参与式网络监测系统的国际经验及对我国的启示

谢其鑫 甄苗苗 黄 辉

1中国医学科学院北京协和医院，北京，100730；2北京市鼓楼中医医院，北京，100009

随着人类社会逐步城市化和全球化，愈发完善的运输系统使得病媒和病原体愈加迅速地传播到各个城市。在这个充满活力的城市系统中，媒介、病原体和易感人群之间的多元化接触为传染病迅速暴发提供了机会，这将给公共卫生带来无法预估的影响。因此我们需要与之适配且快速有效的监测系统，以确保我们对传染病的暴发作出及时和适当的反应，防止疾病进一步传播。

全球一半以上的人口目前居住在城市，而这一规模还在逐渐扩大。预计到2050年，全球将有大约70%的人口生活在城市[1]，突发公共卫生事件尤其是传染病暴发极大地影响着公民生命安全[2]。因此在传染病暴发早期，发现并快速控制是遏制传染病传播和预防传染病的最重要策略之一。而参与式网络监测系统是依托互联网鼓励广大群众通过计算机或智能手机全方位参与传染病监测的手段，在后台进行分析整理并立即向公共卫生机构反馈，从而使得发现并快速控制传染病成为现实。

1 我国传统传染病网络监测系统的现状

我国传统的传染病监测系统分别由全国疫情报告系统、全国疾病监测点系统以及若干专病监测系统构成，这3个系统形成了金字塔式的监测体系。从报告路径来看，通常是先由村级医疗卫生机构收集基础数据资料，然后上报至县区级疾病预防控制中心，形成月报后上报至地市级疾病预防控制中心，再将汇总后的月报上报至省级疾病预防控制中心，最终汇总到中国疾病预防控制中心并上报国家卫健委[3]。

2004年，中国疾病预防控制中心建立了基于互联网的全国可报告传染病信息系统[4]。根据我国《传染病防治法》，所有应报告的传染病病例均由各级卫生机构的临床医生根据我国原卫生部发布的统一疾病定义进行诊断然后逐级上报。随后在全国可报告传染病信息系统的基础上，中国疾病预防控制中心研发国家传染病自动预警系统，自2008年起在全国范围内投入运营[5]，目前已被纳入我国各级疾病预防控制中心的常规暴发监测工作，该系统是我国目前应用较广泛的监测预警系统。该系统的预警方法主要是固定阈值法以及移动百分位数法，一旦检测到疾病异常，该系统就会发布早期预警信号[6]。当地疾病预防控制中心工作人员收到可能暴发的信号时，他们需要通过电话采访或现场调查来核实这些情况并进行反馈。见图1。

图1 我国疫情监测及上报示意图

1.1 我国传统传染病监测系统可能存在的不足

1.1.1 我国传统传染病检测系统公众参与率低。目前我国传染病监测的上报途径，主要是国家、省、地(市)、县四级疾病预防控制网络[7]，主要针对《传染病防治法》中已明确界定的传染病进行监测上报，而针对新发传染病或不明传染性疾病，尚无有效的公众可参与的上报途径，因而不能对公众做出快速预警。虽然在非典之后，原卫生部于2004年要求在全国范围内开展不明原因肺炎病例监测，但该系统整体运行流程仍然是依赖医疗机构临床医生上报病例的被动监测系统，公众参与率低[8]。例如本次新型冠状病毒第一个出现症状的病例在2019年12月初，而武汉官方首次披露发生不明原因肺炎疫情已到12月底。针对新传染病的暴发，现有传统传染病监测系统缺乏公众快速有效上报疫情的途径，难以向疾控系统和政府提供更多数据对疫情暴发规模进行科学研判。

1.1.2 医疗机构无法覆盖整体大众。医疗机构中医护人员每日超负荷工作，对法定传染病可按要求填报，但可能对新发传染病或不明传染病敏感度不够高。同时医疗机构只能对来院就诊的患者进行监测，有症状而未就医的患者会被忽视，因此医疗机构并不能涉及整体公众，无法预知疫情是否暴发。而疾控系统由于四级管理体系可能造成数据滞后，从而低估疫情。

1.1.3 我国传统传染病检测系统预警方式无法适配环境变化速度。国家传染病自动预警系统的主要预警方法为固定阈值法，而目前各级疾病预防控制中心主要使用中国疾病预防控制中心推荐的阈值，这些推荐阈值可能存在一定的局限性。中国疾病预防控制中心已建议各级疾病预防控制机构根据当地传染病特征开展预警阈值的研究工作，但有关如何基于自动预警系统选择合适的阈值以检测传染病暴发情况的证据非常有限[9]，可能无法适配环境变化速度。

1.2 开展参与式网络监测系统的重要性

正如世界卫生组织在《2017-2030年全球病媒控制对策》所强调的，需要采取综合全面的方法来预防、检测、报告和应对全球性传染病暴发，需要全社会更多的关注并通过创新手段来鼓励公民全方位参与和更多的原发性研究与创新工作[10]。该战略方针还要求尽可能确保以成本效益和综合方式来应对突发传染病及重大公共卫生问题[11]。

网络社交媒体具有实时监测的能力，同时还可通过公民的自我认知，在第一时间快速评估潜在风险。网络社交媒体的蓬勃发展和普遍适用性，使得及时发现突发公共卫生事件成为可能[12]。此外针对预防突发公共卫生事件，还可以将高危人群作为主要监测目标，并采用综合分析以便及时发现新出现传染病的早期暴发。根据中国互联网络信息中心《中国互联网络发展状况统计报告》截至2019年6月，中国网民规模已达8.54亿，互联网普及率为61.2%，因此参与式网络监测系统在我国有着极其广泛的应用前景。

2 国外参与式网络监测系统

2.1 国际经验现状

最早的流感样疾病监测系统(De Grote Griepmeting，DGG)于2003年诞生于荷兰和比利时。之后英国、瑞典、法国、西班牙、爱尔兰、丹麦等国纷纷启用了类似的平台。见表1。自2009年以来，各类系统已成为欧洲委员会框架联盟项目的一部分，其目的是开发单一平台来研究和预测欧洲传染病的传播。

荷兰和比利时的DGG系统于2003年至2004年在佛兰德启动。该系统的建立原则是通过收集自愿参与者所上报的各项症状数据来监测流感等疾病的发病情况，该系统只招募可能出现流感症状的患者，未纳入对健康人群的监测，同时该系统还对参与者的疫苗接种率进行了统计分析[13]。

在本节课的学习中，学生将通过具体数列的求和方法运用到一般等差数列的求和过程中，完成等差数列数列的求和公式推导，从而有效地培养学生数学抽象素养.通过例题的研究，完成数学建模的全过程，有效地培养数学建模素养.借助数学抽象、数学建模等数学学科素养的培养，进而追求科学精神、实践创新等素养的提升.

葡萄牙的Gripenet系统于2005年启动[14]，该系统能够直接从欧洲流感监测计划当中获取其所需要的数据，且该系统开源性较高，荷兰、比利时、葡萄牙的任何居民都可以参加。参与者每周都可以在网站上报告所出现的医学症状，以及任何可疑行为问题和存在风险的地理位置。意大利的Influweb流感监测系统于2007年启动[15]，该系统由自愿参与的居民通过提供流感症状从而获取有关信息。居住在意大利的任何人都可以报名参加，即使他们没有生病也可以每周报告健康状况。

英国的Flusurvey系统于2009年启动[16]，通过公众自愿注册并报告他们的流感病情来监测流感趋势。参与者需要填写背景调查表，涵盖年龄、性别、家庭规模和构成、职业、家庭和工作地点。该系统将“糖尿病、哮喘、其他慢性肺病、免疫功能低下、慢性心脏病、孕妇”的患者确定为重点监察风险组，参与者可代表家庭成员创建帐户，该系统要求参与者每周无论是否出现症状都需要填写症状问卷和社交关系问卷，同时调查参与者疫苗注射的情况。

墨西哥于2009年启动了Reporta，该系统是基于葡萄牙的Gripenet系统创建的，主要用来追踪包括流感在内的呼吸系统疾病。该系统每周都会收集居民的症状数据，并实时显示数据以及发布有关墨西哥流感和其他公共卫生重要新闻和信息。

瑞典传染病控制研究所自2011年以来，研发了基于网络的监测系统(Information Management System, IMS)，该系统通过使用新闻媒体及社交媒体等渠道来招募自愿参与者[17]，参与者能够代表家庭成员填写信息。研究所根据欧洲委员会框架联盟项目的数据获得代表性的监测数据，该项目旨在为流行病预测奠定基础。

美国波士顿儿童医院、斯科尔全球基金以及美国公共卫生协会于2011年启动了FNY(Flu Near You)。该系统允许个人使用网站，移动应用程序或Facebook注册，并能够同时上报家庭其它成员的数据信息。该系统将其数据与疾病控制和预防中心前哨流感网络和Google流感趋势进行比较研究。此外，FNY还开发了“疫苗查找器”，使用户可以识别本地流感疫苗的来源。

表1 部分国家参与式网络监测系统经验对比

另外，巴西在2011年启动了Dengue Na Web，这是第一个针对非呼吸系统疾病的系统，用以监测萨尔瓦多市的登革热发病情况。法国的Grippenet系统于2012年启动，参与者需要每周报告他们是否出现流感相似症状，通过比较参与者的症状与法国政府官方调查的症状来评估参与者的代表性[18]，系统还统计了有关疫苗接种的情况。波多黎各在2012年推出了SaludBoricua，该系统是FNY的扩展版本，它的特点是针对三种不同的急性发热性疾病进行监测：流感，登革热和钩端螺旋体病。

这些系统基本都包含一个全国范围内志愿者招募及注册的过程，大部分国家鼓励包括健康人群在内的所有志愿者进行数据填报。该过程收集参与者各种背景数据，鼓励其报告当周出现的各种症状，并对症状数据进行实时处理，部分系统还收集可疑的行为问题以及存在风险的地理位置和疫苗信息，只有英国针对部分特定疾病患者设置了风险组进行重点监测。英国和瑞典鼓励参与者能够同时填报家人相关信息。分析处理结果通常以地图或时间线的形式在网站上进行展示。

2.2 美国FNY经验做法

针对已开展参与式网络监测系统的各国经验整理来看，美国的FNY系统除未设置风险组外，其余特征均较为完善，故对该系统进行深入分析。

该系统面向所有人群开放，公众只要有身体不适均可填写上报。注册信息非常简便，只需要输入邮箱、密码、出生年月、性别、邮政编码，即可登陆。针对身体不适的症状统计有12条，分别是发热、头痛、腹泻、疲劳、恶心、皮疹、咳嗽、咽喉痛、身体疼痛、寒/夜汗、呼吸急促、流鼻涕。见图2。

图2FNY系统上报信息(1)

在相关背景调查方面，共调查了5个问题，分别是您从哪一天开始感到不适？您是否针对这些症状向专业医疗保健人员寻求帮助？您有几天没有参加任何活动(例如工作、上学等)？您在症状发作前14天是否曾在美国以外旅行？您的邮政编码？见图3。

图3FNY系统上报信息(2)

该系统正常情况下整个调查填写过程不超过2分钟，这极大地提高了公众参与率和填写率。其调查了流行病学史、相关症状、严重程度，并通过12条详细症状以此与其他类似疾病进行鉴别区分，这极大地提高了参与式网络监测系统的准确性和敏感性。值得注意的是，邮政编码的填写既避免填写个人详细地址所花费的时间，同时充分保护了参与者的个人隐私，也达到了针对参与者所居住区域的界定。Kristin的研究显示，如果每周有20000名参与者与传统流感监测系统相比相关性大于0.7；在增加参与率的条件下，参与式网络监测系统具有非常高的准确性[19]。

从传染病诊断来看，流行病学史是极为重要的诊断标准和诊断条件，参与式网络监测系统所监测的人群并未由专业医务人员进行明确诊断，而增加流行病学史的调查能够使得疾病确诊更为精准化。结合目前新冠疑似病例的诊断标准来看，如我国开展相关参与式网络监测系统可在此基础上增加“发病前14天内与相关确诊病毒感染者是否有接触史”，“发病前14天内是否有与相关发病症状患者接触史”，“周围是否有大于等于3人出现类似症状”等更为详细的流行病学调查。“您在症状发作前14天是否曾在美国以外旅行”，在我国可精确到省市旅居史，从而提供精确预警信息。

2.3 实施参与式网络监测系统的优势

参与式网络监测系统能够提供更为及时的疾病活动监测结果，同时在应对公共卫生挑战，如识别高风险人群、评估疾病负担、评估疫苗接种覆盖率及疫苗有效性、确定疾病传播模型等方面具有优势。从国际经验来看参与式监测系统的优势主要体现在以下几个方面。

2.3.1 快速性与实时性。从技术角度来看，参与式网络监测系统的数据收集与传统基于医疗监测系统的数据收集相比更为容易和简化，因为可以通过基于互联网的形式来迅速完成数据收集，其访问方式非常多元化不拘泥于医疗监测系统。医疗系统的核心以治疗患者为主，因此基于医疗的监测系统会较为缓慢。电子病历虽然在一定程度上有所优化了，但由于医疗系统内层层管理级别的上报系统，以及在目前基于实验室检测才能够确诊的系统中都需要花费大量的时间。而在参与式网络监测系统中，患者可以直接向系统报告症状，所以几乎没有延误，并且系统可以立即对其信息进行评估和汇总。

2.3.2 准确性和敏感性。在荷兰进行流感监测后，将DGG数据与由荷兰医师网络收集的官方流感数据进行了比较。发现流感流行时间与官方数据非常吻合，在同一周达到顶峰。Gripenet和DGG监测数据与欧洲流感监测计划的流感数据密切相关。随着时间的推移，这些观察结果均被证明是可靠的。Friesema将五个流感季节的DGG的数据与荷兰医师网络收集的官方流感数据进行比较，发现每个季节性流行病的Pearson相关性范围为0.69至0.90[20]，这些研究同时确定了参与式网络监测系统的高度敏感性。DGG与荷兰医师网络收集的官方流感数据中流感发生率之间的主要区别是幅度，在整个观察期内DGG的发生率要高10倍，这一发现表明，在参与性监测系统中观察到的流感发生率可能更接近这些人群中流感的真实发生率。

2.3.3 灵活性与可伸缩性。从参与式网络监测系统的各个方面来看，包括参与者招募，问卷调查，数据分析和结果显示等，都具有高度的灵活性。参与式网络监测系统的另一项优势是可伸缩性，由于不需要额外的调查人员或针对调查人员的专门培训，与传统基于医疗的监测系统相比，扩展或更改参与式网络监测系统所需的资源更少，这同时也降低了运行成本。

2.4 实施参与式网络监测系统的缺陷

参与式网络监测系统也具有其相应的缺陷，如果无法达到全面覆盖则自愿参与的人群可能存在偏倚，对混杂因素的校正会较为复杂；如果缺乏有效的激励措施难以确保志愿者的持续参与。同时，受限于网络服务的使用，儿童和老年人的代表性可能存在不足，但是这两类人群却是传染病的高危人群代表。此外，如果调查过程对于参与者而言一旦复杂耗时，志愿者为整个系统所能持续贡献信息的可能性也会降低。但是即便如此，基于互联网的参与式网络监测系统依旧显示出强大的希望，我国未来开展参与式网络监测系统需要进一步加快探索和实践。

3 启示

3.1 我国传染病监测系统有待完善

目前我国主要基于传统医疗监测系统以及中国疾病预防控制中心所开发的中国传染病自动预警和响应系统，缺少参与式网络监测系统。该系统的建设可参考国际经验，根据我国国情设置症状描述、流行病学调查、病情严重程度及背景调查等。在居民完成填报后，由专门后台整理分析数据并立即向公共卫生机构反馈，从而使得快速发现并及时控制传染病成为可能。

3.2 明确我国参与式网络监测特点

从各国开展参与式网络监测系统经验来看，除自愿性是各国系统共性外，其余特征均根据各国国情及重点考察内容有所侧重。由于普通民众对自身疾病症状无法进行明确诊断，应充分发挥我国作为社会主义国家的宏观调控作用，在开展参与式网络监测系统的同时，全面加强科普宣传教育，鼓励全民参与并准确填写，确保数据可控有效。根据我国多年的传染病防治经验，通过专家论证确定符合我国国情的填报问卷。同时基于我国的多层级医疗体系，对重点疾病人群设置风险组加强监督能够提供更为有效的预警信息。

3.3 大力推广参与式网络监测系统

参与式网络监测系统比传统基于医疗监测系统更加敏感、及时。同时能够有效避免因患者寻找特定医疗机构所造成的偏倚，成本更低，更灵活且更具可扩展性。但是参与式网络监测系统需要尽可能的扩大样本量，才能够有效提高预警精确度。尤其是在目前新型冠状病毒感染肺炎高发时期，推行参与式网络监测系统能够更为及时的发现可疑病例并及时发布疫情预警，这对于我国实现健康中国计划，更好地为人民群众提供全方位全周期健康服务具有重大战略意义。

3.4 加强不同监测系统的多元合作

我国传统的传染病监测系统已运行多年，个案确诊精准度高。如果未来能建立参与式网络监测系统，并与目前已成熟的传染病监测数据有机结合，将能够形成更为准确的预警结果。打破各个监测系统的数据壁垒，而不是对监测数据进行封锁，才能够更好地打赢疫情保卫战。