武漢市智能流調系統的設計與實現

萬源，羅俊，章詩韻

武漢市智能流調系統的設計與實現

萬源，羅俊，章詩韻

武漢市疾病預防控制中心信息科，湖北武漢 430022

傳統流行病學調查從問卷填寫到數據錄入，再到數據分析和報告撰寫，都依賴流調人員手工作業，存在數據填寫不規范、數據處理工作量大、分析報告不及時、數據共享不暢通等問題。開發設計的智能流調系統采用PAD端和PC端相結合的方式，覆蓋事件報告、現場流調、數據分析、報告生成全流程，為流調工作提供強有力的技術支撐，對流調工作的機制流程實現再造。智能流調系統的應用使得流調人員的整體協作更高效、系統數據匯集更快捷，縮短從流調介入到報告輸出的時間，為傳染病防控提能增效。

智能；現場流調；數據分析；流調報告

傳統的流調工作采取的是流調人員現場詢問并手工填寫調查問卷，再由人工進行匯總分析，根據分析結果撰寫流調報告[1-2]，這種方式存在填寫不規范、數據處理工作量大、分析報告不及時、數據共享不暢通等問題[1]。在信息化時代，亟需借助信息技術升級改造流調工作的方式方法[2]。為此，武漢市疾病預防控制中心基于大量現場流調工作總結提煉，結合信息化手段研發智能流調系統，用于輔助提高流調工作的效率和質量[3-4]。

1 系統總體設計

1.1 總體目標

通過信息化手段實現流行病學調查智能化，整合多部門相關數據[5]，實現跨部門業務協同、信息共享；通過數據協查機制，實現流調基礎信息的自動填充和及時提示，提供多維數據實時分析；根據業務場景快速生成各類報告，包括個案調查報告、聚集性疫情報告、流調分析報告等。開發設計的智能流調系統覆蓋事件報告、現場流調、數據分析、報告生成等全業務、全過程，實現流調工作的智能、精準和高效。

1.2 業務流程

流調工作是公共衛生應急事件中的一個重要環節，也是一個相對獨立的場景，根據平臺的總體目標，結合流調工作的業務需求，梳理整個平臺的業務流程，見圖1。

1.3 總體架構

智能流調系統的建設遵循國家和區域相關安全管理和標準規范體系，平臺包括基礎層、數據層、應用支撐服務層、應用層、接入層，見圖2。

基礎層：包括支持系統運行的應用服務器、數據庫服務器和操作系統及地理信息系統（geographic information system，GIS）平臺、報表和短信支撐組件。

數據層：滿足業務管理需要構建數據庫，為便于數據的有效接入和集成展現，提供GIS服務、短信平臺服務、移動智能終端等集成服務。

應用支撐服務層：提供統一的通用服務組件，包括統一用戶、統一認證、報表服務、統一基礎數據服務和短信服務。

應用層：提供流調任務管理、現場流調實施、流行病學分析、時空軌跡分析、聚集性疫情分析、流調報告管理等相關功能。

接入層：提供衛生行政部門、疾控機構、醫療救援中心、社區衛生服務中心等多用戶接入及基于Web方式和移動智能PAD終端的多種接入方式，便于及時、高效地進行現場流調和處置防控工作。

圖1 智能流調系統業務流程圖

圖2 總體架構圖

1.4 網絡架構

智能流調系統分為前端和后端。前端運行于互聯網，通過PAD和PC為流調人員提供服務；后端（包括業務系統服務端和核心數據）部署在衛生專網。因后端業務系統還需與其他部門的業務系統進行數據交換，故而在業務系統與一體化平臺之間通過前置機進行數據交換，保證系統與系統之間數據隔離。

為保證信息安全，流調系統服務器端設置防火墻和網閘的訪問規則，隔斷互聯網與內網的聯系，禁止從互聯網直接獲取內網的服務和數據[6-7]；設置隔離區，保證內網與外網的數據交互均通過前置機進行代理轉發[8]。從整個業務數據治理的角度，流調系統運行在多云虛擬專用網絡（virtual private network，VPC）之上，并進行區域劃分[9]。

1.5 數據邏輯

智能流調系統的數據與各單位、各部門之間業務聯系密切，不僅包括疾控機構內部業務系統之間的數據共享，還包括與衛生行政部門、上下級疾控機構的數據交換和信息共享[10-11]。

一是自動抽取中國疾病預防控制中心統建系統的相關信息進行傳染病常規監測，同時與區域自建監測系統進行信息同步，與電子健康檔案系統進行病例相關信息的共享和同步；二是在疾控機構內部，與衛生應急作業平臺無縫對接，實現實時數據共享；三是與同級衛生行政部門和上級疾控機構的指揮網絡互連互通，打通從省、市、區/縣、街道/鄉鎮的四級衛生應急網絡體系。數據流程邏輯見圖3。

2 功能設計

智能流調系統建設內容包括現場流行病學調查終端和數字化流行病學智能分析系統。

2.1 現場流行病學調查終端

現場流行病學調查終端是一個基于PAD端的應用，用于流調人員在開展現場流行病學調查時進行相關數據的錄入，主要分為以下幾個模塊，①個案訪視：提供現場個案訪視信息采集錄入，包括關聯信息自動加載、個案訪視任務受理、個案信息采集、個案附件、個案筆記（白板）、創建個案訪視任務、對流調報告進行實時預覽、添加個案筆記等。②接觸者排查：支持用戶查詢當前追蹤到的接觸者情況，可獨立填報某個病例的接觸者信息。③共享信息查詢：提供查詢其他部門共享的與病例相關的信息，輔助流調工作。④任務的創建和受領：一是PAD端通過任務自建方式進行個案新增，二是受領PC端派發的個案訪視任務。⑤采樣登記：提供患者采樣、環境采樣、檢測結果信息關聯查詢統計功能。⑥消殺記錄：提供用戶查詢消殺記錄、結果、與病例關聯記錄功能，支持獨立填報消殺記錄。⑦知識查詢：包括知識查詢、知識收藏，支持分類查詢傳染病及流調的相關專業知識、防控方案等。⑧任務統計：支持不同類型用戶任務統計，包括個案訪視任務統計、接觸者排查任務統計、采樣登記任務統計、消殺記錄任務統計、綜合工作統計。⑨通訊錄：依托組織機構，實現電話撥號、音視頻會議、即時通訊等功能，包括通訊錄查看、電話撥號、音頻會議、即時通訊。

圖3 數據流程邏輯

注：CCDC為中國疾病預防控制中心；HIS為醫院信息系統

2.2 流行病學智能分析系統

流行病學智能分析系統實現對事件多維數據實時分析、在系統中自動生成流調報告、對流調關鍵信息及時提示等功能，主要包括以下模塊：①三間分布：對當前事件態勢進行總體描述，包括病例地區分布、時間分布、人群分布等總體情況。②綜合分析：根據流調數據對區域情況進行綜合分析，包括病例分布和趨勢情況、暴露史分析及危險因素分析、死亡數、粗病死率和病死率密度統計分析、區域聚集性分析。③時空軌跡分析：基于時空軌跡技術，對個案軌跡分析和區域病例軌跡進行可視化分析。根據病例流調信息，依托軌跡結構化和GIS，自動生成傳染源的空間聚集地、時間交集地分布等可視化地圖[12]。④聚集性疫情分析：通過流調數據自動分析聚集性疫情的所有關聯病例關系、傳播方式、發病時序等信息，自動生成時序圖、關系圖和聚集性疫情關鍵信息表等主要圖表。⑤流調報告自動生成：根據流調人員錄入的數據，支持自動加載流調報告所需要的關鍵圖表，快速生成多類型多版本流調報告；生成的報告支持流調人員線上修改，對報告編輯過程進行留痕，支持文件附件的上傳備注等。⑥流調綜合管理：此功能是對現場調查終端（PAD端）的一個功能補充，協助流調管理人員快速完成流調個案信息、智能化生成相關報告及導出相關數據報表，實現流調組、采樣檢驗組、消殺組綜合業務協同管理，包括流調任務管理、個案信息管理、流調報告管理、知識庫管理。

3 結語

智能流調系統實現了對流調工作的全過程管理，在實際工作中對提高流調的效率和質量發揮極大的作用[13]。在任務協同方面，實現現場流調業務流程再造，使得流調人員的整體協作更高效[2]。傳統流調方式受限于現場環境，只能串行工作；借助流調系統，實現信息共享，市區兩級任務協同，系統支持自定義任務分組，串行方式轉變為并行模式。在醫防融合方面，實現流調任務發起源數據的全覆蓋，使得流調任務觸發更及時。系統第一時間獲取傳染病報告卡、醫院電子病歷，一旦出現病例信息或陽性檢測結果，系統會自動觸發，創建流調任務并提醒流調人員及時開展流調工作。在流調報告方面，提供關鍵圖表的自動加載和報告類型的選擇，使得流調報告生成更多樣[2]。系統通過標準化數據采集和報告自動生成，保證流調數據規范性、完整性，確保流調報告的及時性和多樣性。

系統建設需要不斷迭代完善，我們將結合流調工作的實際，不斷在實戰中優化系統需求設計，完善系統功能，讓系統更穩定、更便捷、更實用、更貼合業務場景，讓智能流調系統切實為流調工作提供技術支撐。

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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

萬源，電子信箱：798401789@qq.com

（2022–05–27）

（2023–01–29）