基于定位技術(shù)的傳染病感染人員院內(nèi)外行動(dòng)軌跡監(jiān)測(cè)管理探討

曹瑞 馬靜 羅自然 邱嘉敏

2003年SARS襲擊中國(guó)之后，國(guó)家衛(wèi)計(jì)委在全國(guó)層面為疾控管理打造了中國(guó)傳染病疫情和突發(fā)公共衛(wèi)生事件網(wǎng)絡(luò)直報(bào)平臺(tái)，對(duì)各類(lèi)傳染性疾病展開(kāi)監(jiān)測(cè)。此類(lèi)傳染病病例上報(bào)主要注重醫(yī)院內(nèi)部傳染病確診患者數(shù)據(jù)的上報(bào)，仍停留在“手工作業(yè)電子計(jì)算機(jī)化”的水平，因上報(bào)層級(jí)過(guò)多、對(duì)傳染病危害判斷無(wú)相同統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)、非衛(wèi)生防疫人員敏感度不高等原因，故對(duì)未知的傳染病反應(yīng)相對(duì)遲緩、滯后，確診后對(duì)單個(gè)傳染病患者的運(yùn)動(dòng)軌跡、傳染范圍、愈后等綜合情況缺乏全方位的后續(xù)研究與管理。新型冠狀病毒肺炎（COVID-19）已在全球累計(jì)感染超過(guò)五百萬(wàn)人，死亡超過(guò)34萬(wàn)人，目前國(guó)內(nèi)疫情稍稍緩和受控，如何防止疫情在國(guó)內(nèi)復(fù)燃，鞏固好來(lái)之不易的防疫成果，是我們當(dāng)務(wù)之急應(yīng)該思考的。

新型冠狀病毒肺炎（COVID-19）具有例如潛伏期長(zhǎng)、傳染性強(qiáng)、老年人及有基礎(chǔ)疾病人群易感、易聚集感染等特征，迫切需要結(jié)合新型信息技術(shù)，設(shè)計(jì)一套傳染病管理的智能化綜合防控平臺(tái)，其中疑似感染人員和確診患者的智能定位、軌跡追蹤、人員接觸篩查管理是平臺(tái)的重要功能組成。

通過(guò)大量調(diào)研并組織業(yè)內(nèi)專(zhuān)家論證，本文試圖探討借助物聯(lián)網(wǎng)、傳感器、GPS、大數(shù)據(jù)等技術(shù)，構(gòu)建一套以人臉成像識(shí)別、人員定位、手腕體溫監(jiān)測(cè)、活動(dòng)軌跡管理、機(jī)器人消毒等為主要內(nèi)容的智能化傳染病綜合防控平臺(tái)的實(shí)施路徑，以實(shí)現(xiàn)對(duì)發(fā)熱疑似患者、確診患者進(jìn)行院內(nèi)外連續(xù)跟蹤、動(dòng)態(tài)體溫監(jiān)管、活動(dòng)軌跡追蹤，醫(yī)療機(jī)構(gòu)及疾控部門(mén)能夠利用監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行及時(shí)有效、松緊適度的管控。

一、系統(tǒng)架構(gòu)

根據(jù)患者就診流程，將患者活動(dòng)區(qū)域分為院內(nèi)和院外兩部分，院內(nèi)部分使用藍(lán)牙技術(shù)，通過(guò)公眾號(hào)、小程序、App等終端應(yīng)用進(jìn)行導(dǎo)航定位、軌跡追蹤，院外部分使用GPS定位技術(shù)，調(diào)用第三方地圖軟件如百度地圖、高德地圖，于導(dǎo)航過(guò)程中進(jìn)行定位，活動(dòng)軌跡后臺(tái)留存，系統(tǒng)采用流行的B/S結(jié)構(gòu)模式，系統(tǒng)架構(gòu)圖如下。

系統(tǒng)架構(gòu)運(yùn)行環(huán)境基于云平臺(tái)和Docker容器，目前部署在阿里云。主要功能在業(yè)務(wù)層、服務(wù)層和數(shù)據(jù)層實(shí)現(xiàn)，業(yè)務(wù)層的功能包括系統(tǒng)架構(gòu)支持面向普通用戶(hù)的地圖查詢(xún)與查看、定位、路線(xiàn)規(guī)劃、實(shí)時(shí)導(dǎo)航、共享位置、POI搜索、3D多樓層展示等業(yè)務(wù)以及面向企業(yè)客戶(hù)的地圖制作、大樓管理、數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)、定位導(dǎo)航算法、反饋管理、信標(biāo)管理等業(yè)務(wù)的業(yè)務(wù)層，并支持與用戶(hù)中心的連接。服務(wù)層主要功能包括支持地圖服務(wù)、定位服務(wù)、數(shù)據(jù)服務(wù)、路線(xiàn)規(guī)劃服務(wù)、系統(tǒng)日志、導(dǎo)航服務(wù)等。數(shù)據(jù)層主要功能包括支持事務(wù)處理、緩存C ache、讀寫(xiě)分離等。其它各層主要實(shí)現(xiàn)前端展示和后臺(tái)數(shù)據(jù)庫(kù)讀寫(xiě)等功能。

二、監(jiān)測(cè)路徑

依據(jù)以上系統(tǒng)功能設(shè)計(jì)，對(duì)進(jìn)入院內(nèi)就診患者先進(jìn)行預(yù)檢分診，區(qū)分發(fā)熱人員及涉疫地區(qū)來(lái)源人員和普通就診患者，制定不同的就診通道和候診區(qū)域，在院內(nèi)導(dǎo)航系統(tǒng)內(nèi)規(guī)劃不同就診人群的各自行進(jìn)路線(xiàn)，在發(fā)熱人員及涉疫地區(qū)來(lái)源人員用手機(jī)通過(guò)App或公眾號(hào)或小程序進(jìn)入導(dǎo)航功能頁(yè)面后，系統(tǒng)將自動(dòng)定位院內(nèi)防疫導(dǎo)航路徑，發(fā)熱人員及涉疫地區(qū)來(lái)源人員嚴(yán)格按系統(tǒng)預(yù)先設(shè)定路徑行進(jìn)分區(qū)就診，如偏離路線(xiàn)，系統(tǒng)將有語(yǔ)音提示，發(fā)熱人員及涉疫地區(qū)來(lái)源人員的活動(dòng)軌跡系統(tǒng)后臺(tái)自動(dòng)繪制并記錄。對(duì)普通就診患者，系統(tǒng)設(shè)定普通就診導(dǎo)航路徑，與院內(nèi)防疫導(dǎo)航路徑隔開(kāi)距離，避免人員重疊交叉感染，同樣，普通就診患者偏離路線(xiàn)，系統(tǒng)也將語(yǔ)音提示糾正偏離路徑。

院外導(dǎo)航定位主要依托用戶(hù)手機(jī)GPS及藍(lán)牙數(shù)據(jù)3。導(dǎo)航功能開(kāi)啟之前，打開(kāi)導(dǎo)航App，先獲取用戶(hù)的當(dāng)前位置點(diǎn)，判斷用戶(hù)所在區(qū)域。在使用導(dǎo)航功能時(shí)，判斷位置點(diǎn)所在區(qū)域，來(lái)確認(rèn)是否調(diào)用第三方地圖，是否啟用院內(nèi)地圖。導(dǎo)航過(guò)程中，根據(jù)室內(nèi)外場(chǎng)景的變換來(lái)切換地圖。整個(gè)導(dǎo)航過(guò)程中全程提供語(yǔ)音播報(bào)、導(dǎo)航路線(xiàn)提示，支持路徑動(dòng)態(tài)規(guī)劃。院外導(dǎo)航的功能設(shè)計(jì)主要是為獲取未確診發(fā)熱病人回家隔離或休養(yǎng)的活動(dòng)軌跡，利用測(cè)溫手環(huán)監(jiān)測(cè)未確診人員體溫變化，當(dāng)體溫異常時(shí)，將對(duì)發(fā)熱人員所處位置、時(shí)間點(diǎn)及活動(dòng)軌跡進(jìn)行匹配，及時(shí)聯(lián)系發(fā)熱人員進(jìn)行確診治療，以發(fā)熱人員手機(jī)號(hào)碼為主索引，以時(shí)間為軸，形成大數(shù)據(jù)分析，方便防疫人員快速對(duì)該發(fā)熱患者的回溯管理。

導(dǎo)航系統(tǒng)根據(jù)定位實(shí)時(shí)傳輸用戶(hù)數(shù)據(jù)（GPS定位數(shù)據(jù)、藍(lán)牙廣播數(shù)據(jù)、手機(jī)慣導(dǎo)傳感器數(shù)據(jù)、定位時(shí)間信息）至服務(wù)器，服務(wù)器對(duì)最新一次上傳的用戶(hù)數(shù)據(jù)進(jìn)行解析計(jì)算，并將解析計(jì)算后形成的位置數(shù)據(jù)，發(fā)送至手機(jī)端及管理云平臺(tái)進(jìn)行顯示。

三、實(shí)施建議和難點(diǎn)

雖然利用三大電信運(yùn)營(yíng)商提供的機(jī)主所到城市地址能夠確認(rèn)無(wú)癥狀感染者在確診前活動(dòng)軌跡，但卻無(wú)法顯示其活動(dòng)軌跡并進(jìn)行追蹤，在系統(tǒng)中集成定位技術(shù)能夠突破此難點(diǎn)。對(duì)傳染病患者或疑似患者進(jìn)行定位追蹤管理是傳染病綜合防控平臺(tái)的核心功能，根據(jù)現(xiàn)有基礎(chǔ)條件，結(jié)合信息化手段，努力形成從預(yù)檢分診、疑似確診、上報(bào)國(guó)家、隔離治療、查重查漏、消毒防控、物資保障、跟蹤隨訪(fǎng)的閉環(huán)管理。實(shí)現(xiàn)上述全部功能需要整體設(shè)計(jì)、分步實(shí)施，把最簡(jiǎn)單、最急需的部分建立起來(lái)，形成基本框架，再把相關(guān)功能研發(fā)集成進(jìn)來(lái)，依據(jù)疫情實(shí)際防控要求，對(duì)個(gè)別功能進(jìn)行微調(diào)、優(yōu)化，搭建全立體、多方位、無(wú)死角的傳染病防控體系，為經(jīng)濟(jì)社會(huì)活動(dòng)的平穩(wěn)恢復(fù)盡一份力量。