對於製造業、供應鏈、醫療機構和患者來說，能夠獲取和共用醫療物件的最新資訊有實際的好處。以RFID和NFC技術打造的數位雙生，可以與其他醫療系統共用資訊，以支援重要計畫，如臨床試驗和研發。

為了提高協同合作和流程的效率，實現即時資訊的準確獲取，增強決策能力，甚至改善患者治療效果，醫療業不斷加大數位雙生（digital twin）技術的占比，以收集、追蹤和分析有關醫療設備、藥品和實驗室樣本等物理物件的資料數據。

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位雙生，指的是它們的電子表示方式。數位雙生存在於虛擬空間，與其物理對應物作對應；在物理物件的生命週期內，其位置、狀態和其他關鍵資料的變化會同步到數位雙生中，便於即時參考和共用。

迅速增長的趨勢

能夠獲取和共用醫療物件的最新資訊，對於製造業、供應鏈、醫療機構和患者都有實際的好處。

在製造業和供應鏈中，數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、產品身份驗證和分析。同時，數位雙生也可以與其他醫療系統共用資訊，以支援重要計畫，如臨床試驗和研發。

數位雙生也可以為護理環節帶來好處，無論是在醫療機構還是患者家中，都可以幫助完成用量追蹤和有效期監測等任務，確保正確使用和患者安全。還可以方便遠端患者監測和治療方案調整。

事實上，數位雙生在醫療業的投資回報率很高，全球各個醫療領域都在採用。根據Markets and Markets分析師的預測，數位雙生在全球的收入價值「2023年預計為16億美元，2028年有望達到211億美元”，年複合增長率為67%。

無線連接技術的作用

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

特別是RAIN RFID、高頻RFID（HF）和近場通訊（NFC），這三種無線連接技術非常適合與數位雙生配合使用。這些技術使用無線頻率（RF）技術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識的資料儲存在標籤中，標籤是一種小型電子設備，配備微晶片和天線，可以發送和接收資料。標籤符合全球標準，可以支援不同的功能、安全級別和記憶體大小。該技術最新取得的進展包括可以保護標籤來源和資料完整性的認證標籤，以及可以檢測環境變化和事件（如填充水準或證據篡改）的感測器標籤。

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

每個帶標籤的物品都有唯一身份，可以在供應鏈的任何環節收集、儲存和報告資料，無論是製造還是使用端。當標籤讀取器將標籤資訊發送到本地或雲端網路，資料可以在那裡進行分析、共用和儲存。

圖一 : 基於RFID的及後續環節的單元級追溯

RFID還是NFC？

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

‧ 遠距離、批量讀取：適合採用RAIN RFID

RAIN RFID是許多產業完成自動化倉儲和盤點任務的常用技術，在860至960MHz的UHF頻段運行。專用的RAIN RFID讀取器可以每秒準確識別多達1000個物品，距離可達10公尺或更遠，無需在視線範圍內，從而可以一次性精準識別堆放在托盤上的所有帶有標籤箱子，或者一次性準確地將存放在封閉容器的所有帶標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準功能，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籤物品，就可以與物品交互動作。大多數智慧手機都配備了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公尺範圍的應用，具有可實現近距離資料交換的NFC功能。HF RFID通常用於智慧櫃和自動化設備-耗材連結。

醫療領域應用數位雙生

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

‧ 製造業：提高流程效率和控制能力

RFID可以實現單元級工作流程（WIP）追蹤自動化。在製藥領域，可以在灌裝-封裝線操作中對預填充注射器（PFS）進行單獨追蹤，以降低混淆風險並自動調節。追蹤能力提升，可以讀取桶、紙箱甚至托盤內的單個產品，以即時識別各單元並共用雲端匯總資料，用於整個供應鏈。在設備製造方面，在產品中嵌入耐用的單元級標籤可以實現追蹤自動化，並實現有關構建圖紙或修訂級別、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、追蹤和更新有關產品的資訊，與感測器的物聯網（IoT）功能結合時，還可以管理溫度控制等環境條件。完全聚合的設置將代碼添加到容器和托盤外部，實現更可靠的對應關係。此外，數位雙生還支援MediLedger等區塊鏈專案，MediLedger可以對產品進行追蹤，從生產環節到品質控制和分銷。

‧ 身份驗證：加強防止偽造

非法販運、假藥、次品設備和替代成分是醫療領域普遍存在的問題。正確部署數位雙生系統，製造商可以確保只有經過驗證的藥物流通，只有經過認證的耗材用於設備。標識可以線上驗證序號，身份驗證功能可以根據標籤的資料和憑證執行增強的安全校驗，授權可以確認對設備、其應用和資料的合法訪問。特殊的防篡改標籤可以通過檢測是否有未經授權的產品開啟來保護內容。使用NFC標籤，患者可以參與身份驗證流程，在購買或使用前輕鬆驗證產品。

‧ 臨床試驗：更嚴格地遵守治療方案

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）等物品相關聯的數位雙生支援數位監測，可以?明參與試驗的患者遵守規定的劑量。

圖二 : 醫院的產品安全和營運效率

‧ 醫院庫存：追溯更精確，補充更及時

對材料、藥物和設備的適當追蹤至關重要，無論是在營運效率方面，還是在患者護理方面。手術儲存區的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帶有內置HF讀取器的智慧櫃可以追蹤物品和數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智慧櫃訪問，同時記錄使用情況。

‧ 設備/耗材管理：治療方案更安全、更高效

內置NFC/HF讀取器的設備可以自動確保插入的帶標籤耗材（例如分析儀用的試劑）與設備和程式相容，檢查有效日期並自動配置合適的設置。在醫院，治療依從性資料也可以通過具有網路連接的設備（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賦能的設備還可以向使用手持讀取器的技術人員報告批號和配置資料，縮短診斷時間和維護週期。

圖三 : 醫院的智慧設備和耗材管理

‧ 居家用藥方案：更多支持，更好的依從性

現在，大多數人都有配備NFC的智慧手機，參與自監測和自用藥計畫的患者更多。只需用手機輕刷支援NFC的設備或藥品封裝，患者即可迅速方便地獲取產品資訊，包括指導影片，還可以驗證產品真偽、瞭解正確的使用方法及更新數位記錄。基於感測器的回饋越來越多，可以用於確認設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。

利用數位雙生，實現真正的數位化

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

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