瘧疾信息動(dòng)態(tài)采集系統(tǒng)設(shè)計(jì)*

盧延鑫 王多全 周征奇 路 瑤 黃 騫

(中國疾病預(yù)防控制中心寄生蟲病預(yù)防控制所/衛(wèi)計(jì)委寄生蟲病原與媒介生物學(xué)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室/世界衛(wèi)生組織瘧疾、血吸蟲病和絲蟲病合作中心 上海 200025)

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瘧疾信息動(dòng)態(tài)采集系統(tǒng)設(shè)計(jì)*

盧延鑫 王多全 周征奇 路 瑤 黃 騫

(中國疾病預(yù)防控制中心寄生蟲病預(yù)防控制所/衛(wèi)計(jì)委寄生蟲病原與媒介生物學(xué)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室/世界衛(wèi)生組織瘧疾、血吸蟲病和絲蟲病合作中心 上海 200025)

傳統(tǒng)的瘧疾信息采集方式存在效率低、數(shù)據(jù)難以標(biāo)準(zhǔn)化、錯(cuò)誤率高等問題,針對存在問題設(shè)計(jì)瘧疾信息動(dòng)態(tài)采集系統(tǒng),通過系統(tǒng)架構(gòu)、功能設(shè)計(jì)、網(wǎng)站設(shè)計(jì)以及使用流程4個(gè)部分詳細(xì)闡述系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與功能實(shí)現(xiàn)，同時(shí)對系統(tǒng)實(shí)際使用情況進(jìn)行綜合評價(jià)，對遇到的問題提出改進(jìn)思路。

瘧疾；信息采集；系統(tǒng)設(shè)計(jì)；移動(dòng)終端

1 引言

瘧疾是由瘧原蟲感染引起的經(jīng)瘧傳播的全球急性寄生蟲傳染病，被世界衛(wèi)生組織(World Health Organization, WHO)列為全球3大公共衛(wèi)生問題(瘧疾、艾滋病及結(jié)核病)之一。目前全球104個(gè)國家和地區(qū)約3.4億人口生活在瘧疾流行區(qū)，每年約有2.07億病例，近6.27萬人死亡，其中80%病例及90%死亡病例發(fā)生在非洲地區(qū)[1]。在我國瘧疾也曾是重要傳染病之一，但經(jīng)過多年的不懈努力，其防治取得了舉世矚目的成就[2]。

廣西壯族自治區(qū)位于亞熱帶，氣候溫暖且降雨量大，適合瘧蚊孳生，歷史上曾是我國南方4大高瘧區(qū)之一[3-5]。上林縣隸屬于南寧市，有著悠久的采金傳統(tǒng)，隨著近年越來越多青壯年到瘧疾高流行區(qū)的非洲加納進(jìn)行采金，每年自加納返鄉(xiāng)的輸入性瘧疾病例呈上升趨勢。2013年6月，短時(shí)間大量在加納從事采金活動(dòng)的上林人集中返鄉(xiāng)，導(dǎo)致大量輸入性瘧疾病例聚集性暴發(fā)。目前我國公共衛(wèi)生信息化建設(shè)總體呈現(xiàn)“中央強(qiáng)、地方弱”的情況，地方衛(wèi)生信息建設(shè)嚴(yán)重滯后[6]?？焖贉?zhǔn)確地掌握疫情態(tài)勢是及時(shí)有效處置突發(fā)公共衛(wèi)生事件的重要保障，而現(xiàn)場流行病學(xué)調(diào)查是了解疫情最直接最有效的方法。全國各級各類醫(yī)療機(jī)構(gòu)工作人員普遍采用人工登記、上門收集、手工錄入的方式上報(bào)[7]，并且通常調(diào)查人員只能通過紙質(zhì)材料進(jìn)行現(xiàn)場數(shù)據(jù)記錄、收集[8]。依賴紙張進(jìn)行流行病學(xué)現(xiàn)場調(diào)查常常有以下不足：(1)信息收集效率較低[9]。(2)信息的完整性不足[10]。(3)信息準(zhǔn)確性差。(4)信息的及時(shí)性差。(5)造成大量的紙張浪費(fèi)。針對上林縣輸入性瘧疾突發(fā)公共衛(wèi)生事件，本文設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了廣西上林縣瘧疾信息采集系統(tǒng)。該系統(tǒng)旨在于利用無紙化的信息錄入方式減少各種人工失誤，降低紙張的消耗，并且利用移動(dòng)終端的便利性，實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場流行病學(xué)信息的實(shí)時(shí)采集和分析。

2 瘧疾信息動(dòng)態(tài)采集系統(tǒng)設(shè)計(jì)

2.1 整體架構(gòu)

系統(tǒng)采用瀏覽器/服務(wù)器架構(gòu)(B/S)，具有非常好的適應(yīng)性[12]。隨著當(dāng)前移動(dòng)終端的不斷發(fā)展和普及，通過移動(dòng)終端上網(wǎng)正在取代傳統(tǒng)的個(gè)人計(jì)算機(jī)上網(wǎng)方式[13]，B/S架構(gòu)并不需要在設(shè)備上安裝任何客戶端程序，因此不需要考慮系統(tǒng)的異構(gòu)問題，只要擁有能夠通過瀏覽器進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)訪問的設(shè)備就可以進(jìn)行使用。系統(tǒng)架構(gòu)包括系統(tǒng)管理員、數(shù)據(jù)處理分析、計(jì)算機(jī)、移動(dòng)終端、瀏覽器、網(wǎng)站服務(wù)器、數(shù)據(jù)庫服務(wù)器，見圖1。根據(jù)各自功能，大致可以分為以下幾個(gè)層次：系統(tǒng)管理員是系統(tǒng)的管理層，負(fù)責(zé)對整個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行后臺管理，保證系統(tǒng)的正常運(yùn)行；計(jì)算機(jī)和移動(dòng)終端組成系統(tǒng)的用戶層，計(jì)算機(jī)主要指臺式機(jī)、筆記本等傳統(tǒng)意義上的個(gè)人電腦，移動(dòng)終端包括平板電腦、手機(jī)、PDA以及各種智能設(shè)備；網(wǎng)站服務(wù)器和數(shù)據(jù)庫服務(wù)器是服務(wù)器層，負(fù)責(zé)完成數(shù)據(jù)交互以及存儲(chǔ)數(shù)據(jù)；瀏覽器是系統(tǒng)的應(yīng)用層，負(fù)責(zé)根據(jù)用戶層的命令將任務(wù)請求和數(shù)據(jù)發(fā)送至網(wǎng)站服務(wù)器，將網(wǎng)站服務(wù)器完成的結(jié)果通過可視化界面展示給用戶層。系統(tǒng)運(yùn)行的大致流程是：用戶通過瀏覽器訪問部署在網(wǎng)站服務(wù)器上的上林縣瘧疾信息采集網(wǎng)站，網(wǎng)站服務(wù)器根據(jù)用戶在上林縣瘧疾信息采集網(wǎng)站上的操作進(jìn)行結(jié)果反饋，并且將用戶上傳的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)庫服務(wù)器中。

圖1 系統(tǒng)整體框架

2.2 功能設(shè)計(jì)

系統(tǒng)的總體功能由各個(gè)組成部分共同完成。系統(tǒng)管理員的功能包括用戶賬戶管理(創(chuàng)建、刪除、權(quán)限修改)、選擇網(wǎng)站組成模塊、網(wǎng)站內(nèi)容修改、數(shù)據(jù)查看和修改，在上林縣輸入性瘧疾突發(fā)事件中，用戶的賬戶統(tǒng)一由系統(tǒng)管理員進(jìn)行創(chuàng)建、刪除、權(quán)限等操作，并不開放用戶自主申請的通道，以保證上傳數(shù)據(jù)的可信性。用戶獲得系統(tǒng)管理員分配的賬號之后，可以通過瀏覽器訪問并登錄上林縣瘧疾信息采集網(wǎng)站，在網(wǎng)站上填寫現(xiàn)場流行病學(xué)調(diào)查問卷，完成后將問卷數(shù)據(jù)直接上傳至服務(wù)器。用戶的功能包括賬戶密碼更改、創(chuàng)建問卷、查看問卷以及刪除問卷。瀏覽器負(fù)責(zé)將用戶請求和問卷數(shù)據(jù)發(fā)送至網(wǎng)站服務(wù)器，將網(wǎng)站服務(wù)器端回傳的結(jié)果及用戶請求的數(shù)據(jù)以可視化界面的形式向用戶展現(xiàn)。網(wǎng)站服務(wù)器搭載有上林縣瘧疾信息采集網(wǎng)站，一方面網(wǎng)站服務(wù)器負(fù)責(zé)接收用戶請求，根據(jù)用戶請求對數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，將結(jié)果反饋至瀏覽器供用戶查看；另一方面將瀏覽器上傳的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)至數(shù)據(jù)庫服務(wù)器，根據(jù)用戶的請求讀取數(shù)據(jù)庫服務(wù)器中的數(shù)據(jù)，將數(shù)據(jù)發(fā)送至瀏覽器供用戶查看。數(shù)據(jù)庫服務(wù)器的主要功能包括存儲(chǔ)數(shù)據(jù)、操作數(shù)據(jù)、管理數(shù)據(jù)3大部分。數(shù)據(jù)庫服務(wù)器中的數(shù)據(jù)也可以被直接讀取，例如現(xiàn)場利用移動(dòng)終端無法進(jìn)行流行病學(xué)統(tǒng)計(jì)時(shí)，可以讓具有計(jì)算機(jī)條件的人員直接讀取數(shù)據(jù)并進(jìn)行分析統(tǒng)計(jì)。

2.3 網(wǎng)站設(shè)計(jì)(圖2)

圖2 系統(tǒng)總體功能

部署在網(wǎng)站服務(wù)器上的上林縣瘧疾信息采集網(wǎng)站是整個(gè)系統(tǒng)的核心，用戶通過瀏覽器訪問網(wǎng)站，直接在網(wǎng)站上完成所有操作和數(shù)據(jù)交互。網(wǎng)站根據(jù)不同功能總體上可分為5大部分：添加常住居民瘧疾入戶調(diào)查記錄、查看常住居民瘧疾入戶調(diào)查記錄、添加非洲回國人員瘧疾流行病學(xué)調(diào)查記錄、查看非洲回國人員瘧疾流行病學(xué)調(diào)查記錄、用戶管理。添加常住居民瘧疾入戶調(diào)查記錄是根據(jù)原有的常住居民瘧疾入戶調(diào)查表進(jìn)行設(shè)計(jì)的，適用于當(dāng)?shù)爻Ｗ【用瘢榭闯Ｗ【用癔懠踩霊粽{(diào)查記錄可以查詢已經(jīng)填寫完畢并且上傳成功的調(diào)查表。由于輸入性瘧疾的特殊性，在原有調(diào)查表基礎(chǔ)上，增加與出入境記錄相關(guān)的調(diào)查項(xiàng)目，設(shè)計(jì)非洲回國人員瘧疾流行病學(xué)調(diào)查表，非洲務(wù)工回國人員在添加非洲回國人員瘧疾流行病學(xué)調(diào)查記錄欄目中填寫調(diào)查表，通過建立常住居民和非洲回國人員兩種不同的調(diào)查表可以更加清晰地將輸入性病例區(qū)分出來，對他們采取更有針對性的防治措施。同樣，在查看非洲回國人員瘧疾流行病學(xué)調(diào)查記錄中可以查詢已經(jīng)填寫完畢并上傳成功的調(diào)查問卷。在用戶管理部分，用戶可以登錄網(wǎng)站或者注銷登錄，還可以更改賬戶登錄密碼。

非洲回國人員瘧疾流行病學(xué)調(diào)查表主要由一般情況、瘧疾知識情況、既往病史和治療情況、本次發(fā)病和診斷情況4部分組成。一般情況主要收集被調(diào)查者的基本信息，包括姓名、性別、年齡、文化程度、家庭人口數(shù)、出境口岸、出境時(shí)間、入境口岸、入境時(shí)間、歸國同行人數(shù)、在非洲從事職業(yè)以及居住地等。性別等項(xiàng)目是用下拉菜單的形式進(jìn)行選擇；出境時(shí)間以及入境時(shí)間項(xiàng)目是用彈出日歷的形式進(jìn)行選擇；在非洲從事職業(yè)項(xiàng)目是用勾選加文本框的方式進(jìn)行填寫；其余的項(xiàng)目均為文本框填寫。瘧疾知識情況主要是收集調(diào)查者對瘧疾的認(rèn)知信息。該部分由4個(gè)問題組成：(1)什么是瘧疾？(2)瘧疾有哪些主要的癥狀？(3)瘧疾是通過什么途徑傳染？(4)預(yù)防瘧疾的主要措施。4個(gè)問題均采用勾選方式進(jìn)行填寫，用戶可以通過點(diǎn)擊來勾選答案，這樣既減少了數(shù)據(jù)輸入的時(shí)間，又降低了人工填寫造成失誤的可能。既往病史和治療情況主要是收集被調(diào)查者的既往瘧疾病史和治療信息，這部分由兩個(gè)問題組成：(1)在非洲是否患瘧疾。(2)在非洲是否進(jìn)行過抗瘧疾治療。第1個(gè)問題采用勾選加文本框的方式進(jìn)行填寫，文本框用于填寫被調(diào)查者的發(fā)病次數(shù)，由于發(fā)病次數(shù)因人而異，而且彼此差異可能較大，因此難以采用下拉菜單的方式進(jìn)行填寫。第2個(gè)問題通過勾選的方式進(jìn)行填寫。本次發(fā)病和診斷情況主要收集被調(diào)查者本次發(fā)病和診斷信息，包括歸國后有無發(fā)熱史、是否進(jìn)行實(shí)驗(yàn)室檢測、是否進(jìn)行抗瘧治療3個(gè)部分。歸國后有無發(fā)熱史采用勾選的方式進(jìn)行填寫，如果有發(fā)熱史則需要填寫發(fā)熱的次數(shù)以及近3次發(fā)熱的日期；是否進(jìn)行實(shí)驗(yàn)室檢測采用勾選的方式進(jìn)行填寫，如果已經(jīng)進(jìn)行過實(shí)驗(yàn)室檢測則還需要填寫3次實(shí)驗(yàn)室檢測結(jié)果，實(shí)驗(yàn)室檢測結(jié)果以下拉菜單的形式進(jìn)行填寫；對于是否進(jìn)行抗瘧治療，如果選擇已經(jīng)進(jìn)行抗瘧治療，則還需填寫近3次所使用的處方名稱以及分別服用的天數(shù)，處方名稱采用下拉菜單的形式進(jìn)行填寫，而服用的天數(shù)采用文本框的形式進(jìn)行填寫。非洲回國人員瘧疾流行病學(xué)調(diào)查表的結(jié)尾處需要填寫調(diào)查人員的名稱以及調(diào)查的日期，以備后期核查。

2.4 使用流程

用戶通過瀏覽器訪問上林縣瘧疾信息采集網(wǎng)站后，使用系統(tǒng)管理員分配的賬號進(jìn)行登錄，就可以開始進(jìn)行現(xiàn)場流行病學(xué)調(diào)查。如圖4所示，首先選擇需要填寫常住居民瘧疾入戶調(diào)查表還是非洲回國人員瘧疾流行病學(xué)調(diào)查表，選定表格并填寫完成之后，確定是否添加。如果選擇“否”，則繼續(xù)填寫或修改表格；如果選擇“是”，則表格上傳至服務(wù)器，上傳成功后用戶可以通過查看功能對已經(jīng)上傳成功的表格進(jìn)行查看，在查看的過程中可以對表格進(jìn)行刪除操作。如果不對表格進(jìn)行刪除，那么表格的添加過程就完成了；如果刪除表格，則回到填寫表格步驟，重新進(jìn)行表格填寫?，F(xiàn)場調(diào)查人員的賬戶不能對表格進(jìn)行修改，這是出于對信息安全性的考慮，避免人為對數(shù)據(jù)進(jìn)行篡改，偽造調(diào)查結(jié)果。如果發(fā)現(xiàn)填寫錯(cuò)誤，需要將已上傳的錯(cuò)誤表格刪除并重新進(jìn)行填寫。

圖4 系統(tǒng)流程

2.5 現(xiàn)場應(yīng)用情況

通過使用該信息系統(tǒng)，首先減少了傳統(tǒng)信息采集方式中將信息錄入計(jì)算機(jī)這一步驟，不但減輕了調(diào)查人員的工作負(fù)擔(dān)，提高了信息采集工作的效率，同時(shí)也避免了在這一步驟中可能出現(xiàn)的人工錄入失誤，不會(huì)因?yàn)闀鴮懥什轃o法識別而造成信息失真甚至丟失，保證了信息的準(zhǔn)確性和完整性。系統(tǒng)中引入的下拉菜單和選項(xiàng)模式，避免了信息填寫人的主觀隨意性，使得信息更容易分析和統(tǒng)計(jì)。信息錄入完成后直接上傳至后臺服務(wù)器，使后方信息分析人員的信息分析工作可以與現(xiàn)場流行病學(xué)調(diào)查工作同步進(jìn)行，實(shí)現(xiàn)了信息實(shí)時(shí)采集、實(shí)時(shí)分析的動(dòng)態(tài)工作機(jī)制。最后，無紙化的信息采集方式節(jié)約了大量的紙張。

3 結(jié)語

廣西上林縣瘧疾信息采集系統(tǒng)避免了傳統(tǒng)現(xiàn)場流行病學(xué)調(diào)查方法的各種缺點(diǎn)。然而系統(tǒng)仍然具有一些不足之處，首先出于便攜性的考慮，采用了IPAD作為信息采集終端，由于設(shè)備昂貴，每個(gè)現(xiàn)場調(diào)查人員只能配備1臺，在進(jìn)行現(xiàn)場調(diào)查時(shí)每次只能對1名被調(diào)查者進(jìn)行調(diào)查。而以往采用紙質(zhì)問卷時(shí)，可以將問卷發(fā)放到所有被調(diào)查者手中，同時(shí)開始填寫。因此與傳統(tǒng)的方式相比，在調(diào)查時(shí)間上有所增加。此外由于系統(tǒng)中的調(diào)查表中仍有許多項(xiàng)目需要進(jìn)行人工輸入，比起采用下拉菜單或者勾選的方式效率仍然較低。在現(xiàn)場調(diào)查時(shí)，數(shù)據(jù)的上傳還取決于當(dāng)?shù)氐木W(wǎng)絡(luò)狀況，如果網(wǎng)絡(luò)狀況不佳將會(huì)導(dǎo)致數(shù)據(jù)無法上傳，而最終導(dǎo)致調(diào)查陷入暫停的狀態(tài)。針對以上出現(xiàn)的幾個(gè)問題，筆者對系統(tǒng)的改進(jìn)進(jìn)行了設(shè)想。首先隨著智能手機(jī)的普及，被調(diào)查者可以通過自己的手機(jī)登錄網(wǎng)站填寫調(diào)查表并將數(shù)據(jù)上傳至服務(wù)器，這樣可以解決不能同時(shí)填寫表格的問題。其次通過對以往調(diào)查表格填寫情況進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，將表格填寫的內(nèi)容進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化，盡可能采用下拉菜單或者勾選的方式進(jìn)行填寫，以提高信息的錄入效率。最后針對網(wǎng)絡(luò)狀況的問題，增加本地存儲(chǔ)功能，在沒有網(wǎng)絡(luò)信號的情況下，先將填寫完畢的調(diào)查表格離線存儲(chǔ)在移動(dòng)設(shè)備中，直到網(wǎng)絡(luò)暢通時(shí)再將信息上傳至服務(wù)器。在系統(tǒng)的未來發(fā)展中，可以增加功能日益強(qiáng)大的定位和地理分析統(tǒng)計(jì)功能。移動(dòng)地理信息系統(tǒng)在衛(wèi)生行業(yè)已經(jīng)具備較為廣泛的應(yīng)用，顯示了在處置突發(fā)公共衛(wèi)生事件時(shí)具有的無可比擬的優(yōu)勢[14]。

該系統(tǒng)的使用改變了傳統(tǒng)手工錄入的情況，極大地減少了人工登記所需要的工作。隨著未來系統(tǒng)的進(jìn)一步完善和擴(kuò)大使用，可以實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場信息收集與各級疾控中心數(shù)據(jù)分析的無縫對接；同時(shí)該系統(tǒng)為擴(kuò)展為多病種的信息收集系統(tǒng)打下了良好的基礎(chǔ)，只需要對調(diào)查問卷和數(shù)據(jù)庫進(jìn)行簡單的修改就可以直接用于收集其他疾病的信息。

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Design of Malaria Information Dynamic Acquisition System

LUYan-xin,WANGDuo-quan,ZHOUZheng-qi,LUYao,HUANGQian,

NationalInstituteofParasiticDiseases,ChineseCenterforDiseaseControlandPrevention/KeyLaboratoryofParasiteandVectorBiology,MinistryofHealth/WHOCollaboratingCenterforMalaria,SchistosomiasisandFilariasis,Shanghai200025,China

There are some problems existed in traditional malaria information acquisition method, such as low efficiency, data standardization difficulty and a high error rate. According to these problmes, a dynamic malaria information acquisition system is established. Four sections including system architecture, functions design, website design and system workflow are described to explain how to design and realize this whole system. At the same time a comprehensive evaluation of practical usage and improvement ideas are put forward.

Malaria; Information acquisition; System design; Mobile terminal

2014-09-18

盧延鑫，博士,發(fā)表論文12篇; 通訊作者：黃騫。

上海市衛(wèi)計(jì)委課題(項(xiàng)目編號：20134326);中國疾控中心寄生蟲病所2014防治技術(shù)儲(chǔ)備科研基金；國家科技重大專項(xiàng)(項(xiàng)目編號：2012ZX10004220，2008ZX10004-011)。

R-058

A 〔DOI〕10.3969/j.issn.1673-6036.2015.03.008