孟郁潔 戚曉鵬 王松旺

(中國疾病預(yù)防控制中心 北京 102206)

1 引言

急性發(fā)熱性疾病(Acute Febrile Illness，AFI)可由多種病毒、細菌和寄生蟲感染引起，是全球范圍內(nèi)造成發(fā)病和死亡的重要原因。寨卡、登革熱和基孔肯雅熱是導(dǎo)致急性發(fā)熱性疾病最常見的病毒感染。急性發(fā)熱性疾病常常會因缺乏適當(dāng)?shù)脑\斷檢測而漏診或誤診[1-3]，因此探測急性發(fā)熱性疾病的病因信息用于指導(dǎo)臨床實踐并制定適當(dāng)?shù)墓残l(wèi)生干預(yù)策略勢在必行[4]。中美兩國公共衛(wèi)生專家在云南和廣東兩省合作開展急性發(fā)熱性疾病哨點監(jiān)測項目，進行針對寨卡病毒和其他發(fā)熱性疾病病原體感染的人群監(jiān)測。

傳統(tǒng)疾病監(jiān)測工作采用人工方式發(fā)放登記表格、錄入和統(tǒng)計登記數(shù)據(jù)，完成病例發(fā)現(xiàn)、樣本收集與檢測、信息錄入和數(shù)據(jù)匯交的過程耗時長且工作量大，不利于病因數(shù)據(jù)的及時收集和統(tǒng)計。隨著信息技術(shù)的飛速發(fā)展，利用互聯(lián)網(wǎng)能夠提高疾病監(jiān)測工作效率，保證數(shù)據(jù)收集質(zhì)量，已成為當(dāng)前主流的數(shù)據(jù)收集方法[5-6]。為實現(xiàn)急性發(fā)熱性疾病哨點監(jiān)測工作的網(wǎng)絡(luò)化，保證病例監(jiān)測工作實時、準(zhǔn)確和高效，有必要建立急性發(fā)熱性疾病監(jiān)測系統(tǒng)，解決信息在線收集的技術(shù)問題。但此次哨點監(jiān)測項目僅需要一次性采集數(shù)據(jù)，如果由專業(yè)公司研發(fā)監(jiān)測系統(tǒng)，利用率低且建設(shè)成本大。而利用現(xiàn)有的一些成熟免費軟件如EpiData，則不能解決在線數(shù)據(jù)整合和用戶權(quán)限控制的問題，對數(shù)據(jù)傳輸安全埋下潛在風(fēng)險。流行病學(xué)動態(tài)數(shù)據(jù)采集平臺(Epidemiological Dynamic Data Collection platform，EDDC)是由中國疾病預(yù)防控制中心自主研發(fā)的在線問卷定制平臺，用于流行病學(xué)等調(diào)查業(yè)務(wù)的Web表單定制和數(shù)據(jù)字典管理等。支持大量用戶授權(quán)管理、在線/離線數(shù)據(jù)采集、安全傳輸、流病組件融合以及問卷靈活定制與復(fù)雜質(zhì)控，可應(yīng)用于疾病現(xiàn)況調(diào)查、病例追蹤調(diào)查、隊列研究和疾病暴發(fā)等項目[7-9]。本研究利用中國疾病預(yù)防控制中心已有的EDDC平臺和網(wǎng)絡(luò)資源建立急性發(fā)熱性疾病監(jiān)測系統(tǒng)，實現(xiàn)急性發(fā)熱性疾病病例的實時上報和在線監(jiān)控，達到實時監(jiān)測和保證數(shù)據(jù)質(zhì)量的目的，同時提高急性發(fā)熱性疾病監(jiān)測工作效率。

2 需求分析

2.1 用戶管理

經(jīng)過前期現(xiàn)場調(diào)研確定各級疾控機構(gòu)和哨點醫(yī)院開展急性發(fā)熱性疾病監(jiān)測的工作流程和業(yè)務(wù)對接方式。涉及用戶包括國家級管理員、省級疾控機構(gòu)、市級疾控機構(gòu)、縣區(qū)級疾控機構(gòu)和哨點醫(yī)院5個級別?？h區(qū)級疾控機構(gòu)和哨點醫(yī)院需要錄入和管理病例報告表單相關(guān)數(shù)據(jù)；省市級疾控機構(gòu)主要關(guān)注本轄區(qū)監(jiān)測數(shù)據(jù)收集情況與需求，負責(zé)審核本轄區(qū)數(shù)據(jù)；國家級用戶關(guān)注點在于對項目整體進度和方向的把握。根據(jù)業(yè)務(wù)流程將縣級疾控機構(gòu)和哨點醫(yī)院的數(shù)據(jù)錄入員分為3種角色：流行病學(xué)、臨床和實驗室檢測信息錄入。由于哨點醫(yī)院的位置、規(guī)模以及實驗室檢測能力的差異，部分實驗室檢測在市級疾控機構(gòu)或其他機構(gòu)完成，故同級別不同用戶的問卷錄入和可見內(nèi)容不一致，對監(jiān)測系統(tǒng)提出更靈活的用戶授權(quán)需求，滿足不同機構(gòu)和用戶對數(shù)據(jù)質(zhì)量和業(yè)務(wù)流程與協(xié)調(diào)的需要。

2.2 數(shù)據(jù)質(zhì)量

本次現(xiàn)場調(diào)查采用病例對照的研究方法，研究對象為符合發(fā)熱性疾病病例定義的住院和門診患者以及健康人群對照，不同組別有不同的數(shù)據(jù)采集內(nèi)容及問卷邏輯跳轉(zhuǎn)路徑。調(diào)查表涉及必填項、跳轉(zhuǎn)、自動計算和邏輯校驗等需求，在線信息收集系統(tǒng)需要采取嚴(yán)格的質(zhì)量控制以滿足調(diào)查表復(fù)雜的邏輯需求，實現(xiàn)高水平的數(shù)據(jù)質(zhì)量和邏輯核查功能。

2.3 可視化

為快速獲取數(shù)據(jù)分析結(jié)果，便于各級用戶把握監(jiān)測項目進度和方向，本系統(tǒng)需要在收集大量數(shù)據(jù)資料的基礎(chǔ)上通過統(tǒng)計圖表或地圖的方式實時展示數(shù)據(jù)在不同地區(qū)分布情況。采用餅圖、柱狀圖、折線圖和地圖等方式直觀地呈現(xiàn)數(shù)據(jù)分析結(jié)果，實時向用戶反饋監(jiān)測項目進展和數(shù)據(jù)分布，促進數(shù)據(jù)的充分利用。

2.4 批量導(dǎo)入

急性發(fā)熱性疾病監(jiān)測內(nèi)容涉及大量的實驗室檢測數(shù)據(jù)，種類繁多，覆蓋最常見的可導(dǎo)致發(fā)熱性疾病的病毒、細菌和寄生蟲數(shù)據(jù)信息，多為設(shè)備自動導(dǎo)出，數(shù)據(jù)量大。如果由工作人員手動錄入實驗室檢測數(shù)據(jù)，工作量大且出錯率高。因此監(jiān)測系統(tǒng)應(yīng)提供數(shù)據(jù)導(dǎo)入功能，支持實驗室檢測數(shù)據(jù)批量導(dǎo)入。

3 系統(tǒng)功能實現(xiàn)及數(shù)據(jù)庫設(shè)計

3.1 業(yè)務(wù)流程

當(dāng)患者來哨點醫(yī)院就醫(yī)，工作人員進行病例篩查，對符合常見發(fā)熱性疾病病例定義的2～65歲(含)的患者征得知情同意，錄入人口學(xué)、流行病學(xué)和臨床信息。對采集病例標(biāo)本進行實驗室檢測，將結(jié)果與流行病學(xué)數(shù)據(jù)進行關(guān)聯(lián)。由市級疾控機構(gòu)對病例信息進行審核，通過審核后進入?yún)R總階段，產(chǎn)生統(tǒng)計報表，若審核未通過則數(shù)據(jù)退回縣級疾控機構(gòu)或哨點醫(yī)院，修改無誤后再進行審核，直至通過后進行數(shù)據(jù)匯總并產(chǎn)生統(tǒng)計報表。具體業(yè)務(wù)流程，見圖1。國家級項目管理員定期對監(jiān)測項目進行現(xiàn)場考察，監(jiān)督項目進展和數(shù)據(jù)質(zhì)量。

圖1 急性發(fā)熱性疾病監(jiān)測業(yè)務(wù)流程

3.2 實現(xiàn)環(huán)境

采用瀏覽器/服務(wù)器(Browser/Server，B/S)設(shè)計模式，編程語言為Java，服務(wù)器端包括MySQL數(shù)據(jù)庫、Web應(yīng)用服務(wù)器Tomcat和EDDC平臺。客戶端通過Web瀏覽器和離線客戶端訪問。系統(tǒng)實現(xiàn)環(huán)境，見圖2。

圖2 實現(xiàn)環(huán)境

3.3 功能模塊(圖3)

圖3 系統(tǒng)功能模塊

3.3.1 系統(tǒng)登錄 通過Web瀏覽器訪問系統(tǒng)網(wǎng)址即可打開登錄界面，用戶通過用戶名和密碼登錄該系統(tǒng)。

3.3.2 數(shù)據(jù)采集 是系統(tǒng)核心功能。利用EDDC平臺進行在線問卷設(shè)計，包括問卷布局、樣式和質(zhì)控。通過控件的應(yīng)用、控件屬性的設(shè)置、邏輯校驗代碼的編寫和人工2級審核的設(shè)置等滿足在線報告表的樣式和質(zhì)控需求。如根據(jù)哨點醫(yī)院名稱自動生成研究對象編碼的前4位字母，后3位流水號則手動錄入；根據(jù)系統(tǒng)用戶權(quán)限不同顯示嵌套問卷的不同部分；根據(jù)性別和年齡段等不同選項跳轉(zhuǎn)至不同題目，被跳過的題目自動隱藏或灰顯。系統(tǒng)對姓名和地址等敏感信息采取加密方式，由管理員設(shè)置加密字段的可見用戶范圍，原則上只有數(shù)據(jù)錄入者可以查看加密字段的原始數(shù)據(jù)。支持?jǐn)?shù)據(jù)在線和離線采集，數(shù)據(jù)采集員在網(wǎng)絡(luò)聯(lián)通的情況下可通過用戶名和密碼登錄系統(tǒng)進行數(shù)據(jù)錄入；也可提前在電腦、安卓智能手機或平板電腦上安裝離線客戶端軟件，在離線狀態(tài)下進行數(shù)據(jù)的錄入和匯交。問卷填寫完成后單擊“保存”按鈕進行數(shù)據(jù)提交，必須滿足所有校驗條件，如果問卷有漏填或錯填則不能被保存。如數(shù)據(jù)錄入不完整可點擊“暫存”按鈕臨時保存數(shù)據(jù)，錄入完成后再點擊“保存”按鈕完成數(shù)據(jù)提交。提交成功后可在瀏覽界面查看錄入情況。瀏覽界面分為查詢條件區(qū)和數(shù)據(jù)列表區(qū)，數(shù)據(jù)查詢支持輸入特殊字符以達到模糊匹配的效果，其中“*”表示匹配任意長度的任意字符，“?”表示匹配一個任意字符。數(shù)據(jù)的查看、查詢、修改、刪除、打印和審核等操作均在瀏覽界面完成。市級用戶負責(zé)本轄區(qū)病例報告的審核，數(shù)據(jù)內(nèi)容合格點擊“審核”，該條數(shù)據(jù)進入“已審核”狀態(tài)。數(shù)據(jù)采集完成后可導(dǎo)出數(shù)據(jù)壓縮包，解壓后為CSV格式文件，可利用專業(yè)統(tǒng)計軟件進行分析。導(dǎo)出內(nèi)容包括每條數(shù)據(jù)的錄入信息、用戶及操作信息和字典碼表。支持將數(shù)據(jù)導(dǎo)出為XML格式進行數(shù)據(jù)交換，其他系統(tǒng)可通過調(diào)用服務(wù)的方式來獲取采集的數(shù)據(jù)，保證數(shù)據(jù)通用性和系統(tǒng)可集成性。導(dǎo)入功能僅提供給實驗室檢測信息錄入員使用，從而減少錄入員工作量。由于實驗室檢測信息為設(shè)備批量自動化產(chǎn)出數(shù)據(jù)，系統(tǒng)提供數(shù)據(jù)導(dǎo)入功能，導(dǎo)入終端的CSV文件或其ZIP格式壓縮包，通過調(diào)查表唯一性字段的編號(即研究對象編碼等)與病例數(shù)據(jù)進行匹配關(guān)聯(lián)。

3.3.3 用戶管理 根據(jù)急性發(fā)熱性疾病監(jiān)測工作業(yè)務(wù)流程和特點，分為“國家-省-地市-縣區(qū)-醫(yī)院”5級用戶分級管理。EDDC平臺內(nèi)置傳染病網(wǎng)絡(luò)直報系統(tǒng)的地區(qū)和機構(gòu)編碼，支持自定義地區(qū)分級架構(gòu)，具有用戶權(quán)限集中管理和分級授權(quán)管理功能。根據(jù)用戶的地區(qū)級別，監(jiān)測系統(tǒng)將其分為國家級、省市級、縣區(qū)級和醫(yī)院用戶。國家級用戶負責(zé)管理整個監(jiān)測項目，實時監(jiān)控和監(jiān)督項目進度和數(shù)據(jù)質(zhì)量。省市級用戶負責(zé)本轄區(qū)范圍內(nèi)數(shù)據(jù)的收集和審核?？h區(qū)級和醫(yī)院用戶負責(zé)收集和上報數(shù)據(jù)。根據(jù)用戶類型分為數(shù)據(jù)管理員、分析員、審核員和錄入員。根據(jù)數(shù)據(jù)錄入內(nèi)容不同，數(shù)據(jù)錄入員分為流行病學(xué)、臨床和實驗室檢測信息錄入員。管理員負責(zé)創(chuàng)建用戶和審核注冊用戶，設(shè)置不同用戶組，為各類用戶分配不同權(quán)限。為保證用戶的獨立性和數(shù)據(jù)安全，系統(tǒng)為每個用戶分配獨立用戶名和密碼，用戶所在機構(gòu)和地區(qū)與病例報告表中的哨點醫(yī)院名稱及所在地區(qū)關(guān)聯(lián)，每個用戶僅能看到本單位或本轄區(qū)范圍內(nèi)的數(shù)據(jù)。如市級用戶可實時查看本市范圍內(nèi)所有哨點醫(yī)院數(shù)據(jù)，而每家醫(yī)院只能查看、修改和下載本醫(yī)院收集的數(shù)據(jù)。為滿足不同用戶的權(quán)限需求，系統(tǒng)提供靈活的權(quán)限分配功能。如果實驗室檢測工作由市級疾控機構(gòu)完成則將實驗室檢測信息錄入權(quán)限授權(quán)給市級疾控機構(gòu)。

3.3.4 數(shù)據(jù)可視化 數(shù)據(jù)管理員和分析員需要實時監(jiān)控數(shù)據(jù)的上報進度和概況，系統(tǒng)提供統(tǒng)計圖表定制和查看功能，支持對報告表中任意字段建立統(tǒng)計圖表，可在系統(tǒng)首頁和統(tǒng)計分析菜單查看這些圖表。首頁以儀表盤圖表形式展現(xiàn)所有數(shù)據(jù)采集情況。數(shù)據(jù)管理員可通過儀表盤圖表的展示情況對數(shù)據(jù)上報進度和概況進行監(jiān)控，把握項目進度，隨時調(diào)整項目進展方向。統(tǒng)計分析菜單展示用戶權(quán)限范圍內(nèi)的數(shù)據(jù)采集情況，有助于各級用戶及時了解本轄區(qū)范圍內(nèi)數(shù)據(jù)的采集進度。各級用戶也可根據(jù)自身需求定制統(tǒng)計圖表，實時查看重點關(guān)注信息的收集情況。統(tǒng)計圖表類型分為折線圖、柱狀圖、餅圖、統(tǒng)計表和地圖等，通過約束條件過濾后形成可視化匯總數(shù)據(jù)。本系統(tǒng)中定制部分報表，提供按地區(qū)/機構(gòu)、醫(yī)院、月、周、年齡、性別、國籍、病種的報告情況，以及病例-對照的分布情況。

3.4 數(shù)據(jù)庫設(shè)計

病例報告表包含病例納入日期、所在地區(qū)、哨點機構(gòu)名稱、研究對象編號、職業(yè)、疫苗接種、發(fā)熱日期、臨床診斷結(jié)果、實驗室檢測結(jié)果值等字段?；颊邎蟾姹戆掌?、符合病例數(shù)、分年齡組病例數(shù)、分性別病例數(shù)、同意參與項目的病例數(shù)等字段。統(tǒng)計報表包含圖表名稱、類型、數(shù)值列名、計算方法、分組列名等字段。其他數(shù)據(jù)庫表還有表單管理表、用戶權(quán)限管理表、用戶表。

4 系統(tǒng)應(yīng)用效果

急性發(fā)熱性疾病監(jiān)測系統(tǒng)于2017年6月正式上線運行，應(yīng)用于5個哨點醫(yī)院的急性發(fā)熱性疾病病例報告。2017年6月-2018年12月共收集768條病例數(shù)據(jù)，其中包含登革熱暴發(fā)有關(guān)病例。系統(tǒng)應(yīng)用效果如下：一是降低開發(fā)成本。在系統(tǒng)定制過程中應(yīng)用已有的EDDC平臺和免費軟件，避免采購第3方軟件的費用和負擔(dān)。同時系統(tǒng)的問卷定制、用戶授權(quán)和運維均脫離信息技術(shù)公司，由衛(wèi)生業(yè)務(wù)人員基于網(wǎng)頁獨立操作和自行定制，降低運維成本的同時增加系統(tǒng)應(yīng)用的靈活性。二是嚴(yán)格控制數(shù)據(jù)質(zhì)量。以數(shù)據(jù)質(zhì)量為出發(fā)點，更專注數(shù)據(jù)的便捷、高效、高質(zhì)采集。鑒于急性發(fā)熱性疾病病例報告表的復(fù)雜性，通過對在線問卷定制過程中控件的選擇、設(shè)置和邏輯校驗?zāi)_本的編寫以及人工2級審核，杜絕錄入信息的缺失和邏輯錯誤，保證準(zhǔn)確性和完整性。三是實現(xiàn)數(shù)據(jù)可視化。系統(tǒng)儀表盤實時展現(xiàn)數(shù)據(jù)監(jiān)測情況并反饋數(shù)據(jù)統(tǒng)計結(jié)果，有助于項目人員和各類用戶及時關(guān)注項目進展并聚焦數(shù)據(jù)情況。四是提高工作效率。本系統(tǒng)大量采用選擇和數(shù)字錄入，支持在線和離線兩種方式填寫，直報方式簡化監(jiān)測流程，且提供批量導(dǎo)入功能，減少錄入時間的同時降低數(shù)據(jù)手動錄入的錯誤率，減輕業(yè)務(wù)人員工作量。五是促進數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化和數(shù)據(jù)共享。利用EDDC平臺內(nèi)置的各類衛(wèi)生、行政區(qū)劃等標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)字典，根據(jù)表單內(nèi)容創(chuàng)建自定義的數(shù)據(jù)編碼表，除文本錄入以外的數(shù)據(jù)均以編碼形式存儲，促進各類標(biāo)準(zhǔn)化字典的使用，也為后期各類調(diào)查項目間的數(shù)據(jù)共享和整合提供基礎(chǔ)。六是提供分層用戶管理和安全保障。簡化監(jiān)測業(yè)務(wù)復(fù)雜流程，滿足各級用戶的所有需求，建立具有數(shù)據(jù)動態(tài)采集與管理、數(shù)據(jù)字典維護、用戶授權(quán)管理和可視化的監(jiān)測平臺，最終使數(shù)據(jù)利用人員、審核人員和采集人員及其他各級參與用戶受益。本監(jiān)測系統(tǒng)可以根據(jù)用戶的地區(qū)和機構(gòu)編碼進行批量創(chuàng)建用戶和授權(quán)，支持用戶分級授權(quán)。通過對敏感字段的保密設(shè)置和用戶的安全管理實現(xiàn)系統(tǒng)的安全保障。

5 結(jié)語

新發(fā)傳染病的預(yù)防、檢測和快速響應(yīng)是全球衛(wèi)生安全議程(Global Health Security Agenda，GHSA)的重要目標(biāo)。為響應(yīng)這一目標(biāo)，基于EDDC平臺完成急性發(fā)熱性疾病病例報告表的在線問卷設(shè)計、發(fā)布、質(zhì)控和動態(tài)采集與管理，建立急性發(fā)熱性疾病監(jiān)測系統(tǒng)，監(jiān)測云南和廣東兩省5個哨點醫(yī)院發(fā)熱性疾病病例。借助信息化手段完全實現(xiàn)急性發(fā)熱性疾病的實時監(jiān)測和可視化展示，以直報模式代替以往逐級匯總上報模式，優(yōu)化疾病監(jiān)測的工作模式，減輕現(xiàn)場工作人員的工作量，提高監(jiān)測工作效率和數(shù)據(jù)質(zhì)量。在下一階段的系統(tǒng)開發(fā)中將加強在移動設(shè)備中的統(tǒng)計分析和地圖展示功能，為各級用戶提供更精確的數(shù)據(jù)分析結(jié)果。