射频辨认技能作为一种快速、精确、有用的辨认办法,已在医疗卫生职业得到广泛运用。本文经过剖析医疗环境中医疗设备的电磁兼容标准及相关要求,评论射频辨认(RFID)设备或许发生的潜在搅扰,并提出削减搅扰的办法。
射频辨认(Radio Frequency Identification,RFID)技能作为一种快速、精确、有用的辨认办法,现在已在医疗卫生职业得到了广泛运用。跟着近年来医院信息化的快速展开,RFID技能在医院的人员盯梢办理、血液制品办理、药品办理、病床办理、耗材及设备盯梢办理等方面都得到了广泛运用[1]。一方面它可以进步医护人员的作业效率,另一方面也可以削减医疗失误的发生,下降患者的医治危险。
1 RFID技能介绍
RFID技能是现代化的信息收集技能,是物联网展开的根底。RFID体系一般由读写器(Reader)和电子标签(Transponder)组成。读写器天线经过发射或收取加载无线信号的电磁波,使得储存在标签上的电子信息可以被读取或许改写。根据能量供应办法的不同,RFID标签首要分为被迫(Passive)、自动(Active)和半自动(Semi Active)构成;根据作业频率的不同,RFID标签分为低频(Low Frequency,LF)、高频(High Frequency,HF)、超高频(Ultra High Frequency,UHF)和微波频段(Super High Frequency,SHF)标签[2]。
在运用方面,低频和高频的电子标签,读取间隔较短、数据量少,因而合适用于近间隔的辨认。超高频体系因为具有不同的电磁感应办法,读写器和标签的读取间隔可>10 m,数据速率可达640 kbps。RIFD常用频段参数特性,见表1。
2 RFID在医疗职业运用中的电磁搅扰现象
跟着近年来医院信息化办理的快速展开,RFID技能也逐步得到了医疗职业的喜爱,它可以完成与医院现有信息体系的无缝衔接,完成医院数据收集的智能化和医疗行为的有用办理。
但是,一项新技能在带来快捷的一起,也必然会带来不知道的问题。电子医疗设备存在着电磁搅扰(Electromagnetic Interference,EMI)的危险。关于RFID设备在医疗环境中的运用,我国现在还没有拟定相应的运用标准和标准,因而一些学者质疑它是否会像手机或许其他无线电发射设备相同,对正常运作的医疗设备发生潜在的电磁搅扰[3] 。国外已展开了相关的研讨,2007年,美国FDA的Seidman等人证明了RFID设备对心脏起搏器和植入式心脏除颤仪会发生必定的电磁搅扰[4]。在这项陈述中,71%的低频设备和11%的高频设备会对植入式产品发生搅扰波。2008年,荷兰阿姆斯特丹大学医疗中心的Togt等人证明了RFID体系会对医疗设备发生不同程度的电磁搅扰[5]。这项研讨在受控环境下进行,成果显现,超高频RFID对63%的医疗设备发生了搅扰。德国医疗技能和人体工学中心的Hoelsher等人也经过实验证明了RFID超高频体系会对医疗设备发生超越安全标准的电磁场[6]。
这些国外的测验研讨均证明了,现有RFID设备会对医疗设备发生潜在的电磁搅扰,然后影响设备的正常运作,乃至要挟患者的生命安全。因而RFID对医疗器械的电磁搅扰问题特别值得慎重考虑。
3 医疗环境中电磁兼容标准要求
RFID的信号经过不同频段的电磁波进行传输和反应,因而当它在医疗环境中运用时,要考虑到或许对医疗设备发生的电磁搅扰。电磁搅扰信号或许会影响一些高敏感度的医疗设备和相应的确诊、医治和监护进程,搅扰或改动医治参数,乃至导致设备不能正常运转,然后影响医疗效果,发生负效果[7]。就医疗设备本身而言,一方面需求本身具有必定的抗电磁搅扰的才能,另一方也要可以收集到最小的信息信号。因而,医疗电子设备的电磁兼容性(Electromagnetic Compatibility,EMC)测验被认为是一项重要的质量指标,它首要包含抗搅扰测验(Immunity Test)和发射测验(Emission Test)[8] 。
在IEC 60601-1-2《医用电气设备 第1-2部分:安全通用要求并排标准:电磁兼容 要求和实验》中,规则了对生命支撑设备和非生命支撑设备的电磁抗扰度,他们的抗搅扰水平分别为10 V/m和 3 V/m[9] 。生命支撑设备首要指呼吸机、血透机等对坚持患者生命起着关键效果的医疗设备,相较于非生命支撑设备,这类设备的安全功能要求更为严厉,抗电磁搅扰水平也高于非生命支撑设备。在IEC61000-4-3《电磁兼容性(EMC)第4-3部分:测验及丈量技能—放射性、射频式、电磁场抗搅扰度实验》针对一切电子电气设备的电磁兼容标准中,医疗设备归于其间的水平等级3和水平等级2[10-11]。低频率的搅扰首要来源于传导发射发生的搅扰电压;而高频率的搅扰首要来源于辐射发射发生的电磁搅扰场强。一起在IEC60601-1-2标准中,也给出了在电磁环境中医疗设备抗搅扰度的引荐间隔,在相同的发射功率下,生命支撑设备的抗电磁搅扰水平要高于非生命支撑设备,引荐间隔也相对较远,如表2~3所示。
注:ISM频带包含6.765~6.795 MHz、13.553~13.567 MHz、26.957~27.283 MHz、40.66~40.70 MHz等;契合电平是指将某给定电磁搅扰施加于某一设备,而其仍能正常作业并坚持所需功能等级的搅扰强度水平;rms指电压均方根值,即有用电压;P指制造商供给的发射机最大输出额定功率。
在2009年出台的IEC60601-1-4(第4版)以及IEC医用电气设备电磁兼容性和安全方面的作业主张中,增添了关于医疗设备的抗电磁搅扰的内容,其间首要有:界说了新的安全抗搅扰水平(Safety Immunity Test Levels)和功能抗搅扰水平(Performance Immunity Test Levels),规则医疗设备的安全标准要求要高于功能标准要求[12],对现有电磁环境进行新的界说和分类,介绍ISO14971《危险办理对医疗器械的运用》危险评价的办法。这些新增的内容都是为了保证无线设备在医疗环境中可以更安全、有用地运用。
4 不同医疗环境中的电磁兼容
在曩昔关于医疗设备抗电磁搅扰的标准中,往往仅考虑医疗设备在医院内的运用情况。但跟着科技的展开,许多设备逐步变得轻盈、简洁,便利患者在各个地址运用,特别是一些便携式、植入式及可穿戴的医疗设备。例如植入式的心脏起搏器,要保证在各种场所能正常安全地作业,不会被其他电子发射信号或设备搅扰。因而 IEC60601-1-4《医用电气设备第1-4部分:根本安全和必要功能的通用要求:电磁搅扰的测验和要求》,提出了电磁环境的分类以及怎么根据环境来合理地确认抗搅扰水平。在这版标准中,强调了不同的电磁环境,分别是医院、诊所、住家、交通工具[12]。不同环境中的医疗设备所需的抗搅扰水平,见表 4~5。
5 评论
本文经过剖析现有的医疗职业电磁兼容标准,指出RFID对医疗设备存在潜在的电磁搅扰,并指出不同医疗环境中抗电磁搅扰的要求不同。因而在加护病房、手术室及其他相似的医疗环境下,施行RFID技能需求根据相关的标准进行现场的电磁搅扰测验[13-15]。在施行过程中,可根据CISPR 11《工业、科技和医疗设备-无线电频率搅扰特性-丈量限值和办法》或ANSI C63.18《评价医疗设备对详细射频发射机辐射电磁抗扰性的现场测验办法》测验不同环境下的电磁搅扰程度,并经过ISO14917《医疗器械 危险办理对医疗器械的运用》进行相关的设备危险评价。
在商场层面,RFID设备制造厂商现已逐步重视其在医疗职业的商场,经过不断地展开技能,将会研宣布更合适在医疗环境中运用的RFID设备,在保证信息传输的一起削减电磁波对医疗设备的搅扰。在运用层面,许多医疗卫生安排已展开了不同的RFID项目。作为医院的设备办理部分,应经过医疗环境中施行的危险办理机制,评价环境危险并保证RFID设备的安全运用,符号或许受搅扰的危险区域,采纳恰当的保护办法来进步医疗设备抗电磁搅扰的才能[16]。在技能办理层面,也需求相关安排和安排拟定相应的职业标准,标准职业运用,使RFID技能可以更为安全地在医疗环境中得到运用。