公共衛生專業人員的機遇和挑戰：公共衛生信息化

曲 明

美國內布拉斯加州衛生署疾病監測和衛生信息化處處長

1 概述

美國醫學研究院（Institute of Medicine）于1988年發表了具有里程碑意義的、題為“公共衛生的未來”報告[1]。該報告提出了公共衛生應該具備三大核心功能：①公共衛生評價，通過系統地監測評估調查來提供健康信息；②公共衛生政策研究制定，通過制定衛生政策動員全民參與公共衛生；③公共衛生保障，通過評價和協調來保障人人享有健康。由公共衛生三大核心功能延伸出來的公共衛生十大基本服務是：①監測社區衛生狀況，確定社區內重大公共衛生問題；②診斷和調查社區公共衛生問題和公共衛生危險因素；③將公共衛生問題公布于眾，并教育社區居民使其具備認識社區公共衛生問題的能力；④動員和建立社區聯盟來認識和解決社區公共衛生問題；⑤制定政策和計劃來支持個人和社區的衛生工作；⑥執行衛生法規以保障健康和安全；⑦為社區居民聯系需要的個人醫療保健服務，在缺乏需要的服務時，通過各種方式確保基本的醫療保健服務；⑧確保公共衛生和醫護隊伍的質量和能力；⑨評價針對個人和群體衛生服務的效果、享有率和質量；⑩開展公共衛生研究，探索解決重大公共衛生問題的新思路和新方法的公共衛生評價[2]。信息應用貫穿所有公共衛生的核心功能，特別是十大任務中的第一、二、三項和第十項。

信息是公共衛生機構運行的血液。公共衛生實踐依賴于大量豐富的數據以履行核心公共衛生職能，如公共衛生監測、公共衛生突發事件的準備和響應以及疾病預防控制和健康促進[3]。

公共衛生正處于轉型時期，驅使公共衛生轉型有以下幾個方面的動力和時代背景。①以治病為中心轉變以健康為中心是國際共識和全球趨勢、強調生命全過程衛生保健服務新的健康理念的樹立；②隨著工業化、城鎮化、老年化以及收入水平提高導致與生活方式改變有關的疾病譜變化以及慢性病疾病負擔的日益加劇。心腦血管、癌癥和慢性呼吸系統疾病已成為為主要死因，占總死亡的 80%。從傳染病為主要死因的流行疾病譜轉向慢性病為主的疾病譜。另外，死亡人口從青壯年為主轉化成老年人群。這些轉變繼續驅使公共衛生實踐和醫療衛生服務的需求，這些轉變是以經濟與科技進步發展為動力，從而促使包括營養、教育、衛生條件、安全住房以及嬰幼兒保健的極大改善，降低了死亡率，提高了期望壽命[4]。③循證醫學和循證公共衛生，強調臨床醫療質量和公共衛生效果，降低醫療費用，提倡大眾健康[5]。④隨著社會發展、人民生活水平的提高，公眾對健康的關注度也隨之增高，對社會和自己健康保健的參與度和決策度也增高，并且對政府包括公共衛生環保權威機構的服務要求也越來越多越高。⑤社會經濟發展和科技的進步使數據的獲取和信息傳播的途徑、速度、內容都達到了前所未有的程度，公共衛生部門可以及時獲得大量從醫療系統來的常規數據和從社交媒體來的非常規數據，在信息傳播方面也具有速度快、途徑廣、共享性強的特點[6]。

以上列舉的這些方面雖然可能沒有包括全部驅使公共衛生轉型的動力，但是目前大力發展的公共衛生信息化無疑是在這一轉型中必須重視的方面，是解決以上衛生服務問題的基礎。從某種程度上說，公共衛生信息化決定未來公共衛生的效果和成敗。總而言之，信息化不僅為人民的生活的改善帶來了巨變，也從根本上動搖和改變人們的觀念和行為[6]。

公共衛生信息化是信息、計算機科學和通訊技術在公共衛生實踐、研究和學習中的系統應用[7]。本文主要從公共衛生信息化在公共衛生監測、公共衛生突發事件應急響應以及預防和控制方面對公共衛生的促進進行論述。

2 公共衛生監測

作為公共衛生基石的公共衛生監測是目前公共衛生信息化的優先發展領域。全世界大部分國家都在充分利用現代計算機和通訊技術的發展加強疾病監測系統。公共衛生監測內容是隨著公眾對自身的健康和安全日益增長的需求而擴展，而新的衛生健康理念提倡的生命全程和全方位服務決定監測內容要貫穿人生從出生到死亡的全程，不僅包括傳染病、慢性病、傷害監測，還包括接種免疫、篩查、體檢等預防性服務，涉及到醫療機構接受的就診檢查治療過程，還要對人們的行為危險因素、所處的自然和社會環境等方面以及輿情監測等新興的社交媒體監測。由于隨著公共衛生事業的發展，根據不同的需要，眾多的至少上百種五花八門的公共衛生監測系統應運而生，包括法定疾病上報、專病登記、煙草毒品使用、營養、鍛煉調查，在此不能一一列舉。以下僅介紹一些全美國常見和新興的監測系統。

2.1 傳染病監測（Reportable Disease Reporting）

在美國，法定傳染病上報是由各州和地方法規定的，醫療機構必須報告特定的疾病和情況，各地上報給美國CDC匯總。自2000起，各州紛紛建立和完善電子數據報告系統，如以實驗室電子報告（Electronic Lab Reporting）為基礎的法定傳染病報告系統、免疫接種登記信息系統（Immunization Registry Information System）、“9·11”恐怖事件后大力發展的癥狀監測系統（Syndromic Surveillance System）、近來美國公共衛生新興的自動電子病例報告（eCR）等。

美國公共衛生信息化發展歷經多年磨練。許多重要事件、法規、政策以及系統的更新，很大程度上都是得益于醫療臨床和公共衛生的結合[8]。

由于醫療機構已把居民每次就診、檢查、治療的信息輸入電子系統（EHR），并且上傳到地區電子健康數據交換平臺（HIE）。電子健康數據交換平臺把居民在各醫院和診所的電子臨床數據記錄通過交換整合在一起。包括全科和專科醫生、門診外科手術中心、醫療保健集團、醫院、醫學化驗室、藥房、醫保和保險公司以及公共衛生部門均參與HIE建設和使用。HIE幫助醫生全面了解病人的健康情況、患病史以及以往的檢查和治療情況，從而為病人做出最佳治療方案，提高效率的同時也節省了很多費用。居民還可以通過EHR查閱自己的健康檔案，系統完整地了解自己各個時期健康狀況和就醫情況，從而更好地參與自己的治療方案，更好地配合治療，也能提高自我預防保健意識和主動采取有益健康的行為。電子健康數據交換（HIE）完全替代以往的紙質報告系統，不僅可以是單向，而且可以是雙向。單向是醫療單位直接向衛生部門上報病例，包括一些疾病等級；雙向是通過使用共同的內容和數據傳輸標準，實時的進行雙向交互、交換，能讓公共衛生和醫療衛生部門共同建立更完全和可隨時更新的系統[8]。

公共衛生部門可以充分利用EHR和HIE，將1其作為主要監測數據源，及時、完整、系統地了解當地衛生健康狀況，發現重要健康問題和健康威脅，篩查和明確高危人群，并采取針對性的措施以達到控制和預防和促進健康的目的。另外，EHR和 HIE幫助公共衛生決策者客觀評價社區居民健康水平、疾病負擔、開展的公共衛生項目以及實施的政策的效果，為地區衛生規劃、衛生政策調整和制定以及突發公共衛生事件的應急響應提供實時或近似實時的信息。

EHR和HIE交換急診門診住院病人的化驗、檢查、治療數據，還可以繼續擴展包括急救系統信息（EMS）、免疫接種、體檢、處方藥使用監測（PDMP）康復（Rehabilitation）等信息，鑒于此，公共衛生監測所需的絕大部分信息都可以從 EHR和HIE獲取，監測數據提供源由傳統上的公共衛生轉變成醫療機構[8]。

自動電子病例報告（eCR）是目前美國 CDC提倡的新興的監測方法， 是建立在 EHR和 HIE基礎上的自動化電子報告，是將具有公共衛生威脅的案例或情況融入公共衛生監測系統。從監測形式上，eCR是主動監測（Active surveillance）改變了傳統的被動監測（Passive surveillance）方法。根據通用的特定法定傳染病化驗結果代碼（LOINC）和（SNOMED）以及診斷代碼（ICD-10），隨時自動搜尋EHR對應的潛在的法定傳染病病例。符合潛在法定傳染病病例的信息自動發送到公共衛生部門進一步核實確定。這一過程減少了醫務人員的法定疾病必須上報的負擔，減少了重復輸入數據的人力問題，又減少漏報和誤報，提高了監測效率，最終為公共衛生部門提供了更及時、更完整的病例報告，使流行病專家做更為有效的回應。因為接近實時傳報，病例可以盡早地被發現。這將有助于早期調查，能發現潛在的危險因素，防止疾病的進一步擴散。隨著 eCR的建設發展，其他公共衛生方面也會得到相應的改善和提高。同時，還把臨床醫療信息和全人口健康（Population Health）緊密聯系在一起[8]。

2.2 癥狀監測系統（Syndromic Surveillance）

癥狀監測系統是另一個廣泛采用的主動公共衛生監測體系，其通過連續、系統地收集和分析特定疾病臨床癥候群（syndromes）發生頻率的數據，及時發現疾病在時間和空間上的異常聚集，以便對疾病暴發進行早期探查、預警及快速反應[9]。癥狀監測也不限于臨床數據，任何直接或間接反映人群健康的信息源，如缺勤缺課記錄、救護車救護記錄、藥店藥品銷售記錄、死亡甚至新媒體信息都可以用來作為其數據源。癥狀監測系統也從最初的為早期探查、預警及快速反應的公共衛生突發事件及響應應用方面擴展到日常傳染病、慢性病、傷害、極端天氣的危害以及處方藥過量致死這一在美國公共衛生危機監測等。

2.3 慢性病監測（Non Communicable Disease）

死亡-傳染病-慢性病-傷害監測：從最初全人口的死亡監測到傳染病監測，發展到慢性病和傷害的全人口健康結果（health outcome）監測。還有一些正在開發的專病尤其慢性病電子報告系統，如心腦血管疾病（Stroke Registry）、哮喘登記（Asthma Registry）、慢性肺阻塞性疾病登記（COPD registry）、新生兒缺陷綜合癥（Birth Defect Registry）、癌癥登記（Cancer Registry）、帕金斯疾病登記（Parkingson’s Disease Registry）等。

值得注意的是，隨著電子健康檔案在公共衛生監測中的作用，大部分慢性病和傷害監測系統會直接從電子健康檔案獲取數據[10]，

準確、完整、及時的疾病上報對傳染病監測和應對極為重要，但是慢性病監測也需要及時的信息以了解慢性病發生發展以及相關的危險因素。但是僅僅了解全人口患病、傷害、致殘和死亡這些情況還是遠遠不夠，公共衛生控制預防還需要掌握導致這些結果的原因。所以一系列行為、環境等監測系統應運而生。比如主要搜集成年人中與疾病發生、發展或死亡有關的行為危險因素資料的危險行為因素監測（Behavioral Risk Factor Surveillance System），青少年危險行為因素監測（Youth Risk Behavioral Survey），調查的內容包括吸煙、飲酒、缺乏體育鍛煉、不良飲食、交通安全，自殺暴力傷害等等,為衛生管理部門制定、評價預防政策及干預措施提供有力的參考依據[4]。

2.4 環境公共衛生跟蹤網絡（EPHT）

EPHT是衛生部門和環境保護機構合作、融合多專業學科建立的綜合信息平臺，該平臺收集、整合、分析、解釋和傳播多個監測系統的數據，包括環境危害因素（如空氣、水、土壤污染）、人群環境危險因素暴露（如農藥使用、有毒化學物的排放）、疾病監測（如哮喘，癌癥，兒童鉛中毒、一氧化碳中毒）、人口健康社會經濟決定因素（人口特征、經濟狀況、危險生活方式）等方面，是美國鮮有的跨部門協作和信息共享的環境衛生監測范例[11]。

信息技術的發展對開展公共衛生監測有極大的促進。近幾十年來，衛生信息化（IT）促進了現代監測系統和公共衛生數據源。監測數據源除了常規的死亡（Death Certificate）、出院首頁病歷（Hospital Discharge Data）、急癥記錄（Emergency Department Visit）、免疫接種登記系統（Immunization Registry）等，也包括大量的非衛生數據源，如車禍數據、犯罪記錄、保險公司索賠記錄，還有海量可用于輿情監測的非傳統的新聞與社交媒體數據[4]。

2.5 數據的匯集與整合

挖掘、整理與公共衛生有關的衛生和非衛生部門已收集的涉及生命從出生到死亡各階段的常規數據源也是信息化建設中的重要工作。首先，調查摸清現有的數據源，包括了解數據源的負責部門人員，數據收集的目的、內容、格式、標準、頻率，以及使用權限和法律規定。下一步，在探索如何通過數據連接技術充分利用現有信息資源，提高數據的利用價值，從而為公共衛生監測和研究提供全面完整的數據源。數據的連接需要數據分析專業人員和專門的軟件以及反復的嘗試才能保證數據連接的質量，監測專業人員和研究人員經過適當的培訓才能正確使用連接數據[12]。

2.6 公共衛生數據可視化（Visualizing Public Health Data）

公共衛生利用衛生信息化和技術收集了大量數據，而使用這些數據以支持公共衛生實踐則是最終目的。傳統的數據分析解釋和報告方法可能跟不上處理實時或近似實時大數據的節奏，需要創新的數據分析和可視化方法。還需要利用現代通訊科技的創新技術將監測結果和發現及時推送給不同的受眾，包括地理信息系統（GIS），還有多家開發的信息報告應用軟件如 Tableau、IBM Watson Studio、MS Power BI、Logi、SAS等，已逐漸應用在公共衛生突發事件應急、傳染病爆發流行、慢性病、傷害、衛生資源等方面。

3 機遇和挑戰

公共衛生信息化為公共衛生發展帶來機遇的同時，也帶來很多挑戰。這些挑戰包括機構、政策、管理、資金、技術、人力資源等方面。由于多年來項目特別是支持基金的條塊化，約束了公共衛生信息化建設整體發展[14]，其發展嚴重不足的結果已經對現在公共衛生基本服務造成了嚴重影響，并且不能滿足公眾對公共衛生服務日益增長的需求。

3.1 機構問題

信息化基礎設施和人才建設需要大投入。機構人員和基礎設施的投資是必須的，從而加強公共衛生機構和醫療機構的基礎和人力資源建設。各地資金不足會制約信息化的發展和實施。

3.2 技術方面

由于各個醫療單位使用不同的信息系統（HIS），所以，為HIE導出的電子健康檔案文件內容和數據機構、代碼等都要嚴格遵循統一的行業或國家標準：

①互通性（Interoperability）：如果電子數據沒有依照標準格式上傳，公共衛生信息系統不能接受數據并分析利用；

②數據標準（Message Guide）：數據上報要符合規定的數據條目報告格式和報告結構；

③數據傳輸標準（messaging standard）也極為重要，通常用于Health Level 7 標準[8]。

公共衛生信息化的實施取決于公共衛生部門自身的準備、接受和處理信息的能力，以及公共衛生自己是否有資源和能力來幫助醫療部門實施這些電子上報。由于技術和標準不斷變化，地方衛生部門及公共衛生專業人員必須和醫療信息系統運營商緊密合作。雙方清楚了解收集的臨床數據目的和公共衛生對這些數據的具體應用如何促進大眾健康至關重要[8]。

3.3 人才培養和建設

公共衛生信息學是一門新興學科，大多數公共衛生從業人員缺乏這方面的必要技能[14]。另外，隨著公共衛生服務內容的擴展增加和服務質量要求的提高，公共衛生專業人員忙于應付日常常規工作，也沒有精力和時間從戰略上考慮公共衛生信息化的建設、發展以及自身能力的提高。公共衛生人員綜合監測能力既包括完整、準確、及時獲取和處理大量實時的電子數據，還包括處理、分析、解釋和報告這些信息的能力。

公共衛生在信息化方面需要全面的，從非常基本的到復雜的信息化技能的培訓。目前的培訓重點放在公共衛生監測人員和作為數據和用戶之間橋梁的公共衛生信息化專業人員培訓。早在本世紀初，一個包括美國公共衛生信息化專家和教育專家的工作組制定并完善了公共衛生專業人員應具有的信息化能力，三類信息化方面的能力定義為：①信息本身的使用與公共衛生實踐有關的能力；②公共衛生專業人員利用信息技術增加個人的有效性；③信息技術管理以提高公共衛生部門的效率[15]。美國CDC與美國公共衛生學院聯合會以及美國華盛頓大學合作，在2009制定了公共衛生信息化專業人員的能力報告。該報告設定了普通和高級兩級公共衛生信息化專業人員類別，并提出了九類十三項技能，如：①知識管理；②充分利用標準；③滿足用戶對知識、信息、信息系統的需求；④開展信息化項目；⑤交流溝通；⑥信息系統評價；⑦公共衛生信息化研究；⑧信息系統互通性；⑨公共衛生系統以外的隱私和數據安全；⑩數據和信息系統的整合；?人力資源開發[16]。

公共衛生信息化越趨向復雜和專業，公共衛生部門專業人員的培訓需求主要是和他（她）們日常工作中以支持項目功能和具體提供服務時所需的使用數據和信息的技能有關。常見的培訓需求是使用和解釋定量和定性數據、使用信息系統設計和制作報告。在實際工作中，由于不了解這些培訓需求，常把重點放在 I&T軟硬有關的培訓上。另外，使用統計軟件或其他分析軟件、項目管理和使用GIS系統也被列為優先的培訓內容，應用臨床信息系統比如從電子健康檔案中選取/提取公共衛生有關的數據也是培訓的重點[8]。3.4 開發領導/決策者

要讓決策者和立法者充分認識公共衛生信息化的重要性和價值，是公共衛生信息化基礎建設和人員培訓的資金和公共衛生信息成功的重要保證。預測將來疾病趨勢和新的公共衛生信息化的需求、新發傳染病和急劇增加的慢性病往往需要公共衛生部門迅速采取行動。公共衛生部門及其專業人員必須努力做好風險預測和溝通，防患于以為然，從而對公共衛生信息系統使用不斷的調整[8]。

最后強調，公共衛生部門和醫療機構以及其他合作者的關系至關重要。加強疾控系統、專病防治機構及醫學院校等機構的交流與協作也是實施公共衛生信息化成功之所在。公共衛生部門應該和醫療部門建立緊密的關系，建立信任和促進其對公共衛生的理解。公共衛生和醫療保健都有共同的目標，那就是促進本社區的健康。合作關系也將通過加強溝通和信息共享而加強[8]。

綜上所述，現代計算機和通訊技術的快速發展和信息化進程，極大地促進了公共衛生的發展。公共衛生要有時代感和緊迫感。利用公共衛生信息化建立健全公共衛生監測和信息系統，可為公共衛生決策和實踐提供準確完整及時的信息，幫助政府領導包括公共衛生決策者了解公共衛生信息化的價值和重要性，使他們了解公共衛生領域所面臨的挑戰和機遇，包括現行的政策、活動、工具。同時，利用公共衛生信息系統和新的傳播技術為健康促進和健康教育提供疾病傷害預防、健康保健和健康促進的知識，從而提供自我保健能力。加強公共衛生從業人員的公共衛生信息化技能培訓以及公共衛生信息化專業人才在教育體系的培養，需要全面掌握獲取和利用現代知識信息的手段，與醫療衛生保健部門和其他部門緊密合作，制定當地公共衛生信息化發展策略，以適應現代信息時代的發展和滿足日益增長的衛生服務需求。