瘧疾信息動態采集系統設計*

盧延鑫 王多全 周征奇 路 瑤 黃 騫

(中國疾病預防控制中心寄生蟲病預防控制所/衛計委寄生蟲病原與媒介生物學重點實驗室/世界衛生組織瘧疾、血吸蟲病和絲蟲病合作中心 上海 200025)

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瘧疾信息動態采集系統設計*

盧延鑫 王多全 周征奇 路 瑤 黃 騫

(中國疾病預防控制中心寄生蟲病預防控制所/衛計委寄生蟲病原與媒介生物學重點實驗室/世界衛生組織瘧疾、血吸蟲病和絲蟲病合作中心 上海 200025)

傳統的瘧疾信息采集方式存在效率低、數據難以標準化、錯誤率高等問題,針對存在問題設計瘧疾信息動態采集系統,通過系統架構、功能設計、網站設計以及使用流程4個部分詳細闡述系統的設計與功能實現，同時對系統實際使用情況進行綜合評價，對遇到的問題提出改進思路。

瘧疾；信息采集；系統設計；移動終端

1 引言

瘧疾是由瘧原蟲感染引起的經瘧傳播的全球急性寄生蟲傳染病，被世界衛生組織(World Health Organization, WHO)列為全球3大公共衛生問題(瘧疾、艾滋病及結核病)之一。目前全球104個國家和地區約3.4億人口生活在瘧疾流行區，每年約有2.07億病例，近6.27萬人死亡，其中80%病例及90%死亡病例發生在非洲地區[1]。在我國瘧疾也曾是重要傳染病之一，但經過多年的不懈努力，其防治取得了舉世矚目的成就[2]。

廣西壯族自治區位于亞熱帶，氣候溫暖且降雨量大，適合瘧蚊孳生，歷史上曾是我國南方4大高瘧區之一[3-5]。上林縣隸屬于南寧市，有著悠久的采金傳統，隨著近年越來越多青壯年到瘧疾高流行區的非洲加納進行采金，每年自加納返鄉的輸入性瘧疾病例呈上升趨勢。2013年6月，短時間大量在加納從事采金活動的上林人集中返鄉，導致大量輸入性瘧疾病例聚集性暴發。目前我國公共衛生信息化建設總體呈現“中央強、地方弱”的情況，地方衛生信息建設嚴重滯后[6]。快速準確地掌握疫情態勢是及時有效處置突發公共衛生事件的重要保障，而現場流行病學調查是了解疫情最直接最有效的方法。全國各級各類醫療機構工作人員普遍采用人工登記、上門收集、手工錄入的方式上報[7]，并且通常調查人員只能通過紙質材料進行現場數據記錄、收集[8]。依賴紙張進行流行病學現場調查常常有以下不足：(1)信息收集效率較低[9]。(2)信息的完整性不足[10]。(3)信息準確性差。(4)信息的及時性差。(5)造成大量的紙張浪費。針對上林縣輸入性瘧疾突發公共衛生事件，本文設計并實現了廣西上林縣瘧疾信息采集系統。該系統旨在于利用無紙化的信息錄入方式減少各種人工失誤，降低紙張的消耗，并且利用移動終端的便利性，實現現場流行病學信息的實時采集和分析。

2 瘧疾信息動態采集系統設計

2.1 整體架構

系統采用瀏覽器/服務器架構(B/S)，具有非常好的適應性[12]。隨著當前移動終端的不斷發展和普及，通過移動終端上網正在取代傳統的個人計算機上網方式[13]，B/S架構并不需要在設備上安裝任何客戶端程序，因此不需要考慮系統的異構問題，只要擁有能夠通過瀏覽器進行網絡訪問的設備就可以進行使用。系統架構包括系統管理員、數據處理分析、計算機、移動終端、瀏覽器、網站服務器、數據庫服務器，見圖1。根據各自功能，大致可以分為以下幾個層次：系統管理員是系統的管理層，負責對整個系統進行后臺管理，保證系統的正常運行；計算機和移動終端組成系統的用戶層，計算機主要指臺式機、筆記本等傳統意義上的個人電腦，移動終端包括平板電腦、手機、PDA以及各種智能設備；網站服務器和數據庫服務器是服務器層，負責完成數據交互以及存儲數據；瀏覽器是系統的應用層，負責根據用戶層的命令將任務請求和數據發送至網站服務器，將網站服務器完成的結果通過可視化界面展示給用戶層。系統運行的大致流程是：用戶通過瀏覽器訪問部署在網站服務器上的上林縣瘧疾信息采集網站，網站服務器根據用戶在上林縣瘧疾信息采集網站上的操作進行結果反饋，并且將用戶上傳的數據存儲在數據庫服務器中。

圖1 系統整體框架

2.2 功能設計

系統的總體功能由各個組成部分共同完成。系統管理員的功能包括用戶賬戶管理(創建、刪除、權限修改)、選擇網站組成模塊、網站內容修改、數據查看和修改，在上林縣輸入性瘧疾突發事件中，用戶的賬戶統一由系統管理員進行創建、刪除、權限等操作，并不開放用戶自主申請的通道，以保證上傳數據的可信性。用戶獲得系統管理員分配的賬號之后，可以通過瀏覽器訪問并登錄上林縣瘧疾信息采集網站，在網站上填寫現場流行病學調查問卷，完成后將問卷數據直接上傳至服務器。用戶的功能包括賬戶密碼更改、創建問卷、查看問卷以及刪除問卷。瀏覽器負責將用戶請求和問卷數據發送至網站服務器，將網站服務器端回傳的結果及用戶請求的數據以可視化界面的形式向用戶展現。網站服務器搭載有上林縣瘧疾信息采集網站，一方面網站服務器負責接收用戶請求，根據用戶請求對數據進行處理，將結果反饋至瀏覽器供用戶查看；另一方面將瀏覽器上傳的數據存儲至數據庫服務器，根據用戶的請求讀取數據庫服務器中的數據，將數據發送至瀏覽器供用戶查看。數據庫服務器的主要功能包括存儲數據、操作數據、管理數據3大部分。數據庫服務器中的數據也可以被直接讀取，例如現場利用移動終端無法進行流行病學統計時，可以讓具有計算機條件的人員直接讀取數據并進行分析統計。

2.3 網站設計(圖2)

圖2 系統總體功能

部署在網站服務器上的上林縣瘧疾信息采集網站是整個系統的核心，用戶通過瀏覽器訪問網站，直接在網站上完成所有操作和數據交互。網站根據不同功能總體上可分為5大部分：添加常住居民瘧疾入戶調查記錄、查看常住居民瘧疾入戶調查記錄、添加非洲回國人員瘧疾流行病學調查記錄、查看非洲回國人員瘧疾流行病學調查記錄、用戶管理。添加常住居民瘧疾入戶調查記錄是根據原有的常住居民瘧疾入戶調查表進行設計的，適用于當地常住居民，查看常住居民瘧疾入戶調查記錄可以查詢已經填寫完畢并且上傳成功的調查表。由于輸入性瘧疾的特殊性，在原有調查表基礎上，增加與出入境記錄相關的調查項目，設計非洲回國人員瘧疾流行病學調查表，非洲務工回國人員在添加非洲回國人員瘧疾流行病學調查記錄欄目中填寫調查表，通過建立常住居民和非洲回國人員兩種不同的調查表可以更加清晰地將輸入性病例區分出來，對他們采取更有針對性的防治措施。同樣，在查看非洲回國人員瘧疾流行病學調查記錄中可以查詢已經填寫完畢并上傳成功的調查問卷。在用戶管理部分，用戶可以登錄網站或者注銷登錄，還可以更改賬戶登錄密碼。

非洲回國人員瘧疾流行病學調查表主要由一般情況、瘧疾知識情況、既往病史和治療情況、本次發病和診斷情況4部分組成。一般情況主要收集被調查者的基本信息，包括姓名、性別、年齡、文化程度、家庭人口數、出境口岸、出境時間、入境口岸、入境時間、歸國同行人數、在非洲從事職業以及居住地等。性別等項目是用下拉菜單的形式進行選擇；出境時間以及入境時間項目是用彈出日歷的形式進行選擇；在非洲從事職業項目是用勾選加文本框的方式進行填寫；其余的項目均為文本框填寫。瘧疾知識情況主要是收集調查者對瘧疾的認知信息。該部分由4個問題組成：(1)什么是瘧疾？(2)瘧疾有哪些主要的癥狀？(3)瘧疾是通過什么途徑傳染？(4)預防瘧疾的主要措施。4個問題均采用勾選方式進行填寫，用戶可以通過點擊來勾選答案，這樣既減少了數據輸入的時間，又降低了人工填寫造成失誤的可能。既往病史和治療情況主要是收集被調查者的既往瘧疾病史和治療信息，這部分由兩個問題組成：(1)在非洲是否患瘧疾。(2)在非洲是否進行過抗瘧疾治療。第1個問題采用勾選加文本框的方式進行填寫，文本框用于填寫被調查者的發病次數，由于發病次數因人而異，而且彼此差異可能較大，因此難以采用下拉菜單的方式進行填寫。第2個問題通過勾選的方式進行填寫。本次發病和診斷情況主要收集被調查者本次發病和診斷信息，包括歸國后有無發熱史、是否進行實驗室檢測、是否進行抗瘧治療3個部分。歸國后有無發熱史采用勾選的方式進行填寫，如果有發熱史則需要填寫發熱的次數以及近3次發熱的日期；是否進行實驗室檢測采用勾選的方式進行填寫，如果已經進行過實驗室檢測則還需要填寫3次實驗室檢測結果，實驗室檢測結果以下拉菜單的形式進行填寫；對于是否進行抗瘧治療，如果選擇已經進行抗瘧治療，則還需填寫近3次所使用的處方名稱以及分別服用的天數，處方名稱采用下拉菜單的形式進行填寫，而服用的天數采用文本框的形式進行填寫。非洲回國人員瘧疾流行病學調查表的結尾處需要填寫調查人員的名稱以及調查的日期，以備后期核查。

2.4 使用流程

用戶通過瀏覽器訪問上林縣瘧疾信息采集網站后，使用系統管理員分配的賬號進行登錄，就可以開始進行現場流行病學調查。如圖4所示，首先選擇需要填寫常住居民瘧疾入戶調查表還是非洲回國人員瘧疾流行病學調查表，選定表格并填寫完成之后，確定是否添加。如果選擇“否”，則繼續填寫或修改表格；如果選擇“是”，則表格上傳至服務器，上傳成功后用戶可以通過查看功能對已經上傳成功的表格進行查看，在查看的過程中可以對表格進行刪除操作。如果不對表格進行刪除，那么表格的添加過程就完成了；如果刪除表格，則回到填寫表格步驟，重新進行表格填寫。現場調查人員的賬戶不能對表格進行修改，這是出于對信息安全性的考慮，避免人為對數據進行篡改，偽造調查結果。如果發現填寫錯誤，需要將已上傳的錯誤表格刪除并重新進行填寫。

圖4 系統流程

2.5 現場應用情況

通過使用該信息系統，首先減少了傳統信息采集方式中將信息錄入計算機這一步驟，不但減輕了調查人員的工作負擔，提高了信息采集工作的效率，同時也避免了在這一步驟中可能出現的人工錄入失誤，不會因為書寫潦草無法識別而造成信息失真甚至丟失，保證了信息的準確性和完整性。系統中引入的下拉菜單和選項模式，避免了信息填寫人的主觀隨意性，使得信息更容易分析和統計。信息錄入完成后直接上傳至后臺服務器，使后方信息分析人員的信息分析工作可以與現場流行病學調查工作同步進行，實現了信息實時采集、實時分析的動態工作機制。最后，無紙化的信息采集方式節約了大量的紙張。

3 結語

廣西上林縣瘧疾信息采集系統避免了傳統現場流行病學調查方法的各種缺點。然而系統仍然具有一些不足之處，首先出于便攜性的考慮，采用了IPAD作為信息采集終端，由于設備昂貴，每個現場調查人員只能配備1臺，在進行現場調查時每次只能對1名被調查者進行調查。而以往采用紙質問卷時，可以將問卷發放到所有被調查者手中，同時開始填寫。因此與傳統的方式相比，在調查時間上有所增加。此外由于系統中的調查表中仍有許多項目需要進行人工輸入，比起采用下拉菜單或者勾選的方式效率仍然較低。在現場調查時，數據的上傳還取決于當地的網絡狀況，如果網絡狀況不佳將會導致數據無法上傳，而最終導致調查陷入暫停的狀態。針對以上出現的幾個問題，筆者對系統的改進進行了設想。首先隨著智能手機的普及，被調查者可以通過自己的手機登錄網站填寫調查表并將數據上傳至服務器，這樣可以解決不能同時填寫表格的問題。其次通過對以往調查表格填寫情況進行統計，將表格填寫的內容進行標準化，盡可能采用下拉菜單或者勾選的方式進行填寫，以提高信息的錄入效率。最后針對網絡狀況的問題，增加本地存儲功能，在沒有網絡信號的情況下，先將填寫完畢的調查表格離線存儲在移動設備中，直到網絡暢通時再將信息上傳至服務器。在系統的未來發展中，可以增加功能日益強大的定位和地理分析統計功能。移動地理信息系統在衛生行業已經具備較為廣泛的應用，顯示了在處置突發公共衛生事件時具有的無可比擬的優勢[14]。

該系統的使用改變了傳統手工錄入的情況，極大地減少了人工登記所需要的工作。隨著未來系統的進一步完善和擴大使用，可以實現現場信息收集與各級疾控中心數據分析的無縫對接；同時該系統為擴展為多病種的信息收集系統打下了良好的基礎，只需要對調查問卷和數據庫進行簡單的修改就可以直接用于收集其他疾病的信息。

1 WHO: World Malaria Report 2013. Geneva: World Health Orgnization[EB/OL].[2013-12-11].http://www.who.int/malaria/media/world_malaria_report_2013/en/.

2 湯林華.我國瘧疾防治研究成就[J]. 中國寄生蟲學與寄生蟲病雜志,1999，(5)：3-5.

3 郭傳坤, 黎軍, 李錦輝,等.廣西瘧疾流行現狀及消除瘧疾可行性分析[J]. 中國血吸蟲病防治雜志,2013，(1):36-39.

4 李錦輝, 黎軍, 杜進發, 等.2009～2011年廣西輸入性瘧疾監測與控制[J]. 應用預防醫學,2013，(2):76-79，92.

5 李萍, 潘利花, 凌峰,等.2011年南寧市輸入性瘧疾流行特征分析[J]. 醫學動物防制,2013，(8):925-926.

6 張睿, 楊永明, 于萌, 等.公共衛生數據統一采集交換平臺[J]. 醫學信息學雜志,2013，(12)：6-10.

7 李苑, 葉郁輝, 張曉陽, 等.疾病預防控制智能上報管理系統設計與應用[J]. 醫學信息學雜志,2014，(3)：21-25.

8 劉曉青, 劉劍君, 劉瑋, 等.基于PDA移動終端衛生應急現場處置系統的設計[J]. 中國醫學裝備,2013，(7):9-12.

9 唐建華, 謝立, 張磊, 等.現場流行病學調查系統的研發[J]. 中國醫療器械信息,2011, 17(1):1-3,70.

10 董雪, 郝艷華, 吳群紅, 等.疾控應急人員現場流行病學調查能力影響因素分析[J]. 中國公共衛生,2013, 29(5):647-650.

11 任宏, 袁政安, 王曄, 等.智能手機信息采集技術在現場流行病學調查中的應用[J]. 上海預防醫學,2011, 23(1):4-6.

12 古銳.基于Web服務的藥學信息服務系統設計[J]. 醫學信息學雜志,2014,(1)：29-32.

13 李苑, 黃春希, 熊田甜, 等.基于區域衛生信息平臺的疾病監測智能信息采集系統設計[J]. 醫學信息學雜志,2013,(9)：17-19，38.

14 向珍君, 王暉, 鄧小虹,等.地理信息系統在公共衛生領域的應用[J]. 醫學信息學雜志,2012，(11)：22-26.

Design of Malaria Information Dynamic Acquisition System

LUYan-xin,WANGDuo-quan,ZHOUZheng-qi,LUYao,HUANGQian,

NationalInstituteofParasiticDiseases,ChineseCenterforDiseaseControlandPrevention/KeyLaboratoryofParasiteandVectorBiology,MinistryofHealth/WHOCollaboratingCenterforMalaria,SchistosomiasisandFilariasis,Shanghai200025,China

There are some problems existed in traditional malaria information acquisition method, such as low efficiency, data standardization difficulty and a high error rate. According to these problmes, a dynamic malaria information acquisition system is established. Four sections including system architecture, functions design, website design and system workflow are described to explain how to design and realize this whole system. At the same time a comprehensive evaluation of practical usage and improvement ideas are put forward.

Malaria; Information acquisition; System design; Mobile terminal

2014-09-18

盧延鑫，博士,發表論文12篇; 通訊作者：黃騫。

上海市衛計委課題(項目編號：20134326);中國疾控中心寄生蟲病所2014防治技術儲備科研基金；國家科技重大專項(項目編號：2012ZX10004220，2008ZX10004-011)。

R-058

A 〔DOI〕10.3969/j.issn.1673-6036.2015.03.008