醫(yī)院傳染病實(shí)時(shí)監(jiān)控及預(yù)警系統(tǒng)的功能設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

索繼江 邢玉斌 杜明梅 呂俊文 薛萬(wàn)國(guó) 霍 瑞 王艷艷 楊金燕 劉運(yùn)喜

傳染病的監(jiān)測(cè)是做好防控工作的基礎(chǔ)。醫(yī)療機(jī)構(gòu)不僅承擔(dān)著傳染病的篩查、疫情報(bào)告、醫(yī)療救治，還承擔(dān)著醫(yī)院內(nèi)傳染病的預(yù)防控制以及醫(yī)務(wù)人員職業(yè)防護(hù)、消毒隔離、醫(yī)療廢物管理等工作，使得醫(yī)療機(jī)構(gòu)始終處于傳染病防治的第一線。其上報(bào)的傳染病疫情數(shù)據(jù)是我國(guó)傳染病監(jiān)測(cè)體系的基礎(chǔ)和起點(diǎn)，醫(yī)療機(jī)構(gòu)傳染病監(jiān)測(cè)水平的高低直接影響到我國(guó)整個(gè)傳染病監(jiān)測(cè)報(bào)告和預(yù)警系統(tǒng)的質(zhì)量和預(yù)警效果[1]。目前大多數(shù)醫(yī)療機(jī)構(gòu)傳染病監(jiān)測(cè)存在的突出問(wèn)題是監(jiān)測(cè)手段落后，對(duì)傳染病不重視或不熟悉，存在嚴(yán)重的遲報(bào)、漏報(bào)以及報(bào)告內(nèi)容不準(zhǔn)確、不完整等現(xiàn)象，缺乏有效的手段進(jìn)行漏報(bào)和遲報(bào)調(diào)查[2]。本文在總結(jié)借鑒國(guó)內(nèi)外傳染病疫情監(jiān)測(cè)與報(bào)告經(jīng)驗(yàn)和“醫(yī)院感染實(shí)時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)”[3-6]，充分利用現(xiàn)代信息技術(shù)，自主研發(fā)“醫(yī)院傳染病實(shí)時(shí)監(jiān)控及預(yù)警系統(tǒng)”，實(shí)現(xiàn)了醫(yī)院傳染病病例的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和預(yù)警，提高了醫(yī)院傳染病的監(jiān)測(cè)報(bào)告的準(zhǔn)確性和高效率，減少了遲報(bào)、漏報(bào)，從而降低傳染病的傳播擴(kuò)散和暴發(fā)可能性。

1 材料與方法

1.1 設(shè)計(jì)思路

實(shí)時(shí)采集醫(yī)院管理信息系統(tǒng)(HIS)和實(shí)驗(yàn)室信息管理系統(tǒng)(LIS)、醫(yī)學(xué)圖像存儲(chǔ)與傳輸系統(tǒng)(RIS)、門(mén)診醫(yī)生工作站等醫(yī)院系統(tǒng)中傳染病相關(guān)數(shù)據(jù)，通過(guò)數(shù)據(jù)訪問(wèn)中間件，建立動(dòng)態(tài)的傳染病信息基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫(kù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)病人從門(mén)診、入院到出院全過(guò)程的在線監(jiān)測(cè)。通過(guò)嵌入的依據(jù)傳染病診斷標(biāo)準(zhǔn)制定的傳染病篩查策略，對(duì)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫(kù)中的信息進(jìn)一步分析，實(shí)現(xiàn)疑似傳染病病例智能識(shí)別，并進(jìn)行傳染病個(gè)案、醫(yī)院傳染病暴發(fā)預(yù)警，以方便傳染病防控專(zhuān)職人員判別。通過(guò)建立交互平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)疑似傳染病病例實(shí)時(shí)預(yù)警推送給臨床醫(yī)生，進(jìn)行及時(shí)確診和上報(bào)。若醫(yī)生對(duì)疑似病例不予確診，則進(jìn)入與傳染病防控專(zhuān)職人員的討論對(duì)話(huà)模塊，要求醫(yī)生針對(duì)病人病情提出非傳染病依據(jù)。通過(guò)系統(tǒng)提示功能和對(duì)話(huà)交流進(jìn)行有效干預(yù)與反饋，實(shí)現(xiàn)傳染病防控專(zhuān)職人員與臨床醫(yī)生共同參與傳染病監(jiān)測(cè)與防控工作。同時(shí)，在臨床醫(yī)生對(duì)傳染病確診的同時(shí)，系統(tǒng)自動(dòng)生成傳染病報(bào)告卡，點(diǎn)擊實(shí)現(xiàn)院內(nèi)網(wǎng)報(bào)。系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和流程見(jiàn)圖1。

1.2 支持技術(shù)與開(kāi)發(fā)語(yǔ)言

利用數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)和J2EE、AJAX、FLEX技術(shù)等進(jìn)行“醫(yī)院傳染病實(shí)時(shí)監(jiān)控及預(yù)警系統(tǒng)”開(kāi)發(fā)，該系統(tǒng)在Oracle10.0數(shù)據(jù)庫(kù)和Tomcat6.0運(yùn)行環(huán)境上，實(shí)時(shí)采集HIS和LIS、RIS等系統(tǒng)中醫(yī)院傳染病相關(guān)的信息。采用院局域網(wǎng)瀏覽器模式，設(shè)立專(zhuān)用服務(wù)器與HIS系統(tǒng)進(jìn)行連接，不影響院內(nèi)網(wǎng)運(yùn)行速度；系統(tǒng)根據(jù)設(shè)置每日定時(shí)自動(dòng)進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，一般1時(shí)和13時(shí)各一次，每次數(shù)據(jù)采集、分析在10分鐘以?xún)?nèi)完成。

1.3 制訂傳染病病例個(gè)案、暴發(fā)預(yù)警策略

依據(jù)《傳染病診斷標(biāo)準(zhǔn)》，收集重要及新發(fā)現(xiàn)的傳染病診斷條件、危險(xiǎn)因素及鑒別診斷的相關(guān)資料，運(yùn)用循證醫(yī)學(xué)理念、Meta分析等統(tǒng)計(jì)分析方法和數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)，對(duì)資料進(jìn)行科學(xué)地整理、統(tǒng)計(jì)、分析、優(yōu)化和總結(jié)，構(gòu)建下列傳染病和癥候群的病例個(gè)案篩查策略和暴發(fā)事件的預(yù)警條件：①50余種重要傳染?。ê?9種法定傳染病、12種常見(jiàn)傳染?。虎?0余種新發(fā)傳染病病例；③五大癥候群（發(fā)熱呼吸道、腹瀉、發(fā)熱伴出疹、發(fā)熱伴出血和腦炎腦膜炎）病例；④腫瘤和腦卒中；⑤兒童殘疾；⑥急性遲緩性麻痹（AFP）；⑦食物中毒；⑧性病監(jiān)測(cè)要求等，各種傳染病的臨床表現(xiàn)、檢驗(yàn)結(jié)果、影像學(xué)結(jié)果、病程記錄與護(hù)理記錄中各種傳染病病人特點(diǎn)等，根據(jù)各信息與各種傳染病發(fā)生相關(guān)程度進(jìn)行權(quán)重排序，整合分析后輸出傳染病疑似病例預(yù)警信息。各個(gè)篩查條件“或”“與”組合其它篩查條件，運(yùn)行后篩查出疑似病例，進(jìn)行特異性與靈敏度分析，不斷調(diào)整篩查策略。最終制訂出篩查針對(duì)每種傳染病疑似病例、確診病例的篩查策略和預(yù)警條件。

2 結(jié)果

2.1 傳染病病例智能預(yù)警與判別

系統(tǒng)通過(guò)傳染病篩查策略，每天自動(dòng)按時(shí)間序列對(duì)患者門(mén)診、入院以來(lái)傳染病相關(guān)數(shù)據(jù)，包括：病原學(xué)檢查；流行病學(xué)史；實(shí)驗(yàn)室（臨檢、生化、免疫、分子生物學(xué)等）檢查、臨床癥狀和體征；診斷和鑒別診斷依據(jù)；病理學(xué)檢查、影像學(xué)檢查及特殊表現(xiàn)；治療藥物及療效；疾病預(yù)后及轉(zhuǎn)歸等，進(jìn)行多參數(shù)綜合分析、智能化判別，對(duì)達(dá)到預(yù)警標(biāo)準(zhǔn)的病例以紅色標(biāo)識(shí)提示，并按疑似程度以個(gè)案預(yù)警的方式排序展示。系統(tǒng)同時(shí)提供從門(mén)診、入院至出院全過(guò)程的傳染病相關(guān)要素時(shí)序圖和檢驗(yàn)陽(yáng)性結(jié)果匯總，實(shí)現(xiàn)對(duì)病人從門(mén)診、入院到出院的全過(guò)程追蹤；通過(guò)爬蟲(chóng)技術(shù)產(chǎn)生病歷概要，在原始病歷和影像學(xué)結(jié)果等界面標(biāo)識(shí)傳染病關(guān)鍵詞，方便對(duì)復(fù)雜病例的快速判別，提高傳染病診斷的效率和準(zhǔn)確性。發(fā)現(xiàn)重點(diǎn)或法定傳染病致病菌進(jìn)入重點(diǎn)關(guān)注預(yù)警欄，用于專(zhuān)職人員關(guān)注及臨床干預(yù)處理。經(jīng)專(zhuān)職人員判別后，個(gè)案預(yù)警病例成為疑似傳染病病例，然后推送給臨床醫(yī)生判別和確診。臨床醫(yī)生確診的病例另存儲(chǔ)于傳染病病例數(shù)據(jù)庫(kù)內(nèi)，并進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，同時(shí)自動(dòng)生成醫(yī)院傳染病各種統(tǒng)計(jì)報(bào)表及網(wǎng)絡(luò)報(bào)告卡。

2.2 傳染病暴發(fā)預(yù)警

系統(tǒng)根據(jù)傳染病防控專(zhuān)職人員針對(duì)不同傳染病指標(biāo)設(shè)置的暴發(fā)預(yù)警閾值，每天進(jìn)行綜合分析，對(duì)超出閾值的病區(qū)自動(dòng)報(bào)警，并以明確的顏色標(biāo)記進(jìn)行提示；同時(shí)提供病區(qū)所有傳染病患者的感染信息時(shí)空分布圖，即對(duì)感染時(shí)間、病區(qū)內(nèi)床位分布、傳播的相關(guān)性等情況按順序排列，及時(shí)發(fā)現(xiàn)暴發(fā)苗頭。

2.3 傳染病疫情報(bào)告

依據(jù)《傳染病防治法》、《突發(fā)公共衛(wèi)生事件與傳染病疫情監(jiān)測(cè)信息報(bào)告管理辦法》、《傳染病監(jiān)測(cè)信息網(wǎng)絡(luò)直報(bào)工作與技術(shù)指南（2005年試行版）》、《醫(yī)療機(jī)構(gòu)從業(yè)人員規(guī)范》等文件要求，按照國(guó)家疾病預(yù)防控制中心傳染病信息編碼，設(shè)計(jì)相應(yīng)傳染病報(bào)告卡，通過(guò)醫(yī)院傳染病監(jiān)測(cè)預(yù)警系統(tǒng)的交互平臺(tái)，當(dāng)醫(yī)生確診病人患某種傳染病后，系統(tǒng)利用HIS系統(tǒng)已有的數(shù)據(jù)自動(dòng)生成傳染病病例報(bào)告卡，只需臨床經(jīng)醫(yī)生補(bǔ)充少量?jī)?nèi)容和審核后，點(diǎn)擊上報(bào)即可完成醫(yī)院內(nèi)傳染病病例的上報(bào)程序。報(bào)告卡上傳到傳染病管理專(zhuān)職人員工作站審核，然后，通過(guò)采用Web service技術(shù)構(gòu)建的與中國(guó)傳染病網(wǎng)絡(luò)直報(bào)系統(tǒng)連接接口，導(dǎo)出報(bào)告卡，上報(bào)至國(guó)家傳染病網(wǎng)絡(luò)直報(bào)系統(tǒng)。

2.4 統(tǒng)計(jì)分析

本系統(tǒng)對(duì)確認(rèn)后的病例另行存儲(chǔ)和統(tǒng)計(jì)分析，同時(shí)自動(dòng)生成醫(yī)院傳染病各種數(shù)據(jù)，并可分層次進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析與結(jié)果展示，即每個(gè)病區(qū)、每個(gè)部門(mén)均能提供任何時(shí)點(diǎn)、任何時(shí)段的分析結(jié)果，并可提供傳染病發(fā)病率月變化趨勢(shì)。各類(lèi)統(tǒng)計(jì)分析結(jié)果均以表格、圖形等多種方式展示，并可隨時(shí)導(dǎo)出EXCEL、WORD等格式，方便專(zhuān)職人員使用。

2.5 傳染病防控干預(yù)與干預(yù)效果評(píng)估

傳染病防控專(zhuān)職人員根據(jù)臨床各種傳染病特點(diǎn)，參考國(guó)內(nèi)外傳染病防控經(jīng)驗(yàn)，制訂適合各傳染病防控標(biāo)準(zhǔn)操作流程，建立傳染病防控知識(shí)庫(kù)；利用交互平臺(tái)將重要及新發(fā)傳染病診斷建議、防控要點(diǎn)及標(biāo)準(zhǔn)操作流程等內(nèi)容及時(shí)推送給醫(yī)生進(jìn)行干預(yù)，并提供重要及新發(fā)傳染病防控知識(shí)，進(jìn)行在線培訓(xùn)與學(xué)習(xí)。同時(shí)，系統(tǒng)將每次對(duì)話(huà)和執(zhí)行情況進(jìn)行記錄和統(tǒng)計(jì)分析，并將分析結(jié)果展示給專(zhuān)職人員，便于及時(shí)進(jìn)行干預(yù)效果評(píng)估和根據(jù)評(píng)估結(jié)果進(jìn)行績(jī)效考核，從而強(qiáng)化醫(yī)生參與傳染病防控和落實(shí)防控措施，降低傳染病傳播風(fēng)險(xiǎn)。

3 討論

醫(yī)院傳染病實(shí)時(shí)監(jiān)控及預(yù)警系統(tǒng)將HIS、LIS、RIS和門(mén)診醫(yī)生工作站等多個(gè)資源點(diǎn)自動(dòng)捕獲相關(guān)信息，實(shí)現(xiàn)對(duì)門(mén)診和住院傳染病患者全過(guò)程監(jiān)測(cè)。通過(guò)篩查策略的分析整合，實(shí)現(xiàn)了傳染病疑似病例的自動(dòng)篩查，具有實(shí)時(shí)性強(qiáng)、準(zhǔn)確性高、工作效率高、監(jiān)測(cè)功能強(qiáng)大，界面友好，主動(dòng)性強(qiáng)等特點(diǎn)。通過(guò)對(duì)傳染病患者之間的居住地位置關(guān)系和感染致病菌種類(lèi)、臨床證狀等因素分析，提示傳染病暴發(fā)相關(guān)事件，解決了目前我國(guó)傳染病監(jiān)測(cè)體系存在的醫(yī)療機(jī)構(gòu)監(jiān)測(cè)能力不足問(wèn)題[7]，填補(bǔ)了國(guó)內(nèi)無(wú)傳染病智能監(jiān)測(cè)的空白。

醫(yī)院傳染病實(shí)時(shí)監(jiān)控及預(yù)警系統(tǒng)交互平臺(tái)的構(gòu)建，為傳染病防控專(zhuān)職人員與臨床醫(yī)生提供了及時(shí)便捷的溝通渠道，使傳染病防控專(zhuān)職人員與臨床醫(yī)生對(duì)某個(gè)疑難傳染病病例進(jìn)行針對(duì)性討論，從而提高傳染病病例診斷的準(zhǔn)確性和及時(shí)性。傳染病病例一旦被確診，系統(tǒng)自動(dòng)彈出并生成傳染病報(bào)告卡，臨床醫(yī)生只需要填報(bào)補(bǔ)充極少內(nèi)容，即可完成醫(yī)院內(nèi)網(wǎng)絡(luò)報(bào)告。通過(guò)設(shè)置傳染病報(bào)告卡必填項(xiàng)提醒填寫(xiě)功能，避免了傳染病報(bào)告卡必填項(xiàng)的缺項(xiàng)、漏項(xiàng)、空項(xiàng)、報(bào)告內(nèi)容不準(zhǔn)確、不完整等現(xiàn)象，也避免了報(bào)告卡傳遞過(guò)程中出現(xiàn)的問(wèn)題和不便，上報(bào)國(guó)家疫情監(jiān)測(cè)網(wǎng)也不需要再進(jìn)行重復(fù)錄卡。實(shí)現(xiàn)了醫(yī)院內(nèi)傳染病報(bào)告卡的自動(dòng)生成和網(wǎng)絡(luò)報(bào)告，改變了以往只能通過(guò)手工方式進(jìn)行傳染病報(bào)告和專(zhuān)職人員收卡的模式，縮短了傳染病病例從發(fā)現(xiàn)到診斷和報(bào)告的時(shí)間，提高了疫情報(bào)告的效率和質(zhì)量，也為實(shí)施有效的預(yù)防干預(yù)措施贏得了寶貴的時(shí)間。交互平臺(tái)的應(yīng)用強(qiáng)化了臨床醫(yī)生的參與意識(shí)，提高了傳染病防控工作效率。使原來(lái)主要靠臨床醫(yī)生報(bào)卡后才能發(fā)現(xiàn)傳染病的被動(dòng)監(jiān)測(cè)，變?yōu)橛?jì)算機(jī)智能識(shí)別預(yù)警的主動(dòng)監(jiān)測(cè)，創(chuàng)建了國(guó)內(nèi)醫(yī)療機(jī)構(gòu)傳染病監(jiān)控工作的新模式。同時(shí)，系統(tǒng)對(duì)每個(gè)操作過(guò)程均有記錄，也便于傳染病防控與疫情報(bào)告工作的質(zhì)量控制，追蹤遲漏報(bào)病例的責(zé)任歸屬，也便于檢查工作的開(kāi)展，增加了監(jiān)督管理深度和可操作性，相關(guān)記錄也可作為定期檢查傳染病防控工作的考評(píng)依據(jù)。

系統(tǒng)對(duì)在一定時(shí)段內(nèi)，同一病區(qū)或同一醫(yī)院相同傳染病的患者數(shù)量設(shè)立預(yù)警機(jī)制，使傳染病防控專(zhuān)職人員可以在臨床醫(yī)生報(bào)告前，及時(shí)發(fā)現(xiàn)潛在的傳染病風(fēng)險(xiǎn)、流行趨勢(shì)或暴發(fā)苗頭，從而實(shí)現(xiàn)傳染病的動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)，強(qiáng)化了過(guò)程監(jiān)控，使傳染病防控的關(guān)口前移。系統(tǒng)的建立及采用標(biāo)準(zhǔn)化字典，將為實(shí)現(xiàn)醫(yī)療機(jī)構(gòu)和疾病預(yù)防控制機(jī)構(gòu)傳染病疫情信息整合和數(shù)據(jù)共享提供良好的工具。未來(lái)可利用傳染病暴發(fā)預(yù)警的思路，采取區(qū)域聯(lián)網(wǎng)的方式，將一個(gè)區(qū)域數(shù)家醫(yī)院的傳染病發(fā)生情況進(jìn)行綜合分析，實(shí)現(xiàn)區(qū)域傳染病的暴發(fā)預(yù)警。

醫(yī)院傳染病實(shí)時(shí)監(jiān)控及預(yù)警系統(tǒng)尚處在研發(fā)的初級(jí)階段，其開(kāi)發(fā)的關(guān)鍵在于疑似傳染病病例的篩查，如何確定診斷條件內(nèi)在的邏輯性，提高傳染病病例篩查結(jié)果的敏感度和特異度，使傳染病智能判斷更為科學(xué)、合理，是系統(tǒng)今后仍需研究解決的問(wèn)題。同時(shí)，由于系統(tǒng)功能的完善依賴(lài)于醫(yī)院其他信息系統(tǒng)的不斷完善，包括臨床數(shù)據(jù)的全面電子化和電子病歷等數(shù)據(jù)的結(jié)構(gòu)化。另外，系統(tǒng)導(dǎo)出報(bào)告卡直接上傳至國(guó)家傳染病網(wǎng)絡(luò)直報(bào)系統(tǒng)功能尚未實(shí)現(xiàn)，需要有關(guān)部門(mén)提供建立接口的相關(guān)信息。

[1]施小明,馬家奇,楊功煥.我國(guó)醫(yī)療機(jī)構(gòu)傳染病疫情報(bào)告管理工作中存在的問(wèn)題及改進(jìn)對(duì)策[J].疾病監(jiān)測(cè), 2006,21(5): 225-226.

[2]田鐵南,賈春花,劉學(xué)芳. 綜合性醫(yī)院傳染病報(bào)告卡管理中的問(wèn)題及對(duì)策[J].中國(guó)醫(yī)學(xué)工程，2010,18(2):167-168.

[3]邢玉斌,索繼江,杜明梅,等. 醫(yī)院感染實(shí)時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)與應(yīng)用[J]. 中華醫(yī)院感染學(xué)雜志,2011,21(24):5241-5243.

[4]索繼江,杜明梅,邢玉斌,等. 基于醫(yī)院感染實(shí)時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)的交互平臺(tái)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J]. 中華醫(yī)院感染學(xué)雜志, 2011,21(20):4293-4295.

[5]杜明梅,邢玉斌,索繼江,等. 醫(yī)院感染實(shí)時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)中疑似感染病例智能判斷的實(shí)現(xiàn)[J].中國(guó)感染控制雜志,2012,11(2):115-118

[6]杜明梅,劉運(yùn)喜,索繼江,等. 醫(yī)院感染暴發(fā)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)預(yù)警的實(shí)現(xiàn)及臨床應(yīng)用[J]. 中華醫(yī)院感染學(xué)雜志, 2012,22(14):3104-3106.

[7]熊瑋儀,李立明.傳染病監(jiān)測(cè)整合策略概述[J].中國(guó)流行病學(xué)雜志,2006,27(6):544-546.