Paweł Chrobak Katedra Teorii Informatyki Akademia Ekonomiczna we Wrocławiu e-mail: pawel.chrobak@ae.wroc.pl Wykorzystanie technologii RFID w sektorze medycznym Streszczenie Referat opisuje moŝliwości stosowanie technologii RFID w celu usprawnienia oraz optymalizacji procesów występujących w ośrodkach medycznych. Stosowanie tej technologii w połączeniu ze zintegrowanymi systemami informatycznymi zarządzania takimi ośrodkami (szpitale, przychodnie, etc) pozwala przenieść futurystyczną wizję nowoczesnych ośrodków XXI wieku, do rzeczywistego świata w okresie paru przyszłych lat. 1. Wprowadzenie Technologia RFID zyskuje coraz większa popularność w medycynie. Obecnie sektor ten jest drugim co do wielkości rynkiem wdroŝeń dla tej technologii. O zastosowaniach techniki identyfikacji radiowej w sektorze medycyny zrobiło się ostatnio głośno po czerwcowym raporcie Kalorama Information: RFID Opportunities in Healthcare in the US 1 ]. Raport prognozuje wydatki na rozwiązania RFID w branŝy medycznej Sta- 1 www.kaloramainformation.com/rfid-opportunities-healthcare-1432856
nów Zjednoczonych na 297 mln USD w 2007 roku. Kwoty te, według analityków raportu, wzrosną do 1 mld USD w 2010 roku i 3,1 mld USD w 2012 roku. Oznacza to ponad 10-cio krotny wzrost nakładów, przy czym warto wspomnieć, iŝ w ubiegłym roku korporacja IdTechEx oszacowała, iŝ wzrost rozwiązań RFID w światowym sektorze medycznym do kwotę 2,1 biliona USD w 2016 roku 2. Techniki RFID zostały ogłoszone przez raport za najbardziej efektywny, dostępny system dla medycyny, która z kolei jest najszybciej rozwijającym sie sektorem na świecie. (ok. 6 bilionów USD w 2005 roku. Raport RFID Opportunities in Healthcare in the US liczy sobie 240 stron i dostępny jest w cenie 3 995 USD, na stronach korporacji. 2. Rozwinięcie Czym jest technologia RFID Technologia RFID (radio frequency identification) jest rozwinięciem doskonale sprawdzonej technologii kodów paskowych, przy czym do odczytu informacji wykorzystuje się fale radiową zamiast układów optycznych. Tak więc o ile w przypadku odczytu metki z kodem paskowym wymagane jest odpowiednie ustawienie czytnika aby umoŝliwić odczyt informacji z odpowiednio zadrukowanego paska, to w przypadku układów RFID nie jest juŝ wymagany kontakt optyczny między czytnikiem a Tagiem (układem przechowującym informacje o obiekcie). Sytuację tę podglądowo przedstawia rysunek 1. 2 www.idtechex.com/products/en/articles/00000487.asp
Rysunek 1. Technologie kodów paskowych i RFID Źródło: opracowanie własne na podstawie: http://www.e-health-insider.com/features/codegate/images/2dbarcode-small.jpg oraz http://www.psqh.com/julsep04/art/rfid.jpg Główną implikacją tej zmiany jest automatyzacja procesu identyfikowania danego obiektu. Wzrasta takŝe odległość z jakiej moŝna dany obiekt zidentyfikować. Obecna technologia umoŝliwia odczyty do jednego a nawet paru metrów. Odpowiednio więc zaprojektowana oraz wdro- Ŝona sieć czytników umoŝliwia pełne śledzenie, oraz zapisywanie pozycji w czasie, obiektów wyposaŝonych w odpowiednie tagi na zadanym terenie. Oczywiście obiektem moŝe być tu zarówno pacjent, wyposaŝenie ruchome szpitali czy opakowania z lekami. Technologia RFIF w medycynie Stosowanie technologii RFID w segmencie infrastruktury medycznej moŝe przynieść korzyści w trzech podstawowych obszarach 3 : 3 www.rfidhealthcare.com/default.aspx
1. Poprawa zarządzania wyposaŝeniem Choć głównym celem medycyny jest zapewnienie zdrowia pacjentom, waŝna jest takŝe ekonomiczna gospodarka zasobami i minimalizacja kosztów zapewnienia tej opieki. Jednym z istotnych problemów gospodarowania jest kontrola inwentarza ruchomego. Według szacunków BlueBean Company 4 : Ośrodki medyczne zuŝywają 20-30% więcej swoich zasobów niŝ potrzebują Pielęgniarki spędzają 10-30% czasu na poszukując wyposa- Ŝenia, narzędzi i innych środków Serwisowanie sprzętu zajmuje około 8 godzin, gdzie 75% tego czasu zajmuje jego znalezienie Sprzęt nie jest uŝywany i serwisowany kiedy się tego wymaga NajwaŜniejsze środki i narzędzia nie mogą być zlokalizowane natychmiastowo Sprzęt jest gubiony i kradziony Choć podane tu wartości mogą wydawać sie duŝe firmy amerykańskie w swoich ofertach obiecują oszczędności rzędu miliona dolarów po pierwszym roku wdroŝenia dla przeciętnego szpitala posiadającego 500 łóŝek oraz około 3000 sztuk wyposaŝenia ruchomego. Na rysunku 2 pokazano przykładowe zdjęcie aplikacji firmy Hewlett-Packard, pokazujące poglądową historię śledzenia pozycji zadanego przedmiotu. 4 www.rfidheathcare.com/solutions_asset.aspx
Rysunek 2. Śledzenie inwentarza ruchomego - Aplikacja Hewlett-Packard Źródło: http://www.rmoroz.com/2006conference/workshop%20healthcare.pdf 2. Opieka nad pacjentem Wykorzystanie technik radiowej identyfikacji i śledzenia daje nowe moŝliwości opieki nad pacjentem. Właściwie wykorzystane Tagi identyfikujące pacjenta nie tylko mogą skutecznie uniemoŝliwić pomyłki przy dawkowaniu lekarstw lecz choćby minimalizować czas poszukiwania zagubionego pacjenta w szpitalu. Do podstawowych procesów, które moŝna zoptymalizować wykorzystując techniki RFID naleŝą: czas i precyzja identyfikowania i zlokalizowania pacjenta kontrolowanie podawania właściwych leków właściwym pacjentom we właściwych dawkach automatyzacja zbierania danych o pacjencie (np. wyniki badań lekarskich)
przepływ danych o pacjencie między personelem bezpieczeństwo dzieci i pacjentów cierpiących na zaburzenia pamięci integracja wiedzy o pacjencie automatyzacja procesu zapisywania informacji o wynikach badań pacjenta eliminowanie błędu ludzkiego 3. Kontrola zaopatrzenia i dostaw Programy pilotaŝowe RFID w sektorze sprzedaŝy detalicznej pokazują, iŝ moŝliwa jest optymalizacja procesu logistycznego w zakresie dostarczania produktów oraz ich śledzenia. System informatyczny potrafi automatycznie odczytać produkty znajdujące się w magazynie i informować o ich braku, nadmiarze lub kończącym się okresie przydatności do uŝycia. Dalsza automatyzacja tego procesu moŝliwa będzie w sytuacji integracji systemu ze standardem EPC (Electronic Product Code). Standard EPC wykorzystuje ogólnoświatową sieć internetową do obrotu informacjami o produktach. Zakłada on istnienie serwerów ONS, przechowujących informacje o adresach baz danych poszczególnych grup produktów (pracujących na wzór serwerów DNS). Dzięki takim rozwiązaniom połączenie tej technologii z technologiami RFID i kodów paskowych umoŝliwia uzyskanie dokładnej informacji o danym produkcie (obiekcie) z odpowiedniej bazy danych na podstawie numeru identyfikacyjnego zapisanego w Tagu obiektu. W rezultacie moŝliwe jest uzyskanie np. dokładnej informacji o danym leku z bazy danych firmy farmaceutycznej, która go wyprodukowała (nr partii, termin waŝności, przeciw-
wskazania, datę produkcji, lub informację o uniewaŝnieniu danej partii wskutek wykrycia wad). Ciekawe rozwiązanie wdraŝa takŝe obecnie firma spedycyjna DHL, która rozwinęła pionierską technologię monitorowania transportu, przeznaczoną dla przemysłu farmakologicznego. Wykorzystuje ona tagi RFID z czujnikiem pozwalającym na kontrolowanie i dokumentowanie temperatury towarów podczas całego transportu. Obecnie jest ona z powodzeniem wprowadzana między innymi w transporcie morskim materiałów diagnostycznych i szczepionek. Integracja systemów informatycznych ośrodków medycznych Jednym z najistotniejszych czynników umoŝliwiających optymalizację procesów w ośrodkach medycznych, jest elektroniczne przechowywanie informacji o pacjentach, lekarstwach, wynikach badań, sprzęcie medycznym etc. Cyfrowy zapis danych umoŝliwia elastyczną obróbkę tych danych oraz szybki i wygodny dostęp do nich przez uprawnione osoby. Aby moŝliwe było realizowanie wizji nowoczesnych szpitali XXI wieku, gdzie lekarz ma szybki, sprawny dostęp do danych o pacjencie, gdzie nie dochodzi do pomyłek typu: do kogo naleŝą dane wyniki badań, albo gdzie one są?, niezbędna jest integracja poszczególnych systemów informatycznych danego ośrodka (oraz ośrodków pomiędzy sobą). Rysunek 3 przedstawia model zintegrowanego systemu szpitalnego firmy HP. System integruje podsystemy banku danych krwi, apteki szpitala, aparatury medycznej, pacjentów, komputerów przenośnych personelu oraz systemu czytników RFID. WyposaŜenie aparatury medycznej w czytniki RFID oraz pacjentów w tagi ich identyfikujące umoŝliwia m.in. automatyczny zapis wyników badania pacjenta do jego cyfrowej karty pacjen-
ta. Dzięki takiemu modelowi przepływu informacji o pacjencie, lekarz wyposaŝony w przenośny panel, uzyskuje dostęp do karty pacjenta w trybie on-line podczas badań lub obchodu. Taki model integracji optymalizuje takŝe wiele innych procesów: dawkowania lekarstw, kontroli nad aparaturą medyczną, wyszukiwania artykułów i urządzeń medycznych etc. Rysunek 3. Infrastruktura szpitala Źródło: opracowanie własne na podstawie http://www.rmoroz.com/2006conference/workshop%20healthcare.pdf Pewnym przykładem kierunku rozwoju systemów informatycznych w medycynie mogą być działania firm produkujących sprzęt informatyczny dla medycyny, które prowadzą własne badania w zakresie trendów
rozwoju, próbując zaprojektować swoje produkty tak aby zostały moŝliwie dobrze na tym rynku przyjęte. Przykładem takiego produktu jest osobisty asystent dla personelu medycznego Motion C5 5, zaprojektowany wspólnie przez firmy Intel oraz Motion Computing. Komputer ten standardowo wyposaŝony jest w aparat fotograficzny, czytnik kodów paskowych i RFID oraz odbiornik sieci WLAN. Rysunek 4. Przenośny komputer dla szpitali Motion C5 Źródło: http://www.nbprice.ru/image/news/mc-c5_all.jpg 3. Zakończenie Konkurencja ośrodków medycznych w zakresie kosztów obsługi pacjenta a takŝe podnoszenie standardów tej opieki wymusza na ośrodkach z jednej strony konieczność sprawniejszego gospodarowania zasobami ośrodka zaś z drugiej sprawne zarządzanie informacją o pacjentach, personelu i zasobach sprzętowych. Kluczem do optymalizacji pracy tych ośrodków jest wykorzystanie zintegrowanych systemów informatycznych, oraz wirtualizacja takich struktur jak: karty pacjenta, wyniki badań, recepty, etc. Jednym z najistotniejszych elementów sprawnie funkcjonu- 5 http://www.motioncomputing.com/products/tablet_pc_c5.asp
jącego systemu informacyjnego jest szybka i sprawna identyfikacja oraz lokalizacja obiektów w celu m.in. prawidłowego opisywania relacji miedzy nimi (np. który pacjent które badanie jaki lek). Prognozy i raporty wskazują, iŝ zadanie to będzie realizowane w przyszłości przez układy RFID, wspomagane odpowiednim oprogramowaniem RFID MiddleWare. Bibliografia RFID for dummies, Patrick J.Sweeney II, Wiley Publishing Inc. Indiana 2005 RFID Handbook: Fundamentals and Applications in Contactless Smart Cards and Identification, [wyd.2], Klaus Finkenzeller, John Wiley & Sons, 2003 Materiały konferencyjne z Canada RFID 2006 - www.rmoroz.com Źródła internetowe www.kaloramainformation.com www.idtechex.com www.rmoroz.com www.rfidheathcare.com www.motioncomputing.com Summary The aim of this article is o show the near future of healthcare area, using modern technology of identifications and tracking like RFID (radio frequency identification) technology. In the IdTechEx company opinion RFID in healthcare is growing rapidly to become a $2.1 billion global business in 2016. This article show s how it will be use.