滄州市疾病監測大數據分析預警系統在疾控工作中的應用

孫紅軒，陳 靜，祁業敏，楊永勝，王琳琳，李順利，龐麗敏，張華昕，蘭艷芳，劉大鵬

（1.滄州市疾病預防控制中心職業衛生科，河北 滄州 061001；2.滄州市中心醫院，河北 滄州 061001；3.河北世窗信息技術股份有限公司，河北 滄州 061001）

疾病監測是長期、連續、系統地收集、核對、分析疾病動態分布和影響因素的資料[1]，形成有用的信息，并將信息及時送達需要了解這些信息的人員和機構，為決策、制定、實施、評價和調整疾病有關政策，采取干預措施提供基礎資料。大數據是以容量大、類型多、存取速度快、應用價值高為主要特征的數據集合[2]，無法通過人工在合理的時間內截取、處理，并整理成為人們能解讀的信息，是超出常規數據庫工具獲取、存儲、管理及分析能力的數據集[3]。隨著“大數據時代”的來臨，資源的整合、數據的挖掘利用已經成為提高疾控系統工作能力的重要手段和趨勢。近幾年美國[4]、加拿大[5]、東南亞國家[6]、日本、韓國、德國[7]等先后建立了以大數據為基礎的疾病監測共享機制，具有良好的網絡化監測預警作用[8]。我國也在2004 年建成了中國疾病預防控制信息系統中的傳染病信息報告管理系統、突發公共衛生事件信息報告系統，落實了傳染病及突發公共衛生事件報告“個案、實時、在線”的原則[9]。2008 年建立了傳染病自動預警信息系統、全國死因監測系統、全國傷害監測系統、慢性病及其危險因素監測等系統[10]。一些地方自己籌建了適應突發公共衛生事件發生的系統，滄州市于2018 年籌建了疾病監測大數據分析預警系統。旨在通過把原本零散的、孤立的信息數據橫向打通實現數據交換、共享、提取和預警，為行政機構及領導提供決策參考，以期達到減少公共衛生事件造成的經濟損失，保護群眾健康，維護社會穩定的目的。

1 傳染病疾病監測

該系統采用gis 地圖形式把滄州市18 個縣（市、區）以縣（市、區）為單位的歷史數據、現有數據和前沿數據進行展示。通過地圖展示對傳染病發病例數、發病率、高發疾病等進行標注。同時支持任意時間段篩選，并支持單個傳染病分析，包括人口患病金字塔，統計患病人群三間分布，還包括如發病人數、死亡人數、發病率、發病人數趨勢與增長率、死亡人數趨勢與增長率等3 年趨勢對比功能。2020 年，我省新開發的數字化流行病學智能分析系統接入該系統，將采集的新型冠狀疫情流調數據、流調結果進行專項分析，并對流調分析結果進行可視化展示。協助流調管理人員快速審核流調個案信息、生成相關報告及導出相關數據報表，實現流調組、密接組、采樣檢驗組、消殺組綜合業務協同管理。并進行綜合分析包括三間分布分析、時空軌跡分析、感染來源分析、密接分析、聚集性疫情分析、臨床特征分析和展示，在傳染病監測中發揮巨大作用，為阻止疫情暴發起到至關重要作用。

1.1 免疫規劃監測 2018 年該系統將滄州市免疫規劃信息管理系統納入其中[11]。通過該系統進行地圖和各種統計圖表的展示和比較，自動預警提示，數據自動上傳等功能。對兒童個案信息、門診基礎信息、門診接種、冷鏈設備分布、新生兒個案信息、兒童疫苗接種、疫苗流通和冷鏈溫度的數據進行統計和預測，實現可視化和觸屏交互操作。對預防接種單位、接生醫院接種單位，建立了市級、縣級和鄉級不同層次級別賬戶。可以全面掌握轄區受種者個案底數、門診開診情況、門診兒童接種問詢情況、核驗情況、留觀情況等實時監測。疫苗流通情況可以全過程實施全程追溯。冷鏈溫度超限問題可以即時預警。

2020 年12 月份開展重點人群新冠病毒疫苗接種工作以來，預防接種信息系統中的新冠病毒疫苗流通和接種信息接入該系統，實現了疫苗流通和接種信息電子化管理和數據報送。通過接種疫苗形成對抗病疫獲得性免疫[12]。同時與河北省免疫規劃信息管理平臺、國家藥監疫苗追溯協同平臺進行對接和數據交換，預留了與市內其他相關信息系統的對接接口。

1.2 職業病監測 職業病監測分為職業病及健康危險因素監測、職業病數據采集和職業病危險項目申報3 個獨立系統。主要為職業病體檢、企業職工人群發病情況、環境致病因子、職業病和行業工種等內容監測。該系統通過統計學分析、圖表制作和趨勢預警將職業病運行的3 個獨立系統進行協同運作，實現職業病防治的目的。一是將信息延伸到職業病防治機構、工廠企業、勞動者，提高疾病監測的準確性、覆蓋率和實效性，發生職業病報告時，可為臨床提供潛在關聯點，減少職業病隱匿性、遲發性等弊端，達到早期治療的目的，從而降低患者經濟負擔、提高社會效益、經濟效益的作用；二是為職業病或者新發職業病病因研究提供參考，一線職工體檢信息、環境致病因子和職業病診斷報告的信息融合，利用大數據技術進行關聯性分析，進一步明確某職業病或新發職業病的生物學關系，從而達到早識別、早預防、早診斷的目的；三是該系統預留了與工傷保險信息系統的對接接口，功能接通后可實現量化職業病疾病負擔。相關部門根據職業病發病率和職工體檢狀況、企業防護情況，計算工傷保險額，明確企業購買工傷保險需求，間接促進企業防護用品的投入和監督，用經濟手段促進職業病防治工作[13]，推進大數據在行政領導職業病防治決策中的指導作用[14]。

1.3 慢性病防治 隨著人們對健康的需求日益提高，慢性病防治工作逐漸成為全社會關注的焦點。隨著國家系列文件的出臺，信息化已成為慢性病防治工作的重要手段[15]。該系統在慢性病防治工作中有數據匯總、分析預警、評價預測等功能。一是實現心腦血管疾病（卒中）、高血壓、惡性腫瘤、糖尿病等慢性病數據實時動態的gis 地圖展示，實現可視化，具有優秀的動態效果和強大的交互體驗；二是實現慢性病數據基于時間、空間和人間的“三間分布”，效果直觀；三是打破信息孤島，實現慢性病數據在同一個可視化頁面，有利于分析不同慢病之間的潛在聯系。例如：可將高血壓數據與糖尿病數據在同一界面展示，查看兩種疾病可能潛在關聯，為臨床疾病研究與預防提供參考；四是縱向利用各年齡發病人數、發病率等指標，進行趨勢性分析，為領導決策提供依據。

1.4 地方病防治 對全市碘含量、氟含量、甲狀腺腫大率等地方病情況進行統計分析，支持通過gis 地圖對以上3 種指標按地區進行可視化展示。重點實現市、縣、鄉土壤碘、氟含量分布，飲用水碘、氟含量監測，地方病發病率分布、發病人數統計等。可對監測范圍（市、縣、鄉）進行閾值設置，實現不同范圍的數據值不同色塊展示，由于滄州地理地貌的特殊性，導致高碘和低碘同時存在，滄州西、北部低碘區與東、南部高碘地區分布差異明顯[16]，該系統可針對不同地理環境設置不同正常范圍，當監測數值超出或者低于正常范圍，第一時間進行預警，可通過行政干預實施改水、食用碘鹽等措施，從而降低甲狀腺腫大率；同時該系統可將高危區域列入風控管理，在該系統首頁進行顏色突顯，自動記錄數據變化情況，通過圖表展示干預效果，為行政領導提供科學參考。

1.5 食源性疾病防治 食源性疾病預防是全球最廣泛、最常見的公共衛生問題之一，已經成為世界性公共衛生問題。現有的食源性疾病監測系統，存在“信息孤島”現象，制約著食源性疾病防治工作的開展[17]。該系統基于食源性疾病監測報告系統，收集食源性疾病相關資料，綜合分析食源性疾病三間分布、可疑食品暴露史、來源場所、食品種類、病原學特征及分布等信息，進行歸因分析，能夠實現對食源性疾病暴發地點、相關環境、原料來源與去向追蹤的可視化展示，為快速處置食源性疾病提供幫助，也為開展食品安全風險評估、風險管理提供技術支持。此外，該系統預留有與動物檢疫機構和食品衛生監督機構的信息接口。接通該端口后將實現動物疫情、食品抽查與食品安全等信息相關聯，為市場供應食品的調整提供依據[18]，有效共享食品衛生安全[19]，從而為群眾提供安全、放心、綠色的食品。

1.6 突發公共衛生事件處置 大數據在公共衛生領域中的應用有助于構建突發公共衛生事件應急處置機制[20]。原有突發公共衛生事件管理信息系統可以實現突發事件網上報告、確認、上報、審核、預警等功能。該系統能夠在此基礎上綜合我中心上述各類業務模塊的功能，提取、分析、判定有關的突發公共衛生事件，實現自動關聯、自動預警、多點觸發、多維展示，為快速高效處置突發事件提供有力幫助。

2 總結

運用大數據推動經濟發展、提升政府健康服務和監管能力已成為趨勢，疾病監測范圍已從傳染病逐漸擴展到非傳染病。該系統通過對傳染病報告管理系統、突發公共衛生事件管理信息系統、傳染病自動預警信息系統、免疫規劃信息管理系統、食源性疾病監測報告系統、職業病及健康危險因素監測系統、慢性病綜合防控示范區管理信息系統等十幾個獨立的監測系統進行整合，把原本零散的、孤立的信息數據，橫向打通其數據交換通道，并將各個系統的數據有機結合為一個整體，實現數據共享，數據分析、數據匯總、分析預警、評價預測、可視化及應急指揮和gis 地圖的展示，精準的完成疾控中心相關工作。有效提高疾病預防效果、改善預后、降低疾病發病率和死亡率，提高全民健康水平。實現傳染病早期預警現代化機制,不僅可以及時有效預防傳染病暴發流行，也能夠成為其他疾病監測的數據平臺。實現疾病監測早發現、早預防、早預警的作用，全面、綜合提升疾控系統的監測及防治能力。