萬(wàn)源，羅俊，章詩(shī)韻

武漢市智能流調(diào)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

萬(wàn)源，羅俊，章詩(shī)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(xué)調(diào)查從問(wèn)卷填寫(xiě)到數(shù)據(jù)錄入，再到數(shù)據(jù)分析和報(bào)告撰寫(xiě)，都依賴(lài)流調(diào)人員手工作業(yè)，存在數(shù)據(jù)填寫(xiě)不規(guī)范、數(shù)據(jù)處理工作量大、分析報(bào)告不及時(shí)、數(shù)據(jù)共享不暢通等問(wèn)題。開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)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(bào)告、現(xiàn)場(chǎng)流調(diào)、數(shù)據(jù)分析、報(bào)告生成全流程，為流調(diào)工作提供強(qiáng)有力的技術(shù)支撐，對(duì)流調(diào)工作的機(jī)制流程實(shí)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(bào)告輸出的時(shí)間，為傳染病防控提能增效。

智能；現(xiàn)場(chǎng)流調(diào)；數(shù)據(jù)分析；流調(diào)報(bào)告

傳統(tǒng)的流調(diào)工作采取的是流調(diào)人員現(xiàn)場(chǎng)詢(xún)問(wèn)并手工填寫(xiě)調(diào)查問(wèn)卷，再由人工進(jìn)行匯總分析，根據(jù)分析結(jié)果撰寫(xiě)流調(diào)報(bào)告[1-2]，這種方式存在填寫(xiě)不規(guī)范、數(shù)據(jù)處理工作量大、分析報(bào)告不及時(shí)、數(shù)據(jù)共享不暢通等問(wèn)題[1]。在信息化時(shí)代，亟需借助信息技術(shù)升級(jí)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(chǎng)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(jì)

1.1 總體目標(biāo)

通過(guò)信息化手段實(shí)現(xiàn)流行病學(xué)調(diào)查智能化，整合多部門(mén)相關(guān)數(shù)據(jù)[5]，實(shí)現(xiàn)跨部門(mén)業(yè)務(wù)協(xié)同、信息共享；通過(guò)數(shù)據(jù)協(xié)查機(jī)制，實(shí)現(xiàn)流調(diào)基礎(chǔ)信息的自動(dòng)填充和及時(shí)提示，提供多維數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)分析；根據(jù)業(yè)務(wù)場(chǎng)景快速生成各類(lèi)報(bào)告，包括個(gè)案調(diào)查報(bào)告、聚集性疫情報(bào)告、流調(diào)分析報(bào)告等。開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)的智能流調(diào)系統(tǒng)覆蓋事件報(bào)告、現(xiàn)場(chǎng)流調(diào)、數(shù)據(jù)分析、報(bào)告生成等全業(yè)務(wù)、全過(guò)程，實(shí)現(xiàn)流調(diào)工作的智能、精準(zhǔn)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(gè)重要環(huán)節(jié)，也是一個(gè)相對(duì)獨(dú)立的場(chǎng)景，根據(jù)平臺(tái)的總體目標(biāo)，結(jié)合流調(diào)工作的業(yè)務(wù)需求，梳理整個(gè)平臺(tái)的業(yè)務(wù)流程，見(jiàn)圖1。

1.3 總體架構(gòu)

智能流調(diào)系統(tǒng)的建設(shè)遵循國(guó)家和區(qū)域相關(guān)安全管理和標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范體系，平臺(tái)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(jiàn)圖2。

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

數(shù)據(jù)層：滿(mǎn)足業(yè)務(wù)管理需要構(gòu)建數(shù)據(jù)庫(kù)，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(tái)服務(wù)、移動(dòng)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(hù)、統(tǒng)一認(rèn)證、報(bào)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(chǎng)流調(diào)實(shí)施、流行病學(xué)分析、時(shí)空軌跡分析、聚集性疫情分析、流調(diào)報(bào)告管理等相關(guān)功能。

接入層：提供衛(wèi)生行政部門(mén)、疾控機(jī)構(gòu)、醫(yī)療救援中心、社區(qū)衛(wèi)生服務(wù)中心等多用戶(hù)接入及基于Web方式和移動(dòng)智能PAD終端的多種接入方式，便于及時(shí)、高效地進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)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(yùn)行于互聯(lián)網(wǎng)，通過(guò)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(zhuān)網(wǎng)。因后端業(yè)務(wù)系統(tǒng)還需與其他部門(mén)的業(yè)務(wù)系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)交換，故而在業(yè)務(wù)系統(tǒng)與一體化平臺(tái)之間通過(guò)前置機(jī)進(jìn)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(fǎng)問(wèn)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(guò)前置機(jī)進(jìn)行代理轉(zhuǎn)發(fā)[8]。從整個(gè)業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)治理的角度，流調(diào)系統(tǒng)運(yùn)行在多云虛擬專(zhuān)用網(wǎng)絡(luò)（virtual private network，VPC）之上，并進(jìn)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(mén)之間業(yè)務(wù)聯(lián)系密切，不僅包括疾控機(jī)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(mén)、上下級(jí)疾控機(jī)構(gòu)的數(shù)據(jù)交換和信息共享[10-11]。

一是自動(dòng)抽取中國(guó)疾病預(yù)防控制中心統(tǒng)建系統(tǒng)的相關(guān)信息進(jìn)行傳染病常規(guī)監(jiān)測(cè)，同時(shí)與區(qū)域自建監(jiān)測(cè)系統(tǒng)進(jìn)行信息同步，與電子健康檔案系統(tǒng)進(jìn)行病例相關(guān)信息的共享和同步；二是在疾控機(jī)構(gòu)內(nèi)部，與衛(wèi)生應(yīng)急作業(yè)平臺(tái)無(wú)縫對(duì)接，實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)共享；三是與同級(jí)衛(wèi)生行政部門(mén)和上級(jí)疾控機(jī)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(jí)衛(wèi)生應(yīng)急網(wǎng)絡(luò)體系。數(shù)據(jù)流程邏輯見(jiàn)圖3。

2 功能設(shè)計(jì)

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

2.1 現(xiàn)場(chǎng)流行病學(xué)調(diào)查終端

現(xiàn)場(chǎng)流行病學(xué)調(diào)查終端是一個(gè)基于PAD端的應(yīng)用，用于流調(diào)人員在開(kāi)展現(xiàn)場(chǎng)流行病學(xué)調(diào)查時(shí)進(jìn)行相關(guān)數(shù)據(jù)的錄入，主要分為以下幾個(gè)模塊，①個(gè)案訪(fǎng)視：提供現(xiàn)場(chǎng)個(gè)案訪(fǎng)視信息采集錄入，包括關(guān)聯(lián)信息自動(dòng)加載、個(gè)案訪(fǎng)視任務(wù)受理、個(gè)案信息采集、個(gè)案附件、個(gè)案筆記（白板）、創(chuàng)建個(gè)案訪(fǎng)視任務(wù)、對(duì)流調(diào)報(bào)告進(jìn)行實(shí)時(shí)預(yù)覽、添加個(gè)案筆記等。②接觸者排查：支持用戶(hù)查詢(xún)當(dāng)前追蹤到的接觸者情況，可獨(dú)立填報(bào)某個(gè)病例的接觸者信息。③共享信息查詢(xún)：提供查詢(xún)其他部門(mén)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(guò)任務(wù)自建方式進(jìn)行個(gè)案新增，二是受領(lǐng)PC端派發(fā)的個(gè)案訪(fǎng)視任務(wù)。⑤采樣登記：提供患者采樣、環(huán)境采樣、檢測(cè)結(jié)果信息關(guān)聯(lián)查詢(xún)統(tǒng)計(jì)功能。⑥消殺記錄：提供用戶(hù)查詢(xún)消殺記錄、結(jié)果、與病例關(guān)聯(lián)記錄功能，支持獨(dú)立填報(bào)消殺記錄。⑦知識(shí)查詢(xún)：包括知識(shí)查詢(xún)、知識(shí)收藏，支持分類(lèi)查詢(xún)傳染病及流調(diào)的相關(guān)專(zhuān)業(yè)知識(shí)、防控方案等。⑧任務(wù)統(tǒng)計(jì)：支持不同類(lèi)型用戶(hù)任務(wù)統(tǒng)計(jì)，包括個(gè)案訪(fǎng)視任務(wù)統(tǒng)計(jì)、接觸者排查任務(wù)統(tǒng)計(jì)、采樣登記任務(wù)統(tǒng)計(jì)、消殺記錄任務(wù)統(tǒng)計(jì)、綜合工作統(tǒng)計(jì)。⑨通訊錄：依托組織機(jī)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)電話(huà)撥號(hào)、音視頻會(huì)議、即時(shí)通訊等功能，包括通訊錄查看、電話(huà)撥號(hào)、音頻會(huì)議、即時(shí)通訊。

圖3 數(shù)據(jù)流程邏輯

注：CCDC為中國(guó)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(xué)智能分析系統(tǒng)

流行病學(xué)智能分析系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)對(duì)事件多維數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)分析、在系統(tǒng)中自動(dòng)生成流調(diào)報(bào)告、對(duì)流調(diào)關(guān)鍵信息及時(shí)提示等功能，主要包括以下模塊：①三間分布：對(duì)當(dāng)前事件態(tài)勢(shì)進(jìn)行總體描述，包括病例地區(qū)分布、時(shí)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(duì)區(qū)域情況進(jìn)行綜合分析，包括病例分布和趨勢(shì)情況、暴露史分析及危險(xiǎn)因素分析、死亡數(shù)、粗病死率和病死率密度統(tǒng)計(jì)分析、區(qū)域聚集性分析。③時(shí)空軌跡分析：基于時(shí)空軌跡技術(shù)，對(duì)個(gè)案軌跡分析和區(qū)域病例軌跡進(jìn)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(dòng)生成傳染源的空間聚集地、時(shí)間交集地分布等可視化地圖[12]。④聚集性疫情分析：通過(guò)流調(diào)數(shù)據(jù)自動(dòng)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(shí)序等信息，自動(dòng)生成時(shí)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(bào)告自動(dòng)生成：根據(jù)流調(diào)人員錄入的數(shù)據(jù)，支持自動(dòng)加載流調(diào)報(bào)告所需要的關(guān)鍵圖表，快速生成多類(lèi)型多版本流調(diào)報(bào)告；生成的報(bào)告支持流調(diào)人員線(xiàn)上修改，對(duì)報(bào)告編輯過(guò)程進(jìn)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(duì)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查終端（PAD端）的一個(gè)功能補(bǔ)充，協(xié)助流調(diào)管理人員快速完成流調(diào)個(gè)案信息、智能化生成相關(guān)報(bào)告及導(dǎo)出相關(guān)數(shù)據(jù)報(bào)表，實(shí)現(xiàn)流調(diào)組、采樣檢驗(yàn)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(gè)案信息管理、流調(diào)報(bào)告管理、知識(shí)庫(kù)管理。

3 結(jié)語(yǔ)

智能流調(diào)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了對(duì)流調(diào)工作的全過(guò)程管理，在實(shí)際工作中對(duì)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(shí)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)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(chǎng)環(huán)境，只能串行工作；借助流調(diào)系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)信息共享，市區(qū)兩級(jí)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(shí)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(shí)。系統(tǒng)第一時(shí)間獲取傳染病報(bào)告卡、醫(yī)院電子病歷，一旦出現(xiàn)病例信息或陽(yáng)性檢測(cè)結(jié)果，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)觸發(fā)，創(chuàng)建流調(diào)任務(wù)并提醒流調(diào)人員及時(shí)開(kāi)展流調(diào)工作。在流調(diào)報(bào)告方面，提供關(guān)鍵圖表的自動(dòng)加載和報(bào)告類(lèi)型的選擇，使得流調(diào)報(bào)告生成更多樣[2]。系統(tǒng)通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)化數(shù)據(jù)采集和報(bào)告自動(dòng)生成，保證流調(diào)數(shù)據(jù)規(guī)范性、完整性，確保流調(diào)報(bào)告的及時(shí)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(shí)際，不斷在實(shí)戰(zhàn)中優(yōu)化系統(tǒng)需求設(shè)計(jì)，完善系統(tǒng)功能，讓系統(tǒng)更穩(wěn)定、更便捷、更實(shí)用、更貼合業(yè)務(wù)場(chǎng)景，讓智能流調(diào)系統(tǒng)切實(shí)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(wàn)源，電子信箱：798401789@qq.com

（2022–05–27）

（2023–01–29）