ГИС-технологии и алгоритм разработки региональных систем обращения с медицинскими отходами на примере трёх регионов

Введение. ГИС – это современная компьютерная технология, предназначенная для сбора, хранения, анализа и визуализации пространственных данных – картографирования. ГИС активно применяют и в здравоохранении при решении многих региональных задач, в том числе оптимизации и управлении ресурсами здравоохранения. За последнее десятилетие накоплен опыт использования моделей математического программирования для управления медицинскими отходами на локальном и региональном уровне. Обзор литературы показывает, что расположение учреждения, риск возможного воздействия на население размещённых вблизи жилой застройки установок термического обезвреживания медицинских отходов и экономическая целесообразность централизованной и децентрализованной системы входят в число вопросов, которые широко освещаются в печати и научных публикациях. Проектирование сети «обратной» логистики с использованием инструментов математического программирования – эффективный и действенный способ управления отходами в регионе.

Цель исследования – обосновать оптимальный вариант к созданию функциональной модели системы обращения с медицинскими отходами классов Б и В с использованием ГИС-технологий для каждого из трёх регионов, исходя из особенностей каждого.

Материалы и методы. Медицинские организации трёх регионов (г. Санкт-Петербург, Ленинградская область и Красноярский край) как источники образования медицинских отходов рассматривались с учётом их мощности и видов медицинской помощи. Определены состав и объёмы отходов по классам с использованием расчётного метода на основе современных ориентировочных нормативов образования отходов. Произведена идентификация существующих в медицинских организациях локальных технологий обезвреживания медицинских отходов. Полученные данные обработаны статистически и отображены на электронных картах для последующего использования в ГИС-технологиях, а также для разработки и обоснования системы управления отходами медицинских организаций с учётом перспективы развития здравоохранения.

Результаты. На основе анализа данных о медицинских отходах классов Б и В в отдельных медицинских организациях, а также анализа мощности существующих технологий обезвреживания этих отходов с использованием ГИС-технологий разработаны предложения по улучшению системы обращения с медицинскими отходами в трёх регионах, направленные на улучшение санитарно-эпидемиологической ситуации в регионах на протяжении следующих пяти лет, принимая во внимание уникальные характеристики транспортной инфраструктуры и нормы санитарного законодательства.

Ограничения исследования. Модель системы обращения с медицинскими отходами с применением ГИС-технологий использовалась только для управления отходами классов Б и В.

Заключение. В целях обеспечения безопасного и экологически устойчивого функционирования системы обращения с отходами классов Б и В в регионах необходимо применять комплексный подход, основанный на ГИС-технологиях. Этот подход должен учитывать региональные особенности организации системы обезвреживания медицинских отходов и её экономическую целесообразность, а также учитывать региональные особенности транспортной логистики и перспективы развития здравоохранения.

Соблюдение этических стандартов. Исследование не требует представления заключения комитета по биомедицинской этике.

Участие авторов:
Мироненко О.В. – научное руководство, концепция и дизайн исследования, утверждение окончательного варианта статьи, ответственность за целостность всех частей статьи;
Бузинов Р.В. – корректировка, редактирование;
Носков С.Н. – корректировка, редактирование;
Магомедов Х.К. – концепция и дизайн исследования, корректировка и редактирование;
Федорова Е.А. – сбор и статистическая обработка материала, написание текста;
Тованова А.А. – статистическая обработка.

Конфликт интересов. Авторы декларируют отсутствие явных и потенциальных конфликтов интересов в связи с публикацией данной статьи.

Финансирование. Исследование не имело спонсорской поддержки.

Поступила: 03.05.2024 / Принята к печати: 19.06.2024 / Опубликована: 10.09.2024

1. Liu X., Wang X., Wright G., Cheng J.C.P., Li X., Liu R. A state-of-the-art review on the integration of Building Information Modeling (BIM) and Geographic Information System (GIS). ISPRS Int. J. Geo-Inform. 2017; 6(2): 53. https://doi.org/10.3390/ijgi6020053

2. Архипова О.Е., Черногубова Е.А., Лихтанская Н.В., Кулыгин В.В., Шевердяев И.В., Куролап С.А. и др. Пространственно-временной анализ встречаемости онкологических заболеваний как индикатора медико-экологической безопасности. Ростов-на-Дону; 2014. https://elibrary.ru/sxntab

3. Джамединова У.С., Шалтынов А.Т., Конабеков Б.Е., Абильтаев А.М., Мысаев А.О. Применение геоинформационных систем в здравоохранении: обзор литературы. Наука и здравоохранение. 2018; 20(6): 39–47. https://elibrary.ru/yudgrv

4. Ананченкова П.И. Геоинформационные системы и их использование в организации здравоохранения: обзор зарубежных исследований. Ремедиум. 2023; 27(2): 183–6. https://doi.org/10.32687/1561-5936-2023-27-2-183-186 https://elibrary.ru/rtoosn

5. Gergin Z., Tunçbilek N., Esnaf Ş. Clustering approach using artificial bee colony algorithm for healthcare waste disposal facility location problem. International Journal of Operations Research and Information Systems (IJORIS). 2019; 10(1): 56–75. https://doi.org/10.4018/IJORIS.2019010104

6. Nosrati-Abarghooee S., Sheikhalishahi M., Nasiri M.M., Gholami-Zanjani S.M. Designing reverse logistics network for healthcare waste management considering epidemic disruptions under uncertainty. Appl. Soft Comput. 2023; 142: 110372. https://doi.org/10.1016/j.asoc.2023.110372

7. Kargar S., Paydar M.M., Safaei A.S. A reverse supply chain for medical waste: A case study in Babol healthcare sector. Waste Manag. 2020; 113: 197–209. https://doi.org/10.1016/j.wasman.2020.05.052

8. Osaba E., Yang X.S., Fister I. Jr., Del Ser J., García P.L., Vazquez A. A discrete and improved bat algorithm for solving a medical goods distribution problem with pharmacological waste collection. Swarm Evol. Comp. 2019; 44: 273–86. https://doi.org/10.1016/j.swevo.2018.04.001

9. Мироненко О.В., Сопрун Л.А., Ломтев А.Ю., Панькин А.В. ГИС-технологии для обоснования региональных систем обращения с медицинскими отходами. Вестник Санкт-Петербургского университета. 2015; (4): 185–99. https://elibrary.ru/vssadj

10. Мироненко О.В., Ломтев А.Ю., Федорова Е.А., Сопрун Л.А., Фролова Н.М., Копытенкова О.И. и др. Применение технологий геоинформационных систем для создания региональных систем обращения с медицинскими отходами. Гигиена и санитария. 2021; 100(11): 1209–17. https://doi.org/10.47470/0016-9900-2021-100-11-1209-1217 https://elibrary.ru/iysxba

11. Ганичев П.А., Мозжухина Н.А., Еремин Г.Б. Анализ российской и зарубежной практики обращения с медицинскими отходами. Здоровье – основа человеческого потенциала: проблема и пути их решения. 2019; 14(1): 242–52. https://elibrary.ru/sfgsaa

12. Мироненко О.В., Русаков Н.В., Щербо А.П. Обращение с медицинскими отходами: идеология, гигиена и экология. Экология человека. 2018; (7): 4–10. https://doi.org/10.33396/1728-0869-2018-7-4-10 https://elibrary.ru/xsqted

13. Магомедов Х.К., Федорова Е.А., Тованова А.А., Обухов Д.А. Ориентировочные нормативы образования медицинских отходов класса Б на современном этапе. Вестник Санкт-Петербургского университета. Медицина. 2022; 17(4): 295–304. https://doi.org/10.21638/spbu11.2022.405 https://elibrary.ru/pvskdq

14. Мозжухина Н.А., Никонов В.А., Ялда К.Д., Еремин Г.Б. Экологические и гигиенические аспекты обращения с медицинскими отходами. Здоровье – основа человеческого потенциала: проблема и пути их решения. 2017; 12(2): 518–26. https://elibrary.ru/yoozvk

15. Birpinar M.E., Bilgili M.S., Erdoğan T. Medical waste management in Turkey: A case study of Istanbul. Waste Manag. 2009; 29(1): 445–8. https://doi.org/10.1016/j.wasman.2008.03.015

16. Karagiannidis A., Papageorgiou A., Perkoulidis G., Sanida G., Samaras P. A multi-criteria assessment of scenarios on thermal processing of infectious hospital wastes: a case study for Central Macedonia. Waste Manag. 2010; 30(2): 251–62. https://doi.org/10.1016/j.wasman.2009.08.015

17. Щербо А.П., Мироненко О.В., Сущий К.К., Козырин К.И., Сопрун Л.А. Эколого-гигиенические предпосылки и инженерные подходы к управлению медицинскими отходами. Экология человека. 2013; (6): 19–24. https://elibrary.ru/qasumd

18. Янин В.С., Юшина В.В. Снижение рисков при обращении с медицинскими отходами. Образование и наука в современном мире. Инновации. 2017; (1): 376–86. https://elibrary.ru/xergwr

19. Mostafa G.M., Shazly M.M., Sherief W.I. Development of a waste management protocol based on assessment of knowledge and practice of healthcare personnel in surgical departments. Waste Manag. 2009; 29(1): 430–9. https://doi.org/10.1016/j.wasman.2007.12.009

20. Мироненко О.В., Ломтев А.Ю., Озерова Е.М., Панькин А.В., Сопрун Л.А. Применение ГИС-технологий для создания системы обращения с медицинскими отходами классов Б и В в Санкт-Петербурге. Поликлиника. 2013; (6): 60–6. https://elibrary.ru/tpwcav

21. Юсипова И.В., Мальцев С.А., Дрозд Е.Д. Проблемы правового регулирования утилизации медицинских отходов. В кн.: Сборник статей XVI Международной научно-практической конференции «Фундаментальные и прикладные научные исследования: актуальные вопросы, достижения и инновации». Пенза; 2018: 97–100. https://elibrary.ru/vjorem