寧夏地區(qū)“互聯(lián)網(wǎng)+醫(yī)療”模式在結(jié)核病防治工作中的應(yīng)用

劉廣天 劉濤 王曉煒 雷娟 田曉梅 王曉林

結(jié)核病是一種由結(jié)核病分枝桿菌引起的主要經(jīng)呼吸道傳播的慢性傳染病，是國家重點(diǎn)防控的重大傳染病之一[1]。由于診斷難、治療時(shí)間長、耐藥速度快、患者流動性大等特點(diǎn)[2]，患者往往因多次就診或輾轉(zhuǎn)多家醫(yī)院而產(chǎn)生大量的診療信息。但由于結(jié)核病定點(diǎn)醫(yī)院均采用獨(dú)立的醫(yī)院信息系統(tǒng)(HIS系統(tǒng))，就診信息不能“跨院共享”，給患者篩查、治療、管理及費(fèi)用報(bào)銷等工作帶來不便，管理者也因此很難掌握患者的檢查、用藥、治療、隨訪等信息，給結(jié)核病防控工作造成了很大的困難[3-5]。因此，建立一個(gè)高效的結(jié)核病定點(diǎn)醫(yī)院、疾病預(yù)防控制部門、基層醫(yī)療衛(wèi)生機(jī)構(gòu)間數(shù)據(jù)互聯(lián)互通、標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一、深度融合的結(jié)核病信息管理系統(tǒng)，是當(dāng)前亟需解決的問題。筆者以寧夏地區(qū)2019年初投入使用的《寧夏結(jié)核病防治管理信息系統(tǒng)》為例，探討“互聯(lián)網(wǎng)+”在結(jié)核病防治工作中的應(yīng)用價(jià)值，為更多地區(qū)結(jié)核病患者的治療管理工作提供經(jīng)驗(yàn)。

系統(tǒng)設(shè)計(jì)原則及架構(gòu)

《寧夏結(jié)核病防治管理信息系統(tǒng)》是采用先進(jìn)成熟的云計(jì)算信息技術(shù)，為滿足自治區(qū)第四人民醫(yī)院(寧夏結(jié)核病防治所)、各級疾控中心、各級定點(diǎn)結(jié)核病防治醫(yī)院和基層衛(wèi)生服務(wù)機(jī)構(gòu)等業(yè)務(wù)單位之間的結(jié)核病防治服務(wù)相互協(xié)同、實(shí)現(xiàn)結(jié)核病防治信息平臺的互聯(lián)互通和信息共享而開發(fā)的信息服務(wù)支撐平臺。該系統(tǒng)具備性能完善的系統(tǒng)安全基礎(chǔ)設(shè)備，包括網(wǎng)絡(luò)防火墻、入侵檢測、病毒防范、用戶識別等信息安全軟硬件系統(tǒng)，并設(shè)專人日常監(jiān)督管理與更新?？芍贫〝?shù)據(jù)交換規(guī)則，即采用可擴(kuò)展標(biāo)記語言作為數(shù)據(jù)組裝格式完成上行數(shù)據(jù)交換；采用“json_encode”作為數(shù)據(jù)組裝格式完成下行數(shù)據(jù)交換。其主要架構(gòu)分為業(yè)務(wù)層、接入層和交換層。業(yè)務(wù)層包括用戶注冊、智能影像篩查、遠(yuǎn)程門診、雙向轉(zhuǎn)診、結(jié)核病醫(yī)療衛(wèi)生信息共享與業(yè)務(wù)協(xié)同等主要服務(wù)組件。接入層關(guān)聯(lián)轄區(qū)內(nèi)所有定點(diǎn)醫(yī)療服務(wù)、公共衛(wèi)生服務(wù)、社區(qū)衛(wèi)生服務(wù)等結(jié)核病防治機(jī)構(gòu)所產(chǎn)生、采集、管理和使用的轄區(qū)內(nèi)居民相關(guān)結(jié)核病信息數(shù)據(jù)，包括臨床結(jié)核病治療數(shù)據(jù)、結(jié)核病患者管理數(shù)據(jù)、智能影像篩查數(shù)據(jù)、結(jié)核病患者轉(zhuǎn)診數(shù)據(jù)等；各級醫(yī)療機(jī)構(gòu)只需通過鏈接點(diǎn)接入到《寧夏結(jié)核病防治管理信息系統(tǒng)》，即可實(shí)現(xiàn)區(qū)域內(nèi)結(jié)核病相關(guān)數(shù)據(jù)的查詢。交換層則可以實(shí)現(xiàn)各級結(jié)核病防治機(jī)構(gòu)間的信息交互、互聯(lián)互通、資源共享，具體見圖1。

功能和應(yīng)用

圖1 寧夏結(jié)核病管理信息系統(tǒng)構(gòu)架

截止到2019年底，《寧夏結(jié)核病防治管理信息系統(tǒng)》已與19家結(jié)核病定點(diǎn)醫(yī)院HIS系統(tǒng)相連，占全區(qū)定點(diǎn)醫(yī)院總數(shù)的95.00%(19/20)?；颊邿o論在哪家定點(diǎn)醫(yī)院就診，只需讀取患者身份證ID或輸入身份證號(為系統(tǒng)唯一識別主索引)，便會在《寧夏結(jié)核病防治管理信息系統(tǒng)》自動實(shí)時(shí)顯示出電子病歷；該電子病歷是在現(xiàn)有醫(yī)院信息管理系統(tǒng)、電子病歷系統(tǒng)(electronic medical record system，EMR)、實(shí)驗(yàn)室系統(tǒng)(laboratory information system，LIS)和醫(yī)學(xué)圖像存儲與傳輸系統(tǒng)(picture archiving and communication systems，PACS)的基礎(chǔ)上以患者就診時(shí)間為軸線建立的，可以幫助臨床醫(yī)生客觀地掌握患者歷史診療情況及結(jié)果，制定更準(zhǔn)確有針對性的診療方案。包含患者的個(gè)人基本信息、疾病史、歷次診療資料，以及檢查檢驗(yàn)項(xiàng)目內(nèi)容、時(shí)間及結(jié)果等既往診療信息共計(jì)530余項(xiàng)；并可將所有患者的基本信息、體檢篩查、疾病史等91項(xiàng)必報(bào)內(nèi)容自動上傳至國家《新型結(jié)核病監(jiān)測系統(tǒng)》，保證了結(jié)核病患者信息上報(bào)的及時(shí)性。該系統(tǒng)3個(gè)主要功能及應(yīng)用如下。

一、疑似結(jié)核病患者的上報(bào)

2019年19家已安裝《寧夏結(jié)核病防治管理信息系統(tǒng)》的結(jié)核病定點(diǎn)醫(yī)院共計(jì)抓取符合條件的疑似結(jié)核病患者3258例，單月最高抓取結(jié)核病疑似患者397例，高于《傳染病監(jiān)測系統(tǒng)》報(bào)告的2445例患者。2019年1—12月份兩系統(tǒng)上報(bào)疑似結(jié)核病患者例數(shù)見表1。匹配患者(在《傳染病監(jiān)測系統(tǒng)》和《寧夏結(jié)核病防治管理信息系統(tǒng)》中均有報(bào)告記錄的患者)占《傳染病監(jiān)測系統(tǒng)》抓取患者的85.60%，單月最高匹配率達(dá)97.53%，2019年各月份《寧夏結(jié)核病管理信息系統(tǒng)》匹配患者的匹配情況見表2。

二、人工智能影像篩查功能

該功能于2019年7月開始搭建，10月初掛接數(shù)據(jù)庫、創(chuàng)建基本組織框架、人員基本信息架構(gòu)、分配各部門負(fù)責(zé)人賬號。繼而將上報(bào)的采集數(shù)據(jù)逐步導(dǎo)入信息化系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫，開始試運(yùn)行階段。通過鏈接各結(jié)核病定點(diǎn)醫(yī)院和鄉(xiāng)鎮(zhèn)衛(wèi)生院放射科影像系統(tǒng)，采集所有患者的正位胸片，系統(tǒng)自動調(diào)用“影像標(biāo)識軟件”，該軟件后臺在記錄了大量結(jié)核病患者胸片的基礎(chǔ)上形成一個(gè)可對比的數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)集，通過對比運(yùn)算后顯示出智能閱片結(jié)果，并將疑似患者的標(biāo)記胸片上傳至《寧夏結(jié)核病管理信息系統(tǒng)》(圖2)。

2019年7月至2020年5月，43家醫(yī)療機(jī)構(gòu)陸續(xù)安裝使用《寧夏結(jié)核病防治管理信息系統(tǒng)》中的人工智能影像篩查軟件。共計(jì)篩查可疑患者3639例，排除2652例，987例判定為疑似結(jié)核病的患者在轉(zhuǎn)診后確診433例，疑似患者確診率高達(dá)43.87%。隨機(jī)從3639例可疑患者正位胸片中提取100張，由2名具有高級或者副高級職稱的放射科醫(yī)師依據(jù)《WS 288—2017肺結(jié)核診斷》[6]標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行閱片分析，并與智能影像篩查結(jié)果進(jìn)行比較。以放射科專家閱片結(jié)果為標(biāo)準(zhǔn)，智能影像篩查結(jié)核病的敏感度為90.91%(10/11)、特異度為89.89%(80/89)，Kappa值為0.61(0.60～0.62)，具體見表3。

表1 兩系統(tǒng)于2019年1—12月份上報(bào)疑似結(jié)核病患者的情況 (例)

表2 2019年1—12月《寧夏結(jié)核病防治管理信息系統(tǒng)》匹配患者情況

注匹配率(%)=匹配患者例數(shù)/(匹配患者例數(shù)+不匹配患者例數(shù))×100%；匹配患者指在《傳染病監(jiān)測系統(tǒng)》和《寧夏結(jié)核病防治管理信息系統(tǒng)》中均有報(bào)告記錄的患者

圖2 疑似肺結(jié)核患者正位胸片。該患者左肺上葉和右肺下葉出現(xiàn)病灶，系統(tǒng)判定肺結(jié)核疑似度分別為0.87、0.71

三、手機(jī)同步應(yīng)用程序

寧夏結(jié)核病手機(jī)同步應(yīng)用程序采用安卓原生開發(fā)，后臺服務(wù)采用瀏覽器/服務(wù)器模式(Browser/Server，B/S)應(yīng)用三層軟件架構(gòu)?；鶎酉嚓P(guān)醫(yī)務(wù)人員均已安裝使用，可利用手機(jī)應(yīng)用程序完成轉(zhuǎn)診、督導(dǎo)、訪視等工作，而患者下載手機(jī)應(yīng)用程序后，可以通過身份證號和移動電話登錄，在手機(jī)端完成服藥提醒、病案查詢、信息查看、健康教育等功能，及時(shí)掌握自身治療情況，隨時(shí)隨地學(xué)習(xí)結(jié)核病防治健康知識。

自2019年9月開始推廣使用寧夏結(jié)核病管理信息系統(tǒng)手機(jī)同步應(yīng)用程序以來，截止到2020年5月已注冊醫(yī)務(wù)人員2130余名，共計(jì)隨訪記錄1821人(例)次，其中有效隨訪1125人(例)次，有效隨訪人(例)次率達(dá)61.78%；同年12月為單月最高隨訪的人次，達(dá)1250人次，其中有效隨訪768人次。對安裝手機(jī)同步應(yīng)用程序的98例普通肺結(jié)核患者前6個(gè)月的平均服藥率[96.93%(15 396/15 883)]明顯高于76例未安裝手機(jī)同步應(yīng)用程序的患者[92.99%(11 411/12 271)](χ2=236.17，P=0.000)，見表4。

討 論

寧夏回族自治區(qū)地處西北內(nèi)陸地區(qū)，經(jīng)濟(jì)、文化諸多領(lǐng)域與東部經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)地區(qū)均有著明顯差距，衛(wèi)生事業(yè)發(fā)展水平更是遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后[7-9]?！盎ヂ?lián)網(wǎng)+”是近年來各個(gè)領(lǐng)域都需要深化和創(chuàng)新的前沿技術(shù)，互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用到結(jié)核病患者防治工作中是一場顛覆性的革新[10]。近年來，隨著人民生活水平的提高和健康意識的增強(qiáng)，出現(xiàn)了鄉(xiāng)鎮(zhèn)衛(wèi)生院和社區(qū)衛(wèi)生服務(wù)機(jī)構(gòu)無人問津、大醫(yī)院人滿為患的現(xiàn)象，這種狀態(tài)將影響農(nóng)村居民和低收入人群的衛(wèi)生服務(wù)訴求[11]。

表3 100張胸片以影像學(xué)專家閱片結(jié)果為標(biāo)準(zhǔn)對人工智能影像篩查效能的評價(jià)

注陽性表示判定為肺結(jié)核疑似患者，陰性表示排除肺結(jié)核疑似患者。敏感度=真陽性例數(shù)/(真陽性例數(shù)+假陰性例數(shù))×100%，特異度=真陰性例數(shù)/(真陰性例數(shù)+假陽性例數(shù))×100%，陽性預(yù)測值=真陽性例數(shù)/(真陽性例數(shù)+假陽性例數(shù))×100%，陰性預(yù)測值=真陰性例數(shù)/(真陰性例數(shù)+假陰性例數(shù))×100%

表4 98例安裝手機(jī)應(yīng)用程序和76例未安裝手機(jī)應(yīng)用程序患者的服藥情況

注服藥率=實(shí)際服藥次數(shù)/(未服藥次數(shù)+實(shí)際服藥次數(shù))×100%

有研究表明，結(jié)核病患者治療依從性差將導(dǎo)致病情遷延不愈、復(fù)發(fā)、加重，甚至造成耐藥結(jié)核分枝桿菌廣泛擴(kuò)散等嚴(yán)重后果，這一問題已成為全球結(jié)核病疫情控制的障礙之一[12]。周穎等[13]研究發(fā)現(xiàn)，信息化管理是提高工作質(zhì)量和效率的有效途徑，特別對提高基層結(jié)核病控制工作質(zhì)量意義重大。通過各級各類醫(yī)療機(jī)構(gòu)信息系統(tǒng)之間的互聯(lián)互通，整合數(shù)據(jù)資源和應(yīng)用資源，可以全面提高整體管理水平，降低繼發(fā)耐藥結(jié)核病患者的產(chǎn)生，減少衛(wèi)生資源浪費(fèi)，使優(yōu)質(zhì)衛(wèi)生服務(wù)資源集約化[14]。結(jié)核病作為傳染性疾病，信息化管理無論對于患者還是家屬，或是患者周邊接觸人員，以及“早發(fā)現(xiàn)、早診斷、早治療”的防控原則都有著重大的意義[15]。

搭建《寧夏結(jié)核病防治管理信息系統(tǒng)》，與各級醫(yī)療機(jī)構(gòu)的信息互聯(lián)互通，能夠提升結(jié)核病防治服務(wù)能力，實(shí)現(xiàn)全程規(guī)范治療，對逐步實(shí)現(xiàn)區(qū)域衛(wèi)生資源、信息資源和服務(wù)資源共享，實(shí)現(xiàn)公共衛(wèi)生、醫(yī)療服務(wù)、衛(wèi)生管理、醫(yī)療保障、藥品監(jiān)管等多方業(yè)務(wù)協(xié)同，提高行政管理效率，為群眾提供便捷、優(yōu)質(zhì)的醫(yī)療衛(wèi)生和醫(yī)療保障服務(wù)意義重大。通過人工智能影像篩查，可提高基層醫(yī)療機(jī)構(gòu)的影像學(xué)篩查能力；系統(tǒng)自動運(yùn)行雙向轉(zhuǎn)診的功能，實(shí)現(xiàn)了結(jié)核病三級防治體系的高效運(yùn)轉(zhuǎn)、無縫銜接，可避免患者反復(fù)排隊(duì)掛號檢查之苦，也能夠提高患者的治療效率，降低治療費(fèi)用；該系統(tǒng)2019年抓取的每個(gè)月的疑似結(jié)核病患者例數(shù)，基本上都高于《傳染病監(jiān)測系統(tǒng)》，可能與該系統(tǒng)重復(fù)抓取了在就診過程中的復(fù)診和陳舊性結(jié)核病患者有關(guān)。但由于目前新系統(tǒng)僅安裝了19家結(jié)核病定點(diǎn)醫(yī)院，存在綜合醫(yī)院診療信息未抓取的情況，造成有少部分患者未能匹配到《傳染病監(jiān)測系統(tǒng)》中。

《寧夏結(jié)核病防治管理信息系統(tǒng)》中人工智能影像篩查轉(zhuǎn)診追蹤功能能夠幫助醫(yī)生檢出疑似肺結(jié)核胸片，完成多個(gè)結(jié)節(jié)的自動檢測任務(wù)，包括肺部分割、結(jié)節(jié)監(jiān)測、結(jié)節(jié)標(biāo)識、結(jié)節(jié)分割、結(jié)節(jié)定量定性分析，一鍵生成結(jié)構(gòu)式報(bào)告，輔助影像科醫(yī)生判定、分析胸片，有效提高醫(yī)療效率和診斷準(zhǔn)確率。同時(shí)，隨著數(shù)據(jù)集中儲存量的增多，后臺數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)集逐漸完善，能接受到更多的閱片訓(xùn)練，其分析能力、診斷和判定結(jié)果的準(zhǔn)確性將不斷提高，可明顯減輕醫(yī)療資源緊張的壓力，彌補(bǔ)基層醫(yī)療機(jī)構(gòu)結(jié)核病防治力量薄弱的短板。從目前的使用情況來看，系統(tǒng)存在將部分非正位胸片納入篩查的情況，說明該系統(tǒng)還需要進(jìn)一步完善智能化內(nèi)容。

我國是世界上移動上網(wǎng)人數(shù)最多的國家[16]，截止到2019年6月30日已達(dá)61.2%；并隨著移動互聯(lián)網(wǎng)的持續(xù)深化，手機(jī)網(wǎng)民占整體網(wǎng)民的99.1%[17]。對患者開展直接面視下的督導(dǎo)治療(DOTS)，是我國結(jié)核病防治規(guī)劃要求實(shí)施的策略之一[18]。為保障基層工作人員更真實(shí)、有效地開展直接面視下的督導(dǎo)治療，該系統(tǒng)開發(fā)了手機(jī)應(yīng)用程序系統(tǒng)終端，可納入到《寧夏結(jié)核病信息管理系統(tǒng)》中并與其同步使用[19]。醫(yī)務(wù)工作者能夠通過手機(jī)終端隨時(shí)查看、錄入并上傳轄區(qū)所有結(jié)核病患者轉(zhuǎn)診、追蹤、隨訪、治療等信息，有利于強(qiáng)化基層醫(yī)務(wù)工作者面對面隨訪，避免 “隔空隨訪”，完備基層工作的監(jiān)督和考評[20]?；颊呦螺d應(yīng)用程序可以根據(jù)實(shí)際情況設(shè)置每日提醒服藥，隨時(shí)隨地及時(shí)掌握自身治療情況，學(xué)習(xí)更多的結(jié)核病防治健康知識，達(dá)到結(jié)核病防治知識宣傳普及的效果。手機(jī)同步應(yīng)用程序自2019年9月推廣使用以來，隨訪記錄逐月快速增長，取得了良好的應(yīng)用效果，但由于新型冠狀病毒肺炎(coronavirus disease 2019，COVID-19)疫情原因，管理專員不能上門面對面隨訪患者，導(dǎo)致2020年1月至4月期間系統(tǒng)后臺隨訪記錄均為0人(例)次，相信隨著COVID-19疫情的好轉(zhuǎn)，手機(jī)同步應(yīng)用程序隨訪的方式將進(jìn)一步被推廣使用。Chaiyachati等[21]在南非的一項(xiàng)研究表明，通過開發(fā)手機(jī)應(yīng)用程序，記錄、監(jiān)測和追蹤耐多藥結(jié)核病患者的不良反應(yīng)，其不良反應(yīng)報(bào)告率是33%，遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于傳統(tǒng)方式記錄的患者不良反應(yīng)發(fā)生率(5%)。

當(dāng)下，基層工作醫(yī)療機(jī)構(gòu)普遍人力不足，老齡化現(xiàn)象嚴(yán)重，理論基礎(chǔ)薄弱，業(yè)務(wù)技能不熟練。學(xué)習(xí)接受能力與迅速革新的信息技術(shù)不匹配，嚴(yán)重影響了結(jié)核病管理信息化工作的推廣和應(yīng)用[22-23]。僅以此系統(tǒng)在應(yīng)用推廣過程中遇到的問題提出以下建議：首先，政府部門要提供財(cái)政和政策的支持，加快貧困地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展，增加醫(yī)療衛(wèi)生投入；其次，不斷提高醫(yī)務(wù)人員的衛(wèi)生服務(wù)能力，尤其是基層醫(yī)療機(jī)構(gòu)；再次，行政管理部門大力配合推廣，加速信息化應(yīng)用，選擇接受能力較高、需求較大的機(jī)構(gòu)作為試點(diǎn)，以“老帶新”的形式逐步達(dá)成全覆蓋；最后，系統(tǒng)的設(shè)計(jì)開發(fā)和推廣過程是多學(xué)科融合的結(jié)果，應(yīng)由多學(xué)科人員同時(shí)參與完成，從不同的專業(yè)角度發(fā)現(xiàn)問題、整改問題，對加速結(jié)核病信息化管理推動意義重大。

綜上所述，“互聯(lián)網(wǎng)+”應(yīng)用到結(jié)核病防治工作中是大勢所趨，應(yīng)當(dāng)作為結(jié)核病防控策略的重要內(nèi)容。多平臺完整集成網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)將取代人工信息檢索和追蹤，實(shí)現(xiàn)信息反饋及時(shí)性、自動化，應(yīng)當(dāng)成為衛(wèi)生醫(yī)療服務(wù)模式改革的重點(diǎn)工作[24]。寧夏回族自治區(qū)已初步實(shí)現(xiàn)了全區(qū)結(jié)核病管理工作的規(guī)范化、智能化、科學(xué)化和實(shí)時(shí)化，在進(jìn)一步推廣應(yīng)用的同時(shí)也為全國結(jié)核病防治工作特別是西部省份提供了參考。