醫(yī)療廢物信息系統(tǒng)的設計

張洪進，王慧娟，李 函

（1.聯(lián)勤保障部隊第907 醫(yī)院，福建南平353000；2.聯(lián)勤保障部隊第900 醫(yī)院，福州350025）

0 引言

為貫徹國務院、衛(wèi)生部2003 年頒布的《醫(yī)療廢物管理條例》《中華人民共和國傳染病防治法》的精神，落實并加強醫(yī)療廢物的安全管理，防止醫(yī)療廢物污染環(huán)境、危害人體健康，我院制訂了包括5 個段式的醫(yī)療廢物處理流程，即分類、保管、收集、運送及終結處理[1]。在全國各地相繼暴發(fā)新型冠狀病毒肺炎疫情的嚴峻形勢下，醫(yī)院為了保障人民群眾的健康安全，對醫(yī)療廢物的信息化管理提出了更高的要求。但目前我院醫(yī)療廢物的交接、轉運仍然采用傳統(tǒng)手工模式，流程上存在諸多問題，因此我院設計了一套醫(yī)療廢物信息系統(tǒng)，以先進的信息技術作為管理手段，實現(xiàn)對醫(yī)療廢物的實時定位以及醫(yī)療廢物收集車輛移動過程的實時、精確定位和細化管理。本系統(tǒng)涉及產生醫(yī)療廢物科室、醫(yī)療廢物運輸部門、醫(yī)療廢物暫存部門、醫(yī)療廢物監(jiān)管部門等多個部門，切實做到了醫(yī)療廢物的可管、可控、可追溯，解決了傳統(tǒng)醫(yī)療廢物回收的弊端，在醫(yī)療廢物的信息化管理中取得良好的效果，值得推廣和應用。

1 需求分析

傳統(tǒng)醫(yī)療廢物的收集、運送由專人負責，每天定點、定時、定路線用封閉的轉運車及時收集院內各科室醫(yī)療廢物，并做好交接、登記工作。登記內容包括產生醫(yī)療廢物科室、日期、類別、產生量（或包裝袋數(shù)）、交接時間、雙方交接者簽名及需要的特別說明等，同時還需要填寫院內交接聯(lián)單資料并保存3 a備查。

因傳統(tǒng)醫(yī)療廢物回收流程的執(zhí)行主要依靠操作人員的自覺性，經常存在管理制度與流程執(zhí)行不到位的情況。且交接過程采用紙質記錄，轉運人員普遍存在年齡偏大、文化水平低、手工記錄易出現(xiàn)錯誤等情況，使回收過程追溯困難，數(shù)據無法及時統(tǒng)計。同時，在收集、轉運、暫存過程中無法實時了解醫(yī)療廢物運輸過程中是否存在密閉蓋開啟的情況，無法監(jiān)控醫(yī)療廢物丟失、泄漏和轉運車輛消毒情況，監(jiān)管人員無法及時處置意外事故等情況。

在新型冠狀病毒肺炎疫情下，根據醫(yī)院對醫(yī)療廢物的規(guī)范更加嚴格的要求，急需對醫(yī)療廢物的產生、收集、運輸、儲存、處理至最終處置進行信息化全流程管理，做到院內醫(yī)療廢物的全過程跟蹤追溯。故本文設計一套醫(yī)療廢物信息系統(tǒng)，通過數(shù)據分析實現(xiàn)監(jiān)管人員對醫(yī)療廢物運送過程的有效管理[2]。

2 醫(yī)療廢物信息系統(tǒng)整體設計

2.1 系統(tǒng)硬件設計

醫(yī)療廢物信息系統(tǒng)的網絡架構基于醫(yī)院2009年在全院范圍內鋪設的電氣與電子工程師協(xié)會（Institute of Electrical and Electronics Engineers，IEEE）推出的基于IEEE 802.11g 的無線局域網，硬件設備由醫(yī)院現(xiàn)有的無線局域網的網絡設備接入點（access point，AP）[包括中心AP 和遠端AP（普通放裝型，采用吸頂安裝方式）]、配備的醫(yī)療廢物智能回收車、個人數(shù)字助手（personal digital assistant，PDA）、遠距離射頻識別（radio frequency identification，RFID）讀寫設備和斑馬GK888T 標簽打印機組成，系統(tǒng)硬件拓撲結構如圖1 所示。

2.2 系統(tǒng)軟件設計

數(shù)據庫選擇可靠性高的Oracle 11g，為了后期軟件平臺易維護，采用Sybase 公司的快速應用開發(fā)工具PowerBuilder 開發(fā)醫(yī)院醫(yī)療廢物信息系統(tǒng)。數(shù)據庫中如科室字典表、用戶權限表等直接應用“軍衛(wèi)一號”系統(tǒng)中現(xiàn)有的表單，除此之外，還在數(shù)據庫中新建MEDWASTE 用戶、表空間TSP_MEDWASTE 以及醫(yī)療廢物信息系統(tǒng)涉及的10 多個相關表（轉運人員信息表、回收車配置表、回收車軌跡信息表、RFID 讀寫設備配置表、醫(yī)療廢物分類表、醫(yī)療廢物明細表、醫(yī)療廢物收集表、醫(yī)療廢物運送表、醫(yī)療廢物出入庫表、消毒記錄表、異常事件表、質量管理評分表等）。

整體上醫(yī)療廢物信息系統(tǒng)可劃分為人員權限管理、基礎信息設置、在線追溯、異常預警、質量管理和數(shù)據分析統(tǒng)計6 個功能模塊，其功能結構如圖2所示。

圖1 醫(yī)療廢物信息系統(tǒng)硬件拓撲結構圖

圖2 醫(yī)療廢物信息系統(tǒng)功能結構圖

3 系統(tǒng)實現(xiàn)

醫(yī)療廢物信息系統(tǒng)主界面如圖3 所示，運行流程如圖4 所示。

3.1 人員權限管理模塊

人員權限管理模塊的功能包括用戶名、用戶單位、口令、用戶角色、授權程序的設置，可以實現(xiàn)用戶登入控制及口令修改。人員權限管理的實現(xiàn)過程：首先，采用“軍衛(wèi)一號”系統(tǒng)中的用戶管理程序（如圖5 所示）對登入醫(yī)療廢物信息系統(tǒng)授予MEDICAL_WASTE 權限。其次，用系統(tǒng)默認的管理員system 賬戶登入后，按照人員對程序使用功能的不同而分配相應的權限，如圖6 所示。權限控制是通過控制菜單欄顯示屬性，例如m_genapp_frame.m_在線追溯.visible=false。

圖3 醫(yī)療廢物信息系統(tǒng)主界面

圖4 醫(yī)療廢物信息系統(tǒng)運行流程圖

圖5 用戶管理程序界面

圖6 人員權限管理界面

3.2 基礎信息設置模塊

基礎信息設置模塊的功能包括人員信息設置和回收車信息設置。人員信息設置：將醫(yī)院信息系統(tǒng)（hospital information system，HIS）已有的用戶名同步到醫(yī)療廢物信息系統(tǒng)數(shù)據庫中，同時對收集醫(yī)療廢物的人員錄入相應基本信息，并將數(shù)據保存在人員信息表中。回收車信息設置：對醫(yī)療廢物智能回收車進行編號，方便后期記錄回收車運行情況，如圖7 所示。

圖7 回收車信息設置界面

3.3 在線追溯模塊

在線追溯模塊包括回收車軌跡、醫(yī)療廢物收集、醫(yī)療廢物入庫、醫(yī)療廢物出庫等子模塊，可實現(xiàn)回收車軌跡、醫(yī)療廢物收集情況、醫(yī)療廢物入庫信息、醫(yī)療廢物出庫信息的追溯?；厥哲囓壽E：主要通過RFID 標簽識別實現(xiàn)回收車運行軌跡記錄，包括收集的科室名稱、回收車路徑是否正常。醫(yī)療廢物收集：主要實現(xiàn)醫(yī)療廢物收集情況查詢，包括：醫(yī)療廢物明細編碼（保存在字典表medical_waste_datail 中，medical_waste_datail 表結構設計包括醫(yī)療廢物分類、醫(yī)療廢物名稱、醫(yī)療廢物產生量、醫(yī)療廢物危險等級等字段）、交接科室名稱、收集醫(yī)療廢物時間、交接人姓名、醫(yī)療廢物智能回收車等信息（如圖8 所示）。醫(yī)療廢物入庫：主要實現(xiàn)醫(yī)療廢物收集后暫存地入庫信息記錄。醫(yī)療廢物出庫：主要實現(xiàn)醫(yī)療廢物暫存地出庫信息記錄。

圖8 醫(yī)療廢物收集界面

3.4 異常預警模塊

異常預警模塊的功能包括異常報告和預警響應。異常報告主要實現(xiàn)將醫(yī)療廢物運送過程中的異常情況反饋給監(jiān)管部門，如醫(yī)療廢物丟失、漏液等，如圖9 所示。預警響應是監(jiān)管部門根據異常預警信息列表及時處理異常情況，并將處理結果錄入系統(tǒng)，方便后期為質量管理提供依據。

圖9 醫(yī)療廢物異常報告界面

3.5 質量管理模塊

質量管理模塊的功能包括醫(yī)療廢物轉移單打印和醫(yī)療廢物管理考評。醫(yī)療廢物轉移單打印實現(xiàn)了打印的電子化，將醫(yī)療廢物轉移單數(shù)據保存在數(shù)據庫中，不易丟失且檢索便捷。醫(yī)療廢物管理考評是對醫(yī)療廢物全流程進行考評，對所有考評項目新建了考評項目字典evaluation_items_dict，字段分別為evaluation_items（考評項目）、evaluation_items_code（考評項目代碼）、evaluation_class（考評分類）、fraction（分數(shù)）。考評分類中用數(shù)值1、2、3 表示（1 表示人員的考評，2 表示科室的考評，3 表示暫存地的考評），根據監(jiān)管部門選擇考評類型自動生成考評窗口，將考評結果保存在質量管理評分表quality_assessment 中，便于后期監(jiān)管部門統(tǒng)計分析，為監(jiān)管部門對醫(yī)療廢物管理質量的持續(xù)改進提供依據。其中，對收集人員進行考評的界面如圖10 所示。

圖10 收集人員考評界面

3.6 數(shù)據分析統(tǒng)計模塊

數(shù)據分析統(tǒng)計模塊主要實現(xiàn)對醫(yī)療廢物數(shù)據的統(tǒng)計及分析，提高醫(yī)院對醫(yī)療廢物成本考核的準確性。醫(yī)院職能管理部門可根據醫(yī)療廢物信息系統(tǒng)統(tǒng)計出的醫(yī)療廢物產生地的數(shù)據，結合各科室的工作量和工作性質，制訂相應的醫(yī)療廢物數(shù)量指標，實施獎罰政策，促使各科室嚴格對醫(yī)療廢物和生活垃圾進行分類，降低處理成本。而且可根據醫(yī)療廢物信息系統(tǒng)分析出醫(yī)療廢物暫存地的峰值存儲量，對暫存地的合理布局提供重要數(shù)據。另外，還能根據醫(yī)療廢物信息系統(tǒng)分析出的收集人員和暫存地工作人員的工作量數(shù)據，結合具體情況制訂績效考核標準。系統(tǒng)的數(shù)據統(tǒng)計界面采用多種方式顯示，如柱狀圖、餅圖、曲線圖等，數(shù)據的可視化可以幫助用戶更加直觀地查看數(shù)據趨勢。

4 系統(tǒng)優(yōu)勢及不足

4.1 優(yōu)勢

4.1.1 智能化收集

醫(yī)療廢物的收集效率關系到整個醫(yī)療廢物的流轉。傳統(tǒng)醫(yī)療廢物的收集方式無法滿足科室稱重收集的需要，經論證后將原來的普通收集車改為醫(yī)療廢物智能回收車。該醫(yī)療廢物智能回收車具有基于安卓操作系統(tǒng)開發(fā)的可視化人機界面，開機登入系統(tǒng)需要進行人工身份識別認證（醫(yī)療廢物收集工作人員佩帶二維碼工作牌），掃碼認證成功后方可進入系統(tǒng)主界面。系統(tǒng)研發(fā)前期還考慮運用人臉識別技術認證，但是考慮到醫(yī)院防護規(guī)定要求，醫(yī)療廢物收集人員可能要穿戴護目鏡等醫(yī)療防護裝備，因此綜合考慮還是通過掃描二維碼進行身份認證。收集人員根據醫(yī)療廢物類型將醫(yī)療廢物分為醫(yī)療廢物垃圾袋和利器盒2 種，在醫(yī)療廢物智能回收車上對醫(yī)療廢物分類稱重，生成并打印二維碼標簽（二維碼標簽信息包含醫(yī)療廢物明細、交接科室信息、交接時間、交接人姓名、醫(yī)療廢物智能回收車型號等關鍵信息），自動打印條碼貼在醫(yī)療廢物垃圾袋或者利器盒上。全部稱重完成后，打印科室合計條碼貼到科室登記本上，并通過掃描醫(yī)護人員和醫(yī)療廢物收集人員的身份標簽進行雙向認證。醫(yī)療廢物智能回收車上還加裝了感光式關閉狀態(tài)傳感器，以實時監(jiān)控醫(yī)療廢物回收車車蓋開閉狀態(tài)，并利用無線局域網的AP向服務器發(fā)送信息[3]。

4.1.2 流程監(jiān)控的閉環(huán)管理

醫(yī)療廢物信息系統(tǒng)可實現(xiàn)對醫(yī)療廢物收集人員收集時間、科室交接情況、醫(yī)療廢物分類收集情況、醫(yī)療廢物收集數(shù)量與產生量、醫(yī)療廢物運送路線、暫存地匯總、暫存地交接等所有過程的信息進行采集和記錄，實現(xiàn)可追溯的閉環(huán)管理[4]，如圖11 所示，方便動態(tài)管理醫(yī)療廢物的各個環(huán)節(jié)，并對各個環(huán)節(jié)出現(xiàn)的問題及時加以干預。醫(yī)療廢物信息系統(tǒng)自2019年9 月至2020 年3 月試運行期間與傳統(tǒng)模式的部分指標數(shù)據對比詳見表1。

圖11 醫(yī)療廢物信息系統(tǒng)閉環(huán)管理示意圖

表1 醫(yī)療廢物信息系統(tǒng)與傳統(tǒng)模式的部分指標數(shù)據對比

4.1.3 醫(yī)療廢物科室“零”差別管理

醫(yī)療廢物信息系統(tǒng)的數(shù)據庫與“軍衛(wèi)一號”系統(tǒng)的HIS 數(shù)據庫對接接口，根據科室住院人數(shù)、醫(yī)囑、藥品和耗材入出庫等信息自動計算出科室一定時間段內醫(yī)療廢物的產生量。通過該值與實際收集醫(yī)療廢物的產生量進行比對，可以加強科室對醫(yī)療物資消耗的“零”差別管理，很大程度上避免了個人或科室自行轉賣醫(yī)療廢物造成潛在的危害。

4.1.4 醫(yī)療廢物無紙化管理

因工作性質不同，醫(yī)療廢物收集人員往往年齡偏大、文化水平較低、流動性較大、感控知識匱乏，并且存在交接信息登記錯誤、代替上崗等問題。另外，在醫(yī)療廢物回收登記過程中，醫(yī)療廢物收集人員與多個科室的交接人進行雙簽時會傳遞簽字本、簽字筆等，極易造成交叉感染[5]。醫(yī)療廢物智能回收車的人機交互、智能稱重、信息打印、交接雙項認證、數(shù)據上傳等功能很大程度上解決了交叉感染、信息錯誤、代替上崗的問題。且醫(yī)療廢物的無紙化管理解決了傳統(tǒng)模式下登記資料保存3 a 可能存在的資料丟失或資料后補的情況，確保了信息真實可靠，便于管理人員檢查、核對及存檔工作。

4.1.5 醫(yī)療廢物在線追溯

醫(yī)療廢物智能回收車及運輸人員都配有RFID標簽。在固定通道安裝遠距離RFID 讀寫設備，當醫(yī)療廢物智能回收車按照醫(yī)院規(guī)定路徑通過遠距離RFID 讀寫設備附近時，醫(yī)療廢物智能回收車RFID標簽會被自動識別，從而將醫(yī)療廢物明細、交接科室信息、交接時間、交接人姓名、運輸人員、醫(yī)療廢物智能回收車信息和運行路線及經過時間等相關信息一并收集記錄、發(fā)送至醫(yī)療廢物信息系統(tǒng)，以此實現(xiàn)對醫(yī)療廢物的定位跟蹤管理[6]，如圖12 所示。醫(yī)療廢物信息系統(tǒng)還支持醫(yī)療廢物在產生、收集、貯存、運輸、處置過程中發(fā)生泄漏、丟失、擴散和意外事故的應急響應，可根據應急預案規(guī)定及醫(yī)療廢物泄漏等級危害程度采取相應的應急措施和防范措施。

圖12 醫(yī)療廢物定位追蹤管理界面

4.1.6 醫(yī)院感控精細化管理

醫(yī)療廢物每次清運后應當對暫存地、設備和醫(yī)療廢物智能回收車及時進行消毒和清洗。每次消毒和清洗后，工作人員將消毒和清洗的時間、清洗人員、消毒劑的名稱和濃度等記錄至醫(yī)療廢物信息系統(tǒng)，如圖13 所示，方便感控職能部門及時了解消殺情況。而且醫(yī)療廢物智能回收車的感光式關閉狀態(tài)傳感器可實時監(jiān)控醫(yī)療廢物智能回收車是否在運輸過程中存在違規(guī)開啟車蓋的情況，真正做到了醫(yī)院感控工作的精細化管理。針對醫(yī)療廢物暫存時間最長不得超過48 h 的規(guī)定，系統(tǒng)會對超過時限而處置單位仍未前來收集、完成出庫清運的情況給出預警信息，實時發(fā)送給相關監(jiān)督管理人員[7]，并將預警信息報告感控職能部門，最大程度地避免了院內感染的風險。

4.1.7 醫(yī)療廢物管理績效分析

醫(yī)療廢物信息系統(tǒng)的無紙化管理節(jié)約了醫(yī)院成本，采用RFID 技術縮短了監(jiān)管、交接時間，有助于實時、高效地保證院內醫(yī)療廢物規(guī)范化管理，提升醫(yī)療廢物監(jiān)督管理的信息化和智能化水平[8]。同時，醫(yī)療廢物信息系統(tǒng)中的醫(yī)療廢物管理考評模塊為醫(yī)院核算部門提供了有利的考評依據；數(shù)據統(tǒng)計分析模塊不僅提高了醫(yī)院在醫(yī)療廢物成本考核方面的準確性，降低了醫(yī)院成本，優(yōu)化了資源配置，還從指標數(shù)據分析中找出規(guī)律，克服盲目核算[9]，為醫(yī)院領導決策層對醫(yī)藥用品進行數(shù)據分析提供了重要依據。

圖13 消毒清洗相關信息記錄界面

4.2 不足及改進

4.2.1 雙機熱備模式

隨著醫(yī)療廢物信息系統(tǒng)使用時間的增加以及存儲數(shù)據量的增大，可能會出現(xiàn)系統(tǒng)暫時崩潰或網絡不穩(wěn)定的情況。后期可將醫(yī)療廢物信息系統(tǒng)服務器采用雙機熱備模式，2 臺服務器放置在不同的位置以實現(xiàn)異地容災功能，當一臺服務器發(fā)生故障后能實現(xiàn)自動切換，保證系統(tǒng)的不間斷運行[10]。同時做好相應應急預案，以便在發(fā)生故障時及時采取人工替代措施，保證院內醫(yī)療廢物管理全流程不受影響。

4.2.2 遠距離RFID 讀寫設備及RFID 標簽的優(yōu)化

前期設計的遠距離RFID 讀寫設備只考慮了設備能遠距離識別和使用安裝方便，并沒有深入考慮遠距離RFID 讀寫設備的讀取速度、防水性及防沖撞能力。后期可將原有的遠距離RFID 讀寫設備更換成識別距離更遠、識別速度更快、防水性及防沖撞能力更好的設備。同時，將醫(yī)療廢物智能回收車上的RFID 標簽換成射頻卡，在射頻卡芯片里面增加控制線路，卡上配置的應答器振蕩線圈與讀寫器振蕩線圈耦合以獲得能量，從而保證射頻卡與讀寫器間實現(xiàn)雙向數(shù)據讀寫，保證醫(yī)療廢物智能回收車經過一個控制點只產生一條記錄[11]，從而保證數(shù)據的準確性。

4.2.3 異常預警響應的優(yōu)化

醫(yī)療廢物信息系統(tǒng)雖然有預警提示，但在運行過程中存在醫(yī)療廢物轉運異常響應不及時、醫(yī)療廢物暫存超時處置不及時等問題，處置時效性有待提高。后期可將預警信息對接HIS 數(shù)據庫中的辦公自動化（office automation，OA）通知欄或者通過短信方式向監(jiān)管部門人員推送，確保異常響應的及時性。

4.2.4 院外處置監(jiān)管

醫(yī)療廢物信息系統(tǒng)在醫(yī)療廢物出庫轉交給醫(yī)療廢物處置公司后的環(huán)節(jié)缺乏相應的信息化監(jiān)管。后期可利用GPS、數(shù)據移動通信系統(tǒng)及相關技術對醫(yī)療廢物處置公司的運輸車進行實時跟蹤[12]，真正意義上確保醫(yī)療廢物的全流程監(jiān)管。

5 結語

醫(yī)療廢物信息系統(tǒng)通過醫(yī)療廢物智能回收車和RFID 技術實現(xiàn)了傳統(tǒng)人工處理模式向信息化、智能化處理模式的轉變，對醫(yī)療廢物的分類、收集、運送、儲存、處置等環(huán)節(jié)進行實時跟蹤、追溯、監(jiān)管，真正意義上實現(xiàn)了醫(yī)療廢物的閉環(huán)管理；無紙化管理模式有效防止了院內交叉感染的發(fā)生，避免了醫(yī)源性的環(huán)境污染；同時數(shù)據分析統(tǒng)計功能可為醫(yī)院決策和提升管理水平提供大數(shù)據支持。醫(yī)療廢物信息系統(tǒng)能滿足醫(yī)院管理者對醫(yī)院醫(yī)療廢物管理的監(jiān)控，還能將醫(yī)院醫(yī)療廢物處理過程中有研究價值的數(shù)據資源統(tǒng)一地集中存儲、匯聚、智能分析，真正意義上將醫(yī)院的健康醫(yī)療服務、人工智能和大數(shù)據技術等應用做到深度融合，值得推廣和應用。