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Fujitsu Semiconductor: FRAM ermöglicht den Einsatz von RFID in der Medizin

Artikel | von Fujitsu Electronics | 04. Dezember 2013
Ein Blutbeutel mit FRAM-RFID-Tag von Fujitsu Semiconductor Ein Blutbeutel mit FRAM-RFID-Tag von Fujitsu Semiconductor BILD: Fujitsu Semiconductor

RFID im Gesundheitswesen

FRAM ist die nichtflüchtige Speichertechnologie der Zukunft

Ideal zur lückenlosen Rückverfolgbarkeit von Geräten und Hilfsmitteln in der Medizin sind RFID-Etiketten (sog. „Tags“), die auf Ferroelectric Random Access Memory (FRAM) Speicher basieren, da diese bei Bestrahlung mit Gamma-Teilchen im Gegensatz zu EEPROM-Tags nicht die Daten verlieren. FRAM ist die nichtflüchtige Speichertechnologie der Zukunft, weil sie die Vorteile von S-/DRAMs und EEPROM/ Flash vereint. Durch die Kombination mit der RFID-Funktechnologie kann insbesondere in der Medizin viel erreicht werden.

Von Jozsef Miho, Product Marketing Engineer bei Fujitsu Semiconductor Europe

UDI-Projekt: Duell zwischen RFID und Barcode

Mit dem globalen UDI-Projekt (Unique Device Identification), das in Europa bis 2018 schrittweise eingeführt wird, geht eine maschinenlesbare Kennzeichnung sowie Klarschrift auf Produkten einher. Damit soll die Nachverfolgbarkeit und die Marktüberwachung gewährleistet und der Fälschungsproblematik entgegen gewirkt werden.

Zur Identifizierung bei der Nachverfolgung werden häufig 2D- oder 3D-Barcode-Etiketten (EAS = Electronic Article Surveillance) eingesetzt. Der große Nachteil dabei ist, dass jedes Etikett optisch ausgelesen werden muss. Das heißt Kartons müssten geöffnet werden und jedes Produkt einzeln gescannt werden. Da dies nicht praktikabel ist, wird in modernen Logistikprozessen RFID-Technik (Radio Frequency Identification) verwendet. Mit materialdurchdringenden, elektromagnetischen Wellen können dank dem Antikollisionsverfahren mehrere Tags gleichzeitig gelesen werden und durch geschickte Platzierung der Antennen kann man vollautomatisch jeden mit einem Tag versehenen Artikel identifizieren, verfolgen und sogar beschreiben.

Ein weiterer Vorteil von RFID gegenüber Barcodes ist die Fähigkeit zusätzliche Daten auf den Tags aufzunehmen. Während der Herstellung kann man über dieselben Antennen, die zur Identifikation verwendet werden, zusätzliche Daten wie Produkttyp, Produktmenge, Herstellungsdatum oder Haltbarkeitsdatum auf die elektronischen Etiketten schreiben. In der Medizin ist die Dokumentation des Herstellungsverlaufes besonders wichtig, da Fehler für Patienten lebensgefährlich sein können. Hierfür gelten strenge Richtlinien, deren Einhaltung die Behörden überwachen. Die beschriebenen Tags können im medizinischen Betrieb Sterilisationsdauer und -zeitpunkt oder Auslieferungsdatum, aber auch z.B. gemessene Maximaltemperaturen in Kühlwägen für Blutkonserven festhalten.

Das Speichern der relevanten Daten auf den Tags ermöglicht außerdem eine dezentrale Datenhaltung. Bei der Identifikation über EAS ist bei jedem Lese- und Schreibzugriff eine Datenbankanbindung nötig, was sich in höheren Kosten für Backend-Infrastrukturen niederschlägt. Die dezentrale Datenhaltung vereinfacht und beschleunigt den Umgang mit den Produkten und hilft Fehler zu vermeiden sowie Kosten zu sparen. Die Möglichkeit, jederzeit Daten auf den Tags verändern zu können, erlaubt auch die Implementierung eines wirksamen Kopierschutzes. Um Originalware zu erkennen, könnten beispielsweise Endgeräte einen Schlüssel vom Tag verifizieren, der erst bei Übergabe des Produktes programmiert wird. Auf diese Weise könnte der Gesundheitssektor dem Risiko von gefälschten, minderwertigen Medikamenten begegnen.

Durch den Einsatz der Kombination aus FRAM und RFID gewinnt man die Möglichkeit, eine Technologie über den gesamten Lebenszyklus verwenden zu können. Barcodes kann man nicht beschreiben und die auf EEPROM basierte Technologie überlebt die Sterilsation nicht. FRAM ist der Schlüssel, der den Einsatz von RFID in der Medizin ermöglicht.

FRAM RFID von Fujitsu

Fujitsu bietet FRAM RFID ICs sowohl in dem HF- (13,56MHz, ISO15693) als auch in dem UHF- (860MHz - 960MHz, ISO18000, EPC Class 1, Gen 2) Frequenzband in verschiedenen Speichergrößen (bis zu 8KByte User Memory) an. Durch den Einsatz des schnellen FRAMs kann mit diesem IC auch in der Praxis das theoretische Maximum, das mit der HF-Technologie möglich ist, erreicht werden. In beiden Frequenzbändern sind sowohl reine RFID-Produkte als auch Dual-Interface-Produkte verfügbar. Die Dual-Interface-Produkte sind als reiner Die oder in einem Package erhältlich.

Der Nutzen in der Praxis

Der Kostendruck im Gesundheitswesen führt häufig zu dünnen Personaldecken und überlastetem Personal – Nährboden für menschliches Versagen. Der Einsatz von RFID und die Implementierung automatischer Kontrollen kann Abhilfe an verschiedensten Stellen schaffen.

Die Verschlüsse von Infusionsbeuteln könnten kleine Tags beinhalten, die erst nach Verifikation durch das Lesegerät am Patientenbett das Ventil öffnen, und so verhindern, dass der Patient ein falsches Medikament oder einen falschen Blutbeutel bekommt. Kühlboxen kann man mit Antennen versehen, welche die Temperaturen der Blutkonserven permanent kontrollieren, sodass teure Wiederaufbereitungsmaßnahmen nur dann durchgeführt werden, wenn es auch wirklich nötig ist.

Durch Lokalisierung mit RFID ließen sich teure Instrumente in Echtzeit überwachen und schnell finden, wodurch diese effizienter genutzt und Kosten reduziert werden können. Auch alte Akten, die noch nicht digitalisiert wurden, könnten so schneller gefunden werden oder die Datenerhebung wie z.B. das Erfassen echter Wartezeiten, um Effizienz zu steigern, wäre denkbar. Die Kombination von RFID mit Sensoren für Körperfunktionen wie z.B. Glukosewerte oder Herzfrequenz würde es Patienten auf einfache Weise erlauben, solche Daten zu messen, zu speichern oder aber auch automatische Notrufe absetzen, wenn diese kritische Werte erreichen.

Das mag im ersten Moment wie Zukunftsmusik klingen, wird aber in den USA bereits umgesetzt. Die Implementierung und Automatisierung solcher Prozesse kann nicht nur Zeit, Arbeit und Kosten sparen, sondern auch Menschenleben retten. Erste Versicherungen haben dies erkannt und bieten Rabatte, wenn durch den Einsatz von RFID Technologie das Risiko für einen Schadensfall minimiert werden kann. FRAM RFID hilft also die große Herausforderung des Gesundheitswesens – Menschenleben retten und gleichzeitig bezahlbar bleiben – zu bewältigen.

Der komplette Beitrag ist erschienen in der Novemberausgabe 2013 des Fachmagazins "RFID im Blick".

Letzte Änderung am Mittwoch, 04 Dezember 2013 12:23
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