武汉市智能流调系统的设计与实现

万源，罗俊，章诗韵

武汉市智能流调系统的设计与实现

万源，罗俊，章诗韵

武汉市疾病预防控制中心信息科，湖北武汉 430022

传统流行病学调查从问卷填写到数据录入，再到数据分析和报告撰写，都依赖流调人员手工作业，存在数据填写不规范、数据处理工作量大、分析报告不及时、数据共享不畅通等问题。开发设计的智能流调系统采用PAD端和PC端相结合的方式，覆盖事件报告、现场流调、数据分析、报告生成全流程，为流调工作提供强有力的技术支撑，对流调工作的机制流程实现再造。智能流调系统的应用使得流调人员的整体协作更高效、系统数据汇集更快捷，缩短从流调介入到报告输出的时间，为传染病防控提能增效。

智能；现场流调；数据分析；流调报告

传统的流调工作采取的是流调人员现场询问并手工填写调查问卷，再由人工进行汇总分析，根据分析结果撰写流调报告[1-2]，这种方式存在填写不规范、数据处理工作量大、分析报告不及时、数据共享不畅通等问题[1]。在信息化时代，亟需借助信息技术升级改造流调工作的方式方法[2]。为此，武汉市疾病预防控制中心基于大量现场流调工作总结提炼，结合信息化手段研发智能流调系统，用于辅助提高流调工作的效率和质量[3-4]。

1 系统总体设计

1.1 总体目标

通过信息化手段实现流行病学调查智能化，整合多部门相关数据[5]，实现跨部门业务协同、信息共享；通过数据协查机制，实现流调基础信息的自动填充和及时提示，提供多维数据实时分析；根据业务场景快速生成各类报告，包括个案调查报告、聚集性疫情报告、流调分析报告等。开发设计的智能流调系统覆盖事件报告、现场流调、数据分析、报告生成等全业务、全过程，实现流调工作的智能、精准和高效。

1.2 业务流程

流调工作是公共卫生应急事件中的一个重要环节，也是一个相对独立的场景，根据平台的总体目标，结合流调工作的业务需求，梳理整个平台的业务流程，见图1。

1.3 总体架构

智能流调系统的建设遵循国家和区域相关安全管理和标准规范体系，平台包括基础层、数据层、应用支撑服务层、应用层、接入层，见图2。

基础层：包括支持系统运行的应用服务器、数据库服务器和操作系统及地理信息系统（geographic information system，GIS）平台、报表和短信支撑组件。

数据层：满足业务管理需要构建数据库，为便于数据的有效接入和集成展现，提供GIS服务、短信平台服务、移动智能终端等集成服务。

应用支撑服务层：提供统一的通用服务组件，包括统一用户、统一认证、报表服务、统一基础数据服务和短信服务。

应用层：提供流调任务管理、现场流调实施、流行病学分析、时空轨迹分析、聚集性疫情分析、流调报告管理等相关功能。

接入层：提供卫生行政部门、疾控机构、医疗救援中心、社区卫生服务中心等多用户接入及基于Web方式和移动智能PAD终端的多种接入方式，便于及时、高效地进行现场流调和处置防控工作。

图1 智能流调系统业务流程图

图2 总体架构图

1.4 网络架构

智能流调系统分为前端和后端。前端运行于互联网，通过PAD和PC为流调人员提供服务；后端（包括业务系统服务端和核心数据）部署在卫生专网。因后端业务系统还需与其他部门的业务系统进行数据交换，故而在业务系统与一体化平台之间通过前置机进行数据交换，保证系统与系统之间数据隔离。

为保证信息安全，流调系统服务器端设置防火墙和网闸的访问规则，隔断互联网与内网的联系，禁止从互联网直接获取内网的服务和数据[6-7]；设置隔离区，保证内网与外网的数据交互均通过前置机进行代理转发[8]。从整个业务数据治理的角度，流调系统运行在多云虚拟专用网络（virtual private network，VPC）之上，并进行区域划分[9]。

1.5 数据逻辑

智能流调系统的数据与各单位、各部门之间业务联系密切，不仅包括疾控机构内部业务系统之间的数据共享，还包括与卫生行政部门、上下级疾控机构的数据交换和信息共享[10-11]。

一是自动抽取中国疾病预防控制中心统建系统的相关信息进行传染病常规监测，同时与区域自建监测系统进行信息同步，与电子健康档案系统进行病例相关信息的共享和同步；二是在疾控机构内部，与卫生应急作业平台无缝对接，实现实时数据共享；三是与同级卫生行政部门和上级疾控机构的指挥网络互连互通，打通从省、市、区/县、街道/乡镇的四级卫生应急网络体系。数据流程逻辑见图3。

2 功能设计

智能流调系统建设内容包括现场流行病学调查终端和数字化流行病学智能分析系统。

2.1 现场流行病学调查终端

现场流行病学调查终端是一个基于PAD端的应用，用于流调人员在开展现场流行病学调查时进行相关数据的录入，主要分为以下几个模块，①个案访视：提供现场个案访视信息采集录入，包括关联信息自动加载、个案访视任务受理、个案信息采集、个案附件、个案笔记（白板）、创建个案访视任务、对流调报告进行实时预览、添加个案笔记等。②接触者排查：支持用户查询当前追踪到的接触者情况，可独立填报某个病例的接触者信息。③共享信息查询：提供查询其他部门共享的与病例相关的信息，辅助流调工作。④任务的创建和受领：一是PAD端通过任务自建方式进行个案新增，二是受领PC端派发的个案访视任务。⑤采样登记：提供患者采样、环境采样、检测结果信息关联查询统计功能。⑥消杀记录：提供用户查询消杀记录、结果、与病例关联记录功能，支持独立填报消杀记录。⑦知识查询：包括知识查询、知识收藏，支持分类查询传染病及流调的相关专业知识、防控方案等。⑧任务统计：支持不同类型用户任务统计，包括个案访视任务统计、接触者排查任务统计、采样登记任务统计、消杀记录任务统计、综合工作统计。⑨通讯录：依托组织机构，实现电话拨号、音视频会议、即时通讯等功能，包括通讯录查看、电话拨号、音频会议、即时通讯。

图3 数据流程逻辑

注：CCDC为中国疾病预防控制中心；HIS为医院信息系统

2.2 流行病学智能分析系统

流行病学智能分析系统实现对事件多维数据实时分析、在系统中自动生成流调报告、对流调关键信息及时提示等功能，主要包括以下模块：①三间分布：对当前事件态势进行总体描述，包括病例地区分布、时间分布、人群分布等总体情况。②综合分析：根据流调数据对区域情况进行综合分析，包括病例分布和趋势情况、暴露史分析及危险因素分析、死亡数、粗病死率和病死率密度统计分析、区域聚集性分析。③时空轨迹分析：基于时空轨迹技术，对个案轨迹分析和区域病例轨迹进行可视化分析。根据病例流调信息，依托轨迹结构化和GIS，自动生成传染源的空间聚集地、时间交集地分布等可视化地图[12]。④聚集性疫情分析：通过流调数据自动分析聚集性疫情的所有关联病例关系、传播方式、发病时序等信息，自动生成时序图、关系图和聚集性疫情关键信息表等主要图表。⑤流调报告自动生成：根据流调人员录入的数据，支持自动加载流调报告所需要的关键图表，快速生成多类型多版本流调报告；生成的报告支持流调人员线上修改，对报告编辑过程进行留痕，支持文件附件的上传备注等。⑥流调综合管理：此功能是对现场调查终端（PAD端）的一个功能补充，协助流调管理人员快速完成流调个案信息、智能化生成相关报告及导出相关数据报表，实现流调组、采样检验组、消杀组综合业务协同管理，包括流调任务管理、个案信息管理、流调报告管理、知识库管理。

3 结语

智能流调系统实现了对流调工作的全过程管理，在实际工作中对提高流调的效率和质量发挥极大的作用[13]。在任务协同方面，实现现场流调业务流程再造，使得流调人员的整体协作更高效[2]。传统流调方式受限于现场环境，只能串行工作；借助流调系统，实现信息共享，市区两级任务协同，系统支持自定义任务分组，串行方式转变为并行模式。在医防融合方面，实现流调任务发起源数据的全覆盖，使得流调任务触发更及时。系统第一时间获取传染病报告卡、医院电子病历，一旦出现病例信息或阳性检测结果，系统会自动触发，创建流调任务并提醒流调人员及时开展流调工作。在流调报告方面，提供关键图表的自动加载和报告类型的选择，使得流调报告生成更多样[2]。系统通过标准化数据采集和报告自动生成，保证流调数据规范性、完整性，确保流调报告的及时性和多样性。

系统建设需要不断迭代完善，我们将结合流调工作的实际，不断在实战中优化系统需求设计，完善系统功能，让系统更稳定、更便捷、更实用、更贴合业务场景，让智能流调系统切实为流调工作提供技术支撑。

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Design and realization of intelligent epidemiological investigation system in Wuhan

Information Section, Wuhan Center for Disease Control and Prevention, Wuhan 430022, Hubei, China

Traditional epidemiological investigation relies on the manual work of epidemiological investigators from questionnaire filling, data entry, data analysis and report writing, which has problems such as non-standard data filling, heavy data processing workload, untimely analysis report and unblocked data sharing. The developed and designed intelligent epidemiological investigation system uses PAD terminal and PC terminal to cover the whole process of incident report, field epidemiological investigation, data analysis and report generation, which provides strong technical support for epidemiological investigation and reconstructs the mechanism and process of epidemiological investigation. The application of the intelligent epidemiological investigation system makes the overall cooperation of epidemiological investigators more efficient, the collection of systematic data faster, and the time from the intervention of epidemiological investigation to the output of the report shorter, so as to improve the efficiency of the prevention and control of infectious diseases.

Intelligent; Field epidemiological investigation; Data analysis; Epidemiological investigation report

R181.8

A

10.3969/j.issn.1673-9701.2023.07.019

万源，电子信箱：798401789@qq.com

（2022–05–27）

（2023–01–29）