曹瑞 馬靜 羅自然 邱嘉敏

2003年SARS襲擊中國之后，國家衛(wèi)計委在全國層面為疾控管理打造了中國傳染病疫情和突發(fā)公共衛(wèi)生事件網(wǎng)絡(luò)直報平臺，對各類傳染性疾病展開監(jiān)測。此類傳染病病例上報主要注重醫(yī)院內(nèi)部傳染病確診患者數(shù)據(jù)的上報，仍停留在“手工作業(yè)電子計算機化”的水平，因上報層級過多、對傳染病危害判斷無相同統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)、非衛(wèi)生防疫人員敏感度不高等原因，故對未知的傳染病反應(yīng)相對遲緩、滯后，確診后對單個傳染病患者的運動軌跡、傳染范圍、愈后等綜合情況缺乏全方位的后續(xù)研究與管理。新型冠狀病毒肺炎（COVID-19）已在全球累計感染超過五百萬人，死亡超過34萬人，目前國內(nèi)疫情稍稍緩和受控，如何防止疫情在國內(nèi)復(fù)燃，鞏固好來之不易的防疫成果，是我們當(dāng)務(wù)之急應(yīng)該思考的。

新型冠狀病毒肺炎（COVID-19）具有例如潛伏期長、傳染性強、老年人及有基礎(chǔ)疾病人群易感、易聚集感染等特征，迫切需要結(jié)合新型信息技術(shù)，設(shè)計一套傳染病管理的智能化綜合防控平臺，其中疑似感染人員和確診患者的智能定位、軌跡追蹤、人員接觸篩查管理是平臺的重要功能組成。

通過大量調(diào)研并組織業(yè)內(nèi)專家論證，本文試圖探討借助物聯(lián)網(wǎng)、傳感器、GPS、大數(shù)據(jù)等技術(shù)，構(gòu)建一套以人臉成像識別、人員定位、手腕體溫監(jiān)測、活動軌跡管理、機器人消毒等為主要內(nèi)容的智能化傳染病綜合防控平臺的實施路徑，以實現(xiàn)對發(fā)熱疑似患者、確診患者進行院內(nèi)外連續(xù)跟蹤、動態(tài)體溫監(jiān)管、活動軌跡追蹤，醫(yī)療機構(gòu)及疾控部門能夠利用監(jiān)測數(shù)據(jù)進行及時有效、松緊適度的管控。

一、系統(tǒng)架構(gòu)

根據(jù)患者就診流程，將患者活動區(qū)域分為院內(nèi)和院外兩部分，院內(nèi)部分使用藍(lán)牙技術(shù)，通過公眾號、小程序、App等終端應(yīng)用進行導(dǎo)航定位、軌跡追蹤，院外部分使用GPS定位技術(shù)，調(diào)用第三方地圖軟件如百度地圖、高德地圖，于導(dǎo)航過程中進行定位，活動軌跡后臺留存，系統(tǒng)采用流行的B/S結(jié)構(gòu)模式，系統(tǒng)架構(gòu)圖如下。

系統(tǒng)架構(gòu)運行環(huán)境基于云平臺和Docker容器，目前部署在阿里云。主要功能在業(yè)務(wù)層、服務(wù)層和數(shù)據(jù)層實現(xiàn)，業(yè)務(wù)層的功能包括系統(tǒng)架構(gòu)支持面向普通用戶的地圖查詢與查看、定位、路線規(guī)劃、實時導(dǎo)航、共享位置、POI搜索、3D多樓層展示等業(yè)務(wù)以及面向企業(yè)客戶的地圖制作、大樓管理、數(shù)據(jù)統(tǒng)計、定位導(dǎo)航算法、反饋管理、信標(biāo)管理等業(yè)務(wù)的業(yè)務(wù)層，并支持與用戶中心的連接。服務(wù)層主要功能包括支持地圖服務(wù)、定位服務(wù)、數(shù)據(jù)服務(wù)、路線規(guī)劃服務(wù)、系統(tǒng)日志、導(dǎo)航服務(wù)等。數(shù)據(jù)層主要功能包括支持事務(wù)處理、緩存C ache、讀寫分離等。其它各層主要實現(xiàn)前端展示和后臺數(shù)據(jù)庫讀寫等功能。

二、監(jiān)測路徑

依據(jù)以上系統(tǒng)功能設(shè)計，對進入院內(nèi)就診患者先進行預(yù)檢分診，區(qū)分發(fā)熱人員及涉疫地區(qū)來源人員和普通就診患者，制定不同的就診通道和候診區(qū)域，在院內(nèi)導(dǎo)航系統(tǒng)內(nèi)規(guī)劃不同就診人群的各自行進路線，在發(fā)熱人員及涉疫地區(qū)來源人員用手機通過App或公眾號或小程序進入導(dǎo)航功能頁面后，系統(tǒng)將自動定位院內(nèi)防疫導(dǎo)航路徑，發(fā)熱人員及涉疫地區(qū)來源人員嚴(yán)格按系統(tǒng)預(yù)先設(shè)定路徑行進分區(qū)就診，如偏離路線，系統(tǒng)將有語音提示，發(fā)熱人員及涉疫地區(qū)來源人員的活動軌跡系統(tǒng)后臺自動繪制并記錄。對普通就診患者，系統(tǒng)設(shè)定普通就診導(dǎo)航路徑，與院內(nèi)防疫導(dǎo)航路徑隔開距離，避免人員重疊交叉感染，同樣，普通就診患者偏離路線，系統(tǒng)也將語音提示糾正偏離路徑。

院外導(dǎo)航定位主要依托用戶手機GPS及藍(lán)牙數(shù)據(jù)3。導(dǎo)航功能開啟之前，打開導(dǎo)航App，先獲取用戶的當(dāng)前位置點，判斷用戶所在區(qū)域。在使用導(dǎo)航功能時，判斷位置點所在區(qū)域，來確認(rèn)是否調(diào)用第三方地圖，是否啟用院內(nèi)地圖。導(dǎo)航過程中，根據(jù)室內(nèi)外場景的變換來切換地圖。整個導(dǎo)航過程中全程提供語音播報、導(dǎo)航路線提示，支持路徑動態(tài)規(guī)劃。院外導(dǎo)航的功能設(shè)計主要是為獲取未確診發(fā)熱病人回家隔離或休養(yǎng)的活動軌跡，利用測溫手環(huán)監(jiān)測未確診人員體溫變化，當(dāng)體溫異常時，將對發(fā)熱人員所處位置、時間點及活動軌跡進行匹配，及時聯(lián)系發(fā)熱人員進行確診治療，以發(fā)熱人員手機號碼為主索引，以時間為軸，形成大數(shù)據(jù)分析，方便防疫人員快速對該發(fā)熱患者的回溯管理。

導(dǎo)航系統(tǒng)根據(jù)定位實時傳輸用戶數(shù)據(jù)（GPS定位數(shù)據(jù)、藍(lán)牙廣播數(shù)據(jù)、手機慣導(dǎo)傳感器數(shù)據(jù)、定位時間信息）至服務(wù)器，服務(wù)器對最新一次上傳的用戶數(shù)據(jù)進行解析計算，并將解析計算后形成的位置數(shù)據(jù)，發(fā)送至手機端及管理云平臺進行顯示。

三、實施建議和難點

雖然利用三大電信運營商提供的機主所到城市地址能夠確認(rèn)無癥狀感染者在確診前活動軌跡，但卻無法顯示其活動軌跡并進行追蹤，在系統(tǒng)中集成定位技術(shù)能夠突破此難點。對傳染病患者或疑似患者進行定位追蹤管理是傳染病綜合防控平臺的核心功能，根據(jù)現(xiàn)有基礎(chǔ)條件，結(jié)合信息化手段，努力形成從預(yù)檢分診、疑似確診、上報國家、隔離治療、查重查漏、消毒防控、物資保障、跟蹤隨訪的閉環(huán)管理。實現(xiàn)上述全部功能需要整體設(shè)計、分步實施，把最簡單、最急需的部分建立起來，形成基本框架，再把相關(guān)功能研發(fā)集成進來，依據(jù)疫情實際防控要求，對個別功能進行微調(diào)、優(yōu)化，搭建全立體、多方位、無死角的傳染病防控體系，為經(jīng)濟社會活動的平穩(wěn)恢復(fù)盡一份力量。