現(xiàn)場流行病學(xué)調(diào)查系統(tǒng)的研發(fā)

唐建華 謝立 張磊 薛曉俊

杭州市疾病預(yù)防控制中心 (杭州 310021)

現(xiàn)場流行病學(xué)調(diào)查系統(tǒng)的研發(fā)

唐建華 謝立 張磊 薛曉俊

杭州市疾病預(yù)防控制中心 (杭州 310021)

現(xiàn)場流行病學(xué)調(diào)查是公共衛(wèi)生應(yīng)急體系的首要任務(wù)，現(xiàn)場流行病學(xué)調(diào)查系統(tǒng)便是公共衛(wèi)生應(yīng)急指揮系統(tǒng)的重要組成部分。本中心長期堅(jiān)持公共衛(wèi)生指揮控制系統(tǒng)的研究與開發(fā)，現(xiàn)已研發(fā)完成現(xiàn)場流行病學(xué)調(diào)查系統(tǒng)，本文對該系統(tǒng)主要功能、技術(shù)路線、系統(tǒng)特色做簡要的介紹，以期對公共衛(wèi)生應(yīng)現(xiàn)場流行病學(xué)調(diào)查的信息化建設(shè)有一點(diǎn)幫助。

公共衛(wèi)生 現(xiàn)場流行病學(xué)調(diào)查系統(tǒng)

0 概述

現(xiàn)場流行病學(xué)是用于調(diào)查解決現(xiàn)場實(shí)際發(fā)生的各種公共衛(wèi)生問題的方法學(xué)，是流行病學(xué)方法和其它學(xué)科方法的組合，包括公共關(guān)系學(xué)、偵探學(xué)、心理學(xué)、計(jì)算機(jī)、傳媒學(xué)、法學(xué)等學(xué)科的系統(tǒng)知識(shí)。現(xiàn)場流行病學(xué)工作就是要迅速對暴發(fā)疫情和突發(fā)公共事件做出反應(yīng)，一方面快速開展流行病學(xué)調(diào)查，另一方面采取有力措施盡快控制疾病的爆發(fā)、中斷疾病流行。

突發(fā)疫情和突發(fā)公共衛(wèi)生事件調(diào)查處置離不開準(zhǔn)確及時(shí)的流行病學(xué)相關(guān)信息的采集、整理和分析，現(xiàn)場流行病學(xué)調(diào)查工作中遲到的流行病學(xué)相關(guān)信息情報(bào)和落后原始的手工流行病學(xué)調(diào)查與信息收集手段往往是制約現(xiàn)場流行病學(xué)快速反應(yīng)的瓶頸。以往的現(xiàn)場流行病學(xué)調(diào)查普遍采用人工方式，其流程一般為預(yù)先制作相關(guān)表格、現(xiàn)場調(diào)查、調(diào)查結(jié)果現(xiàn)場填表、調(diào)查數(shù)據(jù)的事后錄入、數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)分析等。這種傳統(tǒng)的調(diào)查方式存在效率低、數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性差、不能采集圖像信息等缺點(diǎn)，調(diào)查人員在調(diào)查現(xiàn)場也無法快速獲得相關(guān)資料和信息。

隨著通信技術(shù)的快速發(fā)展以及各種終端產(chǎn)品的廣泛應(yīng)用，開發(fā)全新的調(diào)查系統(tǒng)，可實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)錄入調(diào)查數(shù)據(jù)、統(tǒng)計(jì)分析，并為現(xiàn)場人員提供各種需要的信息。以計(jì)算機(jī)軟硬件技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和無線通信技術(shù)、PDA(個(gè)人數(shù)字助理)等技術(shù)為依托的現(xiàn)場流行病學(xué)調(diào)查系統(tǒng)，可以使調(diào)查人員通過PDA采集各種調(diào)查數(shù)據(jù)，包括手工錄入數(shù)據(jù)、GPS數(shù)據(jù)、圖像數(shù)據(jù)等，并將所采集到的數(shù)據(jù)存入本地?cái)?shù)據(jù)庫，待數(shù)據(jù)錄入確認(rèn)無誤后通過GPRS網(wǎng)絡(luò)上傳到服務(wù)器，實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)的調(diào)查數(shù)據(jù)入庫和統(tǒng)計(jì)分析。同時(shí)也可以將在調(diào)查工作中所需要的一些數(shù)據(jù)和資料通過PDA下載并調(diào)用，方便在現(xiàn)場進(jìn)行查看。

基于PDA技術(shù)開發(fā)的現(xiàn)場流行病學(xué)調(diào)查系統(tǒng)，可實(shí)現(xiàn)調(diào)查數(shù)據(jù)的采集、靜態(tài)數(shù)據(jù)的下載和動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)的上傳等功能。它不僅能采集到大量相關(guān)調(diào)查數(shù)據(jù)，還可大大減少調(diào)查工作時(shí)間，避免數(shù)據(jù)輸入錯(cuò)誤，減輕工作強(qiáng)度，提高調(diào)查工作效率，還兼有較強(qiáng)的適應(yīng)性和數(shù)據(jù)兼容性。通過與實(shí)際工作相結(jié)合并充分完善，必將使該系統(tǒng)在現(xiàn)場流行病學(xué)調(diào)查中得到廣泛的應(yīng)用。

杭州市疾病預(yù)防控制中心通過業(yè)務(wù)人員和技術(shù)開發(fā)人員的緊密合作，進(jìn)行了現(xiàn)場流行病學(xué)調(diào)查系統(tǒng)的開發(fā)研制，現(xiàn)對開發(fā)實(shí)施的情況和取得的成果做一簡要的介紹，以期對公共衛(wèi)生應(yīng)現(xiàn)場流行病學(xué)調(diào)查的信息化建設(shè)有一點(diǎn)幫助。

1 系統(tǒng)設(shè)計(jì)

1.1 設(shè)計(jì)目標(biāo)

采用現(xiàn)代通訊、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)、PDA等技術(shù)和設(shè)計(jì)方法，構(gòu)建一個(gè)網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)的現(xiàn)場流行病學(xué)調(diào)查系統(tǒng)；

建立統(tǒng)一的中心通訊服務(wù)器、數(shù)據(jù)庫服務(wù)器和應(yīng)用服務(wù)器，完成信息的分類、處理和存儲(chǔ)等；

采用國際通用的系統(tǒng)規(guī)范和傳輸協(xié)議，實(shí)現(xiàn)與其它系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)鏈接和數(shù)據(jù)共享。

1.2 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖

1.3 主要功能

1.3.1 現(xiàn)場數(shù)據(jù)采集

(1)在PDA上錄入現(xiàn)場調(diào)查數(shù)據(jù)；

(2)數(shù)據(jù)可通過GPRS網(wǎng)絡(luò)上傳至中心服務(wù)器；

(3)可通過PDA攝像頭進(jìn)行圖片數(shù)據(jù)采集。

1.3.2 現(xiàn)場調(diào)查輔助

(1)可從中心服務(wù)器下載相關(guān)的調(diào)查表、調(diào)查流程、知識(shí)庫等相關(guān)數(shù)據(jù)；

(2)可隨時(shí)隨地調(diào)用查閱相關(guān)資料；

(3)可現(xiàn)場設(shè)計(jì)、修改調(diào)查表格。

1.3.3 調(diào)查管理功能

(1)能對調(diào)查的過程和結(jié)果進(jìn)行完善的管理；

(2)能對系統(tǒng)參數(shù)進(jìn)行設(shè)置；

(3)用戶權(quán)限管理；

(4)管理調(diào)查表格、調(diào)查流程和預(yù)案庫、知識(shí)庫；

(5)提供各種統(tǒng)計(jì)分析和報(bào)表。

1.3.4 GPS定位功能(擴(kuò)展功能，本次系統(tǒng)建設(shè)預(yù)留接口)

通過配置GPS設(shè)備通過藍(lán)牙同步，給PDA提供有關(guān)GPS狀態(tài)、衛(wèi)星數(shù)量、經(jīng)度、緯度、速度以及方向等信息，通過通信系統(tǒng)上傳數(shù)據(jù)到中心，中心能隨時(shí)掌握調(diào)查人員的位置和運(yùn)行軌跡。

2 技術(shù)路線

2.1 基于Windows Mobile的開發(fā)

PDA操作系統(tǒng)基于微軟公司智能移動(dòng)終端設(shè)備操作系統(tǒng)Windows Mobile，它將用戶熟悉的桌面Windows體驗(yàn)擴(kuò)展到移動(dòng)設(shè)備上，可分為Pocket PC和Smartphone兩大類。Pocket PC的設(shè)計(jì)較為接近個(gè)人電腦，有著非常強(qiáng)大的數(shù)據(jù)管理和處理能力，而Smartphone無論從外觀設(shè)計(jì)還是使用習(xí)慣看，則更像一部具備數(shù)據(jù)管理和處理能力的電話。針對不同的硬件設(shè)備需求，Windows Mobile操作系統(tǒng)還可以細(xì)分為Windows Mobile for Smartphone、Windows Mobile for PocketPC和Windows Mobile for Pocket PC phone。本地?cái)?shù)據(jù)庫采用Microsoft SQL Server 2000 WindowsCE Edition(SQL Server CE)，它是為快速開發(fā)將數(shù)據(jù)管理能力擴(kuò)展到設(shè)備的應(yīng)用程序而準(zhǔn)備的精簡數(shù)據(jù)庫。SQL Server CE與SQL Server類似，擁有能夠最大限度地減少開發(fā)時(shí)間的工具、API(應(yīng)用程序編程接口)和Transact SQL語法。

Windows Mobile操作系統(tǒng)涉及的關(guān)鍵技術(shù)很多，尤以數(shù)據(jù)庫錄入、圖像輸入等具有代表性。數(shù)據(jù)庫采用ADO.NET進(jìn)行訪問。ADO.NET包括兩個(gè)核心組件：DataSet和.NET Framework數(shù)據(jù)提供程序，后者是一組包括Connection、Command、DataReader和DataAdapter對象在內(nèi)的組件。在將圖像輸入到數(shù)據(jù)庫時(shí)，需要用到數(shù)據(jù)庫的image數(shù)據(jù)類型。先將圖像文件輸入到一個(gè)文件流，然后將這個(gè)文件流傳輸至SQL語句中的一個(gè)參數(shù)，再執(zhí)行SQL語句，就可以將圖像數(shù)據(jù)錄入到數(shù)據(jù)庫。

2.2 J2EE架構(gòu)

J2EE(Java[tm]2 Platform Enterprise Edition)是一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)中間件體系結(jié)構(gòu)，旨在簡化和規(guī)范多層分布式企業(yè)應(yīng)用系統(tǒng)的開發(fā)和部署，有了它，開發(fā)者只需要集中精力編寫代碼來表達(dá)企業(yè)應(yīng)用的商業(yè)邏輯和表示邏輯，至于其他系統(tǒng)問題，如內(nèi)存管理，多線程，資源分布和垃圾收集等，都將由J2EE自動(dòng)完成。把J2EE引入現(xiàn)場流調(diào)應(yīng)用系統(tǒng)的建設(shè)，將大大提供系統(tǒng)的可移植性、安全性、可伸縮性、負(fù)載平衡和可重用性。

J2EE應(yīng)用模型

為了降低成本，并加快企業(yè)應(yīng)用程序的設(shè)計(jì)和開發(fā)，J2EE 平臺(tái)提供了一個(gè)基于組件的方法來設(shè)計(jì)、開發(fā)、裝配及部署企業(yè)應(yīng)用程序。J2EE 平臺(tái)提供了多層的分布式的應(yīng)用模型、組件再用、一致化的安全模型以及靈活的事務(wù)控制。使用戶不僅可以比以前更快的速度向市場推出創(chuàng)造性的客戶解決方案，而且，平臺(tái)獨(dú)立的、基于組件的J2EE解決方案不會(huì)被束縛在任何一個(gè)廠商的產(chǎn)品和API 上。

J2EE提供了一個(gè)企業(yè)級的計(jì)算模型和運(yùn)行環(huán)境用于開發(fā)和部署多層體系結(jié)構(gòu)的應(yīng)用(圖2所示為J2EE的應(yīng)用模型)。

圖2 J2EE的應(yīng)用模型

3 系統(tǒng)特點(diǎn)

3.1 準(zhǔn)確性：現(xiàn)場采集，實(shí)現(xiàn)調(diào)查數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確上報(bào)；

及時(shí)性：系統(tǒng)自動(dòng)傳送、接收數(shù)據(jù)，并完成相關(guān)數(shù)據(jù)的自動(dòng)入庫和統(tǒng)計(jì)匯總；

全面性：系統(tǒng)可以涵蓋各級疾控中心、衛(wèi)生局、醫(yī)療機(jī)構(gòu)、隔離點(diǎn)、健康檢查點(diǎn)等病人信息，并能實(shí)時(shí)上報(bào)；

動(dòng)態(tài)性：動(dòng)態(tài)掃描確診病人、疑似病人的情況并實(shí)時(shí)上報(bào)；

科學(xué)性：通過對現(xiàn)場流行病學(xué)調(diào)查系統(tǒng)大量數(shù)據(jù)的分析和整理，提供極有價(jià)值的科學(xué)數(shù)據(jù)。

3.2 支持異地辦公和移動(dòng)：不在局域網(wǎng)環(huán)境內(nèi)的遠(yuǎn)程工作人員，可以使用系統(tǒng)對外的IP地址，以拔號或其它方式進(jìn)入系統(tǒng)。手持終端設(shè)備攜帶人員更是可隨時(shí)隨地通過無線網(wǎng)絡(luò)進(jìn)入系統(tǒng)。

3.3 靈活的功能擴(kuò)展：系統(tǒng)可以進(jìn)行功能的靈活擴(kuò)展，功能模塊可自由取舍，按實(shí)際需求搭建應(yīng)用系統(tǒng)。

4 系統(tǒng)特色

4.1 平臺(tái)兼容性

本系統(tǒng)服務(wù)器端基于標(biāo)準(zhǔn)的J2EE體系開發(fā)，PDA端基于標(biāo)準(zhǔn)的Windows Mobile開發(fā)，能適應(yīng)各種操作系統(tǒng)。PDA設(shè)備則能適用各種采用Windows Mobile 6.0以上操作系統(tǒng)的主流PDA、手持終端和智能手機(jī)，保證了平臺(tái)的兼容性，也保證了系統(tǒng)軟件能在不同設(shè)備上運(yùn)行。設(shè)備的更換不會(huì)影響到整個(gè)系統(tǒng)，只要重新安裝軟件包即可，體現(xiàn)了充分的使用方便性和擴(kuò)展性。

4.2 不同通訊方式結(jié)合，網(wǎng)站和PDA應(yīng)用系統(tǒng)并行

系統(tǒng)對各功能模塊提供了網(wǎng)站和PDA兩種應(yīng)用模式，使用者可以根據(jù)實(shí)際情況、現(xiàn)場條件選擇使用網(wǎng)站系統(tǒng)還是PDA系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)采集和查詢等工作。同時(shí)數(shù)據(jù)也通過有線的方式和無線的方式進(jìn)行傳輸，可以保證系統(tǒng)的使用靈活性和兼容性，最大限度地發(fā)揮系統(tǒng)的實(shí)際工作效果。

4.3 調(diào)查報(bào)告內(nèi)容擴(kuò)展性

系統(tǒng)可以調(diào)用數(shù)據(jù)庫中存在的大量調(diào)查報(bào)告，而調(diào)查報(bào)告的內(nèi)容也可以根據(jù)實(shí)際需要進(jìn)行增減和自定義，保證了系統(tǒng)調(diào)查報(bào)告的豐富性和多樣性，并允許隨著實(shí)際工作的變化不斷擴(kuò)展和完善，使系統(tǒng)隨著業(yè)務(wù)應(yīng)用的發(fā)展不斷更新而無需進(jìn)行重新開發(fā)和數(shù)據(jù)庫調(diào)整，保證了系統(tǒng)的可用性和擴(kuò)展性。

4.4 知識(shí)庫智能檢索

針對本系統(tǒng)開發(fā)的知識(shí)庫智能檢索突破了傳統(tǒng)內(nèi)容檢索和網(wǎng)頁搜索的種種局限，是真正基于知識(shí)的智能全文檢索系統(tǒng)，提供了靈活的檢索條件及其組合，并通過知識(shí)庫的分級存儲(chǔ)和類別劃分，使檢索快速、準(zhǔn)確，保障了知識(shí)庫系統(tǒng)的應(yīng)用可靠性和方便性。

4.5 統(tǒng)計(jì)報(bào)表自定義

現(xiàn)場流行病學(xué)調(diào)查所設(shè)計(jì)的調(diào)查數(shù)據(jù)復(fù)雜而多樣，

不同病種的調(diào)查內(nèi)容也是千差萬別，而且隨著工作的需要往往也會(huì)不斷變化，使用傳統(tǒng)的統(tǒng)計(jì)分析和報(bào)表系統(tǒng)將使非常繁雜且不便管理，日后報(bào)表的更新則牽涉到軟件系統(tǒng)和數(shù)據(jù)庫的變更，不能滿足實(shí)際工作的需要。為此系統(tǒng)設(shè)計(jì)了一種生成用戶自己定義的統(tǒng)計(jì)報(bào)表的實(shí)現(xiàn)方法。該方法不再是簡單利用系統(tǒng)中設(shè)定的報(bào)表功能，而是由系統(tǒng)來根據(jù)用戶要求生成相應(yīng)的報(bào)表。

The Study and Development of the Field Epidemiology Investigation System

TANG Jian-hua XIE Li ZHANG Lei XUE Xiao-jun
Hangzhou Center for Diease Control and Prevention (Hangzhou 310021)

Field epidemiology investigation is the most important assignment in the public health emergency system, and thus the field epidemiology investigation system becomes the most important part in the public health emergency control system. Hangzhou CDC, for a long time, has persisted in the study and development of the public health control system. Now it has finished the development of the field epidemiology investigation system. This article briefly introduced its main functions, the technique methods, and the characters, which might have some help in the information construction of the field epidemiology investigation.

public health,field epidemiology investigation system

1006-6586(2011)01-0001-04

：R197.324

：A

2010-10-25

唐建華，教授級高級工程師，杭州市疾病預(yù)防控制中心