医疗废物信息系统的设计

张洪进，王慧娟，李 函

（1.联勤保障部队第907 医院，福建南平353000；2.联勤保障部队第900 医院，福州350025）

0 引言

为贯彻国务院、卫生部2003 年颁布的《医疗废物管理条例》《中华人民共和国传染病防治法》的精神，落实并加强医疗废物的安全管理，防止医疗废物污染环境、危害人体健康，我院制订了包括5 个段式的医疗废物处理流程，即分类、保管、收集、运送及终结处理[1]。在全国各地相继暴发新型冠状病毒肺炎疫情的严峻形势下，医院为了保障人民群众的健康安全，对医疗废物的信息化管理提出了更高的要求。但目前我院医疗废物的交接、转运仍然采用传统手工模式，流程上存在诸多问题，因此我院设计了一套医疗废物信息系统，以先进的信息技术作为管理手段，实现对医疗废物的实时定位以及医疗废物收集车辆移动过程的实时、精确定位和细化管理。本系统涉及产生医疗废物科室、医疗废物运输部门、医疗废物暂存部门、医疗废物监管部门等多个部门，切实做到了医疗废物的可管、可控、可追溯，解决了传统医疗废物回收的弊端，在医疗废物的信息化管理中取得良好的效果，值得推广和应用。

1 需求分析

传统医疗废物的收集、运送由专人负责，每天定点、定时、定路线用封闭的转运车及时收集院内各科室医疗废物，并做好交接、登记工作。登记内容包括产生医疗废物科室、日期、类别、产生量（或包装袋数）、交接时间、双方交接者签名及需要的特别说明等，同时还需要填写院内交接联单资料并保存3 a备查。

因传统医疗废物回收流程的执行主要依靠操作人员的自觉性，经常存在管理制度与流程执行不到位的情况。且交接过程采用纸质记录，转运人员普遍存在年龄偏大、文化水平低、手工记录易出现错误等情况，使回收过程追溯困难，数据无法及时统计。同时，在收集、转运、暂存过程中无法实时了解医疗废物运输过程中是否存在密闭盖开启的情况，无法监控医疗废物丢失、泄漏和转运车辆消毒情况，监管人员无法及时处置意外事故等情况。

在新型冠状病毒肺炎疫情下，根据医院对医疗废物的规范更加严格的要求，急需对医疗废物的产生、收集、运输、储存、处理至最终处置进行信息化全流程管理，做到院内医疗废物的全过程跟踪追溯。故本文设计一套医疗废物信息系统，通过数据分析实现监管人员对医疗废物运送过程的有效管理[2]。

2 医疗废物信息系统整体设计

2.1 系统硬件设计

医疗废物信息系统的网络架构基于医院2009年在全院范围内铺设的电气与电子工程师协会（Institute of Electrical and Electronics Engineers，IEEE）推出的基于IEEE 802.11g 的无线局域网，硬件设备由医院现有的无线局域网的网络设备接入点（access point，AP）[包括中心AP 和远端AP（普通放装型，采用吸顶安装方式）]、配备的医疗废物智能回收车、个人数字助手（personal digital assistant，PDA）、远距离射频识别（radio frequency identification，RFID）读写设备和斑马GK888T 标签打印机组成，系统硬件拓扑结构如图1 所示。

2.2 系统软件设计

数据库选择可靠性高的Oracle 11g，为了后期软件平台易维护，采用Sybase 公司的快速应用开发工具PowerBuilder 开发医院医疗废物信息系统。数据库中如科室字典表、用户权限表等直接应用“军卫一号”系统中现有的表单，除此之外，还在数据库中新建MEDWASTE 用户、表空间TSP_MEDWASTE 以及医疗废物信息系统涉及的10 多个相关表（转运人员信息表、回收车配置表、回收车轨迹信息表、RFID 读写设备配置表、医疗废物分类表、医疗废物明细表、医疗废物收集表、医疗废物运送表、医疗废物出入库表、消毒记录表、异常事件表、质量管理评分表等）。

整体上医疗废物信息系统可划分为人员权限管理、基础信息设置、在线追溯、异常预警、质量管理和数据分析统计6 个功能模块，其功能结构如图2所示。

图1 医疗废物信息系统硬件拓扑结构图

图2 医疗废物信息系统功能结构图

3 系统实现

医疗废物信息系统主界面如图3 所示，运行流程如图4 所示。

3.1 人员权限管理模块

人员权限管理模块的功能包括用户名、用户单位、口令、用户角色、授权程序的设置，可以实现用户登入控制及口令修改。人员权限管理的实现过程：首先，采用“军卫一号”系统中的用户管理程序（如图5 所示）对登入医疗废物信息系统授予MEDICAL_WASTE 权限。其次，用系统默认的管理员system 账户登入后，按照人员对程序使用功能的不同而分配相应的权限，如图6 所示。权限控制是通过控制菜单栏显示属性，例如m_genapp_frame.m_在线追溯.visible=false。

图3 医疗废物信息系统主界面

图4 医疗废物信息系统运行流程图

图5 用户管理程序界面

图6 人员权限管理界面

3.2 基础信息设置模块

基础信息设置模块的功能包括人员信息设置和回收车信息设置。人员信息设置：将医院信息系统（hospital information system，HIS）已有的用户名同步到医疗废物信息系统数据库中，同时对收集医疗废物的人员录入相应基本信息，并将数据保存在人员信息表中。回收车信息设置：对医疗废物智能回收车进行编号，方便后期记录回收车运行情况，如图7 所示。

图7 回收车信息设置界面

3.3 在线追溯模块

在线追溯模块包括回收车轨迹、医疗废物收集、医疗废物入库、医疗废物出库等子模块，可实现回收车轨迹、医疗废物收集情况、医疗废物入库信息、医疗废物出库信息的追溯。回收车轨迹：主要通过RFID 标签识别实现回收车运行轨迹记录，包括收集的科室名称、回收车路径是否正常。医疗废物收集：主要实现医疗废物收集情况查询，包括：医疗废物明细编码（保存在字典表medical_waste_datail 中，medical_waste_datail 表结构设计包括医疗废物分类、医疗废物名称、医疗废物产生量、医疗废物危险等级等字段）、交接科室名称、收集医疗废物时间、交接人姓名、医疗废物智能回收车等信息（如图8 所示）。医疗废物入库：主要实现医疗废物收集后暂存地入库信息记录。医疗废物出库：主要实现医疗废物暂存地出库信息记录。

图8 医疗废物收集界面

3.4 异常预警模块

异常预警模块的功能包括异常报告和预警响应。异常报告主要实现将医疗废物运送过程中的异常情况反馈给监管部门，如医疗废物丢失、漏液等，如图9 所示。预警响应是监管部门根据异常预警信息列表及时处理异常情况，并将处理结果录入系统，方便后期为质量管理提供依据。

图9 医疗废物异常报告界面

3.5 质量管理模块

质量管理模块的功能包括医疗废物转移单打印和医疗废物管理考评。医疗废物转移单打印实现了打印的电子化，将医疗废物转移单数据保存在数据库中，不易丢失且检索便捷。医疗废物管理考评是对医疗废物全流程进行考评，对所有考评项目新建了考评项目字典evaluation_items_dict，字段分别为evaluation_items（考评项目）、evaluation_items_code（考评项目代码）、evaluation_class（考评分类）、fraction（分数）。考评分类中用数值1、2、3 表示（1 表示人员的考评，2 表示科室的考评，3 表示暂存地的考评），根据监管部门选择考评类型自动生成考评窗口，将考评结果保存在质量管理评分表quality_assessment 中，便于后期监管部门统计分析，为监管部门对医疗废物管理质量的持续改进提供依据。其中，对收集人员进行考评的界面如图10 所示。

图10 收集人员考评界面

3.6 数据分析统计模块

数据分析统计模块主要实现对医疗废物数据的统计及分析，提高医院对医疗废物成本考核的准确性。医院职能管理部门可根据医疗废物信息系统统计出的医疗废物产生地的数据，结合各科室的工作量和工作性质，制订相应的医疗废物数量指标，实施奖罚政策，促使各科室严格对医疗废物和生活垃圾进行分类，降低处理成本。而且可根据医疗废物信息系统分析出医疗废物暂存地的峰值存储量，对暂存地的合理布局提供重要数据。另外，还能根据医疗废物信息系统分析出的收集人员和暂存地工作人员的工作量数据，结合具体情况制订绩效考核标准。系统的数据统计界面采用多种方式显示，如柱状图、饼图、曲线图等，数据的可视化可以帮助用户更加直观地查看数据趋势。

4 系统优势及不足

4.1 优势

4.1.1 智能化收集

医疗废物的收集效率关系到整个医疗废物的流转。传统医疗废物的收集方式无法满足科室称重收集的需要，经论证后将原来的普通收集车改为医疗废物智能回收车。该医疗废物智能回收车具有基于安卓操作系统开发的可视化人机界面，开机登入系统需要进行人工身份识别认证（医疗废物收集工作人员佩带二维码工作牌），扫码认证成功后方可进入系统主界面。系统研发前期还考虑运用人脸识别技术认证，但是考虑到医院防护规定要求，医疗废物收集人员可能要穿戴护目镜等医疗防护装备，因此综合考虑还是通过扫描二维码进行身份认证。收集人员根据医疗废物类型将医疗废物分为医疗废物垃圾袋和利器盒2 种，在医疗废物智能回收车上对医疗废物分类称重，生成并打印二维码标签（二维码标签信息包含医疗废物明细、交接科室信息、交接时间、交接人姓名、医疗废物智能回收车型号等关键信息），自动打印条码贴在医疗废物垃圾袋或者利器盒上。全部称重完成后，打印科室合计条码贴到科室登记本上，并通过扫描医护人员和医疗废物收集人员的身份标签进行双向认证。医疗废物智能回收车上还加装了感光式关闭状态传感器，以实时监控医疗废物回收车车盖开闭状态，并利用无线局域网的AP向服务器发送信息[3]。

4.1.2 流程监控的闭环管理

医疗废物信息系统可实现对医疗废物收集人员收集时间、科室交接情况、医疗废物分类收集情况、医疗废物收集数量与产生量、医疗废物运送路线、暂存地汇总、暂存地交接等所有过程的信息进行采集和记录，实现可追溯的闭环管理[4]，如图11 所示，方便动态管理医疗废物的各个环节，并对各个环节出现的问题及时加以干预。医疗废物信息系统自2019年9 月至2020 年3 月试运行期间与传统模式的部分指标数据对比详见表1。

图11 医疗废物信息系统闭环管理示意图

表1 医疗废物信息系统与传统模式的部分指标数据对比

4.1.3 医疗废物科室“零”差别管理

医疗废物信息系统的数据库与“军卫一号”系统的HIS 数据库对接接口，根据科室住院人数、医嘱、药品和耗材入出库等信息自动计算出科室一定时间段内医疗废物的产生量。通过该值与实际收集医疗废物的产生量进行比对，可以加强科室对医疗物资消耗的“零”差别管理，很大程度上避免了个人或科室自行转卖医疗废物造成潜在的危害。

4.1.4 医疗废物无纸化管理

因工作性质不同，医疗废物收集人员往往年龄偏大、文化水平较低、流动性较大、感控知识匮乏，并且存在交接信息登记错误、代替上岗等问题。另外，在医疗废物回收登记过程中，医疗废物收集人员与多个科室的交接人进行双签时会传递签字本、签字笔等，极易造成交叉感染[5]。医疗废物智能回收车的人机交互、智能称重、信息打印、交接双项认证、数据上传等功能很大程度上解决了交叉感染、信息错误、代替上岗的问题。且医疗废物的无纸化管理解决了传统模式下登记资料保存3 a 可能存在的资料丢失或资料后补的情况，确保了信息真实可靠，便于管理人员检查、核对及存档工作。

4.1.5 医疗废物在线追溯

医疗废物智能回收车及运输人员都配有RFID标签。在固定通道安装远距离RFID 读写设备，当医疗废物智能回收车按照医院规定路径通过远距离RFID 读写设备附近时，医疗废物智能回收车RFID标签会被自动识别，从而将医疗废物明细、交接科室信息、交接时间、交接人姓名、运输人员、医疗废物智能回收车信息和运行路线及经过时间等相关信息一并收集记录、发送至医疗废物信息系统，以此实现对医疗废物的定位跟踪管理[6]，如图12 所示。医疗废物信息系统还支持医疗废物在产生、收集、贮存、运输、处置过程中发生泄漏、丢失、扩散和意外事故的应急响应，可根据应急预案规定及医疗废物泄漏等级危害程度采取相应的应急措施和防范措施。

图12 医疗废物定位追踪管理界面

4.1.6 医院感控精细化管理

医疗废物每次清运后应当对暂存地、设备和医疗废物智能回收车及时进行消毒和清洗。每次消毒和清洗后，工作人员将消毒和清洗的时间、清洗人员、消毒剂的名称和浓度等记录至医疗废物信息系统，如图13 所示，方便感控职能部门及时了解消杀情况。而且医疗废物智能回收车的感光式关闭状态传感器可实时监控医疗废物智能回收车是否在运输过程中存在违规开启车盖的情况，真正做到了医院感控工作的精细化管理。针对医疗废物暂存时间最长不得超过48 h 的规定，系统会对超过时限而处置单位仍未前来收集、完成出库清运的情况给出预警信息，实时发送给相关监督管理人员[7]，并将预警信息报告感控职能部门，最大程度地避免了院内感染的风险。

4.1.7 医疗废物管理绩效分析

医疗废物信息系统的无纸化管理节约了医院成本，采用RFID 技术缩短了监管、交接时间，有助于实时、高效地保证院内医疗废物规范化管理，提升医疗废物监督管理的信息化和智能化水平[8]。同时，医疗废物信息系统中的医疗废物管理考评模块为医院核算部门提供了有利的考评依据；数据统计分析模块不仅提高了医院在医疗废物成本考核方面的准确性，降低了医院成本，优化了资源配置，还从指标数据分析中找出规律，克服盲目核算[9]，为医院领导决策层对医药用品进行数据分析提供了重要依据。

图13 消毒清洗相关信息记录界面

4.2 不足及改进

4.2.1 双机热备模式

随着医疗废物信息系统使用时间的增加以及存储数据量的增大，可能会出现系统暂时崩溃或网络不稳定的情况。后期可将医疗废物信息系统服务器采用双机热备模式，2 台服务器放置在不同的位置以实现异地容灾功能，当一台服务器发生故障后能实现自动切换，保证系统的不间断运行[10]。同时做好相应应急预案，以便在发生故障时及时采取人工替代措施，保证院内医疗废物管理全流程不受影响。

4.2.2 远距离RFID 读写设备及RFID 标签的优化

前期设计的远距离RFID 读写设备只考虑了设备能远距离识别和使用安装方便，并没有深入考虑远距离RFID 读写设备的读取速度、防水性及防冲撞能力。后期可将原有的远距离RFID 读写设备更换成识别距离更远、识别速度更快、防水性及防冲撞能力更好的设备。同时，将医疗废物智能回收车上的RFID 标签换成射频卡，在射频卡芯片里面增加控制线路，卡上配置的应答器振荡线圈与读写器振荡线圈耦合以获得能量，从而保证射频卡与读写器间实现双向数据读写，保证医疗废物智能回收车经过一个控制点只产生一条记录[11]，从而保证数据的准确性。

4.2.3 异常预警响应的优化

医疗废物信息系统虽然有预警提示，但在运行过程中存在医疗废物转运异常响应不及时、医疗废物暂存超时处置不及时等问题，处置时效性有待提高。后期可将预警信息对接HIS 数据库中的办公自动化（office automation，OA）通知栏或者通过短信方式向监管部门人员推送，确保异常响应的及时性。

4.2.4 院外处置监管

医疗废物信息系统在医疗废物出库转交给医疗废物处置公司后的环节缺乏相应的信息化监管。后期可利用GPS、数据移动通信系统及相关技术对医疗废物处置公司的运输车进行实时跟踪[12]，真正意义上确保医疗废物的全流程监管。

5 结语

医疗废物信息系统通过医疗废物智能回收车和RFID 技术实现了传统人工处理模式向信息化、智能化处理模式的转变，对医疗废物的分类、收集、运送、储存、处置等环节进行实时跟踪、追溯、监管，真正意义上实现了医疗废物的闭环管理；无纸化管理模式有效防止了院内交叉感染的发生，避免了医源性的环境污染；同时数据分析统计功能可为医院决策和提升管理水平提供大数据支持。医疗废物信息系统能满足医院管理者对医院医疗废物管理的监控，还能将医院医疗废物处理过程中有研究价值的数据资源统一地集中存储、汇聚、智能分析，真正意义上将医院的健康医疗服务、人工智能和大数据技术等应用做到深度融合，值得推广和应用。