所都相当领先。因为控管整个手术的循序性流程，我们命名为“手术室病人前进监测系统”(Operating Room – Patient Advancement Monitoring System, OR-PAMS)。
前言
国泰综合医院重视病人安全及医疗品质提升，所以早在三年前就着手规划以整个手术流程相关单位的e-化、与团队有效沟通为目的，以主动式RFID技术为病人辨识主要技术的手术室全程控管的资讯系统，涵盖面的广度在我国或世界的医疗院所都相当领先。因为控管整个手术的循序性流程，我们命名为“手术室病人前进监测系统”(Operating Room – Patient Advancement Monitoring System, OR-PAMS)。
医疗意外约半數与手术相关，包括手术位置及程序错误、输血错误、器官移植不良反应等，常常造成患者重大的伤害并死亡(石崇良、薛亚圣2004)。美国医疗机构评鉴联合委员会(Joint Commission of Accreditation for Healthcare Organization, JCAHO)研究指出，医护人员间的沟通问题是造成手术医疗错误的主因，增进医护人员间沟通的有效性，可减少非预期性的医疗错误发生(JCAHO, 1998)。
所谓“手术流程”，包括术前评估、麻醉评估、手术前准备以及手术结束后的医疗照护，透过各专业分工的医疗团队于术前、术中、术后给予患者妥善的医疗处置，而每一个步骤都将影响到手术病人的生命安全。因此，手术流程管理的改善，已被认为是提升手术病人安全工作的重点(Zohar and Noga等2007)。
过去开刀房的使用皆倚赖人工纸笔作业，手术患者自病房、护送中心、开刀房、恢复室的运送过程中并无一致的交接作业，且缺乏整合性的分析资料作为品质改善及管理的依据。 RFID的功能特性不仅符合病人安全工作的首要目标“提升病人辨识的正确性”，其定位追踪功能也提供医护人员即时更新的病患资讯，彰显e-化的自动效率，减少流程重整的阻力。
因应不同工作站点的环境，需要引入UMPC （Ultra Mobile PC，超小型行动电脑）等触控式手持式装备，使工作同仁熟悉在工作现场即时输入资料与分享资料，对于本院病人安全文化的塑造有重大而广泛的影响。我们后来把器械室及中央供应室也纳入e-化的范围，建立以条码技术为主的物料监测系统，让整个开刀流程病人、工作成员、及物料的监控都更为完整。系统原来就是Web-based的设计，所以扩充过程对资讯系统或使用者都相当顺利。
RFID系统导入
考虑到病人手术进行流程，需要经过许多单位之查检与纪录，因此，藉由病人住院报到后，将病人资料与RFID资料进行结合，写入资料库后进行后续追縱，而病人将随身配戴主动式RFID tag（无线射频识别手环），经过架设于特定位置之Reader，会立即将讯息记录写入资料库，并呈现于前端网页供使用者进行辨识及查询；RFID与系统作业流程如图1所示。
本系统与排刀系统每三分钟将连结并更新手术排程资料，在选择病人后，PAMS系统会自动带入病人相关手术资料。采用集中式资料库为系统作业核心，填写资料依各单位表单属性不同，各别储存各别资料表中。集中式资料库区分为前端使用者区域及后端资料库区域，前端为网路共用式流览院内网站，使用有线乙太网路为资料传输媒介，一般使用者可藉由院内电脑操作；或是为因应临床照护与手术流程之机动作业需求，需搭配使用UMPC较轻便之触控式操作面版，透过院内无线网路进行快速操作；整体系统资料流概念如图2所示。
本系统使用的开发工具包含软体及硬体两部份：
(一)软体部份
后端资料库区使用Microsoft Windows 2003为作业平台，由于为Web-based网站式作业平台，使用者只需简单快速操作记录，便可将原本复杂抄写工作，进行电子化模组。资料库部份使用Microsoft SQL Server 2005为后端作业平台。 RFID定位系统模组使用软体Network Enabler Administrator 2.6设定RFID Reader之COM于主机上、Middleware判读Reader接收讯息强弱及频率、Location Calculation软体则以3D定位演算法判别定位点及目前位置，将值传回资料库后，再由前端网页程式进行定位资讯读取。
(二)硬体部份
RFID Tag使用主动式RFID腕带式标签，发射频率为2.45 GHz，Reader可接收Tag數量为256个。电脑部分，除了各使用单位桌上型电脑外，移动式硬体则包括UMPC 7吋触控式银幕，可支援手写输入、无线上网功能，以及迷你笔记型电脑。
开刀房的运作如同航班管制系统，手术病人从病房转进开刀房，至手术结束出开刀房，病人是属于动态前进的，流动性与弹性需求大；且医疗服务具有高度的复杂性及不确定性，更需要医疗资讯系统的介入，减轻工作人员负担、降低管理成本及提升服务效率。因此，本院以RFID导入开刀房，建置一套开刀房手术病人前进管制系统，整合所有术前、术中、术后资源系统，增加管理效率、降低错误发生的机率，进而提升医疗服务品质。 RFID技术具有高速动态读取、多个标签同时读取、资料容量大、反覆读取、标签薄且环境耐受度高等特性，符合手术室流程管理及病人辨识的需求。
藉由系统整合复杂且繁琐的手术排程、手术人力资源、手术器械管理等，使开刀团队能更有效率，减少手术作业时间、病患等候时间，提升患者治疗的安全性及满意度；对于手术病人流程管理时间，包括麻醉诱导、麻醉完成、手术前准备、手术切开皮肤、伤口关闭、病人麻醉结束、病人苏醒、止于手术病人送出手术室的时间，亦能随时掌控、即时管理，维持医疗照护品质。
在建置的过程中，因为牵涉的单位多，建置的前半年召开四十场以上的需求访谈与团队会议。上线后的使用者需求变更以及系统细部修改，也需要频繁的沟通，除了使用者对资讯系统的可行性与便利性有深切的体认，对于本院资讯人员推动跨单位专案的能力也有提升。
PAMS系统除了应用RFID的辨识及追踪特性提升手术病人安全，系统本身设置的沟通平台，更整合全院各单位特性及需求，改善手术流程各环节。在手术表单部分，针对门诊、住院、急诊不同手术特性以及不同手术科别做设计，使用者不会因手术时间过短而遗失重要讯息；在麻醉咨询方面，手术患者手术前的麻醉访视更达到100%；在护送方面，患者护送需求透过系统使用界面更具体，派送人力更有效率的运用；在手术器械方面，器械有效日期的警示，简便器械库存使用管理；在病理检体方面，人工切片检查结果可于线上即时呈现，减少检体运送的时间与错误；在手术团队方面，手术时间的纪录可以即时、同步且一致；在品质指标管理部分，可配合卫生署申报上传作业，品质指标可提供给全院各单位各科别甚至各主治医师作为医疗品质改善的依据。
主动式vs被动式RFID
近年来RFID的应用非常广泛，医疗应用主要以人员辨识及资产管理为主。基隆长庚医院是国内院所最先报告应用被动式RFID技术在手术房管理的经验(游张松、陈志华等，2008)。本院采主动式装置，在设计上能以远距作业，在自动驱动系统功能上也较便利。此外PAMS系统连结手术排程系统，涵盖病房、护送单位、中央供应室、与麻醉科，以加强单位间沟通为重要目的，在使用者需求的满足上能一次解决。
OR-PAMS系统使用主动式RFID，由于可储存较多的讯息、讯号辨识范围较广，病人于手术过程流动的情形皆被主动的记录，更确保手术病人的权益。系统应用也延伸至器械管理、护送人力呼叫及配置、病理切片组织报告即时呈现、及医疗品质指标管理等，相信更能达到主动式病人管理。在成本效益方面，虽然主动式RFID花费成本较高，但RFID手环可重复消毒使用与写入资料，扩充功能也较为多样，在逐渐转型与资讯科技结合的医疗产业，主动式RFID应用在病人安全将更为多元。
手术病人于手术流程中配带主动式RFID，医护人员能即时更新病人的讯息与所在位置，透过系统核对功能提升了手术病人身分辨识的正确性；病人自病房、开刀房、恢复室的过程中，PAMS整合各单位的资料流，也降低医护人员沟通讯息不对等、交接不完善的情形；系统警告及错误提醒功能也使得病人安全维护更加周全。手术病人前进监测系统(PAMS)的建置，取代过去的纸本资料，不仅节省人力，资料库所存取的每笔资料，日后可运用于品质管理分析以及手术流程安全的改善。
许多学者针对主动式RFID在病人隐私，以及使用于病患的安全性上提出质疑与讨论(Levine, Adida等, 2007; van der Togt, van Lieshout等, 2008)。本系统乃是透过RFID与资料库的连结，病人资料并不直接储存于RFID手环上。另外，在定位系统上的判断，由于讯号的重叠可能影响定位的正确性，本研究除了测试RFID功率、系统接收的讯号强度及确定区域所在位置，并调整RFID发送频率的时间，减少讯号之间相互的干扰。被动式RFID对仪器引起较多的干扰，且明显高于主动式RFID (EMI: 26 vs. 8)。然而，本研究所使用RFID的发射频率为2.45GHz，相当于PHS行动电话的电磁强度，对医疗仪器较无影响。
结论
手术病人前进监测系统的建置，提供医护人员及手术患者更安全的医疗环境与医疗品质；医疗提供者能更有效的运用医疗资源，使手术室利用率更趋完善。本院因为OR-PAMS系统的建置，促进跨单位间的沟通，在手术室病人安全的促进上有明确的效益。此外也因复杂系统的建置与上线过程，让参与的医疗人员与资讯同仁累积推动大型专案的经验，对于日后应用资讯技术与RFID新科技，发展出以病人为中心的全程医疗完善照护，提供组织文化的基础。
（文/国泰综合医院资讯部刘致和副主任、策略规划组黄立德程式师）
国泰综合医院重视病人安全及医疗品质提升，所以早在三年前就着手规划以整个手术流程相关单位的e-化、与团队有效沟通为目的，以主动式RFID技术为病人辨识主要技术的手术室全程控管的资讯系统，涵盖面的广度在我国或世界的医疗院所都相当领先。因为控管整个手术的循序性流程，我们命名为“手术室病人前进监测系统”(Operating Room – Patient Advancement Monitoring System, OR-PAMS)。
医疗意外约半數与手术相关，包括手术位置及程序错误、输血错误、器官移植不良反应等，常常造成患者重大的伤害并死亡(石崇良、薛亚圣2004)。美国医疗机构评鉴联合委员会(Joint Commission of Accreditation for Healthcare Organization, JCAHO)研究指出，医护人员间的沟通问题是造成手术医疗错误的主因，增进医护人员间沟通的有效性，可减少非预期性的医疗错误发生(JCAHO, 1998)。
所谓“手术流程”，包括术前评估、麻醉评估、手术前准备以及手术结束后的医疗照护，透过各专业分工的医疗团队于术前、术中、术后给予患者妥善的医疗处置，而每一个步骤都将影响到手术病人的生命安全。因此，手术流程管理的改善，已被认为是提升手术病人安全工作的重点(Zohar and Noga等2007)。
过去开刀房的使用皆倚赖人工纸笔作业，手术患者自病房、护送中心、开刀房、恢复室的运送过程中并无一致的交接作业，且缺乏整合性的分析资料作为品质改善及管理的依据。 RFID的功能特性不仅符合病人安全工作的首要目标“提升病人辨识的正确性”，其定位追踪功能也提供医护人员即时更新的病患资讯，彰显e-化的自动效率，减少流程重整的阻力。
因应不同工作站点的环境，需要引入UMPC （Ultra Mobile PC，超小型行动电脑）等触控式手持式装备，使工作同仁熟悉在工作现场即时输入资料与分享资料，对于本院病人安全文化的塑造有重大而广泛的影响。我们后来把器械室及中央供应室也纳入e-化的范围，建立以条码技术为主的物料监测系统，让整个开刀流程病人、工作成员、及物料的监控都更为完整。系统原来就是Web-based的设计，所以扩充过程对资讯系统或使用者都相当顺利。
RFID系统导入
考虑到病人手术进行流程，需要经过许多单位之查检与纪录，因此，藉由病人住院报到后，将病人资料与RFID资料进行结合，写入资料库后进行后续追縱，而病人将随身配戴主动式RFID tag（无线射频识别手环），经过架设于特定位置之Reader，会立即将讯息记录写入资料库，并呈现于前端网页供使用者进行辨识及查询；RFID与系统作业流程如图1所示。
图1、PAMS系统作业流程图
本系统与排刀系统每三分钟将连结并更新手术排程资料，在选择病人后，PAMS系统会自动带入病人相关手术资料。采用集中式资料库为系统作业核心，填写资料依各单位表单属性不同，各别储存各别资料表中。集中式资料库区分为前端使用者区域及后端资料库区域，前端为网路共用式流览院内网站，使用有线乙太网路为资料传输媒介，一般使用者可藉由院内电脑操作；或是为因应临床照护与手术流程之机动作业需求，需搭配使用UMPC较轻便之触控式操作面版，透过院内无线网路进行快速操作；整体系统资料流概念如图2所示。
图2、PAMS整体系统概念图与资料流
本系统使用的开发工具包含软体及硬体两部份：
(一)软体部份
后端资料库区使用Microsoft Windows 2003为作业平台，由于为Web-based网站式作业平台，使用者只需简单快速操作记录，便可将原本复杂抄写工作，进行电子化模组。资料库部份使用Microsoft SQL Server 2005为后端作业平台。 RFID定位系统模组使用软体Network Enabler Administrator 2.6设定RFID Reader之COM于主机上、Middleware判读Reader接收讯息强弱及频率、Location Calculation软体则以3D定位演算法判别定位点及目前位置，将值传回资料库后，再由前端网页程式进行定位资讯读取。
(二)硬体部份
RFID Tag使用主动式RFID腕带式标签，发射频率为2.45 GHz，Reader可接收Tag數量为256个。电脑部分，除了各使用单位桌上型电脑外，移动式硬体则包括UMPC 7吋触控式银幕，可支援手写输入、无线上网功能，以及迷你笔记型电脑。
图3、主动式RFID Tag(如左)与Reader(如右)
图4、RFID Reader实际架设图
开刀房的运作如同航班管制系统，手术病人从病房转进开刀房，至手术结束出开刀房，病人是属于动态前进的，流动性与弹性需求大；且医疗服务具有高度的复杂性及不确定性，更需要医疗资讯系统的介入，减轻工作人员负担、降低管理成本及提升服务效率。因此，本院以RFID导入开刀房，建置一套开刀房手术病人前进管制系统，整合所有术前、术中、术后资源系统，增加管理效率、降低错误发生的机率，进而提升医疗服务品质。 RFID技术具有高速动态读取、多个标签同时读取、资料容量大、反覆读取、标签薄且环境耐受度高等特性，符合手术室流程管理及病人辨识的需求。
藉由系统整合复杂且繁琐的手术排程、手术人力资源、手术器械管理等，使开刀团队能更有效率，减少手术作业时间、病患等候时间，提升患者治疗的安全性及满意度；对于手术病人流程管理时间，包括麻醉诱导、麻醉完成、手术前准备、手术切开皮肤、伤口关闭、病人麻醉结束、病人苏醒、止于手术病人送出手术室的时间，亦能随时掌控、即时管理，维持医疗照护品质。
在建置的过程中，因为牵涉的单位多，建置的前半年召开四十场以上的需求访谈与团队会议。上线后的使用者需求变更以及系统细部修改，也需要频繁的沟通，除了使用者对资讯系统的可行性与便利性有深切的体认，对于本院资讯人员推动跨单位专案的能力也有提升。
PAMS系统除了应用RFID的辨识及追踪特性提升手术病人安全，系统本身设置的沟通平台，更整合全院各单位特性及需求，改善手术流程各环节。在手术表单部分，针对门诊、住院、急诊不同手术特性以及不同手术科别做设计，使用者不会因手术时间过短而遗失重要讯息；在麻醉咨询方面，手术患者手术前的麻醉访视更达到100%；在护送方面，患者护送需求透过系统使用界面更具体，派送人力更有效率的运用；在手术器械方面，器械有效日期的警示，简便器械库存使用管理；在病理检体方面，人工切片检查结果可于线上即时呈现，减少检体运送的时间与错误；在手术团队方面，手术时间的纪录可以即时、同步且一致；在品质指标管理部分，可配合卫生署申报上传作业，品质指标可提供给全院各单位各科别甚至各主治医师作为医疗品质改善的依据。
主动式vs被动式RFID
近年来RFID的应用非常广泛，医疗应用主要以人员辨识及资产管理为主。基隆长庚医院是国内院所最先报告应用被动式RFID技术在手术房管理的经验(游张松、陈志华等，2008)。本院采主动式装置，在设计上能以远距作业，在自动驱动系统功能上也较便利。此外PAMS系统连结手术排程系统，涵盖病房、护送单位、中央供应室、与麻醉科，以加强单位间沟通为重要目的，在使用者需求的满足上能一次解决。
OR-PAMS系统使用主动式RFID，由于可储存较多的讯息、讯号辨识范围较广，病人于手术过程流动的情形皆被主动的记录，更确保手术病人的权益。系统应用也延伸至器械管理、护送人力呼叫及配置、病理切片组织报告即时呈现、及医疗品质指标管理等，相信更能达到主动式病人管理。在成本效益方面，虽然主动式RFID花费成本较高，但RFID手环可重复消毒使用与写入资料，扩充功能也较为多样，在逐渐转型与资讯科技结合的医疗产业，主动式RFID应用在病人安全将更为多元。
手术病人于手术流程中配带主动式RFID，医护人员能即时更新病人的讯息与所在位置，透过系统核对功能提升了手术病人身分辨识的正确性；病人自病房、开刀房、恢复室的过程中，PAMS整合各单位的资料流，也降低医护人员沟通讯息不对等、交接不完善的情形；系统警告及错误提醒功能也使得病人安全维护更加周全。手术病人前进监测系统(PAMS)的建置，取代过去的纸本资料，不仅节省人力，资料库所存取的每笔资料，日后可运用于品质管理分析以及手术流程安全的改善。
许多学者针对主动式RFID在病人隐私，以及使用于病患的安全性上提出质疑与讨论(Levine, Adida等, 2007; van der Togt, van Lieshout等, 2008)。本系统乃是透过RFID与资料库的连结，病人资料并不直接储存于RFID手环上。另外，在定位系统上的判断，由于讯号的重叠可能影响定位的正确性，本研究除了测试RFID功率、系统接收的讯号强度及确定区域所在位置，并调整RFID发送频率的时间，减少讯号之间相互的干扰。被动式RFID对仪器引起较多的干扰，且明显高于主动式RFID (EMI: 26 vs. 8)。然而，本研究所使用RFID的发射频率为2.45GHz，相当于PHS行动电话的电磁强度，对医疗仪器较无影响。
结论
手术病人前进监测系统的建置，提供医护人员及手术患者更安全的医疗环境与医疗品质；医疗提供者能更有效的运用医疗资源，使手术室利用率更趋完善。本院因为OR-PAMS系统的建置，促进跨单位间的沟通，在手术室病人安全的促进上有明确的效益。此外也因复杂系统的建置与上线过程，让参与的医疗人员与资讯同仁累积推动大型专案的经验，对于日后应用资讯技术与RFID新科技，发展出以病人为中心的全程医疗完善照护，提供组织文化的基础。
（文/国泰综合医院资讯部刘致和副主任、策略规划组黄立德程式师）
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