Dr. John Halamka, CIO der CareGroup und Harvard Medical School, gibt Informationen über die RFID-Bereitstellung am Beth Israel Deaconess Medical Center in Boston, und erklärt, wie mithilfe von RFID wichtige Zielsetzungen erreicht werden können und wie die IT-Infrastruktur davon beeinflusst wird.

Wenn Harry Potter, der berühmteste Zauberer der Welt, in Hogwarts ungestört auf Entdeckungstour gehen will, nimmt er seine magische Karte zur Hilfe, auf der alle Klassenzimmer, Büros und Geheimgänge der Schule eingezeichnet sind. Die Karte zeigt außerdem die Namen und Standorte aller Personen an, die sich auf dem Gelände aufhalten. Auf diese Weise weiß Harry immer, wann der gefürchtete Professor Snape in seinem Büro beschäftigt ist. Auch den Hausmeister von Hogwarts kann er sehen, wenn dieser um die Ecke lauert – das hilft Harry dabei, rechtzeitig entsprechende Maßnahmen zu ergreifen.

Obwohl einem diese magische Karte märchenhaft vorkommen mag, ist sie gar nicht so unrealistisch wie man im ersten Augenblick glaubt. Eine ähnliche Technologie ist in Ansätzen bereits heute verfügbar. Diese beruht auf der Entwicklung der Radio Frequency Identification-Technologie (RFID), mit der sich die Standorte von Menschen und Gegenständen mit zunehmender Genauigkeit bestimmen lassen. Zahlreiche Unternehmen beschäftigen sich bereits mit innovativen und strategischen Einsatzmöglichkeiten von RFID, die über die bereits bekannten Anwendungen zur Standortbestimmung von Gegenständen und zum Auffinden von vermissten Haustieren hinausgehen.

Von der Zapfsäule über die Olympischen Sommerspiele bis hin zur Notaufnahme

Automatische Zahlungssysteme, wie z. B. der Exxon Mobil Speedpass, sorgen für eine bequeme Abwicklung für den Kunden sowie einen schnelleren Abrechnungsvorgang. Kreditkartenzahlungen können so ganz einfach per Karte oder Token getätigt werden. Dow Chemical beteiligt sich an einer Initiative, die RFID- und GPS-Technologien miteinander kombiniert, um bei Gefahrguttransporten die Standortbestimmung von Eisenbahnwaggons in Echtzeit vornehmen zu können. Als Vorbereitung auf die Olympischen Sommerspiele 2008 wird in Peking ein RFID-Ticket- und Zahlungssystem für alle öffentliche Verkehrsmittel wie U-Bahnen, Busse sowie Taxis ausgearbeitet, die 10 Millionen Fahrten täglich abwickeln.

Im Gesundheitswesen gibt es ähnliche Entwicklungen. Ein auf Alzheimer spezialisiertes Center in Florida wird 200 Freiwilligen passive RFID-Chips implantieren (ein solcher Chip ist in meinen Arm implantiert), die zur Identifizierung von Personen und zum Abruf von Daten zur Krankengeschichte verwendet werden, wenn die Patienten z. B. bei Einlieferung in die Notaufnahme verwirrt oder ohne Bewusstsein sind. In nicht allzu ferner Zukunft sollen RFID-Sensoren für die Blutzuckermessung bei Diabetikern verwendet werden, was die schmerzhafte und regelmäßige Blutentnahme überflüssig machen soll.

Am Beth Israel Deaconess Medical Center, das zur CareGroup gehört, waren wir bereits 2006 von der Fortschrittlichkeit der Technologie überzeugt und begannen damit, zu untersuchen, ob wichtige Prozesse mithilfe von RFID kostengünstig verbessert werden könnten. Da wir von den verschiedenen Vorteilen der passiven bzw. aktiven RFID wussten, entschieden wir uns, beide Formen zu untersuchen (weitere Informationen finden Sie im Artikel "Passiv versus Aktiv versus Barcodes.")

Eine äußerst wichtige Aufgabe: Identifikation von Patienten

Bei der Untersuchung der passiven RFID lag der Fokus auf der positiven Identifizierung von Patienten. Die genaue elektronische Identifizierung stellt die Versorgung der Patienten mit den richtigen Medikamenten, die korrekte Kennzeichnung der ins Labor geschickten Blutproben sowie die individuell an den Patienten angepasste Behandlung sicher. Sie dient zudem als Grundlage für die elektronische Verabreichung von Medikamenten.

Bevor wir uns für die bestmögliche Lösung entschieden, verglichen wir die Vorteile von RFID mit denen von Barcodes. Während Barcodes für die Identifizierung von erwachsenen Patienten ausreichend waren, war das RFID-System für die Identifizierung von Säuglingen besser geeignet. Ein Armband mit Barcode am Handgelenk eines Babys kann nur schwer gelesen werden und muss möglicherweise geglättet oder neu platziert werden. Ein passives RFID-Armband kann vergleichsweise leicht gelesen werden, ohne dass der Säugling berührt werden muss. Mithilfe dieser Methode ist die Wahrscheinlichkeit geringer, dass die winzigen Infusionsschläuche und Drähte an einem Frühgeborenen verrutschen könnten. Passive RFID-Etiketten werden auch zur Kennzeichnung und Identifizierung von Muttermilch verwendet, die in Behältern aufbewahrt wird. Mithilfe einer Software-Anwendung und eines RFID-Scanners wird sichergestellt, dass jedem Säugling die richtige Milch verabreicht und ein Protokoll erstellt wird.

Zeiteffizienteres und effektiveres Arbeiten

Zum Test der aktiven RFID entschieden wir uns für eine andere Anwendung: die Standortbestimmung medizinischer Geräte, z. B. von EKG-Geräten, Überwachungsmonitoren am Bett und intravenösen Infusionspumpen. Es handelt sich dabei um teure mobile Geräte, die man in größeren Einrichtungen leicht aus den Augen verlieren kann. Zudem werden Geräte hin und wieder von Mitarbeitern „gehortet“, damit diese sofort verfügbar sind, wenn sie benötigt werden. Die Folge ist ein Verlust an Hardware im Wert von durchschnittlich 500.000 € jährlich, wodurch beispielsweise Krankenhäuser dazu gezwungen werden, zusätzliche Geräte bereitzustellen, um die Sicherheit der Patienten zu gewährleisten. Hinzu kommt, dass Ärzte und Krankenhauspersonal durchschnittlich 20 Minuten pro Tag für die Suche nach derartigen Geräten aufwenden müssen, wobei Kosten von bis zu 100 € pro Stunde entstehen.

Die von uns angewendete aktive RFID-Anwendung berücksichtigt all diese Probleme. Aktive RFID-Tags sind an allen medizinischen Geräten angebracht. Im Abstand von jeweils nur wenigen Sekunden übermittelt das Tag ein Signal, das von Lesegeräten innerhalb einer Reichweite von 10 Metern Radius erkannt wird und das Gerät entsprechend identifizieren kann. Durch das Messen der relativen Signalstärke kann der Standort des Geräts mithilfe von mehreren Lesegeräten bestimmt werden. Die entsprechenden Daten werden an eine Anwendung weitergegeben, die auf allen Computern innerhalb des Krankenhauses verfügbar ist. Auf diese Weise wird dem Krankenhauspersonal die Standortbestimmung des nächsten verfügbaren Geräts ermöglicht. Vorläufige Ergebnisse dieser neuen Anwendung deuten darauf hin, dass sich die durchschnittliche Zeit für die Suche nach einem Gerät auf fünf Minuten reduziert.

Einschätzung der Auswirkungen auf die Infrastruktur

Das Beth Israel Deaconess Medical Center baut die Lösung zur Standortbestimmung von Geräten weiter aus. Derzeit sind bereits 500 der geplanten 5.000 Geräte mit Tags ausgestattet. Es lassen sich jedoch aufgrund der Bereitstellung der passiven und aktiven RFID bereits einige klare Ergebnisse bezüglich des Einflusses von RFID auf die IT-Infrastruktur und damit zusammenhängende Kosten ableiten.

Wi-Fi-Nutzung: Durch die Anwendung der aktiven RFID reduzierten sich die Kosten für die Lösung mit der Nutzung des im Krankenhaus bereits vorhandenen Wi-Fi-Netzwerks anstelle einer eigenen Frequenz. Ein proprietäres System ermöglicht eine auf ungefähr einen Quadratmeter genaue Standortbestimmung. Dies wäre jedoch mit zusätzlichen Ausgaben in Höhe von 2 Millionen € für die Netzwerk-Infrastruktur verbunden gewesen. Aufgrund der Kosteneinsparung geben wir uns damit zufrieden, nur solche Geräte mit Tags zu versehen, die groß genug sind, um von unserem Krankenhauspersonal innerhalb der Reichweite von zehn Metern wahrgenommen zu werden. Bei zunehmender Verbesserung der aktiven RFID bezüglich der Wirtschaftlichkeit und Genauigkeit wird es möglich sein, auch kleinere Geräte mit geringerem Wert in das System der Standortbestimmung miteinzubeziehen.

Innovation versus "Safe Harbor": Für die Bereitstellung aktiver RFID von PanGo Networks und Lightweight Wireless Access Points von Cisco setzen wir auf Netzwerkkomponenten von Cisco, die auf innovativen Features basieren, anstelle von "Safe Harbor"-Code, für eine verbesserte Zuverlässigkeit und Stabilität. Unsere nachfolgende Erfahrung deutete darauf hin, dass die Innovation für eine medizinische Umgebung nicht stabil genug war. Jetzt, in 2007, gehören Geolocation-Funktionen zum "Safe Harbor"-Release, wodurch erweiterte Funktionen und Stabilität geboten wird.

Tags und Zugriffspunkte: Für den Kauf aktiver RFID-Tags ist es wichtig, solche Tags auszusuchen, die nicht einem bestimmten Zugriffspunkt zugeordnet sind. Die Schnelligkeit von Zugriffspunkten wird aufgrund entfernter Geräte bzw. solcher mit schwachem Signal heruntergesetzt, d. h. die Bewegung der Tags führt zu einer schlechteren Performance.

Beeinträchtigung durch Radiofrequenzen: Alle neuen Geräte müssen vom technischen Support freigegeben werden, da sichergestellt sein muss, dass deren Frequenzen bereits vorhandene Geräte nicht beeinträchtigen. Wir sind diesem Standardverfahren bei unseren RFID-Projekten gefolgt.

Lebensdauer der Batterien: Während der Bereitstellung unserer Lösung mussten die Batterien in aktiven Tags alle sechs Monate ausgewechselt werden. Bei neueren Tags betrug die Lebensdauer der Batterien zwei Jahre, was die Wartung erleichterte.

Sicherheit: Auf passiven Tags ist lediglich die Nummer der Krankenakte eines Patienten gespeichert, nicht jedoch die Patientendaten. Aufgrund zusätzlicher Sicherheitsmaßnahmen ist es unwahrscheinlich, dass diese Informationen den Datenschutz des Patienten gefährden. Auf aktiven Tags sind keine Daten gespeichert, weshalb kein Sicherheitsproblem besteht.

Datenschutz: Die Mitarbeiter bestanden darauf, die Dienstmarken nicht mit RFID zu versehen, da auf diese Weise eine Standortbestimmung dieser Personen ohne ihr Wissen möglich gewesen wäre. Aus diesem Grund wurden Dienstmarken mit Barcodes verwendet. Diese müssen vor ein Lesegerät gehalten oder durch dieses gezogen werden, um den Standort der entsprechenden Person ermitteln zu können.