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http://hdl.handle.net/2108/1110
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Full metadata record
| DC Field | Value | Language |
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| contributor.advisor | Di Lorenzo, Nicola | - |
| contributor.author | Tartaglia, Giulia | - |
| date.accessioned | 2009-09-04T11:04:48Z | - |
| date.available | 2009-09-04T11:04:48Z | - |
| date.issued | 2009-09-04T11:04:48Z | - |
| identifier.uri | http://hdl.handle.net/2108/1110 | - |
| description | 21. ciclo | en |
| description.abstract | Oggetto del presente lavoro è lo studio di un’applicazione delle tecnologie wireless, in particolare dei sistemi di identificazione a radiofrequenza comunemente noti come RFID, in ambito sanitario, per l’automatizzazione del processo di gestione della strumentazione chirurgica all’interno di una sala
operatoria.
I sistemi RFID costituiscono una tecnologia di localizzazione e tracciabilita' automatica attraverso una trasmissione a radiofrequenza.
E' una tecnologia capace di conferire agli oggetti un’identita' univoca ed una propria memoria, consentendo operazioni di tracciamento, ricerca, identificazione, selezione e localizzazione.
Background - Le garze chirurgiche, utilizzate per assorbire il sangue o altri liquidi nella zona di incisione, possono essere lasciate all’interno del paziente. Al riguardo gli ospedali hanno sviluppato protocolli rigorosi per la gestione delle garze in sala operatoria: il conteggio manuale del materiale è una delle fondamentali procedure effettuate. In particolare queste
procedure prevedono che il numero di garze e tamponi disponibili sia noto e che, ripetutamente nel corso dell’intervento ed ad operazione conclusa,
venga riconteggiato manualmente il numero di garze usato e quello rimasto
inutilizzato. Tuttavia processi manuali come quelli descritti, soprattutto in casi di urgenza o di complicanze inattese, sono comprensibilmente soggetti
ad una certa frequenza di errori e la perdita accidentale di garze chirurgiche a seguito di un intervento, rimane ancora oggi un problema irrisolto.
A tali protocolli di gestione è comunemente affiancato l’utilizzo di garze chirurgiche che presentano un elemento radiopaco, al fine di consentirne il
ritrovamento tramite raggi X. Tale sistema non permette ovviamente una prevenzione dell’errore ma consente solo di controllare se la garza sia rimasta all’interno del paziente a fine intervento, con l’aggravio di dover sottoporre i pazienti ad una dose non necessaria di radiazioni e ad un aumento dei costi
per la struttura ospedaliera.
Descrizione del progetto. Questo lavoro descrive un differente approccio al problema. L’idea è quella di marcare le pezze chirurgiche utilizzate
all’interno della camera operatoria tramite tag RFID, per la realizzazione di un sistema di identificazione e localizzazione automatizzato, che abbia la doppia finalita' di supportare il personale medico nella gestione di tale materiale all’interno della camera e di fornire un valido strumento di ricerca nel
caso di perdita accidentale delle garze chirurgiche all’interno del paziente,
migliorando le condizioni di sicurezza di quest’ultimo e prevenendo ricadute negative sia per il chirurgo che per la struttura ospedaliera.
Lo sviluppo del progetto si è articolato nelle seguenti fasi. Una prima fase di studio di fattibilita', ovvero di analisi finalizzata alla comprensione
dei singoli processi e dell’ambiente di applicazione. Una seconda, di studio
delle tecnologie RFID attualmente commercializzate e di valutazione del materiale piu' adatto all’applicazione in studio, seguita da una fase di ricerca
per l’acquisto di tale materiale. Una terza, di verifica sperimentale al fine di misurare e valutare le prestazioni dell’architettura progettata; infine un’ultima fase, di realizzazione del prototipo e di sviluppo del software di controllo che consente l’interazione con le antenne RFID per la gestione del materiale marcato.
L’Applicazione - L’ambiente operativo da predisporre è costituito da:
• garze marcate da tag RFID passivi a frequenza HF;
• un reader costituito da un controller al quale sono agganciate 2 antenne
esterne a frequenza HF, una fissa ed una portatile;
• un PC da utilizzare come sistema di controllo sul quale è presente il sw per la gestione dell’RFID.
La procedura prevede una prima operazione di registrazione e conteggio
delle garze preparate per l’intervento, sempre predisposte in pacchi sterili contenenti stessa quantita' e stessa tipologia di materiale. E' possibile effettuarla
tramite un passaggio delle garze marcate nel campo d’azione dell’antenna
RFID fissa e l’utilizzo del sw di interfaccia per la conta automatica. Il risultato della prima fase di identificazione è visualizzabile sul monitor del PC, sul
quale viene indicata la quantita' di garze entrate in sala operatoria, suddivisa
per tipologia. Al termine dell’intervento, deve essere effettuata una seconda
operazione di registrazione, conteggio e verifica finale. Anche in questo caso
l’identificazione ed il conteggio vengono eseguite tramite un passaggio delle
garze nel campo d’azione dell’antenna RFID fissa. Se il materiale utilizzato
è già sistemato all’interno di un apposito contenitore di scarto, è possibile effettuare tali operazioni mantenendo il materiale nel contenitore. Il confronto
tra le garze registrate nella prima e nella seconda operazione di conteggio,
consente quindi di effettuare in modo automatico il conteggio di verifica finale. Il risultato di tale verifica viene visualizzato sul monitor del PC ed opportuni messaggi indicano quantità e tipologia delle garze eventualmente
mancanti.
In caso di perdita accidentale, tramite l’utilizzo dell’antenna RFID portatile è invece possibile effettuare, prima della chiusura dell’incisione, la ricerca del materiale direttamente all’interno del paziente. In caso di rilevamento delle garze, sul monitor del PC viene visualizzato un opportuno messaggio
con la tipologia del materiale ritrovato e viene effettuato un nuovo conteggio
di verifica. Se la verifica dà esito positivo, si puo' procedere alla rimozione della garza ed alla chiusura del paziente, altrimenti sara' ovviamente necessario
proseguire con la ricerca.
Conclusioni - Lo studio realizzato ha consentito di progettare un sistema
automatizzato per la gestione delle garze chirurgiche all’interno di una camera operatoria, che presenta notevoli vantaggi rispetto ai sistemi manuali
attualmente adottati. I principali sono:
• un’automatizzazione delle procedure di gestione del materiale della sala
operatoria, aumentandone l’efficienza;
• l’eliminazione dell’errore umano;
• la realizzazione di un sistema che non risulta né dannoso, né invasivo per
il paziente; l’intensità dei campi elettromagnetici utilizzati non è nociva
per gli esseri umani ed è garantita la compatibilita' elettromagnetica con
la restante strumentazione elettronica presente in una sala operatoria.
A seguito alle risultanze positive provenienti dalle attività di verifica sperimentale precedentemente descritte, al momento attuale, si ritiene opportuno
effettuare un’analisi dei costi e dei benefici finalizzata alle risultanze economiche attese dal progetto di ricerca al fine di completare la valutazione
preliminare sull’effettiva opportunita' di lanciare sul mercato il sistema descritto. Tale ulteriore valutazione consentirebbe a potenziali investitori interessati al prodotto di stimare in termini economici ed in maniera ancor piu' completa l’effettivo valore aggiunto che l’attività di ricerca è in grado di
offrire rispetto alle attuali procedure. | en |
| description.abstract | In this work we study the application of wireless technologies, in particular
the radiofrequency identification systems known as RFId, to automatize the
handling of surgical instruments inside an operation hall. RFId is a technology of automatic localization and tracking through radiofrequency transmission. This technology allows to give ob jects a unique identity and a memory,
thus allowing tracking, searching, identification, selection and localization.
Background - Surgical gauzes, used to absorb blood and other liquids
within the surgical zone, might be left inside the body of patients. For this
reason hospitals developed rigorous protocols for handling bandages in the
operation hall, starting with the fundamental procedure of manual counting.
These procedures assume that the total number of gauze and swabs available is known and that, during and at the end of the surgery are manually
counted, both for the used and unused ones. Unfortunately manual counting
is frequently sub ject to errors, especially in urgent or complicated cases, so
that accidental loss of surgical gauzes is still an open problem.
Often the control procedures include using surgical gauzes containing
elements opaque to radiation, so that they can be traced with x rays. This
system does not allow preventing errors, but controlling if the bandage was
left inside the patient body at the end of the operation. Moreover patients are
compelled to absorb an unnecessary radiation dose and the cost for hospitals
increases.
Pro ject description - This work describes a different approach to the
problem. The underlying idea consists in marking the surgical gauzes used
inside the operation hall with an RFId tag, in order to implement an automatic identification and localization system. The approach is twofold, helping
the medical personnel in handling the materials within the surgical hall and
offering a valid research instrument in case of accidental loss of the surgical
swabs within the patient, with increased security for him/her and preventing
negative consequences for the surgeon and the hospital.
The pro ject development was made in the following phases. A first phase
is a feasibility study, i.e. an analysis finalized to the comprehension of the
elementary processes and the surgical environment. A second phase consisted
in studying the RFId technologies available nowadays and evaluating the most appropriate materials for the application in surgery, followed by a phase
of research and acquisition of the materials.
The final phases implied the experimental tests, in order to measure and
evaluate the performance of the system setup, the preparation of a prototype
and the development of the control software allowing the interaction with the
RFId tags for handling the marked materials.
The prototype - One should start by performing the following steps.
• prepare gauzes including RFId passive tags using high frequency HF;
• a reader including a controller with two external HF antennas, one
fixed, the other one portable;
• a computer to be used as control system equipped with the software to
handle RFId’s.
The procedure includes a first stage of registration and counting of the
gauzes prepared for the surgery, organized in sterile packages containing the
same type and quantity of material. It is possible to implement this step
passing the marked gauzes in the active region of the fixed RFId antenna
and using the interface software for automatic counting. The result of this
identification phase can be visualized on the computer monitor, where the
number of gauzes entering the operation hall, divided by type. At the end
of the operation, a second registration step is made, including counting and
verification.
In this case too, identification and counting are made passing the gauzes
in the field of the fixed RFId antenna. A specific output container can be
used for the used materials. Comparison between the gauzes registered at
the beginning and the end permits the automatic counting for the final check.
The result of the check is visualized on the computer monitor and specific
messages indicate the possible missing items.
In case of accidental loss, using the portable RFId antenna it is possible to
start searching for the missing gauzes, before the final dismiss of the patient.
In case of detection of the gauze, a message is visualized on the computer
monitor reporting the type of item found and then a new counting verification
starts. If the new counting is positive the check can be terminated, otherwise
it will be necessary to continue searching.
Conclusions - The study performed allowed to prepare an automatic system for handling surgical gauzes inside an operation hall, with important advantages with respect to the manual methods used nowadays. The main
advantages are listed below.
• automatization of materials handling during surgery, with increased
efficency;
• avoidance of human errors;
• implementation of a system which does not produce damages, is not
invasive for the patient. Moreover the electromagnetic fields used are of
low intensity and not harmful for human beings, and electromagnetic
compatibility with the electronic instruments used during the operation
is also granted.
Following the positive results derived from the experimental tests described
earlier, we believe it would be useful to perform a cost and benefit analysis
of the research pro ject, in order to evaluate the timeliness of commercializing
the system. This further evaluation would allow to estimate the added value
of the research in economic terms. | en |
| format.extent | 6504577 bytes | - |
| format.mimetype | application/pdf | - |
| language.iso | it | en |
| subject | RFID identificazione a radiofrequenza | en |
| subject | conteggio di garze chirurgiche | en |
| subject | localizzazione di garze chirurgiche | en |
| subject | lettore e tag RFID | en |
| subject | software di gestione RFID | en |
| subject.classification | MED/18 Chirurgia generale | en |
| title | Identificazione e tracciamento di materiali chirurgici con tecniche RFId | en |
| title.alternative | Identification and tracking of surgical materials using RFId techniques | en |
| type | Doctoral thesis | en |
| degree.name | Robotica ed innovazioni informatiche applicate alle scienze chirurgiche | en |
| degree.level | Dottorato | en |
| degree.discipline | Facoltà di medicina e chirurgia | en |
| degree.grantor | Università degli studi di Roma Tor Vergata | en |
| date.dateofdefense | A.A. 2008/2009 | en |
| Appears in Collections: | Tesi di dottorato in medicina
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