基于定位技術的傳染病感染人員院內外行動軌跡監測管理探討

曹瑞 馬靜 羅自然 邱嘉敏

2003年SARS襲擊中國之后，國家衛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公共衛生事件網絡直報平臺，對各類傳染性疾病展開監測。此類傳染病病例上報主要注重醫院內部傳染病確診患者數據的上報，仍停留在“手工作業電子計算機化”的水平，因上報層級過多、對傳染病危害判斷無相同統一標準、非衛生防疫人員敏感度不高等原因，故對未知的傳染病反應相對遲緩、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，目前國內疫情稍稍緩和受控，如何防止疫情在國內復燃，鞏固好來之不易的防疫成果，是我們當務之急應該思考的。

新型冠狀病毒肺炎（COVID-19）具有例如潛伏期長、傳染性強、老年人及有基礎疾病人群易感、易聚集感染等特征，迫切需要結合新型信息技術，設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。

通過大量調研并組織業內專家論證，本文試圖探討借助物聯網、傳感器、GPS、大數據等技術，構建一套以人臉成像識別、人員定位、手腕體溫監測、活動軌跡管理、機器人消毒等為主要內容的智能化傳染病綜合防控平臺的實施路徑，以實現對發熱疑似患者、確診患者進行院內外連續跟蹤、動態體溫監管、活動軌跡追蹤，醫療機構及疾控部門能夠利用監測數據進行及時有效、松緊適度的管控。

一、系統架構

根據患者就診流程，將患者活動區域分為院內和院外兩部分，院內部分使用藍牙技術，通過公眾號、小程序、App等終端應用進行導航定位、軌跡追蹤，院外部分使用GPS定位技術，調用第三方地圖軟件如百度地圖、高德地圖，于導航過程中進行定位，活動軌跡后臺留存，系統采用流行的B/S結構模式，系統架構圖如下。

系統架構運行環境基于云平臺和Docker容器，目前部署在阿里云。主要功能在業務層、服務層和數據層實現，業務層的功能包括系統架構支持面向普通用戶的地圖查詢與查看、定位、路線規劃、實時導航、共享位置、POI搜索、3D多樓層展示等業務以及面向企業客戶的地圖制作、大樓管理、數據統計、定位導航算法、反饋管理、信標管理等業務的業務層，并支持與用戶中心的連接。服務層主要功能包括支持地圖服務、定位服務、數據服務、路線規劃服務、系統日志、導航服務等。數據層主要功能包括支持事務處理、緩存C ache、讀寫分離等。其它各層主要實現前端展示和后臺數據庫讀寫等功能。

二、監測路徑

依據以上系統功能設計，對進入院內就診患者先進行預檢分診，區分發熱人員及涉疫地區來源人員和普通就診患者，制定不同的就診通道和候診區域，在院內導航系統內規劃不同就診人群的各自行進路線，在發熱人員及涉疫地區來源人員用手機通過App或公眾號或小程序進入導航功能頁面后，系統將自動定位院內防疫導航路徑，發熱人員及涉疫地區來源人員嚴格按系統預先設定路徑行進分區就診，如偏離路線，系統將有語音提示，發熱人員及涉疫地區來源人員的活動軌跡系統后臺自動繪制并記錄。對普通就診患者，系統設定普通就診導航路徑，與院內防疫導航路徑隔開距離，避免人員重疊交叉感染，同樣，普通就診患者偏離路線，系統也將語音提示糾正偏離路徑。

院外導航定位主要依托用戶手機GPS及藍牙數據3。導航功能開啟之前，打開導航App，先獲取用戶的當前位置點，判斷用戶所在區域。在使用導航功能時，判斷位置點所在區域，來確認是否調用第三方地圖，是否啟用院內地圖。導航過程中，根據室內外場景的變換來切換地圖。整個導航過程中全程提供語音播報、導航路線提示，支持路徑動態規劃。院外導航的功能設計主要是為獲取未確診發熱病人回家隔離或休養的活動軌跡，利用測溫手環監測未確診人員體溫變化，當體溫異常時，將對發熱人員所處位置、時間點及活動軌跡進行匹配，及時聯系發熱人員進行確診治療，以發熱人員手機號碼為主索引，以時間為軸，形成大數據分析，方便防疫人員快速對該發熱患者的回溯管理。

導航系統根據定位實時傳輸用戶數據（GPS定位數據、藍牙廣播數據、手機慣導傳感器數據、定位時間信息）至服務器，服務器對最新一次上傳的用戶數據進行解析計算，并將解析計算后形成的位置數據，發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，在系統中集成定位技術能夠突破此難點。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，根據現有基礎條件，結合信息化手段，努力形成從預檢分診、疑似確診、上報國家、隔離治療、查重查漏、消毒防控、物資保障、跟蹤隨訪的閉環管理。實現上述全部功能需要整體設計、分步實施，把最簡單、最急需的部分建立起來，形成基本框架，再把相關功能研發集成進來，依據疫情實際防控要求，對個別功能進行微調、優化，搭建全立體、多方位、無死角的傳染病防控體系，為經濟社會活動的平穩恢復盡一份力量。