基于RFID技术的医疗设备管理系统研究

河南科技2011.08 下
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信息技术
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医院的基础设施和医疗设备的优劣直接反映了医院的就诊人数和诊断水平。

因此医院发展的重心是必须充分管理和利用好医院的医疗设备。

但现实生活中由于医疗设备管理制度不健全、设备的利用率低、缺乏专业技术等使得加强医疗设备管理系统研究已成为一项重大课题。

文章通过运用一种先进的RFID（射频识别技术）作为技术手段，对医疗设备管理进行深入系统的研究。

在医疗设备管理系统中该技术的运用将改变设备信息难于管理的局面，提高我国医疗事业的自动化水平。

一、医疗设备管理现状
医疗行业的竞争一直以来处于激烈状态，它主要包括医疗环境的竞争、医疗人才的竞争、医院信息处理能力的竞争、医疗设备管理的竞争、医院工作效率的竞争等方面，目前医疗设备管理的竞争已经对整个医疗系统产生了很大的影响。

且医疗设备数量大、位置分散、体积大小不一、价值高、易流动等特点的影响使得医院对设备的投入比重加大，并日趋成为医院信息化建设的重点。

目前国内各医院的医疗设备管理自动化管理水平比较低。

大多数医院的医疗设备管理非常简单，一般是医院采购医疗设备以后，将其基本情况和相关信息登记存档，然后将这些档案存入电脑。

而此后的设备位置变迁、维修情况、设备当前运行状态等信息就不会记录在设备档案里，即购进后的医疗设备的档案就不再进行维护。

医疗设备的实际运行情况就无法体现在医疗设备管理系统中，致使管理者无法及时掌握到医疗设备的相关信息。

医院传统的设备管理业务不仅劳动强度大而且过程较繁琐。

它主要是指科室管理人员在遵循资产清单的情况下对照实物逐件确认，并将最后确认信息录入服务器中进行更新。

这种方法的使用严重影响了医院工作的正常进行。

而当代社会处于信息化建设时期，采用的是条码技术，对资产信息登录的确定主要是通过手持终端读取资产上装贴的条码完成的。

这种方法不仅大大减轻了医院工作的劳动强度，而且还避免了由于人工操作过程中出现的信息错误和误读等问题。

RFID（Radio Frequency Identification，射频识别）技术与传统使用的条码技术相比具有多标签读取、非可视读取且在医疗设备管理方面还具有高效率的信息处理能力，大大减少了人工管理的中间环节和设备管理的差错，保证了医疗设备管理在最短的时间内可以得到最合适的处理，从而提高了医疗设备管理的质量与效率。

二、RFID（射频识别）技术
RFID 技术是一种非接触的自动识别技术，主要是指在通信中通过利用电磁传播和空间电磁感应进行，以使被标志对象被自动识别。

RFID 工作系统的基本原理是在被识别对象上(植入、挂佩、粘贴、插放等)分别安装上RFID 标签，当被标志对象在RFID 阅读器的读取范围之内时，在标签和阅读器之间将会以无线方式建立起通信链路，标签就会向阅读器发送标签编号、标签存储数据等自身信息，阅读器接收该信息后会对信息进行解码，并传送给后台计算机进行处理，从而完成整个信息的处理过程。

在医院综合管理系统中，根据医院工作环境的需要，在位置固定的医疗设施上应用固定式阅读器设计，该阅读器与后台数据库数据交互，与天线连接，在目标区域内搜寻标签主动发送的各种数据
基于RFID 技术的医疗设备管理系统研究
郑州大学第一附属医院器械科 杨晓鹏
并通过有线或者无线方式传输至后台服务器。

医护人员经常需要对各自负责区内的患者进行巡检，确保患者处于正常护养状态中，为及时获取患者信息，应用手持式阅读器较为方便，可由医院工作人员随身携带或者绑定在一个移动设备上作为数据转发站。

为了在医院综合管理系统中有效实施RFID 技术，可在医院综合管理系统中增加RFID 管理子模块。

标签管理子模块对系统中患者标签、员工标签、设备标签、药品标签等所有应用从发行到回收整个流程进行统一管理，它包括标签发放、挂失、解挂、回收标签、补发标签等的管理。

三、医疗设备管理系统介绍
1.医疗设备管理系统的体系结构。

基于数字化医院的整体架构而全面设计的医疗设备管理系统，在医院HIS 系统上的数据交换层主要是运用数据安全抽取和虚拟数据库技术而进行的。

同时网络传输平台主要依靠现有的医院局域网以及无线网络交换平台，以工作处配合桌面PC 机软件客户端和工作人员手持的PDA 配合移动软件客户端，并结合RFID 技术为系统应用。

基于RFID 技术的医疗设备管理系统从信息方面看，主要包括应用前端、网络传输平台、数据交换平台、HIS 医院信息系统等四个部分。

2.医疗设备管理系统的应用模式。

RFID 技术常用的应用模式是在医疗设备上装贴RFID 电子标签，并通过多个阅读器检测管理读取该信息。

但由于该种方式的使用往往需要耗费较高的成本。

因此，在操作使用过程中主要是采用利用少数阅读器识别RFID 电子标签的出口报警技术和移动技术实现设备管理的。

出口报警技术主要是指在医院门口设置阅读器，并对进出医院的装贴RFID 电子标签的物品进行检测的一种技术。

移动技术是指由医院设备管理人员在医院内通过手持阅读器(集成于PDA)巡回接收RFID 电子标签信息，并对范围内设备的位置和信息技术加以检测和确认的一种技术。

3.医疗设备管理系统的网络拓扑。

医疗设备管理系统一般只局限在医院内部区域的医院内部人员使用。

因此，该系统主要是采用Client/Server (客户/服务器)而非Browser/server（浏览器/服务器)结构模式。

网络拓扑是指医院内由双绞线构成的有线局域网的前提下，把无线交换器和AP 点装在设备使用科室内和设备管理处中使之组成一个无线局域网。

而无线网卡则只限使用手持PDA 终端的工作人员使用，通过这种无线方式使该网络同局域网相连。

PDA 采用的是速率为11MbPs，IEE802.11协议，工作于2.4GHz 频段,通过无线连接，该连接可穿过地板、墙等阻隔物进行传输。

4.医疗设备管理系统的系统配置。

根据医院设备管理系统的配置，相应的功能对应如下表1所示。

表1 系统配置—功能对应
配置
功能
Symbol 9090-G
PDA(数据终端)，集成RFID 和条码采集器，用户移动操作系统Symbol MSP(Mobility Services Platform)移动服务平台Zebra RFID 标签打印机打印设备RFID 标签RFID 固定式读写器及天线出口报警系统系统软件平台
用户操作软件
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模具常涉及自由曲面，球面刀和非球面刀是曲面加工重要工具，而平头立铣刀在切削效率、质量以及使用期限方面明显优于球面刀，是首要选择。

近些年来，国内外针对自由曲面平头立铣刀五轴数控加工轨迹计算方法开展了大量的研究，一般都是借助微分几何方式预测步长及行距，没有对相邻刀具接触点之间曲率变化加以考虑，不适用于曲率变化较大的曲面。

在此，笔者主张在参数坐标中计算自适应步长及行距，本计算方法不但可以确保加工精度及粗糙度，并且加工效率较高，对于曲率变化较大的曲面同样适用。

一、计算自由曲面平头立铣刀五轴数控加工轨迹
衡量国家机械制造业发展水平的重要指标是数控加工技术的发展程度，五轴联动数控加工技术作为机械加工业一项重要技术受到各界的广泛关注。

五轴联动数控系统的逐步完善，在很大程度上促进了复杂形状零部件加工技术的进步。

我国在此领域的起步较晚，当前仍处于发展的初级阶段。

本文以复杂曲面数控加工基础技术为研究对象，以期为五轴联动数控加工技术的深入研究有所裨益。

所谓复杂曲面，指的是除球面、抛物线、双曲线等可以借助二次方程加以表达曲面之外的曲面，简单地说，就是难以借助二次方程明确加以表达的曲面，总体上包括两类，一类是高次曲面，这类
自由曲面平头立铣刀五轴数控加工轨迹的计算方法*
安徽理工大学机械工程学院 韩 宁
曲面的通常表示方式是作为理论计算结果的曲面方程，这类曲面方程的建模处理需要借助CAD软件来实现，并利用CAM软件编制数控加工程序。

另一类是对多个曲面进行连接或者剪切处理所得到的混合曲面，本类曲面的工程数据列表是借助反求工程获得的。

所谓反求工程，就是借助一系列的测量方法对原物体尺寸及特征关系进行测量，并根据所得到的数据文件建立CAD模型。

1. 刀具有效半径。

因为立铣刀周边为切削刃，因此为了确保曲面切削的有效性，在应用五轴立铣刀进行曲面加工时需要保持轴线与曲面法线之间具有一个刀具半径的偏置。

鉴于刀具与曲面干涉，不但立铣刀需要偏置，还需要在被加工点法平面中保持轴线与法线角度。

现设定被切削曲面单位法向矢量为
，刀
，据
配置
功能
SymbolWs5100交换机SymbolAp300高性能接入端口无线交换网络系统Symbol WIPS 无线入侵检测保护系统BEA 中间件系统提供与HIS 连接的数据开放平台LANDMARC 系统
定位服务平台
5.医疗设备管理系统的功能模块
医疗设备管理系统主要由六大功能模块组成，它主要包括入库管理模块、出库管理模块、科室管理模块、设备资产盘点模块、报损管理模块和防盗报警模块。

其中入库管理模块主要是负责确认引入的外界物资设备的价格、性能、质量等，从而确保该物资能在医院正常使用。

出库管理模块主要是负责对出库的相关业务的管理。

科室管理模块主要是负责对进入科室的设备进行信息的确认和各科室之间设备信息的更改和确认。

设备资产盘点模块主要是负责对系统覆盖下的所有设备进行抽样盘点。

报损管理模块负责设备老化后进行报损然后核实的过程。

防盗报警模块主要是对设备的防盗报警相关方面的管理。

四、结论
RFID 技术以它独特的优越性产生了巨大的市场竞争力，目前医院医疗设备管理系统中引入该技术，针对目前医院医疗设备的管理特点和管理流程，在最低成本和改善医院的医疗管理现状的前提下，设计的基于RFID 技术的医疗设备管理系统对医疗设备管理系统产生了重大的实践意义。

续表1
*基金项目：安徽理工大学青年科学研究基金资助“平面铣刀
加工自由曲面的数控编程研究”（QN200821）。