JP2013033370A - Rfidタグ(icタグ)の取り付け方法 - Google Patents

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Abstract

【課題】医療用手術器具の個体管理の識別に、RFIDタグを使用する方法において、医療用手術器具は、洗浄、滅菌工程を繰り返し再生利用するため、RFIDタグは、耐水性、耐溶剤性、耐薬品性、耐油性に優れ、高圧、高温の環境に耐えられる素材及び取り付け方法が求められる。また、特殊機械なしに、だれでも簡単に取り付けられるRFIDタグの取り付け方法が求められる。
【解決手段】耐熱、耐金属性に優れた市販の低価格なRFIDタグを利用し、シリコンゴムチューブ内にRFIDタグを内蔵し、シリコン系接着剤でRFIDタグを封印することにより、外部環境の影響を受けにくくし、RFIDタグのループアンテナの役割をするワイヤを撚りあわせ、RFIDを医療用手術器具に結びつける方法で、誰でも簡単にRFIDタグを医療用手術器具に取りつけられる。
【選択図】図3

Description

本発明は、水、溶剤、熱、金属等に弱い性質をもつRFIDタグ(ICタグ)を取り付けるのに、誰でも簡単にRFIDタグを取り付けることができ、RFIDタグを外部環境に左右されにくい状態で取り付けることができる方法に関する。
特に、医療用手術器具で、手術や処置に使用し、洗浄・滅菌などの再生処理を行うステンレス、アルミニウム、銅合金、チタン、セラミックス等の材質で製造された器具を個体管理するために、医療用手術器具にRFIDタグを取り付ける方法に関し、手術、洗浄、滅菌を繰り返しても、RFIDタグが医療用手術器具からはがれず、また医療用手術器具へのRFIDタグの取り付けも、簡単に、誰でも行える、RFIDタグの取り付け方法に関する。
RFIDタグは、非接触で電気式に読み取るので、バーコードまたは二次元コードの様な光学式読み取りでないので、読み取りの信頼性が高い。また、メモリーが内蔵されているので、バーコードなどに比べて、非常に多くの情報量を書き込める。バーコードまたは二次元コードが使用できない環境でも使用できる特徴がある。
しかしながら、RFIDタグは、水、溶剤、熱、金属等に弱い性質をもつ。そこで外部環境に左右されないように、RFID半導体チップにアンテナを取り付け、アンテナごとセラミック、樹脂等でコーティングすることが多い。
しかしながら、アンテナごとセラミック、樹脂等でコーティングすれば、RFIDタグは大きくなり、小さくなければRFIDタグを取り付けられない用途では、これらのコーティングしたRFIDタグの大きさが問題となる。
小さいRFIDタグで、小さいものに取り付け可能なRFIDタグが求められている。さらに、水、溶剤、熱、金属等の外部環境に左右されないRFIDタグが開発されれば、RFIDタグの用途が広くなる。
中でも、医療用手術器具の個体管理識別方法に用いられるRFIDタグが求められている。医療用手術器具のトレーサビリティー管理に用いられる識別方法は、二次元コードをレーザーマーカー等で、医療用手術器具に刻印する方法と、RFIDタグを医療用手術器具に取り付ける方法が有るが、本発明では、RFIDタグを医療用手術器具に取り付け器具の個体管理する技術に関する。
RFIDタグを医療用手術器具に取り付ける方法では、先行技術文献1及び2にあるようにセラミックRFIDタグをステンレスハウジングに内蔵し、ステンレスハウジングを医療用手術器具にレーザー溶接する方法が開発され、日本の病院において、手術器具にRFIDタグを取り付け個体管理するシステムとしては、世界初の本格導入が決まり、2011年7月からの運用開始が予定されている。
医療用手術器具の個体管理は、今まで十分に管理されていなく、手術中に器具の体内への置き忘れ、器具の破損による破片の体内への紛失等の事故が後を絶たないうえに、2006年2月と2007年4月の2度にわたり、脳外科手術による医療用手術器具を介したクロイツフェルトヤコブ病の二次感染の可能性が、マスコミにより報道された。これらの背景を受け厚生労働省は、2006年に医療用手術器具の個体管理を実施するよう通達を出し、さらに2007年4月の医療法改正では、医療用手術器具を安全に使用するため、耐用年数、使用回数、使用頻度等を把握し、医療用手術器具を個体管理するよう義務付けた。しかしながら、医療用手術器具を個体管理するための技術確立が遅れ、現在医療用手術器具を個体管理しているケースは少ない。低コストで、簡単に医療用手術器具に取り付けられ、個体管理出来るRFIDタグの技術の確立が急がれている。
山下和彦著「RFIDを用いた病院内の手術器具の情報管理に関する研究」インターネットサイトhttp://www.taf.or.jp/publication/kjosei_23/index−1/page/p245.pdf 山下和彦著「RFIDを用いた病院内の手術器具の情報管理に関する研究」インターネットサイトhttp://www.taf.or.jp/publication/kjosei_24/index−1/page/p242.pdf
二次元コードを使用する、医療用手術器具個体管理方法では、二次元コードの読み取りが、光学式読み取りになり、コード部の汚れ、キズ等により、読み取りミスが起きやすい。医療用手術器具は手術、洗浄、滅菌を繰り返し、長期間使用されるため、キズや錆が着くケースが多い。また、手術後、洗浄前の読み取りには血液などの付着もあり、光学式読み取りは問題が多い。また、数ミリから5ミリ程度の小さなコードであり、二次元コードを正確に読み取るには、光学式読み取り機の焦点があった特定の場所に、一点一点医療用手術器具の二次元コードを正確に置かなければならず、二次元コードの場所を確認し、角度、距離を考えながら読み取る作業が必要で、光学式読み取りは煩雑な作業であるという課題がある。
また、医療用手術器具に二次元コードを刻印するには、レーザーマーカーを用いて刻印するケースがほとんどである。病院内で大量に保有している医療用手術器具に、すべて
二次元コードを刻印するためには、レーザーマーカーを病院に持ち込み刻印するか、医療用手術器具を病院外に持ち出し刻印を外部委託する方法が有る。前者の場合、業者がレーザーマーカーを病院に持ち込み、刻印するが、費用が高く、作業速度が遅いため、長期間の刻印作業となる。後者の場合、何時手術が始まるかわからない状況で、医療用手術器具を病院外に持ち出すのが難しいという課題がある。また、レーザーマーカーは高価な機器であり、操作を熟知した専門スタッフが必要で、病院が所有するのは現実的ではない。
二次元コードは、情報の書き込みができず、読み取り装置と、サーバー等に蓄積されたデータベースと通信を行い、データの照合をしながら、使用する必要がある。また二次元コードは情報量が固定化しているため、情報の柔軟性が無く、全てデータベース側で情報を保持しなければならない。
RFIDタグは情報を書き込むことができ、読み取りも光学式でないため、読み取りの信頼性が高く、RFIDタグで医療用手術器具を個体管理するのが合理的である。しかしながら、RFIDタグは、水、溶剤、熱、金属等の外部環に影響を受けやすく、さらに小型化が難しいという課題がある。
それらのRFIDの短所を克服するために、上述のセラミックRFIDタグが開発され、ステンレスハウジングに組み込んだセラミックRFIDタグを、医療用手術器具に溶接する方法が開発された。しかしながら、セラミックRFIDタグの価格が高価であり、RFIDタグの医療用手術器具への取り付けが難しいという課題がある。
上述のセラミックRFIDタグの医療用手術器具への取り付けは、医療用手術器具は高温、高圧での滅菌処理工程を繰り返し行われるため、接着剤でははがれてしまう恐れがある。そのため、セラミックRFIDタグを収めたステンレス製の金属ホルダーを、医療用手術器具にレーザー溶接する方法がとられたが、業者が溶接機を病院に持ち込み、溶接する必要があり、費用が高く、作業速度が遅いため、長期間の作業となるという課題がある。
また、医療用手術器具にRFIDタグをレーザー溶接する場合、耐用年数、使用回数、使用頻度による、医療用手術器具の更新時には、RFIDタグは簡単には取り外せず、RFIDタグは使い捨てとなる。また、RFIDタグの故障時には、医療用手術器具が使い捨てとなるという課題がある。
さらに、上述のセラミックRFIDタグが小型化されたとはいえ、まだ、直径5mm、厚さ2mmもあり、RFIDタグを収納したステンレス製の金属ホルダーを、医療用手術器具にレーザー溶接する場合、ホルダーが大きく出っ張り、手術の操作性を阻害しない場所に、RFIDタグを取り付けなければならず、取り付け場所が限定されるという課題がある。
また、直径5mm、厚さ2mmのセラミックRFIDタグを取り付ける場所が無い医療用手術器具も数多くある。そのため一部の医療用手術器具にセラミックRFIDタグを取り付けても、医療用手術器具全体を個体管理できないという課題がある。
医療用手術器具にRFIDタグを取り付ける方法以外にも、RFIDタグは、水、溶剤、熱、金属に弱い性質があり、外部環境に影響されにくく、簡単に対象物にRFIDを取り付ける方法が求められている。
上記課題を克服するため、本発明の、RFIDタグの取り付け方法は、RFIDタグサイズが3.2mmx1.6mmの超小型で(上述のセラミックRFIDタグの面積のわずか26%)、厚さが0.55mmの超薄型で、しかも耐熱、耐金属性に優れた性質を有した、広く市場で出回っており、量産効果で、コストが安い、RFIDタグを採用した。そのタグを誰でも簡単に取り付けられ、しかも簡単に取り外せる。医療用手術器具へ取り付けた場合、高温、高圧での滅菌処理工程を繰り返してもはがれない、しかもRFIDタグを外部環境から隔離して取りつけられる、RFIDの取り付け方法を提供することを特徴としている。
上記小型RFIDタグには外部アンテナを接続する2つの外部接点があり、その接点に2本のワイヤの一端を半田付けし、シリコンゴムチューブにRFIDタグとワイヤを内蔵させ、ワイヤの他端がシリコンゴムチューブよりはみ出しており、ワイヤを医療用手術器具に巻き付け、他端の2本のワイヤをねじることにより、RFIDタグを医療用手術器具に固定することができ、また、2本のワイヤのねじった部分を半田付けすることにより、ワイヤがRFIDタグのループアンテナとして機能する、二つの目的を兼ねることができる、RFIDの取り付け方法を提供することを特徴としている。
シリコンゴムチューブに内蔵されたRFIDタグを外部環境から隔離する方法として、流動性のあるシリコン系接着剤を小口から注入し、シールするRFIDの取り付け方法を提供することを特徴としている。
さらに収縮後の径が、シリコンゴムチューブの外径より小さな、熱収縮チューブで、連結部を固定することにより、さらに外部環境からの隔離を確実にする、RFIDの取り付け方法を提供することを特徴としている。
また、医療用手術器具へのRFIDタグの取り付け以外の取り付け方法として、弾力性があり、耐熱性、防水性、耐溶剤性に優れるチューブにRFIDタグを内蔵する手段と、チューブの両端をループ状に結ぶ手段と、を有し、チューブ内径より大きい径の、円筒形の連結部品をチューブの一端に部分的に埋め込む手段と、チューブからはみ出した連結部品に、もう一端のチューブを差し込む手段と、連結部品の外周とチューブの内周の表面の摩擦力で、チューブをループ状に保持する手段と、を有するRFIDの取り付け方法を提供することを特徴としている。
さらに、前述のチューブが、シリコンゴムチューブであり、シリコンゴムチューブの外周に、更に熱収縮チューブを配置する手段と、熱収縮チューブを収縮させれば、シリコンゴムチューブの連結部を更に堅固に保持できる手段と、を有し、熱収縮チューブの収縮前の内径が、連結部品がある部分のシリコンゴムチューブの外周より大きく、熱収縮チューブの収縮後の内径が、連結部品がある部分のシリコンゴムチューブの外周より小さい、RFIDの取り付け方法を提供することを特徴としている。
高価なセラミックRFIDタグを使用せず、安価な量産タグを使用でき、しかも、取り付け方法が簡単なため、コストを大幅に低減でき、病院が保有し、現在使用されている医療用手術器具にRFIDタグを病院内で簡単に後付けでき、医療用手術器具の個体管理の普及を推し進めることができる。
取り付け部材も、シリコンゴムチューブ、熱収縮チューブ、エナメル線、連結部品等の市場に出回っている量産品のみで構成され、取り付け部材コストが格段に安くできる。
レーザー溶接機の様な、取り扱いに専任者が必要な高額装置は必要なく、半田ごてと、熱収縮チューブを収縮させるヒートガンがあれば、誰でも、簡単に取り付けることができる。
図1は本発明の第1実施形態のRFIDタグを医療用手術器具に取り付けた構図を表す平面図である。 図2は本発明の第2及び第3実施形態のシリコンゴムチューブに内蔵されたRFIDタグを医療用手術器具に取り付けた構図を表す平面図である。 図3は本発明の第2及び第3実施形態のシリコンゴムチューブに内蔵されたRFIDタグを医療用手術器具に取り付けた構図を表す断面図である。 図4は本発明の第4実施形態のシリコンゴムチューブに内蔵されたRFIDタグを医療用手術器具に取り付けた構図を表す断面図である。 図5は本発明の第5実施形態のシリコンゴムチューブに内蔵されたRFIDタグを連結部品で対象物に取り付けた構図を表す断面図である。 図6は本発明の第6実施形態のシリコンゴムチューブに内蔵されたRFIグを連結部品と熱収縮チューブで対象物に取り付けた構図を表す断面図である。
以下、添付の図面を参照して、本発明のRFIDタグの取り付け方法の実施形態を説明する。水、溶剤、熱、金属等に弱い性質をもつRFIDタグを周りの環境に左右されにくいように取り付けるためには、工夫が必要である。特に医療用手術器具にRFIDタグを取り付ける場合、金属製の器具が多く、タグが小型でなくてはならない、しかも手術、洗浄、滅菌を繰り返し、再利用されるため、タグの器具からの脱落防止が求められ、滅菌工程では高圧水蒸気の中で、滅菌されるため、接着剤による取り付けでは脱落を防げない。
そのため、RFIDタグを金属性のハウジングにいれ、ハウジングを手術器具に溶接するような方法が取られている。本発明では、小型RFIDタグに2本のワイヤ外部アンテナを取り付け、タグとアンテナをシリコンゴムチューブに内蔵し、アンテナの役割を兼ねるワイヤで、タグを手術器具に取り付けることにより、タグの脱落防止ができ、シリコンゴムチューブとシリコン系接着剤をシリコンゴムチューブに注入することによりタグを外部環境から隔離することにより、RFIDタグを医療用手術器具に取り付ける方法を確立する。
まず図1で、本発明の、第1実施形態を図1で説明する。図1は、RFIDタグを医療用手術器具に取り付けた構図を表す。RFIDタグ2は外部アンテナ4と接続できる外部接点3をもつ。また、RFIDタグは耐熱仕様(150度C、2時間)で、超小型RFIDタグ(3.2mm x 1.6mm x 0.55mm)の市販タグを採用した。このRFIDタグ2は外部アンテナ4と接続できる外部接点3を持ち、アンテナとの接続は半田付け等の導電性接続、または絶縁性接着剤で非導電性接続もできる。第1実施形態では、アンテナ4には耐熱性、耐溶剤性に優れるAIWエナメル線を採用した。RFIDタグ2の外部接点3にAIWエナメル線の外部アンテナ4を半田付けした。このエナメル線を医療用手術器具に巻き付け、RFIDタグが医療用手術器具1から脱落するのを防ぐとともに、エナメル線は、外部アンテナの役割も兼ねている。図1では、アンテナ4の一端はRFIDタグ2に半田付けされ、他端はオープンになっているが、2本のアンテナの他端を半田付けしループアンテナにしてもよい(図示せず)。RFIDタグにはアンテナを既に取り付けた状態で納入するので、医療用手術器具1に取り付けるには、エナメル線を器具に巻きつけるだけで済み、簡単にRFIDタグを取り付けられる。ループアンテナにするときには、半田ごてがあればだれでも取り付けできる。
次に本発明の、第2実施形態を図2及び図3で説明する。図2はシリコンゴムチューブに内蔵されたRFIDタグを医療用手術器具に取り付けた構図を表す平面図である。図3は図2の断面側面図である。RFIDタグ2の外部接点3にAIWエナメル線アンテナ4を半田付けし、シリコンゴムチューブ7に内蔵した平面図である。より詳細な取り付け方法を説明するために、図2の断面側面図3で下記の様に説明する。図3では、シリコンゴムチューブ7に、RFIDタグ2にアンテナ4を取り付けたものを内蔵し、アンテナ4の一端はシリコンゴムチューブ7の両端から出ている。その2本のアンテナを撚りあわせ、RFIDタグ2とシリコンゴムチューブ7を医療用手術器具1に固定する。アンテナ4の、撚りあわせ部分10を半田付けすれば、ループアンテナとなる。
次に本発明の、第3実施形態を図3で説明する。シリコンゴムチューブ7内のRFIDタグ2をさらに外部環境の影響を受けにくくするため、シリコンゴムチューブ7の両端からシリコン系接着剤11を注入し、RFIDタグ2をシリコンゴムチューブ7内に封印する。図3は医療用手術器具1に取り付けられた、RFIDタグ2、シリコンゴムチューブ7、アンテナ4、シリコン系接着剤11、アンテナ撚りあわせ部分10の構図を表す断面図である。
次に本発明の、第4実施形態を図4で説明する。図4は、図3で示したシリコンゴムチューブ7の両端の連結部の外周に、熱収縮チューブ12を配置した、断面側面図である。
図では、収縮前の熱収縮チューブを表し、シリコンゴムチューブ7の外径より熱収縮チューブ12の内径が大きい。熱収縮後は、熱収縮チューブ12の内径は、シリコンゴムチューブの外径より小さくなる。シリコンゴムチューブ7の肉厚とエナメル線アンテナ4の外径を合計した径よりも、熱収縮後の熱収縮チューブ12の内径が小さくなるようにすることにより、シリコンゴムチューブ7の両端の連結部をしっかりと固定することができる。
次に本発明の、第5実施形態を図5で説明する。この実施形態では、RFIDタグ2はアンテナ内蔵またはアンテナなしで近接読み取りができるタグを使用し、シリコンゴムチューブ7内にRFIDタグ3を内蔵し、シリコンゴムチューブ7をループ状に連結することにより、RFIDタグを外部環境の影響を受けにくい状態にする。図5で示すように連結部品9の外径は、シリコンゴムチューブ7の内径より大きく、シリコンゴムの弾性を利用して、シリコンゴムを押し広げながら、連結部品9をシリコンゴムチューブ7に挿入する。連結部品9とシリコンゴムチューブ7の摩擦力によりシリコンゴムのループ形状を保持する。連結部品9をシリコンゴムチューブ7の両端に差し込むだけで、様々な対象物13に取り付けが可能な、簡単で、耐環境性に優れた、RFIDの取り付け方法を示す。
次に本発明の、第6実施形態を図6で説明する。図6で示すように熱収縮チューブ12を連結部品9の外周にあるシリコンゴムチューブ7の外側に配置する。図6では、収縮後の熱収縮チューブを表し、熱収縮チューブ12の内径は、連結部品9の外径より小さくなる。この様に熱収縮チューブにより、さらに強力に連結部を保持できる。
現状医療現場のほとんどで、医療用手術器具を個体管理していない状況が続いている。
どの患者に、何の手術で使用された器具なのかの使用履歴、手術後の滅菌処理の履歴、耐用年数の把握、病院内の手術器具の在庫管理、手術後器具の患者体内への置き忘れ事故防止、等医療用手術器具を個体管理すれば多くの問題点が改善される。病院経営上でも、病院内の手術器具の在庫管理を徹底することにより、不要、重複器具の圧縮、買い替え時期の管理等多くの利点がある。何よりも、手術器具を介しての感染、手術器具の置き忘れ、手術開始時の手術器具セットの不備等、人命にかかわる分野での改善は医療用手術器具を個体管理以外に考えられない。RFIDタグを医療用手術器具に取り付けられるようにすることにより、上記のような多くの問題が解決される。
1 医療用手術器具
2 RFIDタグ
3 RFIDタグの外部接点
4 アンテナ
7 シリコンゴムチューブ
8 接着剤ディスペンサー
9 連結部品
10 アンテナ撚りあわせ部分
11 シリコン系接着剤
12 熱収縮チューブ
13 対象物

Claims (6)

  1. RFIDタグを取り付ける方法であって、RFIDタグには外部アンテナを取り付けられる二ヶ所の外部接点を有し、外部アンテナは、2本のワイヤであり、2本のワイヤの一端を、RFIDタグの二ヶ所の接点に取り付ける手段と、2本のワイヤで、RFIDタグを対象物に取り付ける手段と、を有し、2本のワイヤが、RFIDタグのアンテナを形成する手段と、RFIDを対象物に取り付ける手段と、を兼ねることを特徴とするRFIDタグの取り付け方法。
  2. 上記RFIDタグと、タグに取り付けられた2本のワイヤを、弾力性があり、耐熱性、耐水性、耐溶剤性、耐薬品性、耐油性に優れるチューブ内部に配置する手段と、ワイヤを内蔵したチューブを対象物に巻きつける手段と、を有し、チューブ両端から出た2本のワイヤを結ぶことによりRFIDタグを対象物に固定する手段と、チューブ両端から出た2本のワイヤを半田付けすることにより、ループアンテナを形成する手段、を有することを特徴とする請求項1記載のRFIDタグの取り付け方法。
  3. 前述のチューブが、シリコンゴムチューブであり、ワイヤが、耐熱性、耐水性、耐溶剤性、耐薬品性、耐油性に優れるエナメル線であり、シリコンゴムチューブにシリコン系接着剤を注入する手段と、シリコン系接着剤によりシリコンチューブ内部のRFIDタグを外部環境から隔離する手段と、を有することを特徴とする請求項1記載のRFIDタグの取り付け方法。
  4. 前述のワイヤ連結部のシリコンチューブ外周に熱収縮チューブを配置する手段と、熱収縮後の熱収縮チューブの内径が、シリコンチューブ外径よりも小さく、熱収縮することにより、ワイヤ連結部のシリコンチューブを固定し、シリコンチューブ内部のRFIDタグをさらに外部環境から隔離する手段を有することを特徴とする請求項1記載のRFIDタグの取り付け方法。
  5. RFIDタグを取り付ける方法であって、弾力性があり、耐熱性、防水性、耐溶剤性に優れるチューブにRFIDタグを内蔵する手段と、チューブの両端をループ状に結ぶ手段と、を有し、チューブ内径より大きい径の、円筒形の連結部品をチューブの一端に部分的に埋め込む手段と、チューブからはみ出した連結部品に、もう一端のチューブを差し込む手段と、連結部品の外周とチューブの内周の表面の摩擦力で、チューブをループ状に保持する手段と、を有することを特徴とするRFIDタグの取り付け方法。
  6. 前記チューブが、シリコンゴムチューブであり、シリコンゴムチューブの外周に、更に熱収縮チューブを配置する手段と、熱収縮チューブを収縮させれば、シリコンゴムチューブの連結部を更に堅固に保持できる手段と、を有し、熱収縮チューブの収縮前の内径が、連結部品がある部分のシリコンゴムチューブの外周より大きく、熱収縮チューブの収縮後の内径が、連結部品がある部分のシリコンゴムチューブの外周より小さいことを特徴とする請求項5記載のRFIDタグの取り付け方法。
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