RFID und IoT im Krankenhaus: Auf dem Weg zur Digitalisierung

Anmerkung des Editors: Das Internet der medizinischen Dinge (Internet of Medical Things) gepaart mit der RFID-Technologie gehören zu den führenden Technologien, die das Gesundheitswesen auf dem Weg zur Digitalisierung enorm unterstützen und ganz neue Einsatzszenarien ermöglichen. Das Hauptziel besteht darin, die Versorgungsqualität zu verbessern und das Management vielfältiger Prozesse effizienter zu gestalten. ScienceSoft ist bereit, Sie bei der Einführung neuer Technologien zu unterstützen und maßgeschneiderte IoMT-Lösungen zu implementieren.

Das intelligente Asset-Tracking ist ein Modewort, das sich im Gesundheitswesen immer größerer Beliebtheit erfreut. Von außen sieht es wie eine schwer umsetzbare Innovation aus, die viel Zeit und Geld erfordert. Es ist doch sinnvoll, das Thema tiefer zu untersuchen, bevor man eine Schlussfolgerung zieht.

In unserem Blogbeitrag erörtern wir, wie das IoT- und RFID-gestützte Asset-Tracking im Krankenhaus funktioniert und welche Vorteile es neben der optimierten Verfolgung von Krankenhausgeräten mitbringt.

Schneller Einstieg in die Technologien

Im Grunde genommen gibt’s 2 Kerntechnologien, die hinter dem intelligenten Asset-Tracking im Gesundheitswesen stehen: RFID und IoT. RFID kommt zum Einsatz, um unterschiedliche medizinische Geräte sowie auch Patienten (wenn es um ältere Menschen, Kinder oder psychisch behinderte Menschen usw. geht) zu überwachen und digital zu verfolgen. Das Internet der Dinge (IoT) ermöglicht eine effiziente Datenspeicherung, -verarbeitung und -analyse.

RFID

Die Radiofrequenz-Identifikation verwendet hochfrequente elektromagnetische Felder, um Krankenhausgegenstände, an die RFID-Tags angebracht sind, mithilfe der RFID-Lesegeräte zu lokalisieren. RFID-Lesegeräte können dabei in Fluren oder Zimmern in einem Krankenhaus oder anderen Gesundheitseinrichtungen, fest installiert werden.

Das RFID-Tag ist ein Chip mit der Antenne, die zum Senden von Informationen (IDs, Electronic Product Code (EPC) usw.) an ein Lesegerät dient. Es gibt aktive und passive Tags. Ein aktives Tag hat eine eingebettete Stromquelle. Ein passives Tag erhält die Energie aus der elektromagnetischen Strahlung eines RFID-Lesegerätes. Das RFID-Lesegerät ist ein Gerät, das die Informationen des RFID-Tags innerhalb seiner Lesereichweite liest und schreibt. Das Lesegerät überträgt einen Befehl und sendet Energie aus, um ein Tag zu aktivieren. Das RFID-Tag decodiert die vom Lesegerät gesendeten Befehle und sendet seine ID als Antwort.

IoT

In Bezug auf das intelligente Asset-Tracking sorgt das Internet der Dinge für die Speicherung, Verarbeitung und Analyse der von RFID-Lesegeräten erfassten Daten: die Informationen über Krankenhausgegenstände, wie sie verwendet werden und wo sie sich befinden.

Wie RFID und IoT ein intelligentes Asset-Tracking in Krankenhäusern ermöglichen

Erst geben wir einen kurzen Überblick darüber, wie RFID und IoT in Gesundheitseinrichtungen zur Verfolgung von Gegenständen, die im Klinikalltag oft in Bewegung sind, beitragen und dadurch die Arbeitseffektivität verbessern.  

Krankenhausgegenstände – von Verbrauchsmaterialien über Krankenbetten bis hin zu Ultraschallgeräten – werden mit RFID-Tags ausgestattet. Die Liste von medizinischen Gegenständen und Geräten kann man noch weiter verlängern: Einwegartikel (Handschuhe, Plastikfläschchen, Spritzen), Kleidung, Rollstühle, medizinische Werkzeuge und Geräte (chirurgische Instrumente, Infusionspumpen, Herzmonitore) usw. Die RFID-Tags können an die zu verfolgenden Geräte angebracht oder darin eingebettet werden (z. B. in chirurgische Instrumente). Es ist auch möglich, RFID-Tags an die Kartons anzubringen, die beispielsweise Medikamente und Einwegartikel enthalten. Die RFID-Lesegeräte, die in den Krankenzimmern und Fluren installiert sind (z. B. an den Wänden oder in den Türöffnungen an Stationsübergängen), senden Informationen über den Standort von Gegenständen. Das Personal kann die Position von beweglichen Gegenständen über eine mobile oder Web-App auf einer Karte des Krankenhauses bestimmen. Wird ein bestimmtes Objekt dringend benötigt, stellt ein Arzt oder eine Krankenschwester eine Anfrage. Ein IoT-System findet den erforderlichen Gegenstand (oder Gegenstände) und informiert den Benutzer über dessen Standort.

Vorteile für Pflegeprozesse

Die Möglichkeit, Krankenhaugegenstände automatisch zu verfolgen und die erfassten Daten weiter zu analysieren, hilft dem Krankenhauspersonal in mehrfacher Hinsicht.

Routineaufgaben automatisieren

Die Automatisierung hilft, die Nachteile und Einschränkungen vom manuellen Asset Tracking zu überwinden: geringe Geschwindigkeit, menschliche Fehler, viel Papierkram. Unten sind die Anwendungsbeispiele angeführt, wie man von der Automatisierung im Asset Tracking und -Management profitieren kann:

• Verbesserte Medikamentenversorgung: ein IoT-System kann prognostizieren, wann es bestimmte Arzneimittel in einem Krankenhaus zu Ende sind, und dann automatisch eine neue Charge bestellen.
• Automatisierte Berichte über die Auslastung der Krankenhausausrüstung: monatliche, wöchentliche und in Echtzeit erstellte Berichte informieren darüber, wie verschiedene Abteilungen Krankenhausgegenstände verwenden, um fehlende oder zu wenig genutzte Gegenstände zu identifizieren.

Transparenz erhöhen

Laut der Umfrage von Nursing Times verschwenden Krankenschwestern durchschnittlich eine Stunde pro Schicht, während sie nach notwendigen Gegenständen oder Materiellen suchen. Ohne Zweifel führt die schlechte Lagerverwaltung und Verteilung von Geräten und Verbrauchsmaterialien dazu, dass sich die Behandlungs- und Pflegezeiten verkürzen und interne Abläufe erheblich beeinträchtigt werden.

Mit RFID und IoT können Standorte und Bewegungen von medizinischen Gegenständen in Echtzeit verfolgt und visualisiert werden, was zur Reduzierung von Suchzeiten beiträgt. Es ist besonders wichtig bei der Verfolgung von mobilen Geräten und Gegenständen (z. B. Thermometer, Blutdruckmessgeräte und Stethoskope), die von Abteilung zu Abteilung übergeben werden.

Die Daten über den Lagerbestand und medizinische Geräte werden regelmäßig aktualisiert, was zur zur Erhöhung der Geschwindigkeit und Qualität vom Asset Management beiträgt.

Engpässe in internen Krankenhausabläufen finden

Das intelligente Asset-Tracking ermöglicht auch, einen Prozessschritt zu entdecken, der den gesamten Arbeitsablauf erheblich verlangsamt. Ein einfaches Beispiel: Wenn sich in einer Sterilgutversorgungsabteilung mehrere Operationswerkzeuge angehäuft warten, löst das IoT-System eine entsprechende Warnung aus. Wenn das solche Situation als systematisch bezeichnet wird, kann das darauf hindeuten, dass der Sterilisationsprozess sehr uneffektiv durchgeführt wird und das Krankenhaus Maßnahmen ergreifen muss, um die Geschwindigkeit der Sterilisation von chirurgischen Instrumenten zu erhöhen (z. B. noch zusätzlich Autoklaven kaufen, die zur Dampfdruck-Sterilisierung von wiederverwendbaren medizinischen Geräten dienen).

Geschäftsvorteile

Durch den Einsatz der RFID- und IoT-gestützten Asset-Tracking-Lösung werden nicht nur qualitative sondern auch wirtschaftliche Verbesserungen in einer Gesundheitseinrichtung erzielt.

Verlust und Diebstahl verhindern

Mit dem intelligenten Tracking kann eine Gesundheitsorganisation den Missbrauch ihres Eigentums reduzieren und es besser vor Diebstahl sichern. Wenn ein Gegenstand mit einem RFID-Tag einen bestimmten Standort ohne Genehmigung verlässt (jede Gesundheitsorganisation stellt fest, welche Mitarbeiter die Verantwortung dafür tragen), erzeugt das IoT-System eine Alarmbenachrichtigung, die einen Sicherheitsbeamten im Krankenhaus über einen möglichen Diebstahl informiert.

Investitionen optimieren

Automatisierte Berichte über die Auslastung der Krankenhausausrüstung können den für die Bestandsverwaltung zuständigen Spezialisten dabei helfen, die Anzahl der identischen Gegenstände zu senken und somit einen zeitlichen und organisatorischen Aufwand für die nicht erforderlichen Tätigkeiten wie Gerätemiete, den Kauf und die Wartung zu reduzieren. Dadurch kann ein Krankenhaus Geld einsparen und in fortschrittliche Werkzeuge und Neuigkeiten im Gesundheitswesen investieren, z. B. die robotergestützte Chirurgie.

Mitarbeiterproduktivität steigern

Falls es nicht mehr erforderlich ist, medizinische Instrumente und Materialien manuell zu verwalten, zahlreiche Berichte über die Verwendung von Geräten und Gegenständen zu erstellen und wertvolle Zeit für die Suche nach dringend benötigten sterilisierten und gebrauchsfertigen Geräten zu verschwenden, erhält das Krankenhauspersonal die Möglichkeit, sich direkt auf die Pflege und Betreuung von Patienten zu konzentrieren. Somit werden Ärzte und Pflegepersonal nicht von ihren direkten Arbeitsaufgaben abgelenkt.

Bedarfsprognose machen

Durch die kontinuierliche Erfassung und die effiziente Auswertung von Daten über die Verwendung von Krankenhausgegenständen (z. B. unter dem Einsatz von Advanced Analytics und maschinellem Lernen) lässt sich bedarfsgerecht prognostizieren, welche Geräte oder Materialien beim nächsten Kauf berücksichtigt werden sollten. Außerdem kann eine Gesundheitsorganisation diese Daten verwenden, um die Anzahl der zu kaufenden Gegenstände für eine neue Gesundheitseinrichtung wegen der Erweiterung besser zu planen.

Herausforderungen und Bedenken

Obwohl das Asset Management im Gesundheitswesen mit RFID und IoT vielversprechend aussieht, müssen einige wichtige Punkte berücksichtigt werden, wenn eine Gesundheitseinrichtung das intelligente Asset Tracking reibungslos und sicher einzuführen plant.

RFID kann die Perfomance medizinischer Geräte negativ beeinflussen

RFID kann die Perfomance von medizinischen Geräten wie Defibrillatoren, Schrittmachern, Dialysegeräten, Überwachungsmonitoren usw. beeinflussen, was besonders gefährlich auf Intensivstationen  sein kann. Passive RFID-Tags beziehen Ihre Energie aus dem elektromagnetischen Feld von RFID-Lesegeräten und haben dadurch geringere Auswirkungen auf die in der Nähe befindlichen Geräte. Bei aktiven Tags, die selbst Funkwellen aussenden, sieht es komplizierter aus.  Für eine effektive Einführung von RFID-Technologien ist es empfehlenswert, Lesegeräte und medizinische Geräte so zu platzieren, dass keine Wechselwirkungen dazwischen auftreten, oder RFID-Systeme mit unterschiedlichen Lesereichweiten einzusetzen. Sonst kann es zu Fehlfunktionen von Geräten führen.

Ein weiteres Problem ist: ein an dem falschen Ort angebrachtes Tag kann sich auf die Fähigkeit eines Werkzeugs negativ auswirken. Eine ideale Lösung besteht darin, ein RFID-Tag direkt in das Instrument einzubetten, anstatt an dessen Oberfläche anzubringen.

Auswirkungen von täglichen Tätigkeiten auf RFID-Tags

Wiederverwendbare medizinische Gegenstände und Werkzeuge werden regelmäßig sterilisiert, und einige davon wie chirurgische Instrumente (Scheren, Klemmen, Skalpelle, Wundhaken), Handtücher, Bettwäsche und vieles mehr sollten täglich desinfiziert werden. Die darauf angebrachten RFID-Tags müssen bei der Sterilisierung in Autoklaven widerstandsfähig und robust genug sein, um hohe Temperaturen, Druck oder ähnliche Belastungen zu überstehen.

Unerwartet hohe Gesamtkosten 

Jede Gesundheitseinrichtung muss bereit sein, in Tags, Software, Wartung der RFID-Infrastruktur und Personalschulungen zu investieren, um eine effiziente Einführung vom RFID-System zu gewährleisten. Die Frage, ob sich die RFID-Einführung lohnt, bleibt auch heute bei vielen Einrichtungen unbeantwortet. Obwohl ein RFID-Tag durchschnittlich von 5 Cent bis zu 10 Dollar pro Stück kostet, erhöhen sich die Kosten, wenn es um große Mengen geht. Die Krankenhausverwaltung sollte sorgfältig planen, wie sie die intelligente IoT-Lösung auf verschiedenen Ebenen umsetzt, weil diese Lösung interne Prozesse ändern sowie IT- und Geschäftsstrategien beeinflussen wird. In einigen Fällen kann es erforderlich sein, sich beraten zu lassen.

Potenzielle Cyber-Sicherheitsrisiken              

Die Erfassung und Verarbeitung von sensiblen Gesundheitsdaten stellen sowohl für Gesundheitsdienstleister als auch für Patienten ein ernstes Problem dar. Übertragene Daten sollten in sicheren Datenbanken gemäß Regelugen der DSGVO gespeichert und vor Missbrauch geschützt werden. 

Eine weitere Schwierigkeit besteht darin, dass die Informationssicherheit im Internet der Dinge ein relativ neues Gebiet für Sicherheitsspezialisten ist und in diesem Bereich noch Studien erforderlich sind. Auf den ersten Blick scheint es, dass die Daten über die Bewegungen von Krankenhausgegenständen kaum großes Interesse bei Cyberkriminellen wecken können. Aber das stimmt nicht: diese Daten werden in Verbindung mit Patienten- und Gesundheitsdaten erfasst und gespeichert. Und in diesem Fall geht es um eine besondere Art von Daten, die in erheblichem Maße dem Datenschutz unterliegen.

Kurz und knapp zusammenfassend

RFID und IoT helfen dabei, das fehleranfällige manuelle Asset-Management im Krankenhaus zu optimieren, die Patientensicherheit zu steigern und Zeit und Kosten zu reduzieren. Das automatische Asset-Tracking bietet ein enormes Potential zur Lokalisierung von nicht nur medizinischen Geräten, sondern auch von vielfältigen in jedem Krankenhaus verwendeten Gegenständen und Verbrauchsmaterialien: Handschuhen, Handtüchern, Decken, Kleidung, Instrumenten und Werkzeugen usw.

 Die Liste von Vorteilen ist beeindruckend:

• Erhöhte Transparenz bei der Lokalisierung von medizinischen Geräten und anderen Gegenständen.
• Erkennung von Engpässen in Krankenhausabläufen.
• Verringerung und Vermeidung vom Verlust und Diebstahl auf dem Krankenhausgelände.
• Förderung von Investitionen in Neuigkeiten im Gesundheitswesen

Es gilt auch zu erwähnen, dass das intelligente Asset Tracking eine entsprechende Infrastruktur benötigt - Geräte zur RFID-Verfolgung und ein sicheres IoT-System. Das System bietet Datensammlung, -speicherung, -verarbeitung und -analyse (einschließlich Advanced Analytics) und ermöglicht dem Krankenhauspersonal und der Verwaltung, medizinische Geräte und Gegenstände über spezielle mobile und Web-Apps zu lokalisieren und zu steuern. Aber um eine reibungslose Einführung der intelligenten Lösung zu gewährleisten, müssen auch bestimmte Herausforderungen und Bedenken berücksichtigt werden.