深圳市智能化信息技術在新冠肺炎疫情防控中的應用

趙敏捷，鄭 靜，王 爽，王 坤，胡志民，王 曦，樊江波，杜海平，黃瑞梅，邱五七，靳淑雁

(1.中國醫學科學院醫學信息研究所，北京 100020；2.深圳市衛生健康發展研究與數據管理中心，廣東 深圳 518028；3.北京協和醫學院，北京 100730；4.南方醫科大學附屬深圳婦幼保健院，廣東 深圳 518028)

深圳市經過40年的發展，從一個邊陲小城發展成為常駐人口超過1700萬的超大城市[1]，很大程度得益于深圳市對信息技術發展的高度重視，因此，深圳市被稱為科技之城、創新之都，是國內最具有創新能力的互聯網城市。深圳市在信息傳輸、軟件和信息技術服務業的投資額由2017年的91.83億元增長至2020年的164.18億元，投資增長率占基礎設施投資總額的比例由2017年的7.89%增長至2020年8.08%[1]，旨在加快建設健康中國“深圳樣版”。新冠肺炎疫情期間，深圳市依托“互聯網+”、大數據、5G、人工智能、物聯網、智能機器人等科技手段，助力疫情防控工作，居民足不出戶即可享受醫療衛生服務，解決日常生活服務問題等，讓中國乃至全球看到“深圳速度”。此外，坐落于深圳市的互聯網企業、信息技術企業展現出高度責任感，大疆、華大基因等企業均紛紛響應疫情防控需求，增加疫情防控科技發展資金，依托大數據、物聯網等信息技術，研發出各類實用、便捷的技術，助力新冠肺炎疫情防控。

基于此，本研究以深圳市為典型地區，采用文獻研究法在CNKI、萬方等數據庫及政府官方網站了解深圳市新冠肺炎疫情防控相關的政策文件及防控經驗。開展線上個人深入訪談，對深圳市衛健委、深圳市疾控中心、深圳南山區和寶安區衛健局和社康中心、深圳市南山區醫院等實際真正參與一線疫情防控工作部門的主要負責人進行訪談，內容涉及深圳市新冠肺炎疫情防控中研發和應用的各類信息技術及其發揮的作用，旨在為未來信息技術的深入發展提供借鑒。

1 深圳市信息技術在疫情防控中的應用現狀

1.1 精準管控

1.1.1 信息技術助力疫情監測預警與研判分析

為做好新冠肺炎疫情監測，深圳市疾控中心建設了新冠肺炎癥狀監測預警系統，通過收集全市醫療機構門診和住院的診療數據、檢驗檢查及影像學檢查結果、新冠疫苗接種數據、核酸檢測數據、藥店購藥數據、學生健康監測數據等，構建新冠肺炎健康行為數據庫，將數據標準化和結構化處理后，基于異常健康行為觸發預警規則、協和專家疾病知識庫、模型庫及機器學習算法等技術，監測管理重點人群健康狀況、開展群體時空聚集分析、及早識別新冠早篩個體風險，旨在形成多渠道多點觸發主動監測預警機制，實現“四早”防控要求，將疫情控制在萌芽狀態，從而大幅降低疫情防控成本。

為提升流調效率，深圳市疾控中心牽頭與騰訊公司聯合研發深圳市現場流行病學調查處置系統，該系統配備語音識別技術和自然處理技術，共集成9種語言，有效解決了外籍旅客語言不同難以流調的困難，該技術能將流調對話內容自動生成文本信息并識別關鍵信息，智能化填寫至流調表單內，系統基于標準化模板，自動生成個案核心信息表、重點場所一覽表、密接/次密一覽表等，無需個人填寫，極大地提高了一線流調員信息流轉速度，為后續流行病學調查現場處置提供了信息化、智能化支撐。

1.1.2 依托信息系統，提升疫情應急指揮效率

2021年深圳市新冠肺炎疫情指揮部按照國家、省、市疫情防控工作部署建立深圳市新冠肺炎疫情防控指揮系統[2]，重點圍繞深圳口岸城市、移民城市、超大城市疫情防控實際需求，組織建立了4個功能模塊：①可對普通入境人員、跨境貨車司機實行全流程、可視化閉環管理。當香港跨境貨車司機入境核酸初篩疑似陽性時，深圳市防疫指揮部可立即通過系統掌握該車輛司機所在位置，協調有關地市部門開展流調工作等。②可對重點人員進行疫情防控排查。收集中高風險地區來深人員、本地高風險人群流動軌跡、核酸檢測結果等數據，將待核查人員信息匯總后下發給社區“三人小組”，對其名單逐一上門核查，確保不漏查一人。③設立進口凍品集中監管倉，對深圳全市進口凍品實現預約入庫、全面消殺、核酸檢測、儲存轉運的全鏈條信息化管控。④完善哨點響應管控流程。依據多點監測、智能防控的原則，在深圳全市各大藥店、農貿市場等人流密集場所進行智能體溫監測，組建發現、分析、排查構成的哨點閉環工作機制。總體而言，該系統整合了多類疫情防控信息數據，在疫情展示、風險預警、輔助決策等方面提供信息支撐服務，強化了深圳市疫情風險預警、分析研判和組織處置能力。

此外，深圳市統籌建設了以疫情防控為重點的業務應用系統，即“突發公衛指揮系統”，共構建1個全市疫情防控數據底座，1個“市、區、街道、社區”四級統一工作平臺和“監測預警、防控處置、指揮調度、輔助分析”4個涉疫業務子系統，為深圳市領導疫情防控提供信息支撐服務。

1.1.3 智能機器人，提升疫情防控效果

深圳市多家公司基于疫情防控需求研發了不同功能和類型的機器人，包括消毒機器人、測溫機器人、運輸及配送機器人。廣泛應用在酒店、機場、醫院等人員密集場所，其中，消毒機器人相比傳統人工消殺，實現24小時不間斷、全覆蓋式、立體式消毒，消毒效率及效果顯著提升。智能測溫機器人利用紅外測溫傳感器技術實現了無接觸、遠距離、大規模人群測溫，有效避免人員聚集。無人配送車依托定位導航及自動駕駛技術實現了疫情期間三餐無接觸配送。總之，智能機器人極大降低了人員交叉感染風險，也節約了人力資源。各類機器人基于各自優勢應用于不同場景，共同助力疫情防控，詳見表1。

1.2 人群篩查

1.2.1 依托信息技術實現核酸采樣閉環管理

為提升核酸檢測能力，深圳市衛生健康發展研究和數據管理中心建立了深圳市新冠核酸采樣檢測信息管理系統。該系統共設立以下模塊：①新冠肺炎疫情核酸數據中心模塊，采集的是深圳市疾控中心、各級各類醫療機構、第三方檢測機構、臨時采樣點等所有核酸檢測機構涉及的采樣信息；②核酸采樣與檢測人員/機構模塊，將深圳全市范圍內核酸采樣和檢測人員及其所屬機構全部納入系統，實現科學動態管理；③統計分析模塊，通過統計圖、表等方式展現全市核酸采樣點、各區采樣工作量、采樣人群、樣本報告發布、采樣趨勢等數據；④手機移動端和檢測大屏，可方便疫情監管人員動態掌握核酸采樣情況；⑤權限管理開發模塊。在此基礎上，該系統通過接口設置，對接深圳市新冠核酸采樣登記服務管理系統、廣東省新冠肺炎疫情監測信息系統、深圳市疫情防控指揮部相關系統，實現了各系統間數據共享，支撐廣東省及深圳市疫情防控指揮部掌握核酸檢測情況。為保障核酸采樣信息的安全性，按照各級各類醫療衛生機構、檢測機構、衛生行政人員實際需求，個性化定制用戶訪問級別和訪問權限。該系統已于2022年1月建成，并在深圳市“5.21”和“6.14”等多次本土肺炎疫情防控期間投入使用。

深圳市新冠核酸采樣檢測信息管理系統在居民端的落地應用主要是對接了“粵核酸”“深i您”小程序。以“粵核酸”小程序為例，先將市民身份信息與核酸檢測試管條碼關聯，選擇常規采樣模式或大規模篩查模式，前者適用于采樣機構移動采樣檢測，每位受檢人對應一支采樣管及編號。后者適用于大規模核酸篩查“五合一”和“十合一”混采混檢模式。該小程序還可在網絡異常等特殊情況下應急使用，在網絡連接正常時再把離線數據一鍵上傳至深圳市新冠病毒檢測系統，實現了居民端從采樣、檢測、結果報送的全流程信息化管理，提高了核酸檢測及管理效率。

此外，居民還可下載“健康深圳APP”“i深圳”應用軟件或登錄“健康深圳云平臺”小程序以及“深圳衛健委”“深圳健康研究和數據管理”公眾號等多條途徑保障居民核酸檢測需求。

1.2.2 借助新冠病毒檢測技術，提高篩查效果

當前檢測病毒是否入侵人體主要有抗原、抗體和核酸檢測3種方法。深圳市多家公司已研發出相應檢測試劑盒并投入使用。

表1 深圳市研發應用于疫情防控的智能機器人類型及特點

1.2.2.1 核酸檢測

2020年1月底，國家藥監局批準7款新冠病毒檢測產品上市，包括深圳華大基因公司和華大智造公司研發的新冠病毒核酸檢測試劑盒和DNBSEQ-T7測序系統。華大智造公司推出超高通量全自動核酸提取純化儀、高通量自動化液體處理系統、全自動分杯處理系統，從而建立了完整的核酸檢測技術鏈條，將最限制時間的“核酸提取”環節，由過去人工提取變為自動化提取。2020年2月，華大基因和武漢市政府等單位聯合建立國內第一所火眼實驗室，作為臨建的高通量核酸檢測實驗室，分為試劑配制艙、掃碼取樣艙、核酸提取艙、核酸擴增艙。其中，取樣艙和提取艙配備華大自主研發的全自動化分杯系統，每40分鐘處理192例樣本；配備了高通量自動化核酸提取儀，每日最高可處理1萬例樣本。“火眼”實驗室每日可檢測6萬份，10混1每日最高檢測60萬人。同年6月北京建立了16個氣模版“火眼”實驗室，日檢測通量已達到10萬人份。2022年2月，香港馬鞍山體育館建立了臨時氣膜實驗室，保證了香港核酸檢測需求。不僅如此，華大智造公司的設備也伴隨“火眼”實驗室支援了瑞典、阿聯酋、加拿大等國家，為全球戰“疫”提供堅實的工具保障。

1.2.2.2 抗原檢測

2022年3月，國務院應對新型冠狀病毒肺炎疫情聯防聯控機制綜合組，推出“抗原篩查、核酸診斷”檢測模式，提高病毒“早發現”能力。深圳華大因源醫藥科技有限公司作為國內首批獲批抗原檢測試劑盒的公司之一推出新型冠狀病毒抗原檢測試劑盒采用免疫層析夾心法，結合熒光微球作為示蹤標記物，檢測疑似新冠病毒感染人群的口咽、鼻咽拭子樣本中新冠病毒N抗原，檢測結果通過手持式熒光免疫分析儀判斷，比膠體金法靈敏度高，檢測性能更好。此外，深圳亞輝龍公司研發的家用自測版膠體金新冠病毒抗原檢測試劑盒無需插電、無需專業技術人員進行維護，操作簡單、使用便捷。該試劑盒已在歐盟27個成員國及其他認可歐盟CE認證的國家上市。該試劑盒也分多批次運往香港，支援香港疫情。深圳市新產業生物醫學工程股份有限公司也研發新型冠狀病毒核酸檢測試劑盒，并取得歐盟CE認證，在歐洲多國上市銷售。

1.2.2.3 抗體檢測

抗體檢測最大優勢在于方便快捷，能有效突破現有檢測技術對人員、場所的限制，縮短檢測用時。深圳市新產業生物公司是全球首家成功研發出全自動化學發光新型冠狀病毒IgG抗體和IgM抗體檢測試劑盒的中國生物公司。該試劑盒最快可25分鐘獲得第一份檢測結果，每小時可做300個測試，可全天候24小時全自動連續檢測。2020年2月該公司已將10萬人份試劑盒分發到北京協和醫院、解放軍總醫院等多家疫情防控一線醫院合作試用。同期，深圳大學和深圳市第三人民醫院、深圳市天深醫療器械有限公司共同研發的全球首家單人份新型冠狀病毒IgM和IgG抗體化學發光檢測試劑盒可在22分鐘出結果。

1.3 疾病診療與疫苗接種

1.3.1 智能信息平臺，保障疫情期間居民就醫需求

十三五期間，深圳市政府投資建設深圳市人口健康信息化項目，也稱“12361”工程，即重點建設“一個區域全民健康信息平臺、兩大保障體系、三大健康核心庫、六大業務應用系統、一項健康惠民云服務”，實現深圳全域“廣覆蓋、立體協同、智慧應用”。

深圳市區域全民健康信息平臺整合了全市各級各類醫療衛生機構，實現了市區一體化、醫療與公共衛生一體化、基本醫療與公共衛生一體化。該平臺整合構建了居民健康檔案、電子病歷、全員人口信息三大核心數據庫，搭建了深圳市全民健康醫療大數據中心。考慮到機構和使用對象的實際需求設立綜合管理類、業務協同類、醫療類、公共衛生類、基層醫療衛生類、與市衛生健康委管理職能相關的6大應用系統。在居民端，基于全市統一門戶建立了“深圳健康網”和“健康深圳”APP，居民手機下載安裝“健康深圳”APP，實名申領與綁定電子健康卡后可在線完成預約掛號、就診、簽約家庭醫生、查詢公共衛生服務包、購藥、支付、檢驗檢查結果查詢、滿意度評價、雙向轉診等線上線下一體化服務。同時，該APP整合了醫療保險、醫藥保障、金融商保等多領域接口，實現了一人一碼、一次認證、一鍵診療、一卡通行[7]。疫情暴發期間，居民可在線咨詢預約所需的醫療衛生服務。此外，依據疫情防控需求，該APP增設了核酸檢測、疫苗接種模塊，居民可在線查詢預約最近的檢測點和疫苗接種點，有效降低了居民感染風險。

1.3.2 智能信息系統，實現新冠疫苗全鏈條高效管理

2021年8月，深圳市建立新冠病毒疫苗接種專題指揮系統，該系統共包括基礎臺賬、購進分發、疫苗運輸、疫苗倉儲、疫苗接種點、預防接種對象宣傳與發動、疫苗接種、預警與指揮管理、數據推送、統計分析、接種點績效管理、重點指標-接種任務模塊、重點指標人群覆蓋模塊、核酸檢測、移動端應用模塊、后臺管理16個功能模塊，建立了人員、地圖、房屋樓棟、企業、行業、疫苗數據管理底板，實現了疫苗從購進、倉儲、分發、預約、接種的全閉環信息化管理，不僅為疫苗接種計劃精準管理、疫苗接種點資源精準調配、疫苗倉儲和流通全程監控、疫苗接種現場實時監控等提供信息化支撐和科技賦能，同時為疫苗接種全社會動員、多部門多層級聯合協作、激勵約束機制完善及實時指揮管理提供大數據決策依據。目前該系統已基本建成并投入使用。

1.4 社會治理與復工復產

1.4.1 依托新媒體技術，開展宣教疏導輿情

深圳市衛健委推出“深圳衛健委”微信公眾號，自新冠肺炎疫情暴發以來，該公眾號每天定時通報全市疫情最新概況，成為深圳人民了解疫情進展的第一平臺。2020年1月30日，在不泄露患者隱私的前提下，該公眾號公布確診病例行動軌跡，成為中國內地公共衛生史上的重大突破。隨后，廣州、北京、上海各地接連效仿跟進，形成全國效應。該微信公眾號還重點推出新冠疫苗接種服務，提供疫苗分人群預約、接種地圖、疫苗指南等服務，居民可按實際需求選擇接種點。

深圳市12345政務服務熱線根據新冠肺炎疫情防控需要，緊急設置了“疫情防控專席”，24小時為市民服務。“疫情防控專席”可以受理情況包括但不限于疫情發展情況、疫情防疫防控措施、防控政府行為、穩定市場行為、疫情防控專席輿情管控等問題。

1.4.2 政務平臺與應用軟件雙合力，讓市民足不出戶辦實事

深圳政府在線網由深圳市人民政府主辦，各區、市政府協辦，提供涵蓋護照、駕照、社保、租房購房置業、就業創業、教育等在內的個人服務以及企業注冊、辦稅、企業日常管理、福利補貼、社會團體、慈善組織等企業或是群體服務等。新冠肺炎疫情期間，開設“抗擊新冠肺炎深圳在行動”專區，設立了發熱門診查詢和疫情動態發布入口，滿足廣大市民對抗擊疫情的權威信息需求。此外，居民可通過手機安裝“i深圳”APP，作為深圳政府在線網的移動端，可提供相同的線上辦事服務。

2 深圳市信息技術助力疫情防控經驗總結

新冠肺炎疫情暴發以來，深圳市積極探索智慧抗疫新模式，利用智能機器人、互聯網、5G、人工智能等新一代信息技術，建立了抗擊新冠肺炎疫情全鏈條智能化防疫技術手段，展現了深圳的“數字政府”和“智慧城市”的建設成效，也向全國乃至全球展現了科技抗疫的優勢。在此次應對新冠肺炎疫情防控進程中，深圳市主要是通過建立囊括所有哨點在內的監測預警平臺、現場流行病學調查處置系統、集合各類數據和功能的疫情防控指揮系統，研發應用各類智能機器人實現了疫情的精準防控；同時，搭建核酸檢測及疫苗接種信息平臺，充分利用深圳市醫藥企業研發的病毒檢測技術開展全方面的人群篩查與接種工作，利用健康信息平臺集合的線上服務功能保障疫情期間居民基本的醫療衛生服務需求，此外，依托新媒體開展輿情管理和健康教育，利用政府服務平臺，保障企業和個體各項服務線上辦理。

3 啟示與思考

未來我國應該繼續重視智能技術的發展，充分發揮信息技術的科技力量，從以下幾方面提升我國傳染病防控、疾病診斷與治療、社區治理、政務服務等方面的能力。

3.1 建立監測預警平臺

建立傳染病智慧化預警多點觸發機制和多渠道監測預警平臺，降低傳染病感染風險。及時有效的監測預警能夠為保證人民生命財產安全，科學應對重大風險[8]。今后，可通過設置科學的監測預警策略，保證監測的靈敏度和及時性。打破部門間、機構間的信息壁壘，保證監測數據來源通暢且有效共享。要建立囊括醫療衛生機構、學校、機場等公共場所以及衛生、交通、氣象、農業等部門在內的監測預警平臺，從而提供預警關口，降低暴發風險[9]。

3.2 提升疾病診治效率

利用大數據、人工智能技術加快疫苗新藥研發、病毒檢測診斷、防控救治等速度，提高抗疫效率。人工智能算法能夠快速從萬億份基因序列中識別并設計出能量更低、穩定性更強的基因序列。利用藥物重定位知識圖譜縮短新冠藥物研發周期。深圳市研發了高通量核酸檢測技術鏈條，極大地提高了核酸檢測效率。未來，隨著人工智能技術的發展，充分發揮其在藥物和疫苗的研發進程中的特征匹配、分子對接功能，將有更多針對傳染病、罕見病等新適應癥的藥物研發而出。此外，利用人工智能技術發展核酸采樣機器人，滿足常態化核酸檢測需求。將深圳市華大智造公司研發的由移動式超高通量全自動核酸提取純化儀、高通量自動化液體處理系統、全自動分杯處理系統建立的核酸檢測技術鏈條推廣應用至各大超大城市，充分保證核酸檢測需求。

3.3 依托智能技術大力發展各類線上服務，提升企業和個體生活辦公便捷度

疫情暴發后，各類線上服務基于現實需求涌現而出。未來可繼續發展上述服務，重視智能機器人的研發與落地，加大對智能插管、智能吸痰等治療機器人的研發，完善配藥機器人、飲食護理機器人、消毒及測溫機器人、無人配送車的定位精準度，提高實際應用效果。依托現有研發的各類手機應用軟件及平臺，開展線上辦公、線上會議、在線教育、無接觸配送等服務，但要重視信息安全問題，加大個人信息安全的相關標準和規范的出臺。

3.4 科學高效的規劃建設各類信息技術平臺或系統，減少不必要的重復投資建設

各類智能信息技術在新冠疫情防控中的快速研發和應用極大地提高了疫情防控效果。但各類信息系統和平臺的建立、智能機器人的引進、病毒檢測技術的配備等均需投入大量資金，投資建設成本相對較高。因此，需要項目建設方科學衡量各類信息平臺建設的成本效益，考慮現實工作實際需求，綜合考量做出最終決定。同時，避免同類型、同功能的信息系統的建立，對于新功能模塊的提出，可嘗試在現有系統上不斷迭代提升，實現功能優化。此外，不同系統平臺間可以考慮端口對接，實現系統間信息的互聯互通。