新形勢下疾病預防控制信息化需求及應用場景分析*

趙 嘉 蘇雪梅 趙自雄 馬 睿

(中國疾病預防控制中心 北京 102206)

1 引言

疾病預防控制體系現代化是中國式現代化的重要組成部分，是落實健康中國戰略的重要支撐保障，其總體目標是建立體制機制符合國情、“平戰”運轉高效、技術支撐一流的疾病預防控制體系，以符合疾病流行客觀規律、滿足現代化預防控制工作需求[1]，其最終目的是有效防范、及時化解、高效處置對公眾生命安全造成重大影響和危害的重大公共衛生風險。有效的突發公共衛生事件決策與處置有賴于準確的信息[2]，以“云大物移智鏈”為代表的新興信息技術可為多源異構信息的快速獲取、深度挖掘、有效整合、高效利用提供重要技術支撐，已成為推動疾病預防控制業務創新變革和事業高質量發展的重要力量。

2 信息化建設應用需求

2.1 支撐優化傳染病監測預警體系

2023年國家疾病預防控制局印發《加快建設完善省統籌區域傳染病監測預警與應急指揮信息平臺實施方案》，明確指出加強傳染病多渠道監測、智慧化預警、應急作業、應急指揮4類14個核心子系統的建設與優化。基于數據自動交換、主動抓取、被動推送等多種方式，滿足信息采集的完整性、準確性需求，實現數據驅動的“醫防研”內部信息融合、跨部門橫向信息聯通、各級平臺縱向上下聯動的一體化業務協同機制，均對信息化支撐傳染病監測預警提出新要求。

2.2 支撐應急通信與移動處理

地震、泥石流等重大突發自然災害發生后，基于公眾網絡建設的應急通信被毀壞，無法保持正常的信息傳輸，嚴重影響救災防病的衛生應急工作。具有易部署、低能耗的便攜式衛生應急單兵通信設備可實現應急作業狀態下的快速通信、數據實時傳輸，保障信息采集的時效性、便捷性。

2.3 支撐大規模流行病學調查

采用傳統手工報表方式的流行病學個案調查工作量大，存在調查者交叉感染風險，形成的文本形式調查表難以解析關鍵要素，不利于數據的歸類處理和關聯匹配。基于電子報表的流行病學調查能夠快速獲取和傳輸數據，輔以大數據、知識圖譜技術的智能化關聯匹配和對比分析，可為構建病例傳播鏈、追蹤溯源和排查風險人群提供快捷有效的數據，輔助達到早發現、早報告的目的。

3 應用場景

全國各級疾病預防控制中心(以下簡稱疾控中心)在信息化建設中積極探索新興信息技術的應用。國家衛生健康委員會原疾病預防控制局在2021年開展疾病預防控制信息化建設試點單位工作進展調查(以下簡稱試點工作調查)，調查對象包括全國31個省(自治區、直轄市)、新疆生產建設兵團疾控中心；2019年組織推薦并遴選首批疾病預防控制信息化試點單位(以下簡稱試點疾控中心)。據試點工作調查，72.83%的省級和試點疾控中心信息化建設融合了新興信息技術，核心技術包括云計算、大數據和移動互聯網等[3]。

3.1 電子病歷與疾病報告智能化解析

利用人工智能技術，通過對電子病歷與疾病報告中就診、檢驗、檢查信息的文本進行標注、語義分析配置、知識圖譜查詢等操作，解析病例文本，實現基于字符串與引擎的精確匹配和子序列匹配。依托構建的疑似風險識別模型，在達到預先設定的預警閾值后，自動觸發并推送預警信號，實現基于癥狀監測的個人、區域、時空多維度風險預警。根據不同的信息來源，支持癥狀預警模型定制。該智能化應用可輔助支持流感樣、腹瀉、發熱伴出疹/呼吸道等疾病自動篩查報告，以及利用檢測項目對艾滋病、丙型病毒性肝炎(丙肝)等進行自動篩查報告，見圖1。

圖1 基于電子病歷與疾病報告的智能化解析

3.2 區域癥候群監測

以全民健康保障信息平臺為基礎，以診療業務活動為觸發點，從醫院信息管理系統自動抓取、動態采集和整合電子病歷中診療癥狀、檢驗、影像等信息，自動識別匹配不同實體間的關聯關系，通過自然語言語義分析技術解析，按照發熱呼吸道癥候群、發熱伴出疹癥候群、發熱伴出血癥候群、腹瀉癥候群、腦炎腦膜炎癥候群的患者表現特征區別分類，基于規則庫實現區域癥候群智能化監測，實現相關癥狀特征信息病例的早發現和風險研判。通過調用接口等方式實現信息反饋，支持院內數據分析，以及異常信息提醒，見圖2。

圖2 區域癥候群監測

3.3 大規模疾病排查與流行病學調查輔助

基于全員人口庫、疫苗接種等本底數據，結合通信運營商數據，構建動態全員人口主索引庫。根據病例報告情況，及時產生并派發流行病學個案調查任務，基于規則與條件，結合命名實體、分類的人物關系識別與抽取算法，構建個案病例相關傳播關系圖譜，比對、分析其傳播方式，實現快速關聯人員追蹤與管理。協同支撐群眾自報、主動排查、區域協查、大數據推送等多種方式的大規模疾病風險排查、流行病學調查與溯源，使核心業務系統百億條海量數據碰撞成為可能，同時有效提升數據質量控制水平。

3.4 多渠道監測預警(圖3)

圖3 多渠道監測預警

統籌整合分散的多渠道、多途徑數據資源，匯集疾控中心、醫院、基層社區衛生服務中心、實驗室檢測機構等的癥狀監測、疾病監測、病原監測、健康危害因素監測相關信息，融合銜接農業農村、自然資源、海關、教育等多部門監測數據，以及互聯網輿情和全球風險因素感知，開展數據標準化治理。利用大數據、區塊鏈、機器學習等核心技術，建立聚集性疫情/突發事件風險預警響應中心，實現多渠道實時采集、多點觸發預警、多維度預測的傳染病預警-響應-處置全鏈條數字監管，提升傳染病監測預警一體化、協同化、智慧化水平。

3.5 便攜式單兵通信

便攜式單兵通信支持手機、電腦多種終端，可根據現場環境選擇衛星通信或5G網絡通信。通過虛擬專網等多種方式搭建專用通信網絡，支持定制不同距離、不同類型的各類組網形態，適宜復雜的應急現場環境。建立與視頻會商應急指揮中心的多媒體信息交換，實現語音、視頻等的實時交互與文件傳輸共享，保障信息報告及時暢通[4]，見圖4。

圖4 便攜式單兵通信

4 問題與建議

4.1 存在的問題

4.1.1 缺少完整和深入的業務需求分析和系統設計 完整、準確的業務需求分析和系統設計以及清晰的邊界是信息系統建設取得成功的關鍵。新興信息技術應用于疾病預防控制領域，可能存在忽視業務需求分析，將新技術視為解決問題的“萬能靈藥”，過度依賴技術的問題。表現在系統業務邏輯、數據來源、統計方法、用戶體系、應用模型、缺省情況、異常處理等業務需求不完全明確，業務功能邊界不清晰，技術選型不合理等方面。盲目建設的應用系統在運行后時常出現不能完全滿足業務需求和設計要求的情況，造成不必要的經費和時間成本投入。

4.1.2 缺少持續穩定的支撐保障體系和應用環境 首先，建設經費投入不足。據試點疾控中心申報數據，無信息化專項經費支持的省、地市、縣區級疾控中心分別占53%、58%、80%，已有經費到位的各級疾控中心均不足30%[5]。其次，人員配置及專業能力不足。45%的地市級和縣區級試點疾控中心未設置獨立的信息部門，46%的地市級和縣區級試點疾控中心無信息化專職人員，且缺乏具有計算機和信息化專業背景的人員。最后，底層環境建設重視程度不夠。未能完全配置滿足計算、存儲、安全資源需求的網絡基礎設施、計算資源設施及安全防護設施，缺少底層支撐平臺，無法實現有效的數據治理。

4.1.3 仍需完善自上而下的統籌規劃 近年來《國務院辦公廳關于促進和規范健康醫療大數據應用發展的指導意見》《國務院辦公廳關于促進“互聯網+醫療健康”發展的意見》《加強全民健康信息標準化體系建設的意見》《疾病預防控制業務信息系統建設指導方案(2018年版)》相繼印發。疾病預防控制信息化的總體規劃和頂層設計逐漸明晰，但尚未形成上下協同一體化的建設體系。首先，重視程度不夠。據試點工作調查，將編制信息化建設規劃作為考核指標納入政府、衛生健康行政部門考核和評估的單位不足50%。其次，各地對實施方案的理解不一致，未能逐級細化并制訂針對本地的實用性強、可操作性強的實施方案，導致信息化建設差異明顯。最后，技術標準不統一、技術接口不規范，影響政策有效執行。各地獨立研發交換平臺，由于采用不同的技術規范及安全要求，系統集成工作復雜度高、難度大，重復投資成本明顯增加[6]。

4.1.4 尚未形成全域有效的業務協同機制 由于疾控中心內部業務條塊化分割等歷史原因，應用系統建設僅滿足相應業務領域的工作需求，缺少有效的協同共享機制，形成多個信息孤島[7]。疾病預防控制信息系統與醫療機構之間的數據自動交換推進困難，未完全實現信息的主動抓取、自動推送。部分現有信息系統老化，縱向集成、擴展整合也存在一定困難。尚未形成跨領域、跨部門的業務協同機制，數據融合能力欠缺。數據價值難以有效挖掘。

4.2 實施建議

4.2.1 總體布局，完善發展規劃及考核評價機制 圍繞《“十四五”全民健康信息化規劃》，準確把握疾病預防控制體系現代化建設的新機遇，全面實施、總體布局，積極鼓勵將新興信息技術應用納入疾病預防控制信息化建設規劃并編制分階段實施方案。同時，持續增加疾病預防控制信息化建設經費的投入與支持力度，逐步完善考核機制，將其納入政府、衛生行政部門年度重點工作計劃和考核評價。推動基于新興信息技術的疾病預防控制信息化建設創新與持續發展。

4.2.2 提升人員素質，健全人才培養長效可持續機制 建立信息化人員長效培養機制，健全完善職稱制度等人才評價體系，實現引進人才與現有人才的雙促進。注重培養疾病預防控制業務與信息化復合型人才，不斷提高信息化人才在疾病預防控制人才隊伍中的占比與地位。通過有組織、有計劃的人才培育，形成“領軍”“骨干”“應用”相結合的疾病預防控制信息化人才體系，全面增強疾病預防控制信息化人才隊伍的業務能力和管理水平。

4.2.3 依托重點工程，推動業務協同穩步發展 依托國家重大工程，建立健全公安、教育、海關、農業農村、氣象、環保等多部門聯防聯控、信息共享的長效工作機制。建立和完善以個人為核心的全生命周期疾病檔案，以及健康危害因素、病媒生物主題數據庫，構建具備一體化大數據治理、多源異構系統數據交換功能的大數據融合支撐體系，促進實現國家級及省統籌區域內傳染病疫情和突發公共衛生事件多渠道監測預警和多點觸發。參照醫療機構檢查檢驗結果互認的思路，以法定傳染病個案信息自動報告為先導，逐步推進全業務領域與醫療機構信息互通，形成標準統一、整體聯動、業務協同的新局面。

4.2.4 驅動新興信息技術應用，引領疾病預防控制現代化創新發展 以業務和管理需求為導向，依托已有信息系統建設基礎，以數據為關鍵要素，以應用為重中之重，緊緊圍繞多渠道全維度傳染病風險自動識別、早期智能探測預警、衛生應急虛擬現實演練、數字仿真作業，流調溯源智能語義分析、一體化協同處置等核心場景，促進數字化、智能化技術在疾病防控領域的應用，最大限度發揮信息化實戰效能，實現技術創新、應用創新、模式創新，高效科學推動疾病預防控制現代化體系建設。

5 結語

信息化是推進疾病預防控制體系現代化建設的關鍵手段和重要依托之一。亟須創新醫防協同、應用管理、共享融合等機制，逐步建立完善疾病預防控制信息化的支撐保障體系，突破新時期疾病預防控制信息化建設和應用的瓶頸，加快新興信息技術與公共衛生的深度融合，以數據為驅動，推進疾病預防控制體系數字化升級轉型。本研究存在一定局限性，僅分析部分有代表性的疾病預防控制領域信息化建設需求及應用場景。未來將結合新興信息技術發展，進一步探討更深層次、更廣泛的技術應用。

致謝：感謝中科軟科技股份有限公司團隊對本文應用場景案例分析的支持。

利益聲明：所有作者均聲明不存在利益沖突。