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文章信息
- 马晓, 张良, 王桂安, 樊明锁, 杨思嘉, 孙斌, 许国章
- MA Xiao, ZHANG Liang, WANG Gui-an, FAN Ming-suo, YANG Si-jia, SUN Bin, XU Guo-zhang
- 宁波市媒介生物平台系统设计与应用
- Design and application of vector information platform in Ningbo city
- 中国媒介生物学及控制杂志, 2018, 29(2): 212-215
- Chin J Vector Biol & Control, 2018, 29(2): 212-215
- 10.11853/j.issn.1003.8280.2018.02.027
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文章历史
- 收稿日期: 2017-12-25
- 网络出版时间: 2018-02-09 10:58
近年来,全球虫媒传染病呈上升趋势,新的病种陆续被发现,原有疾病的流行区域不断扩展,疾病流行频度不断增强。自然环境变化,如全球气候变暖、洪水等均可导致虫媒传染病发病人数不断增加。许多以往仅在热带地区出现的虫媒传染病也频频出现在亚热带或温带地区。我国法定传染病中1/3为病媒传播疾病(或媒介生物传染病)[1-3]。当前我国媒介生物传染病发生风险依然严峻,登革热、疟疾、流行性乙型脑炎(乙脑)等时有发生[4]。只有依靠媒介监测信息化系统,提高对监测数据的利用效率,加大数据挖掘力度,才能更好地分析研判媒介生物传染病的发生风险,为预防控制传染病暴发提供科学依据。
1 材料与方法 1.1 前瞻性目标设定宁波市媒介生物平台系统主要用于对媒介生物长期监测产生的相关信息进行统计分析、展现,指导媒介生物传染病预防工作的规范化开展。该系统基于宁波市数字疾病控制平台框架下开发,同时要求做好与宁波市传染病协同管理系统、宁波市卫生地理信息平台系统的接口对接、数据共享和互联互通工作。综合运用计算机工程、卫生统计学、地理信息系统(GIS)、决策支持系统和数据仓库等技术手段,建立可对媒介生物监测信息提供全过程、多层次的信息服务和多种支持手段的信息管理系统,覆盖全市卫生机构的信息化网络,实现媒介生物监测数据的采集、传输、存储、处理、分析、风险确定全过程的信息化、自动化和网络化。及时掌握媒介生物的种类、数量、分布、季节消长及生态学方面的动态变化,分析媒介生物的长期变化与当地传染病的相关性,为预防控制媒介生物传染病、制订防制措施、指导防治工作提供技术支撑。
1.2 功能设计系统功能涵盖“监测数据分析管理”、“网络标本库”、“GIS分析及预警”和“知识库及培训”4个子模块。“监测数据分析管理”和“GIS分析及预警”模块实现监测数据的实时传输、即时汇总、分类统计和综合分析,并以GIS和前期监测资料为基础,实现媒介生物监测即时预警功能;“网络标本库”模块采用市、县联动方式,对宁波市范围内已发现和新发现的媒介生物种类进行系统汇总和展示,为提高基层媒介生物防制专业人员种类鉴定能力和开展健康宣传教育提供应用平台;“知识库及培训”模块通过前期录入类别分类和难度分级的试题作为题库,运用试卷自动生成和远程考试功能,实现媒介生物防制专业人员、有害生物防治(PCO)学员和普通民众的远程继续教育功能,具体功能架构见图 1。
1.3 具体功能 1.3.1 监测数据分析管理监测数据管理主要对现场监测结果进行记录,包括具体的监测时间、监测地区、监测环境等基本信息,天气、温度、湿度、风力等影响媒介生物密度的气象信息。不同媒介生物记录布夹数、诱蚊灯数、诱蝇笼数、粘蟑纸数及捕获的数量等监测信息。监测数据分析主要对监测结果进行统计分析,因系统已经导入了宁波地区最近10年的媒介生物监测数据,可对监测同比结果、环比结果等进行分析,形成图和表两种方式,并生成监测统计表、监测记录表等内容,所有内容均可以图、表形式导出。监测过程分析主要对监测方法和监测方案的执行情况进行分析,包括不定期的现场督导、监测质量控制方案水平等。系统上嵌套有媒介生物督导表格,可以在督导过程中记录发现的问题并生成督导结果反馈表。
1.3.2 媒介生物简报选择特定监测时间(每月)或范围(每季度),利用固定模板嵌套已存储的监测数据自动生成简报,并提供保存、导出和修改功能。
1.3.3 网络标本库每种标本的基本资料信息包括中文名、英文名、同种异名、主要分布地区、形态特征、生态习性、与疾病关系等。采集信息录入:记录每种标本的捕获地区、标本采集人、标本鉴定人、标本制作人、采集生境等。性状信息主要包括鼠类的体质量、身长、尾长、后足长和耳长等。图形对比:对于鉴别特征相近的标本,可以通过图形对比功能进行鉴定,直观地比较物种的关键鉴别点(图 2)。基层疾病控制机构在媒介生物监测工作中发现的新物种或难于鉴定的种类,可通过图片上传功能上传至系统,由宁波市CDC组织媒介生物专家进行鉴定审核,审核通过的标本可正式放至标本库。基层疾病控制机构也可对日常监测中发现的常见物种进行拍照后上传系统,丰富各区(县)的媒介生物标本库。
1.3.4 GIS分析及预警对所有辖区范围内的媒介生物监测点进行列表式展示,内容包括所属县(区)、监测点名称、监测类别、详细地址和经、纬度等,并通过添加、删除功能实时调整。通过查询“所属地区”、“四害(现称为‘媒介生物’,以下修改为‘媒介生物’)名称”、“监测点类别”、“起止年份”、“月份”的具体设定,显示某一区域内、某种媒介生物、在某一特定时间范围内的监测指标数据,并提供历史数据比对和图形输出保存功能。预警算法采用百分位数法,可以单独比较某一行政区域内、某种生境、特定月份、某一媒介生物密度与同期历史数据的比对,历史数据年份范围可以人为选择,根据比对结果自动用图、表颜色达到预警功能(图 3)。
1.3.5 知识库及培训在线培训题库是以教育测量理论为依据,按一定规范编制、收集具有一定数量和质量、附有试题性能参数,并经过分类编码的大量题目的科学集合[5]。该模块可实现题型、题目、答案和难度级别录入等操作,具有新建、编辑、删除、查询(模糊查询、题型查询、难度查询)试题功能。对题库试题按设定的题型构成和难度等规则生成试卷,并通过设置考试规则(考试日期、时间、分值和及格线等指标)自动生成试卷,也可以通过手动添加方式从题库中抽取需要的试题手动生成试卷,然后自动链接远程考试系统开展网上学习和继续教育。记录每次考试成绩,具有新建、删除、查询(试卷名称、考试地区和考试日期)所有人成绩的功能。将现有的媒介生物及媒介生物传染病相关科普资料以文档形式录入保存,并提供上传、删除、查询和下载功能。
2 结果宁波市媒介生物平台系统于2016年12月正式建成并投入运行。通过在媒介生物信息监测系统上直接录入数据,即可获得监测数据的实时统计分析结果,形成监测结果分析报告。改变了以往人工输入数据后再进行结果分析的信息滞后局面,且数据分析结果准确性高,减少原来因人为计算过程导致的结果偏倚。同时统一了数据录入格式,解决了各地上报媒介生物监测数据标准、格式不一致的问题,便于对不同地区不同时间段的媒介生物监测数据进行统计分析。系统开发过程中考虑到历年监测结果的使用价值,对结果进行校正后将2005年以来的数据统一导入到数据库中,对历年数据进行分析比较,极大地提高了数据利用价值。同时信息系统充分考虑信息安全的重要性,数据上报过程均在卫生专网内进行,对上报人进行身份核实,最大程度地减少数据的丢失、篡改及涉密数据泄露。
媒介生物网络标本库不仅收集了覆盖宁波市各县(市)区不同生境的媒介生物种类,在建设过程中还详细记录了每种媒介生物的分类信息及传病特点,建立了宁波地区媒介生物种类分布的本底资料。网络标本库实现了与互联网的融合,具有图像直观、便于查询和容易利用等特点,可随时随地为广大科研工作者、PCO学员和基层媒介生物监测人员提供学习资料。网络标本库可充分利用新媒体技术向公众介绍媒介生物传播疾病的特点,引导公众正确认识媒介生物,为媒介生物传播疾病的预防控制发挥良好的宣传教育作用。
网络标本库建设也调动了基层媒介生物防制专业人员工作的积极性,提高了对媒介生物种类鉴定的能力。系统开发过程中注重与工作实践结合,媒介生物监测人员在日常工作中通过对生物标本图片的上传操作,丰富了动手实践能力,促进了对媒介生物种类鉴定水平的提高。在监测过程中发现难于辨别种类的媒介生物或是新物种均可将其上传至网络标本库,最后由媒介生物专家进行联合鉴定,进一步丰富了宁波市媒介生物的种类分布信息。
GIS模块将媒介生物监测信息与空间位置相结合来揭示媒介生物的动态变化,基本实现了监测数据的可视化管理和展示。本次预警算法采用百分位数法,将历史数据P75分位数作为上限,P25分位数作为下限,当历史数据中位数<比对数据≤P75分位数时,该行政区域内、该生境下图标在GIS地图显示为黄色;当比对数据>P75分位数时,显示为红色;比对数据≤历史数据中位数,图标保持为黑色。
截至目前,筛选并录入各类型、不同难度试题共1 935道,见表 1。媒介生物学学科发展迅速,知识更新换代周期短,因而题库建设是一个长期过程,需要不断补充、调整和更新,从而保证考核的科学性和有效性。
3 讨论当前,信息化是经济与社会发展的创新驱动力[6]。目前,我国正深化医药卫生体制改革,加强公共卫生服务能力建设,特别是公共卫生信息化建设亟需加快步伐,对于提升重大传染病监测和科学决策能力、突发公共卫生事件快速反应和应急处置能力,保障公共安全和全民健康有重要作用[7]。我国大数据、云计算等信息技术的应用发展迅速,这些技术的成熟也为宁波市媒介生物平台系统提供了技术支持。
宁波市媒介生物平台系统改进了传统的媒介生物监测模式,为我国媒介生物监测工作的信息化提供了较好的实践经验,对推进我国媒介生物防制信息化进程有重要引领作用。监测信息的快速共享,指导开展公共卫生事件进行快速风险评估,及时掌握各地区媒介生物的密度变化趋势,提高了对媒介生物传染疾病的预警功能,可为卫生行政部门及时处理各种病媒传染病提供有力保障。
目前,国内尚无有关媒介生物网络标本库建设的相关报道,媒介生物网络标本库对我国媒介生物监测信息化进程有一定的现实指导意义。网络标本库在宁波地区运行半年以来,得到基层媒介生物防制人员的积极好评,提高了防制人员的专业水平。下阶段将继续扩大标本库的样本来源,同时邀请国内媒介生物专家对我国发现的一些稀有媒介生物种类鉴定进行指导,确保种类鉴定的准确性。提高网络标本库的大众利用水平,突出服务功能,通过三维立体或影像展示等方式更直观地展示媒介生物鉴别信息、传病途径及防控措施,提高媒介生物的全民科普水平。
GIS分析及预警模块对媒介生物监测信息的数据及时利用进行了有效尝试,但该模块尚处于方法探索和经验积累阶段,仅开通查询和预警功能,专题地图的制作、空间分析中缓冲区的分析、属性数据的统计分析等功能有待开发,预警模型也有待进一步完善,优选警界值有待判定和改进。知识库及培训模块实现了专业知识的网络化存储,可及时快速地提供远程技术指导与培训,远程继续教育发挥快速、便捷、高效的优点,大大节省了经济成本,同时避免了传统人工出题组卷费时、费力的弊端,实现了命题自动化、统计系统化和管理程序化,确保考核试卷的科学性,体现考核的公正性。
信息化是公共卫生发展的大方向,是引领公共卫生事业发展的新引擎,在互联网技术日益成熟的今天,只有主动运用新技术,才能更好地促进公共卫生事业的发展。宁波市CDC开发的媒介生物平台系统在监测管理、标本展示、预测预警和健康宣传教育等方面进行了有效尝试,在之后的使用过程中会不断改进与完善,从而更好地为我国媒介生物传染病防控提供技术支撑。
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