武漢市智能流調(diào)系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)

萬源，羅俊，章詩韻

武漢市智能流調(diào)系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)

萬源，羅俊，章詩韻

武漢市疾病預(yù)防控制中心信息科，湖北武漢 430022

傳統(tǒng)流行病學調(diào)查從問卷填寫到數(shù)據(jù)錄入，再到數(shù)據(jù)分析和報告撰寫，都依賴流調(diào)人員手工作業(yè)，存在數(shù)據(jù)填寫不規(guī)范、數(shù)據(jù)處理工作量大、分析報告不及時、數(shù)據(jù)共享不暢通等問題。開發(fā)設(shè)計的智能流調(diào)系統(tǒng)采用PAD端和PC端相結(jié)合的方式，覆蓋事件報告、現(xiàn)場流調(diào)、數(shù)據(jù)分析、報告生成全流程，為流調(diào)工作提供強有力的技術(shù)支撐，對流調(diào)工作的機制流程實現(xiàn)再造。智能流調(diào)系統(tǒng)的應(yīng)用使得流調(diào)人員的整體協(xié)作更高效、系統(tǒng)數(shù)據(jù)匯集更快捷，縮短從流調(diào)介入到報告輸出的時間，為傳染病防控提能增效。

智能；現(xiàn)場流調(diào)；數(shù)據(jù)分析；流調(diào)報告

傳統(tǒng)的流調(diào)工作采取的是流調(diào)人員現(xiàn)場詢問并手工填寫調(diào)查問卷，再由人工進行匯總分析，根據(jù)分析結(jié)果撰寫流調(diào)報告[1-2]，這種方式存在填寫不規(guī)范、數(shù)據(jù)處理工作量大、分析報告不及時、數(shù)據(jù)共享不暢通等問題[1]。在信息化時代，亟需借助信息技術(shù)升級改造流調(diào)工作的方式方法[2]。為此，武漢市疾病預(yù)防控制中心基于大量現(xiàn)場流調(diào)工作總結(jié)提煉，結(jié)合信息化手段研發(fā)智能流調(diào)系統(tǒng)，用于輔助提高流調(diào)工作的效率和質(zhì)量[3-4]。

1 系統(tǒng)總體設(shè)計

1.1 總體目標

通過信息化手段實現(xiàn)流行病學調(diào)查智能化，整合多部門相關(guān)數(shù)據(jù)[5]，實現(xiàn)跨部門業(yè)務(wù)協(xié)同、信息共享；通過數(shù)據(jù)協(xié)查機制，實現(xiàn)流調(diào)基礎(chǔ)信息的自動填充和及時提示，提供多維數(shù)據(jù)實時分析；根據(jù)業(yè)務(wù)場景快速生成各類報告，包括個案調(diào)查報告、聚集性疫情報告、流調(diào)分析報告等。開發(fā)設(shè)計的智能流調(diào)系統(tǒng)覆蓋事件報告、現(xiàn)場流調(diào)、數(shù)據(jù)分析、報告生成等全業(yè)務(wù)、全過程，實現(xiàn)流調(diào)工作的智能、精準和高效。

1.2 業(yè)務(wù)流程

流調(diào)工作是公共衛(wèi)生應(yīng)急事件中的一個重要環(huán)節(jié)，也是一個相對獨立的場景，根據(jù)平臺的總體目標，結(jié)合流調(diào)工作的業(yè)務(wù)需求，梳理整個平臺的業(yè)務(wù)流程，見圖1。

1.3 總體架構(gòu)

智能流調(diào)系統(tǒng)的建設(shè)遵循國家和區(qū)域相關(guān)安全管理和標準規(guī)范體系，平臺包括基礎(chǔ)層、數(shù)據(jù)層、應(yīng)用支撐服務(wù)層、應(yīng)用層、接入層，見圖2。

基礎(chǔ)層：包括支持系統(tǒng)運行的應(yīng)用服務(wù)器、數(shù)據(jù)庫服務(wù)器和操作系統(tǒng)及地理信息系統(tǒng)（geographic information system，GIS）平臺、報表和短信支撐組件。

數(shù)據(jù)層：滿足業(yè)務(wù)管理需要構(gòu)建數(shù)據(jù)庫，為便于數(shù)據(jù)的有效接入和集成展現(xiàn)，提供GIS服務(wù)、短信平臺服務(wù)、移動智能終端等集成服務(wù)。

應(yīng)用支撐服務(wù)層：提供統(tǒng)一的通用服務(wù)組件，包括統(tǒng)一用戶、統(tǒng)一認證、報表服務(wù)、統(tǒng)一基礎(chǔ)數(shù)據(jù)服務(wù)和短信服務(wù)。

應(yīng)用層：提供流調(diào)任務(wù)管理、現(xiàn)場流調(diào)實施、流行病學分析、時空軌跡分析、聚集性疫情分析、流調(diào)報告管理等相關(guān)功能。

接入層：提供衛(wèi)生行政部門、疾控機構(gòu)、醫(yī)療救援中心、社區(qū)衛(wèi)生服務(wù)中心等多用戶接入及基于Web方式和移動智能PAD終端的多種接入方式，便于及時、高效地進行現(xiàn)場流調(diào)和處置防控工作。

圖1 智能流調(diào)系統(tǒng)業(yè)務(wù)流程圖

圖2 總體架構(gòu)圖

1.4 網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)

智能流調(diào)系統(tǒng)分為前端和后端。前端運行于互聯(lián)網(wǎng)，通過PAD和PC為流調(diào)人員提供服務(wù)；后端（包括業(yè)務(wù)系統(tǒng)服務(wù)端和核心數(shù)據(jù)）部署在衛(wèi)生專網(wǎng)。因后端業(yè)務(wù)系統(tǒng)還需與其他部門的業(yè)務(wù)系統(tǒng)進行數(shù)據(jù)交換，故而在業(yè)務(wù)系統(tǒng)與一體化平臺之間通過前置機進行數(shù)據(jù)交換，保證系統(tǒng)與系統(tǒng)之間數(shù)據(jù)隔離。

為保證信息安全，流調(diào)系統(tǒng)服務(wù)器端設(shè)置防火墻和網(wǎng)閘的訪問規(guī)則，隔斷互聯(lián)網(wǎng)與內(nèi)網(wǎng)的聯(lián)系，禁止從互聯(lián)網(wǎng)直接獲取內(nèi)網(wǎng)的服務(wù)和數(shù)據(jù)[6-7]；設(shè)置隔離區(qū)，保證內(nèi)網(wǎng)與外網(wǎng)的數(shù)據(jù)交互均通過前置機進行代理轉(zhuǎn)發(fā)[8]。從整個業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)治理的角度，流調(diào)系統(tǒng)運行在多云虛擬專用網(wǎng)絡(luò)（virtual private network，VPC）之上，并進行區(qū)域劃分[9]。

1.5 數(shù)據(jù)邏輯

智能流調(diào)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)與各單位、各部門之間業(yè)務(wù)聯(lián)系密切，不僅包括疾控機構(gòu)內(nèi)部業(yè)務(wù)系統(tǒng)之間的數(shù)據(jù)共享，還包括與衛(wèi)生行政部門、上下級疾控機構(gòu)的數(shù)據(jù)交換和信息共享[10-11]。

一是自動抽取中國疾病預(yù)防控制中心統(tǒng)建系統(tǒng)的相關(guān)信息進行傳染病常規(guī)監(jiān)測，同時與區(qū)域自建監(jiān)測系統(tǒng)進行信息同步，與電子健康檔案系統(tǒng)進行病例相關(guān)信息的共享和同步；二是在疾控機構(gòu)內(nèi)部，與衛(wèi)生應(yīng)急作業(yè)平臺無縫對接，實現(xiàn)實時數(shù)據(jù)共享；三是與同級衛(wèi)生行政部門和上級疾控機構(gòu)的指揮網(wǎng)絡(luò)互連互通，打通從省、市、區(qū)/縣、街道/鄉(xiāng)鎮(zhèn)的四級衛(wèi)生應(yīng)急網(wǎng)絡(luò)體系。數(shù)據(jù)流程邏輯見圖3。

2 功能設(shè)計

智能流調(diào)系統(tǒng)建設(shè)內(nèi)容包括現(xiàn)場流行病學調(diào)查終端和數(shù)字化流行病學智能分析系統(tǒng)。

2.1 現(xiàn)場流行病學調(diào)查終端

現(xiàn)場流行病學調(diào)查終端是一個基于PAD端的應(yīng)用，用于流調(diào)人員在開展現(xiàn)場流行病學調(diào)查時進行相關(guān)數(shù)據(jù)的錄入，主要分為以下幾個模塊，①個案訪視：提供現(xiàn)場個案訪視信息采集錄入，包括關(guān)聯(lián)信息自動加載、個案訪視任務(wù)受理、個案信息采集、個案附件、個案筆記（白板）、創(chuàng)建個案訪視任務(wù)、對流調(diào)報告進行實時預(yù)覽、添加個案筆記等。②接觸者排查：支持用戶查詢當前追蹤到的接觸者情況，可獨立填報某個病例的接觸者信息。③共享信息查詢：提供查詢其他部門共享的與病例相關(guān)的信息，輔助流調(diào)工作。④任務(wù)的創(chuàng)建和受領(lǐng)：一是PAD端通過任務(wù)自建方式進行個案新增，二是受領(lǐng)PC端派發(fā)的個案訪視任務(wù)。⑤采樣登記：提供患者采樣、環(huán)境采樣、檢測結(jié)果信息關(guān)聯(lián)查詢統(tǒng)計功能。⑥消殺記錄：提供用戶查詢消殺記錄、結(jié)果、與病例關(guān)聯(lián)記錄功能，支持獨立填報消殺記錄。⑦知識查詢：包括知識查詢、知識收藏，支持分類查詢傳染病及流調(diào)的相關(guān)專業(yè)知識、防控方案等。⑧任務(wù)統(tǒng)計：支持不同類型用戶任務(wù)統(tǒng)計，包括個案訪視任務(wù)統(tǒng)計、接觸者排查任務(wù)統(tǒng)計、采樣登記任務(wù)統(tǒng)計、消殺記錄任務(wù)統(tǒng)計、綜合工作統(tǒng)計。⑨通訊錄：依托組織機構(gòu)，實現(xiàn)電話撥號、音視頻會議、即時通訊等功能，包括通訊錄查看、電話撥號、音頻會議、即時通訊。

圖3 數(shù)據(jù)流程邏輯

注：CCDC為中國疾病預(yù)防控制中心；HIS為醫(yī)院信息系統(tǒng)

2.2 流行病學智能分析系統(tǒng)

流行病學智能分析系統(tǒng)實現(xiàn)對事件多維數(shù)據(jù)實時分析、在系統(tǒng)中自動生成流調(diào)報告、對流調(diào)關(guān)鍵信息及時提示等功能，主要包括以下模塊：①三間分布：對當前事件態(tài)勢進行總體描述，包括病例地區(qū)分布、時間分布、人群分布等總體情況。②綜合分析：根據(jù)流調(diào)數(shù)據(jù)對區(qū)域情況進行綜合分析，包括病例分布和趨勢情況、暴露史分析及危險因素分析、死亡數(shù)、粗病死率和病死率密度統(tǒng)計分析、區(qū)域聚集性分析。③時空軌跡分析：基于時空軌跡技術(shù)，對個案軌跡分析和區(qū)域病例軌跡進行可視化分析。根據(jù)病例流調(diào)信息，依托軌跡結(jié)構(gòu)化和GIS，自動生成傳染源的空間聚集地、時間交集地分布等可視化地圖[12]。④聚集性疫情分析：通過流調(diào)數(shù)據(jù)自動分析聚集性疫情的所有關(guān)聯(lián)病例關(guān)系、傳播方式、發(fā)病時序等信息，自動生成時序圖、關(guān)系圖和聚集性疫情關(guān)鍵信息表等主要圖表。⑤流調(diào)報告自動生成：根據(jù)流調(diào)人員錄入的數(shù)據(jù)，支持自動加載流調(diào)報告所需要的關(guān)鍵圖表，快速生成多類型多版本流調(diào)報告；生成的報告支持流調(diào)人員線上修改，對報告編輯過程進行留痕，支持文件附件的上傳備注等。⑥流調(diào)綜合管理：此功能是對現(xiàn)場調(diào)查終端（PAD端）的一個功能補充，協(xié)助流調(diào)管理人員快速完成流調(diào)個案信息、智能化生成相關(guān)報告及導(dǎo)出相關(guān)數(shù)據(jù)報表，實現(xiàn)流調(diào)組、采樣檢驗組、消殺組綜合業(yè)務(wù)協(xié)同管理，包括流調(diào)任務(wù)管理、個案信息管理、流調(diào)報告管理、知識庫管理。

3 結(jié)語

智能流調(diào)系統(tǒng)實現(xiàn)了對流調(diào)工作的全過程管理，在實際工作中對提高流調(diào)的效率和質(zhì)量發(fā)揮極大的作用[13]。在任務(wù)協(xié)同方面，實現(xiàn)現(xiàn)場流調(diào)業(yè)務(wù)流程再造，使得流調(diào)人員的整體協(xié)作更高效[2]。傳統(tǒng)流調(diào)方式受限于現(xiàn)場環(huán)境，只能串行工作；借助流調(diào)系統(tǒng)，實現(xiàn)信息共享，市區(qū)兩級任務(wù)協(xié)同，系統(tǒng)支持自定義任務(wù)分組，串行方式轉(zhuǎn)變?yōu)椴⑿心Ｊ?。在醫(yī)防融合方面，實現(xiàn)流調(diào)任務(wù)發(fā)起源數(shù)據(jù)的全覆蓋，使得流調(diào)任務(wù)觸發(fā)更及時。系統(tǒng)第一時間獲取傳染病報告卡、醫(yī)院電子病歷，一旦出現(xiàn)病例信息或陽性檢測結(jié)果，系統(tǒng)會自動觸發(fā)，創(chuàng)建流調(diào)任務(wù)并提醒流調(diào)人員及時開展流調(diào)工作。在流調(diào)報告方面，提供關(guān)鍵圖表的自動加載和報告類型的選擇，使得流調(diào)報告生成更多樣[2]。系統(tǒng)通過標準化數(shù)據(jù)采集和報告自動生成，保證流調(diào)數(shù)據(jù)規(guī)范性、完整性，確保流調(diào)報告的及時性和多樣性。

系統(tǒng)建設(shè)需要不斷迭代完善，我們將結(jié)合流調(diào)工作的實際，不斷在實戰(zhàn)中優(yōu)化系統(tǒng)需求設(shè)計，完善系統(tǒng)功能，讓系統(tǒng)更穩(wěn)定、更便捷、更實用、更貼合業(yè)務(wù)場景，讓智能流調(diào)系統(tǒng)切實為流調(diào)工作提供技術(shù)支撐。

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Design and realization of intelligent epidemiological investigation system in Wuhan

Information Section, Wuhan Center for Disease Control and Prevention, Wuhan 430022, Hubei, China

Traditional epidemiological investigation relies on the manual work of epidemiological investigators from questionnaire filling, data entry, data analysis and report writing, which has problems such as non-standard data filling, heavy data processing workload, untimely analysis report and unblocked data sharing. The developed and designed intelligent epidemiological investigation system uses PAD terminal and PC terminal to cover the whole process of incident report, field epidemiological investigation, data analysis and report generation, which provides strong technical support for epidemiological investigation and reconstructs the mechanism and process of epidemiological investigation. The application of the intelligent epidemiological investigation system makes the overall cooperation of epidemiological investigators more efficient, the collection of systematic data faster, and the time from the intervention of epidemiological investigation to the output of the report shorter, so as to improve the efficiency of the prevention and control of infectious diseases.

Intelligent; Field epidemiological investigation; Data analysis; Epidemiological investigation report

R181.8

A

10.3969/j.issn.1673-9701.2023.07.019

萬源，電子信箱：798401789@qq.com

（2022–05–27）

（2023–01–29）