醫療廢物信息系統的設計

張洪進，王慧娟，李 函

（1.聯勤保障部隊第907 醫院，福建南平353000；2.聯勤保障部隊第900 醫院，福州350025）

0 引言

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

傳統醫療廢物的收集、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療廢物，并做好交接、登記工作。登記內容包括產生醫療廢物科室、日期、類別、產生量（或包裝袋數）、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單資料并保存3 a備查。

因傳統醫療廢物回收流程的執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、手工記錄易出現錯誤等情況，使回收過程追溯困難，數據無法及時統計。同時，在收集、轉運、暫存過程中無法實時了解醫療廢物運輸過程中是否存在密閉蓋開啟的情況，無法監控醫療廢物丟失、泄漏和轉運車輛消毒情況，監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，根據醫院對醫療廢物的規范更加嚴格的要求，急需對醫療廢物的產生、收集、運輸、儲存、處理至最終處置進行信息化全流程管理，做到院內醫療廢物的全過程跟蹤追溯。故本文設計一套醫療廢物信息系統，通過數據分析實現監管人員對醫療廢物運送過程的有效管理[2]。

2 醫療廢物信息系統整體設計

2.1 系統硬件設計

醫療廢物信息系統的網絡架構基于醫院2009年在全院范圍內鋪設的電氣與電子工程師協會（Institute of Electrical and Electronics Engineers，IEEE）推出的基于IEEE 802.11g 的無線局域網，硬件設備由醫院現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）]、配備的醫療廢物智能回收車、個人數字助手（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，系統硬件拓撲結構如圖1 所示。

2.2 系統軟件設計

數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工具PowerBuilder 開發醫院醫療廢物信息系統。數據庫中如科室字典表、用戶權限表等直接應用“軍衛一號”系統中現有的表單，除此之外，還在數據庫中新建MEDWASTE 用戶、表空間TSP_MEDWASTE 以及醫療廢物信息系統涉及的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、醫療廢物分類表、醫療廢物明細表、醫療廢物收集表、醫療廢物運送表、醫療廢物出入庫表、消毒記錄表、異常事件表、質量管理評分表等）。

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

圖1 醫療廢物信息系統硬件拓撲結構圖

圖2 醫療廢物信息系統功能結構圖

3 系統實現

醫療廢物信息系統主界面如圖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，可以實現用戶登入控制及口令修改。人員權限管理的實現過程：首先，采用“軍衛一號”系統中的用戶管理程序（如圖5 所示）對登入醫療廢物信息系統授予MEDICAL_WASTE 權限。其次，用系統默認的管理員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 醫療廢物信息系統主界面

圖4 醫療廢物信息系統運行流程圖

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：將醫院信息系統（hospital information system，HIS）已有的用戶名同步到醫療廢物信息系統數據庫中，同時對收集醫療廢物的人員錄入相應基本信息，并將數據保存在人員信息表中?；厥哲囆畔⒃O置：對醫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、醫療廢物收集、醫療廢物入庫、醫療廢物出庫等子模塊，可實現回收車軌跡、醫療廢物收集情況、醫療廢物入庫信息、醫療廢物出庫信息的追溯。回收車軌跡：主要通過RFID 標簽識別實現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。醫療廢物收集：主要實現醫療廢物收集情況查詢，包括：醫療廢物明細編碼（保存在字典表medical_waste_datail 中，medical_waste_datail 表結構設計包括醫療廢物分類、醫療廢物名稱、醫療廢物產生量、醫療廢物危險等級等字段）、交接科室名稱、收集醫療廢物時間、交接人姓名、醫療廢物智能回收車等信息（如圖8 所示）。醫療廢物入庫：主要實現醫療廢物收集后暫存地入庫信息記錄。醫療廢物出庫：主要實現醫療廢物暫存地出庫信息記錄。

圖8 醫療廢物收集界面

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。異常報告主要實現將醫療廢物運送過程中的異常情況反饋給監管部門，如醫療廢物丟失、漏液等，如圖9 所示。預警響應是監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，方便后期為質量管理提供依據。

圖9 醫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療廢物轉移單打印和醫療廢物管理考評。醫療廢物轉移單打印實現了打印的電子化，將醫療廢物轉移單數據保存在數據庫中，不易丟失且檢索便捷。醫療廢物管理考評是對醫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）。考評分類中用數值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，便于后期監管部門統計分析，為監管部門對醫療廢物管理質量的持續改進提供依據。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 數據分析統計模塊

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

4 系統優勢及不足

4.1 優勢

4.1.1 智能化收集

醫療廢物的收集效率關系到整個醫療廢物的流轉。傳統醫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療廢物智能回收車。該醫療廢物智能回收車具有基于安卓操作系統開發的可視化人機界面，開機登入系統需要進行人工身份識別認證（醫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主界面。系統研發前期還考慮運用人臉識別技術認證，但是考慮到醫院防護規定要求，醫療廢物收集人員可能要穿戴護目鏡等醫療防護裝備，因此綜合考慮還是通過掃描二維碼進行身份認證。收集人員根據醫療廢物類型將醫療廢物分為醫療廢物垃圾袋和利器盒2 種，在醫療廢物智能回收車上對醫療廢物分類稱重，生成并打印二維碼標簽（二維碼標簽信息包含醫療廢物明細、交接科室信息、交接時間、交接人姓名、醫療廢物智能回收車型號等關鍵信息），自動打印條碼貼在醫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，并通過掃描醫護人員和醫療廢物收集人員的身份標簽進行雙向認證。醫療廢物智能回收車上還加裝了感光式關閉狀態傳感器，以實時監控醫療廢物回收車車蓋開閉狀態，并利用無線局域網的AP向服務器發送信息[3]。

4.1.2 流程監控的閉環管理

醫療廢物信息系統可實現對醫療廢物收集人員收集時間、科室交接情況、醫療廢物分類收集情況、醫療廢物收集數量與產生量、醫療廢物運送路線、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，實現可追溯的閉環管理[4]，如圖11 所示，方便動態管理醫療廢物的各個環節，并對各個環節出現的問題及時加以干預。醫療廢物信息系統自2019年9 月至2020 年3 月試運行期間與傳統模式的部分指標數據對比詳見表1。

圖11 醫療廢物信息系統閉環管理示意圖

表1 醫療廢物信息系統與傳統模式的部分指標數據對比

4.1.3 醫療廢物科室“零”差別管理

醫療廢物信息系統的數據庫與“軍衛一號”系統的HIS 數據庫對接接口，根據科室住院人數、醫囑、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療廢物的產生量。通過該值與實際收集醫療廢物的產生量進行比對，可以加強科室對醫療物資消耗的“零”差別管理，很大程度上避免了個人或科室自行轉賣醫療廢物造成潛在的危害。

4.1.4 醫療廢物無紙化管理

因工作性質不同，醫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，在醫療廢物回收登記過程中，醫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。且醫療廢物的無紙化管理解決了傳統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 醫療廢物在線追溯

醫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，當醫療廢物智能回收車按照醫院規定路徑通過遠距離RFID 讀寫設備附近時，醫療廢物智能回收車RFID標簽會被自動識別，從而將醫療廢物明細、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、發送至醫療廢物信息系統，以此實現對醫療廢物的定位跟蹤管理[6]，如圖12 所示。醫療廢物信息系統還支持醫療廢物在產生、收集、貯存、運輸、處置過程中發生泄漏、丟失、擴散和意外事故的應急響應，可根據應急預案規定及醫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 醫療廢物定位追蹤管理界面

4.1.6 醫院感控精細化管理

醫療廢物每次清運后應當對暫存地、設備和醫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療廢物信息系統，如圖13 所示，方便感控職能部門及時了解消殺情況。而且醫療廢物智能回收車的感光式關閉狀態傳感器可實時監控醫療廢物智能回收車是否在運輸過程中存在違規開啟車蓋的情況，真正做到了醫院感控工作的精細化管理。針對醫療廢物暫存時間最長不得超過48 h 的規定，系統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，實時發送給相關監督管理人員[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 醫療廢物管理績效分析

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

隨著醫療廢物信息系統使用時間的增加以及存儲數據量的增大，可能會出現系統暫時崩潰或網絡不穩定的情況。后期可將醫療廢物信息系統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異地容災功能，當一臺服務器發生故障后能實現自動切換，保證系統的不間斷運行[10]。同時做好相應應急預案，以便在發生故障時及時采取人工替代措施，保證院內醫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雙向數據讀寫，保證醫療廢物智能回收車經過一個控制點只產生一條記錄[11]，從而保證數據的準確性。

4.2.3 異常預警響應的優化

醫療廢物信息系統雖然有預警提示，但在運行過程中存在醫療廢物轉運異常響應不及時、醫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 院外處置監管

醫療廢物信息系統在醫療廢物出庫轉交給醫療廢物處置公司后的環節缺乏相應的信息化監管。后期可利用GPS、數據移動通信系統及相關技術對醫療廢物處置公司的運輸車進行實時跟蹤[12]，真正意義上確保醫療廢物的全流程監管。

5 結語

醫療廢物信息系統通過醫療廢物智能回收車和RFID 技術實現了傳統人工處理模式向信息化、智能化處理模式的轉變，對醫療廢物的分類、收集、運送、儲存、處置等環節進行實時跟蹤、追溯、監管，真正意義上實現了醫療廢物的閉環管理；無紙化管理模式有效防止了院內交叉感染的發生，避免了醫源性的環境污染；同時數據分析統計功能可為醫院決策和提升管理水平提供大數據支持。醫療廢物信息系統能滿足醫院管理者對醫院醫療廢物管理的監控，還能將醫院醫療廢物處理過程中有研究價值的數據資源統一地集中存儲、匯聚、智能分析，真正意義上將醫院的健康醫療服務、人工智能和大數據技術等應用做到深度融合，值得推廣和應用。