中国媒介生物学及控制杂志  2021, Vol. 32 Issue (3): 348-354

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吴丽群, 曾静, 申进, 周良才, 陈晓敏
WU Li-qun, ZENG Jing, SHEN Jin, ZHOU Liang-cai, CHEN Xiao-min
关于构建大型活动病媒生物监测信息管理系统的研究
Research on the establishment of information management system of vector surveillance in large-scale events
中国媒介生物学及控制杂志, 2021, 32(3): 348-354
Chin J Vector Biol & Control, 2021, 32(3): 348-354
10.11853/j.issn.1003.8280.2021.03.018

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收稿日期: 2020-12-06
关于构建大型活动病媒生物监测信息管理系统的研究
吴丽群1 , 曾静2 , 申进2 , 周良才1 , 陈晓敏1     
1 武汉市疾病预防控制中心消毒与病媒生物防制所, 湖北 武汉 430022;
2 武汉美在杰科技有限公司, 湖北 武汉 430015
摘要: 目的 加强大型活动病媒生物监测信息化建设,提高监测数据质量与利用率。方法 根据国家病媒生物密度监测标准制定监测指标,结合大型活动病媒生物监测的特点与需求,利用互联网技术构建大型活动病媒生物监测信息管理系统。结果 系统含手机应用程序(APP)端和服务端,其中,APP端用于现场监测信息采集,服务端用于监测信息实时查询、监测数据汇总分析和报告生成。系统适用于开展大型活动病媒生物目测法监测、病媒生物器械法监测及病媒生物危害点位勘测,并应用于第七届世界军人运动会(武汉军运会)病媒生物监测实践中,在2019年6-10月期间先后完成了至少6次武汉军运会相关场所病媒生物监测工作。结论 该系统能较好地满足大型活动病媒生物监测工作需求,有助于提高监测质量与效率,具有一定的推广应用价值。
关键词: 大型活动    病媒生物    监测    信息管理系统    
Research on the establishment of information management system of vector surveillance in large-scale events
WU Li-qun1 , ZENG Jing2 , SHEN Jin2 , ZHOU Liang-cai1 , CHEN Xiao-min1     
1 Disinfection and Vector Control Section, Wuhan Center for Disease Control and Prevention, Wuhan, Hubei 430022, China;
2 Wuhan Meizaijie Technology Co., Ltd, Wuhan, Hubei 430015, China
Abstract: Objective To enhance information construction for vector surveillance in large-scale events, and to improve the quality and utilization of surveillance data. Methods Monitoring indices were established according to national standards of vector density monitoring, and considering the characteristics and requirements of vector surveillance in large-scale events, an information management system for vector surveillance in large-scale events was established based on internet technology. Results The system was composed of a mobile application (APP) port and a server port. The APP port was used for collecting surveillance data on-site, and the server port was used for real-time inquiry of surveillance information, pooled analysis of surveillance data, and report generation. The system was appropriate for vector surveillance by visual observation or instruments and for identifying the sites with vector invasion in large-scale events. The system was successfully used for vector surveillance in relevant places of the 7th CISM Military World Games at least six times form June to October, 2019. Conclusion The system can meet the requirements of vector surveillance in large-scale events and improve surveillance quality and efficiency. This system holds promise for wide application.
Key words: Large-scale event    Vector    Surveillance    Information management system    

病媒生物防制是大型活动公共卫生保障中的重要内容之一[1-3],而病媒生物监测为针对性开展病媒生物防制工作提供有效的科学依据。传统的病媒生物监测常常采用纸质表格记录监测结果,通过Excel 2003软件进行数据录入和分析,不仅浪费人力、物力,耗费大量时间成本,且无法对监测人员的监测行为进行有效监督,监测质量难以保证,弊端凸显。大型活动涉及场馆或会场、接待酒店、医疗机构、旅游景点等多种场所类型,监测点位数量多且繁杂,病媒生物监测工作量巨大。开发一个功能完善的病媒生物监测信息管理系统,不仅可以提高监测质量和工作效率,关键能够以简洁直观的方式呈现监测结果,提升监测数据利用价值,还能有利于爱卫和疾控部门实时调整大型活动中病媒生物防制策略与措施,有效保障大型活动公共卫生安全。

1 材料与方法 1.1 系统设计

本系统由武汉美在杰科技有限公司负责开发,武汉市疾病预防控制中心(CDC)病媒生物防制专业技术人员参与系统功能设计的技术指导。系统包括手机应用程序(APP)端和服务端2个端口,手机APP端为监测人员用于数据采集的平台,服务端采用网页浏览器账号登录方式,作为数据处理平台。该系统旨在实现大型活动中各监测场所病媒生物密度和控制水平监测及病媒生物问题点位勘测的信息化,监测结果以图表、文字及照片等多种表现形式在系统上进行呈现,可以实时查询。此外,系统支持用户使用权限分配管理功能。

1.2 系统开发流程 1.2.1 基础数据来源

系统中病媒生物器械法监测方法和指标参考中国CDC印发的《全国病媒生物监测实施方案》[4],目测法监测指标与评级标准依据国家标准病媒生物密度监测方法与病媒生物密度控制水平系列标准制定[5-12]。病媒生物监测及评估评分赋值标准与相关计算公式依据国家系列标准结合全市病媒生物防制实践经验及大型活动中病媒生物防制各项指标重要性等因素经病媒生物防制专家会商制定[5-8]。地理位置信息于全球定位系统(GPS)获取,软件接入高德地图,气象信息与网络同步更新,监测场所名单及其所属辖区、街道、居委会及行政主管部门等信息由辖区爱卫部门提供。

1.2.2 病媒生物监测方法

(1)病媒生物目测法监测。依据国家病媒生物密度控制水平标准[5-8],通过观察法将监测点位中蚊、蝇、鼠、蜚蠊控制情况进行量化。(2)病媒生物器械法监测。蚊密度监测采用诱蚊灯法,蝇密度监测采用笼诱法,鼠密度监测采用夹夜法,蜚蠊密度监测采用粘捕法。(3)病媒生物问题点位勘测。以防鼠、防蚊、防蝇(“三防”)设施布放及使用情况以及病媒生物消杀服务规范性为重点,通过观察法勘测监测场所病媒生物防控漏洞。

1.2.3 系统运行环境

系统服务端采用B/S架构搭建而成,以Linux系统为主服务器,Nginx作为代理服务器,MySQL作为数据库存储系统,Hypertext Preprocessor(PHP)作为主要开发语言,PhpStorm作为程序开发工具,采用高效、安全的Laravel框架作为底层支持,并使用Redis缓存技术和Swoole扩展进行平台性能提升。手机APP端采用C/S架构搭建而成,以Java EE为开发集成环境,IntelliJ IDEA作为程序开发工具。APP端与服务端的接口交互均采取了Advanced Encryption Standard(AES)加密方式,保证数据传输的安全性。软件地图部分接入高德地图Software Development Kit(SDK),保证地图数据时效性。

1.3 系统纠错与质量控制

在系统试运行期间,病媒生物防制专业技术人员和第三方监测人员分别试用,指出问题并提出改进建议,纠错主要集中于订正监测指标设计逻辑、计算公式以及简化现场监测流程。病媒生物防制专业技术人员负责对病媒生物监测及手机APP端使用方法进行技术培训,并随机对现场监测进行督查和指导。此外,服务端每条监测记录需病媒生物防制专业技术人员审核合格后,方能纳入有效监测结果,以此保障监测质量。

2 结果 2.1 系统功能 2.1.1 监测信息采集

手机APP端含病媒生物器械法监测、病媒生物目测法监测和病媒生物问题点位勘测3个独立模块。监测时,APP端支持自动定位,但监测场所所属辖区、街道、居委会及行政主管部门等信息需监测人员进一步核实和记录。监测现场所有监测记录均在手机APP上完成,不需留存纸质版记录表。监测过程中要求上传监测照片,尤其是目测法监测和病媒生物勘测中所有监测结果均需现场照片作为佐证,且每一次监测均形成监测轨迹图,供病媒生物防制专业技术人员在服务端进行审核与质量控制。3个模块的监测对象均为蚊、蝇、鼠、蜚蠊,监测人员可根据现场情况按需选择监测项目,如开展目测法监测时,户外场所不需进行蝇类与蜚蠊室内密度监测则可不选择相关项目。但是,监测人员必须完成监测场所规定的监测项目,否则监测记录不能提交。

2.1.2 监测数据管理

在服务端,病媒生物监测信息管理系统整体上包含为1个综合分析平台、3个数据分析子平台与1个信息展示平台。其中,3个数据分析子平台分别就病媒生物器械法监测、病媒生物目测法监测和病媒生物问题点位勘测的结果进行汇总分析。器械法监测获取的蚊、蝇、鼠、蜚蠊密度通过与全市近3年平均密度水平比较作为调整单个监测场所消杀服务强度的依据。目测法监测结果用于评估监测场所蚊、蝇、鼠、蜚蠊密度控制水平级别(A、B、C、NA级,其中NA级为不达标水平),各监测场所应达到规定级别,否则需参照标准整改直至监测结果符合要求[5-8]。在病媒生物问题点位勘测平台,可按行政分区或监测场所类型罗列各监测场所存在的主要病媒问题,以便责任部门督导承担监测场所除害服务的有害生物防制公司(PCO)进行整改。综合分析平台可提取3个子平台的分析数据进一步汇总分析,从而对大型活动各监测场所的病媒生物防制情况进行整体评估,并进一步做量化评分与排名。信息展示平台旨在让病媒生物防制专业技术人员与爱卫部门人员更简洁直观地浏览监测信息。在该平台内,首先,可访问大型活动各类型监测场所的实时监测进度;其次,在平台地图上可了解监测场所的分布情况,并查看监测场所的监测结果;最后,该平台支持生成监测分析评估报告。系统功能结构总结见图 1

注:APP表示手机应用程序;“三防”为防鼠、防蚊、防蝇。 图 1 大型活动病媒生物监测信息管理系统功能结构 Figure 1 Functional structure of the information management system for vector surveillance in large-scale events
2.2 系统在第七届世界军人运动会(武汉军运会)病媒生物监测中的应用

武汉军运会病媒生物监测从2019年6月正式启动,其中,病媒生物目测法监测与病媒生物问题点位勘测每月至少开展1次,每次监测需覆盖所有监测场所;器械法监测6-10月期间所有监测场所覆盖1次。该系统先后完成至少6次武汉军运会相关场所病媒生物监测工作。

以武汉军运会9月监测为例,全市有效开展监测场所共计199个,现场监测信息均通过手机APP端采集。在服务端数据分析子平台,可浏览各项监测指标值与APP端上传的现场监测照片,监测照片可在系统内长期保存,并生成监测记录列表与监测轨迹列表。在综合分析平台,进一步提取监测数据进行分析评估,并以图表方式输出分析结果,如生成病媒生物监测及评估评分表(表 1),可直观显示全市及各区武汉军运会病媒生物目测法监测、器械法监测、病媒生物“三防”设施评估与病媒生物消杀服务规范评估得分与排名信息;生成病媒监测问题类型占比分析图(图 2),呈现监测场所不同类型病媒生物问题构成情况等。系统可详细分析各监测场所的监测结果,同时监测数据也可根据访问者需要按照监测场所类型或者行政分区进行分类汇总分析。在信息展示平台,可浏览全市或各区监测场所的分布情况以及各监测场所存在的病媒生物问题的详细信息(图 3),并且点击任何一个监测场所图标,可显示该监测场所病媒生物密度控制水平级别、监测是否达标、除害服务状态及评分等信息(图 4)。

表 1 2019年9月武汉军运会相关场所病媒生物监测及评估结果 Table 1 Surveillance and evaluation of vectors in relevant places of the 7th CISM Military World Games in Wuhan, September 2019
注:每组数据中前面数据为只或处数,后面数据为构成比。 图 2 2019年9月武汉军运会相关场所病媒生物防制问题类型占比分析结果 Figure 2 Proportions of various vector control problems in relevant places of the 7th CISM Military World Games in Wuhan, September 2019
图 3 监测评估报告中汇总武汉市各区相关监测场所存在的主要病媒问题 Figure 3 Summary of main vector control problems identified in the surveillance sites in districts of Wuhan in the surveillance and evaluation report
图 4 信息展示平台上呈现监测场所的主要监测结果 Figure 4 Presentation of main results of site surveillance on the information display platform
3 讨论

武汉军运会病媒生物监测是武汉市首次推广使用信息化监测系统开展病媒生物监测工作。传统的病媒生物监测方法耗费大量人力物力且效率低下,难以满足大型活动中短时间内开展大量高质量病媒生物监测的需求。武汉军运会病媒生物监测涉及53个场馆、98个接待酒店和52个定点医院,共计203个监测场所,遍布武汉市15个行政区,每月监测覆盖1次,监测工作量巨大,并且不同类型监测场所的蚊、蝇、鼠、蜚蠊密度控制水平要求不同,监测数据管理难度大,监测信息化建设成为必选项。传统病媒生物监测另一个弊端在于不易于对监测行为进行质量控制,第三方监测人员监测作假现象难以避免,监测质量无法保障,因此,吴太平等[13]曾推荐监测人员在手机上安装户外地图导航应用程序OruxMaps软件记录行走轨迹来对其进行质控,但其轨迹信息需由监测人员通过该应用程序导出gpx或kml格式文件后,质控员再使用Global Mapper、Google地球等软件在电脑端查看,不便于使用。

借举办武汉军运会的契机,武汉市加强了病媒生物监测信息化建设,建立大型活动病媒生物监测信息管理系统,不仅满足了武汉军运会等大型活动病媒生物监测需要,也为后期全市病媒生物日常监测信息化奠定了坚实基础。目前,我国在全国范围内还没有可推广使用的病媒生物监测信息平台,但不少地区已成功探讨了病媒生物监测信息化建设方案。广东省病媒生物监测信息化建设较早,其建立的网络直报系统已运行10余年,河北省及宁波市等地区近几年开发的病媒生物监测信息系统功能上进一步优化,均实现了地区资源共享与监测数据统计、分析、报告等信息化管理[14-16]。然而,开发此类系统旨在针对全国重要病媒生物监测方案中要求的监测内容进行网络直报,局限于病媒生物器械法监测,而大型活动病媒生物监测侧重于病媒生物控制水平级别评估,以病媒生物目测法监测为重点[1],因而,这些监测系统仍不能满足大型活动病媒生物监测需要。

在监测指标设计符合病媒生物密度监测方法与病媒生物密度水平控制系列国家标准的前提下,本系统更注重细节设计,在使用实用性、灵活性和便捷性方面亮点突出。一是监测覆盖面更广,系统同时涵盖了器械法监测和目测法监测内容,另外,将“病媒生物问题点位勘测”作为一个单独板块管理,突出了监测场所病媒生物问题整改的重要性。二是现场监测数据采集信息化,李晓宁等[17]研究建立以登革热监测为重点的病媒生物实时监测与防控移动信息平台,首次通过开发手机APP采集现场病媒生物监测信息,取代了纸笔记录与Excel软件手动录入监测数据的传统做法,本研究也借鉴了这一经验,但该APP监测指标设计更复杂,监测流程需进一步优化。三是监测结果实用性更强,系统直接展示各区病媒生物监测及评估评分与排名情况(表 1),结合各区各监测场所病媒生物问题分析(图 23),可供相关行政部门采用通报的方式对各区监测、评估整体情况及相关监测场所存在的主要病媒生物问题进行反馈,以督促各相关方整改。四是监测信息查询更便捷,为满足病媒生物防制专业技术人员与爱卫部门一览式访问需求,本系统建立了独立的信息展示平台,集中展示其关注的重点监测信息。五是质量控制优化,监测人员使用手机APP端采集数据时形成监测轨迹,详细记录了监测人员监测路线及其在监测场所的停留时间。监测人员发现的所有病媒问题均需拍照并上传至服务端以作为佐证。此外,监测人员每一项监测均需要完成所有指定监测指标,由质控员审核通过方能生效。

该系统基于国家病媒生物监测要求相关方案和标准设计,监测指标在国内通用,更新地图与监测场所信息,则可推广用于国内其他大型活动病媒生物监测工作。不过,该系统目前仅限于市级层面监测使用,监测数据还不能实现在市、区两级数据联动和资源共享,系统下一步的开发将重点解决此问题。

利益冲突  无

参考文献
[1]
马先富, 蔡一华, 王建勋, 等. G20杭州峰会病媒生物防制保障实践和启示[J]. 中国媒介生物学及控制杂志, 2019, 30(2): 185-190.
Ma XF, Cai YH, Wang JX, et al. Practice of vector control during the G20 Hangzhou Summit and its enlightenment[J]. Chin J Vector Biol Control, 2019, 30(2): 185-190. DOI:10.11853/j.issn.1003.8280.2019.01.016
[2]
马彦, 曾晓芃, 孙贤理, 等. 奥运会期间病媒生物控制保障面临的挑战及其防制策略[J]. 中国媒介生物学及控制杂志, 2008, 19(6): 531-536.
Ma Y, Zeng XP, Sun XL, et al. Strategies and challenges of vector control for 2008 Olympic Games[J]. Chin J Vector Biol Control, 2008, 19(6): 531-536. DOI:10.3969/j.issn.1003-4692.2008.06.013
[3]
林良强, 张韶华, 梁焯南, 等. 第26届世界大学生夏季运动会病媒生物防制策略的探讨[J]. 中国媒介生物学及控制杂志, 2014, 25(5): 466-469.
Lin LQ, Zhang SH, Liang ZN, et al. Vector control strategy for the 26th Summer Universiade[J]. Chin J Vector Biol Control, 2014, 25(5): 466-469. DOI:10.11853/j.issn.1003.4692.2014.05.023
[4]
中华人民共和国卫生部. 全国病媒生物监测方案(试行)[R]. 北京: 中国疾病预防控制中心, 2005.
Ministry of Health of the People's Republic of China. National vector surveillance program (Trial)[R]. Beijing: Ministry of Health of the People's Republic of China, 2005.
[5]
中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局, 中国国家标准化管理委员会. GB/T 27770-2011病媒生物密度控制水平鼠类[S]. 北京: 中国标准出版社, 2012.
General Administration of Quality Supervision, Inspection and Quarantine of the People's Republic of China, Administration Standardization. GB/T 27770-2011 Criteria for vector density control-Rodent[S]. Beijing: Standards Press of China, 2012.
[6]
中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局, 中国国家标准化管理委员会. GB/T 27771-2011病媒生物密度控制水平蚊虫[S]. 北京: 中国标准出版社, 2012.
General Administration of Quality Supervision, Inspection and Quarantine of the People's Republic of China, Administration Standardization. GB/T 27771-2011 Criteria for vector density control-Mosquito[S]. Beijing: Standards Press of China, 2012.
[7]
General Administration of Quality Supervision, Inspection and Quarantine of the People's Republic of China, Administration Standardization. GB/T 27772-2011 Criteria for vector density control-Fly[J]. Beijing: Standards Press of China, 2012.
[8]
General Administration of Quality Supervision, Inspection and Quarantine of the People's Republic of China, Administration Standardization. GB/T 27773-2011 Criteria for vector density control-Cockroach[J]. Beijing: Standards Press of China, 2012.
[9]
中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局, 中国国家标准化管理委员会. GB/T 23795-2009病媒生物密度监测方法蜚蠊[S]. 北京: 中国标准出版社, 2009.
General Administration of Quality Supervision, Inspection and Quarantine of the People's Republic of China, Administration Standardization. GB/T 23795-2009 Surveillance methods for vector density-Cockroach[S]. Beijing: Standards Press of China, 2009.
[10]
中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局, 中国国家标准化管理委员会. GB/T 23796-2009病媒生物密度监测方法蝇类[S]. 北京: 中国标准出版社, 2009.
General Administration of Quality Supervision, Inspection and Quarantine of the People's Republic of China, Administration Standardization. GB/T 23796-2009 Surveillance methods for vector density-Fly[S]. Beijing: Standards Press of China, 2009.
[11]
中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局, 中国国家标准化管理委员会. GB/T 23797-2009病媒生物密度监测方法蚊虫[S]. 北京: 中国标准出版社, 2009.
General Administration of Quality Supervision, Inspection and Quarantine of the People's Republic of China, Administration Standardization. GB/T 23797-2009 Surveillance methods for vector density-Mosquito[S]. Beijing: Standards Press of China, 2009.
[12]
中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局, 中国国家标准化管理委员会. GB/T 23798-2009病媒生物密度监测方法鼠类[S]. 北京: 中国标准出版社, 2009.
General Administration of Quality Supervision, Inspection and Quarantine of the People's Republic of China, Administration Standardization. GB/T 23798-2009 Surveillance methods for vector density-Rodent[S]. Beijing: Standards Press of China, 2009.
[13]
吴太平, 田俊华, 陈晓敏, 等. OruxMaps软件在卫生城市暗访及城市病媒生物防治工作中的应用[J]. 中华卫生杀虫药械, 2017, 23(2): 101-105.
Wu TP, Tian JH, Chen XM, et al. The application of OruxMaps in constructing national sanitary city secret assessment and urban medical vector management[J]. Chin J Hyg Insect Equip, 2017, 23(2): 101-105.
[14]
梁焯南, 张韶华, 林爱红, 等. 广东省病媒生物监测网络直报系统运行的效果评价[J]. 医学动物防制, 2009, 25(12): 913-914.
Liang ZN, Zhang SH, Lin AH, et al. Evaluation of Guangdong vector surveillance network system after preliminary operation[J]. Chin J Pest Control, 2009, 25(12): 913-914. DOI:10.3969/j.issn.1003-6245.2009.12.011
[15]
马丽华, 黄钢, 高文, 等. 河北省病媒生物监测信息管理系统软件的开发研制[J]. 中国媒介生物学及控制杂志, 2018, 29(1): 53-60.
Ma LH, Huang G, Gao W, et al. Development of information management system software for vector surveillance in Hebei province[J]. Chin J Vector Biol Control, 2018, 29(1): 53-60. DOI:10.11853/j.issn.1003.8280.2018.01.014
[16]
王桂安, 马晓, 杨思嘉, 等. 宁波市媒介生物监测信息化管理及其应用[J]. 中国媒介生物学及控制杂志, 2018, 29(1): 107-110.
Wang GA, Ma X, Yang SJ, et al. Research on information management and application of vector surveillance in Ningbo city, China[J]. Chin J Vector Biol Control, 2018, 29(1): 107-110. DOI:10.11853/j.issn.1003.8280.2018.01.029
[17]
李晓宁, 鲁影, 刘远, 等. 基于互联网建立的病媒生物实时监测与防控移动信息平台研究[J]. 中国媒介生物学及控制杂志, 2019, 30(5): 528-532.
Li XN, Lu Y, Liu Y, et al. A study of mobile information platform for real-time vector surveillance, prevention, and control established based on internet[J]. Chin J Vector Biol Control, 2019, 30(5): 528-532. DOI:10.11853/j.issn.1003.8280.2019.05.011