對於製造業(yè)、供應(yīng)鏈、醫(yī)療機構(gòu)和患者來說，能夠獲取和共用醫(yī)療物件的最新資訊有實際的好處。以RFID和NFC技術(shù)打造的數(shù)位雙生，可以與其他醫(yī)療系統(tǒng)共用資訊，以支援重要計畫，如臨床試驗和研發(fā)。

為了提高協(xié)同合作和流程的效率，實現(xiàn)即時資訊的準(zhǔn)確獲取，增強決策能力，甚至改善患者治療效果，醫(yī)療業(yè)不斷加大數(shù)位雙生（digital twin）技術(shù)的占比，以收集、追蹤和分析有關(guān)醫(yī)療設(shè)備、藥品和實驗室樣本等物理物件的資料數(shù)據(jù)。

虛擬的複製品

輸液泵、定量吸入器及要在實驗室分析的血液樣本等真實物件的數(shù)位雙生，指的是它們的電子表示方式。數(shù)位雙生存在於虛擬空間，與其物理對應(yīng)物作對應(yīng)；在物理物件的生命週期內(nèi)，其位置、狀態(tài)和其他關(guān)鍵資料的變化會同步到數(shù)位雙生中，便於即時參考和共用。

迅速增長的趨勢

能夠獲取和共用醫(yī)療物件的最新資訊，對於製造業(yè)、供應(yīng)鏈、醫(yī)療機構(gòu)和患者都有實際的好處。

在製造業(yè)和供應(yīng)鏈中，數(shù)位雙生可提高日常營運的效率，包括自動資料收集、追蹤和追溯、庫存狀況更新、產(chǎn)品身份驗證和分析。同時，數(shù)位雙生也可以與其他醫(yī)療系統(tǒng)共用資訊，以支援重要計畫，如臨床試驗和研發(fā)。

數(shù)位雙生也可以為護理環(huán)節(jié)帶來好處，無論是在醫(yī)療機構(gòu)還是患者家中，都可以幫助完成用量追蹤和有效期監(jiān)測等任務(wù)，確保正確使用和患者安全。還可以方便遠端患者監(jiān)測和治療方案調(diào)整。

事實上，數(shù)位雙生在醫(yī)療業(yè)的投資回報率很高，全球各個醫(yī)療領(lǐng)域都在採用。根據(jù)Markets and Markets分析師的預(yù)測，數(shù)位雙生在全球的收入價值「2023年預(yù)計為16億美元，2028年有望達到211億美元”，年複合增長率為67%。

無線連接技術(shù)的作用

醫(yī)療業(yè)採用數(shù)位雙生的一個原因是成本效益。與單個物件相關(guān)的資料可以使用廣泛可用、經(jīng)濟高效的無線連接解決方案報告給數(shù)位雙生，從而建立一種既方便又經(jīng)濟的方法。

特別是RAIN RFID、高頻RFID（HF）和近場通訊（NFC），這三種無線連接技術(shù)非常適合與數(shù)位雙生配合使用。這些技術(shù)使用無線頻率（RF）技術(shù)從物理物件記錄身份、事件和交易資料。

具有單個物件唯一標(biāo)識的資料儲存在標(biāo)籤中，標(biāo)籤是一種小型電子設(shè)備，配備微晶片和天線，可以發(fā)送和接收資料。標(biāo)籤符合全球標(biāo)準(zhǔn)，可以支援不同的功能、安全級別和記憶體大小。該技術(shù)最新取得的進展包括可以保護標(biāo)籤來源和資料完整性的認證標(biāo)籤，以及可以檢測環(huán)境變化和事件（如填充水準(zhǔn)或證據(jù)篡改）的感測器標(biāo)籤。

此類標(biāo)籤無需電池（它們從讀取器獲取電力），可以貼上標(biāo)籤或嵌入到產(chǎn)品本身。例如若通過封塑成為產(chǎn)品一部分，標(biāo)籤可以免受不利的環(huán)境影響和處理。

每個帶標(biāo)籤的物品都有唯一身份，可以在供應(yīng)鏈的任何環(huán)節(jié)收集、儲存和報告資料，無論是製造還是使用端。當(dāng)標(biāo)籤讀取器將標(biāo)籤資訊發(fā)送到本地或雲(yún)端網(wǎng)路，資料可以在那裡進行分析、共用和儲存。

圖一 : 基於RFID的及後續(xù)環(huán)節(jié)的單元級追溯

RFID還是NFC？

部署數(shù)位雙生時，選擇哪種無線連接（RAIN RFID、HF RFID或NFC）取決於應(yīng)用場景。距離遠近和要讀取物品的數(shù)量是決策的關(guān)鍵要素。

? 遠距離、批量讀取：適合採用RAIN RFID

RAIN RFID是許多產(chǎn)業(yè)完成自動化倉儲和盤點任務(wù)的常用技術(shù)，在860至960MHz的UHF頻段運行。專用的RAIN RFID讀取器可以每秒準(zhǔn)確識別多達1000個物品，距離可達10公尺或更遠，無需在視線範(fàn)圍內(nèi)，從而可以一次性精準(zhǔn)識別堆放在托盤上的所有帶有標(biāo)籤箱子，或者一次性準(zhǔn)確地將存放在封閉容器的所有帶標(biāo)籤單個物品登記到庫存清單中。

? 近距離、單個讀取：適合採用NFC

NFC是全球目前幾乎所有智慧手機的標(biāo)準(zhǔn)功能，在13.56MHz頻率運行，用於近距離識別單個物品。只需將NFC讀取器或智慧手機靠近幾公分的帶標(biāo)籤物品，就可以與物品交互動作。大多數(shù)智慧手機都配備了NFC功能，患者可以在使用端與物品交互動作，運用認證、互動式支援等功能。

? 中距離、混合解決方案：適合採用HF RFID

HF RFID也是在13.56MHz頻率運行，支援周圍最高1.5公尺範(fàn)圍的應(yīng)用，具有可實現(xiàn)近距離資料交換的NFC功能。HF RFID通常用於智慧櫃和自動化設(shè)備-耗材連結(jié)。

醫(yī)療領(lǐng)域應(yīng)用數(shù)位雙生

如上所述，RFID和NFC標(biāo)籤可以用於支援各種應(yīng)用場景的數(shù)位雙生。以下簡要介紹一下數(shù)位雙生在醫(yī)療領(lǐng)域（從製造端到使用端）的一些部署方式：

? 製造業(yè)：提高流程效率和控制能力

RFID可以實現(xiàn)單元級工作流程（WIP）追蹤自動化。在製藥領(lǐng)域，可以在灌裝-封裝線操作中對預(yù)填充注射器（PFS）進行單獨追蹤，以降低混淆風(fēng)險並自動調(diào)節(jié)。追蹤能力提升，可以讀取桶、紙箱甚至托盤內(nèi)的單個產(chǎn)品，以即時識別各單元並共用雲(yún)端匯總資料，用於整個供應(yīng)鏈。在設(shè)備製造方面，在產(chǎn)品中嵌入耐用的單元級標(biāo)籤可以實現(xiàn)追蹤自動化，並實現(xiàn)有關(guān)構(gòu)建圖紙或修訂級別、組成部件的批號和配置資料等資訊的自動收集。

? 供應(yīng)鏈：提高透明度

使用增強的追蹤和追溯功能，製造商和分銷商可以掃描、追蹤和更新有關(guān)產(chǎn)品的資訊，與感測器的物聯(lián)網(wǎng)（IoT）功能結(jié)合時，還可以管理溫度控制等環(huán)境條件。完全聚合的設(shè)置將代碼添加到容器和托盤外部，實現(xiàn)更可靠的對應(yīng)關(guān)係。此外，數(shù)位雙生還支援MediLedger等區(qū)塊鏈專案，MediLedger可以對產(chǎn)品進行追蹤，從生產(chǎn)環(huán)節(jié)到品質(zhì)控制和分銷。

? 身份驗證：加強防止偽造

非法販運、假藥、次品設(shè)備和替代成分是醫(yī)療領(lǐng)域普遍存在的問題。正確部署數(shù)位雙生系統(tǒng)，製造商可以確保只有經(jīng)過驗證的藥物流通，只有經(jīng)過認證的耗材用於設(shè)備。標(biāo)識可以線上驗證序號，身份驗證功能可以根據(jù)標(biāo)籤的資料和憑證執(zhí)行增強的安全校驗，授權(quán)可以確認對設(shè)備、其應(yīng)用和資料的合法訪問。特殊的防篡改標(biāo)籤可以通過檢測是否有未經(jīng)授權(quán)的產(chǎn)品開啟來保護內(nèi)容。使用NFC標(biāo)籤，患者可以參與身份驗證流程，在購買或使用前輕鬆驗證產(chǎn)品。

? 臨床試驗：更嚴(yán)格地遵守治療方案

臨床試驗需要大量時間、金錢和資源，因此對新藥的研究必須高效可靠地進行。配備NFC的泡罩包（刷智慧手機時，自動記錄每次取藥的日期/時間戳記）和配備NFC的吸入器（自動記錄每次吸入）等物品相關(guān)聯(lián)的數(shù)位雙生支援?dāng)?shù)位監(jiān)測，可以?明參與試驗的患者遵守規(guī)定的劑量。

圖二 : 醫(yī)院的產(chǎn)品安全和營運效率

? 醫(yī)院庫存：追溯更精確，補充更及時

對材料、藥物和設(shè)備的適當(dāng)追蹤至關(guān)重要，無論是在營運效率方面，還是在患者護理方面。手術(shù)儲存區(qū)的RAIN RFID讀取器可以確認是否有器械托盤和包裝，並驗證批號和有效期，但無菌性不受影響。使用這種無需手動操作的解決方案，醫(yī)院工作人員無需手動或掃條碼來盤點庫存。

此外，安裝在藥房或血庫且?guī)в袃?nèi)置HF讀取器的智慧櫃可以追蹤物品和數(shù)量以及它們的批號和有效期，並生成補充記錄。NFC卡可以驗證工作人員身份並授權(quán)智慧櫃訪問，同時記錄使用情況。

? 設(shè)備/耗材管理：治療方案更安全、更高效

內(nèi)置NFC/HF讀取器的設(shè)備可以自動確保插入的帶標(biāo)籤耗材（例如分析儀用的試劑）與設(shè)備和程式相容，檢查有效日期並自動配置合適的設(shè)置。在醫(yī)院，治療依從性資料也可以通過具有網(wǎng)路連接的設(shè)備（例如輸液泵）獲取，並且上傳至資料庫，附帶自動時間戳記和批號，以記錄何時以及給誰使用了什麼。以NFC賦能的設(shè)備還可以向使用手持讀取器的技術(shù)人員報告批號和配置資料，縮短診斷時間和維護週期。

圖三 : 醫(yī)院的智慧設(shè)備和耗材管理

? 居家用藥方案：更多支持，更好的依從性

現(xiàn)在，大多數(shù)人都有配備NFC的智慧手機，參與自監(jiān)測和自用藥計畫的患者更多。只需用手機輕刷支援NFC的設(shè)備或藥品封裝，患者即可迅速方便地獲取產(chǎn)品資訊，包括指導(dǎo)影片，還可以驗證產(chǎn)品真?zhèn)巍⒉t解正確的使用方法及更新數(shù)位記錄。基於感測器的回饋越來越多，可以用於確認設(shè)備使用是否正確或藥物劑量是否合適，進一步提高患者的護理品質(zhì)。

利用數(shù)位雙生，實現(xiàn)真正的數(shù)位化

基於RAIN RFID、HF RFID和NFC的數(shù)位雙生技術(shù)可以給物理設(shè)備、藥品、耗材和設(shè)備賦予唯一的數(shù)位身份，自動免接觸地獲取、讀取、控制和儲存資料，同時在雲(yún)端追蹤。這樣可以優(yōu)化營運流程，提高患者安全，改善臨床效果，並且保障產(chǎn)品和供應(yīng)鏈的可靠性。

（本文作者Sylvia Kaiser-Kershaw為恩智浦半導(dǎo)體全球資深市場經(jīng)理）