医院传染病实时监控及预警系统的功能设计与实现

索继江 邢玉斌 杜明梅 吕俊文 薛万国 霍 瑞 王艳艳 杨金燕 刘运喜

传染病的监测是做好防控工作的基础。医疗机构不仅承担着传染病的筛查、疫情报告、医疗救治，还承担着医院内传染病的预防控制以及医务人员职业防护、消毒隔离、医疗废物管理等工作，使得医疗机构始终处于传染病防治的第一线。其上报的传染病疫情数据是我国传染病监测体系的基础和起点，医疗机构传染病监测水平的高低直接影响到我国整个传染病监测报告和预警系统的质量和预警效果[1]。目前大多数医疗机构传染病监测存在的突出问题是监测手段落后，对传染病不重视或不熟悉，存在严重的迟报、漏报以及报告内容不准确、不完整等现象，缺乏有效的手段进行漏报和迟报调查[2]。本文在总结借鉴国内外传染病疫情监测与报告经验和“医院感染实时监控系统”[3-6]，充分利用现代信息技术，自主研发“医院传染病实时监控及预警系统”，实现了医院传染病病例的实时监测和预警，提高了医院传染病的监测报告的准确性和高效率，减少了迟报、漏报，从而降低传染病的传播扩散和暴发可能性。

1 材料与方法

1.1 设计思路

实时采集医院管理信息系统(HIS)和实验室信息管理系统(LIS)、医学图像存储与传输系统(RIS)、门诊医生工作站等医院系统中传染病相关数据，通过数据访问中间件，建立动态的传染病信息基础数据库，实现对病人从门诊、入院到出院全过程的在线监测。通过嵌入的依据传染病诊断标准制定的传染病筛查策略，对基础数据库中的信息进一步分析，实现疑似传染病病例智能识别，并进行传染病个案、医院传染病暴发预警，以方便传染病防控专职人员判别。通过建立交互平台，实现疑似传染病病例实时预警推送给临床医生，进行及时确诊和上报。若医生对疑似病例不予确诊，则进入与传染病防控专职人员的讨论对话模块，要求医生针对病人病情提出非传染病依据。通过系统提示功能和对话交流进行有效干预与反馈，实现传染病防控专职人员与临床医生共同参与传染病监测与防控工作。同时，在临床医生对传染病确诊的同时，系统自动生成传染病报告卡，点击实现院内网报。系统结构和流程见图1。

1.2 支持技术与开发语言

利用数据挖掘技术和J2EE、AJAX、FLEX技术等进行“医院传染病实时监控及预警系统”开发，该系统在Oracle10.0数据库和Tomcat6.0运行环境上，实时采集HIS和LIS、RIS等系统中医院传染病相关的信息。采用院局域网浏览器模式，设立专用服务器与HIS系统进行连接，不影响院内网运行速度；系统根据设置每日定时自动进行数据采集，一般1时和13时各一次，每次数据采集、分析在10分钟以内完成。

1.3 制订传染病病例个案、暴发预警策略

依据《传染病诊断标准》，收集重要及新发现的传染病诊断条件、危险因素及鉴别诊断的相关资料，运用循证医学理念、Meta分析等统计分析方法和数据挖掘技术，对资料进行科学地整理、统计、分析、优化和总结，构建下列传染病和症候群的病例个案筛查策略和暴发事件的预警条件：①50余种重要传染病（含39种法定传染病、12种常见传染病）；②20余种新发传染病病例；③五大症候群（发热呼吸道、腹泻、发热伴出疹、发热伴出血和脑炎脑膜炎）病例；④肿瘤和脑卒中；⑤儿童残疾；⑥急性迟缓性麻痹（AFP）；⑦食物中毒；⑧性病监测要求等，各种传染病的临床表现、检验结果、影像学结果、病程记录与护理记录中各种传染病病人特点等，根据各信息与各种传染病发生相关程度进行权重排序，整合分析后输出传染病疑似病例预警信息。各个筛查条件“或”“与”组合其它筛查条件，运行后筛查出疑似病例，进行特异性与灵敏度分析，不断调整筛查策略。最终制订出筛查针对每种传染病疑似病例、确诊病例的筛查策略和预警条件。

2 结果

2.1 传染病病例智能预警与判别

系统通过传染病筛查策略，每天自动按时间序列对患者门诊、入院以来传染病相关数据，包括：病原学检查；流行病学史；实验室（临检、生化、免疫、分子生物学等）检查、临床症状和体征；诊断和鉴别诊断依据；病理学检查、影像学检查及特殊表现；治疗药物及疗效；疾病预后及转归等，进行多参数综合分析、智能化判别，对达到预警标准的病例以红色标识提示，并按疑似程度以个案预警的方式排序展示。系统同时提供从门诊、入院至出院全过程的传染病相关要素时序图和检验阳性结果汇总，实现对病人从门诊、入院到出院的全过程追踪；通过爬虫技术产生病历概要，在原始病历和影像学结果等界面标识传染病关键词，方便对复杂病例的快速判别，提高传染病诊断的效率和准确性。发现重点或法定传染病致病菌进入重点关注预警栏，用于专职人员关注及临床干预处理。经专职人员判别后，个案预警病例成为疑似传染病病例，然后推送给临床医生判别和确诊。临床医生确诊的病例另存储于传染病病例数据库内，并进行统计分析，同时自动生成医院传染病各种统计报表及网络报告卡。

2.2 传染病暴发预警

系统根据传染病防控专职人员针对不同传染病指标设置的暴发预警阈值，每天进行综合分析，对超出阈值的病区自动报警，并以明确的颜色标记进行提示；同时提供病区所有传染病患者的感染信息时空分布图，即对感染时间、病区内床位分布、传播的相关性等情况按顺序排列，及时发现暴发苗头。

2.3 传染病疫情报告

依据《传染病防治法》、《突发公共卫生事件与传染病疫情监测信息报告管理办法》、《传染病监测信息网络直报工作与技术指南（2005年试行版）》、《医疗机构从业人员规范》等文件要求，按照国家疾病预防控制中心传染病信息编码，设计相应传染病报告卡，通过医院传染病监测预警系统的交互平台，当医生确诊病人患某种传染病后，系统利用HIS系统已有的数据自动生成传染病病例报告卡，只需临床经医生补充少量内容和审核后，点击上报即可完成医院内传染病病例的上报程序。报告卡上传到传染病管理专职人员工作站审核，然后，通过采用Web service技术构建的与中国传染病网络直报系统连接接口，导出报告卡，上报至国家传染病网络直报系统。

2.4 统计分析

本系统对确认后的病例另行存储和统计分析，同时自动生成医院传染病各种数据，并可分层次进行统计分析与结果展示，即每个病区、每个部门均能提供任何时点、任何时段的分析结果，并可提供传染病发病率月变化趋势。各类统计分析结果均以表格、图形等多种方式展示，并可随时导出EXCEL、WORD等格式，方便专职人员使用。

2.5 传染病防控干预与干预效果评估

传染病防控专职人员根据临床各种传染病特点，参考国内外传染病防控经验，制订适合各传染病防控标准操作流程，建立传染病防控知识库；利用交互平台将重要及新发传染病诊断建议、防控要点及标准操作流程等内容及时推送给医生进行干预，并提供重要及新发传染病防控知识，进行在线培训与学习。同时，系统将每次对话和执行情况进行记录和统计分析，并将分析结果展示给专职人员，便于及时进行干预效果评估和根据评估结果进行绩效考核，从而强化医生参与传染病防控和落实防控措施，降低传染病传播风险。

3 讨论

医院传染病实时监控及预警系统将HIS、LIS、RIS和门诊医生工作站等多个资源点自动捕获相关信息，实现对门诊和住院传染病患者全过程监测。通过筛查策略的分析整合，实现了传染病疑似病例的自动筛查，具有实时性强、准确性高、工作效率高、监测功能强大，界面友好，主动性强等特点。通过对传染病患者之间的居住地位置关系和感染致病菌种类、临床证状等因素分析，提示传染病暴发相关事件，解决了目前我国传染病监测体系存在的医疗机构监测能力不足问题[7]，填补了国内无传染病智能监测的空白。

医院传染病实时监控及预警系统交互平台的构建，为传染病防控专职人员与临床医生提供了及时便捷的沟通渠道，使传染病防控专职人员与临床医生对某个疑难传染病病例进行针对性讨论，从而提高传染病病例诊断的准确性和及时性。传染病病例一旦被确诊，系统自动弹出并生成传染病报告卡，临床医生只需要填报补充极少内容，即可完成医院内网络报告。通过设置传染病报告卡必填项提醒填写功能，避免了传染病报告卡必填项的缺项、漏项、空项、报告内容不准确、不完整等现象，也避免了报告卡传递过程中出现的问题和不便，上报国家疫情监测网也不需要再进行重复录卡。实现了医院内传染病报告卡的自动生成和网络报告，改变了以往只能通过手工方式进行传染病报告和专职人员收卡的模式，缩短了传染病病例从发现到诊断和报告的时间，提高了疫情报告的效率和质量，也为实施有效的预防干预措施赢得了宝贵的时间。交互平台的应用强化了临床医生的参与意识，提高了传染病防控工作效率。使原来主要靠临床医生报卡后才能发现传染病的被动监测，变为计算机智能识别预警的主动监测，创建了国内医疗机构传染病监控工作的新模式。同时，系统对每个操作过程均有记录，也便于传染病防控与疫情报告工作的质量控制，追踪迟漏报病例的责任归属，也便于检查工作的开展，增加了监督管理深度和可操作性，相关记录也可作为定期检查传染病防控工作的考评依据。

系统对在一定时段内，同一病区或同一医院相同传染病的患者数量设立预警机制，使传染病防控专职人员可以在临床医生报告前，及时发现潜在的传染病风险、流行趋势或暴发苗头，从而实现传染病的动态监测，强化了过程监控，使传染病防控的关口前移。系统的建立及采用标准化字典，将为实现医疗机构和疾病预防控制机构传染病疫情信息整合和数据共享提供良好的工具。未来可利用传染病暴发预警的思路，采取区域联网的方式，将一个区域数家医院的传染病发生情况进行综合分析，实现区域传染病的暴发预警。

医院传染病实时监控及预警系统尚处在研发的初级阶段，其开发的关键在于疑似传染病病例的筛查，如何确定诊断条件内在的逻辑性，提高传染病病例筛查结果的敏感度和特异度，使传染病智能判断更为科学、合理，是系统今后仍需研究解决的问题。同时，由于系统功能的完善依赖于医院其他信息系统的不断完善，包括临床数据的全面电子化和电子病历等数据的结构化。另外，系统导出报告卡直接上传至国家传染病网络直报系统功能尚未实现，需要有关部门提供建立接口的相关信息。

[1]施小明,马家奇,杨功焕.我国医疗机构传染病疫情报告管理工作中存在的问题及改进对策[J].疾病监测, 2006,21(5): 225-226.

[2]田铁南,贾春花,刘学芳. 综合性医院传染病报告卡管理中的问题及对策[J].中国医学工程，2010,18(2):167-168.

[3]邢玉斌,索继江,杜明梅,等. 医院感染实时监控系统的开发与应用[J]. 中华医院感染学杂志,2011,21(24):5241-5243.

[4]索继江,杜明梅,邢玉斌,等. 基于医院感染实时监控系统的交互平台设计与实现[J]. 中华医院感染学杂志, 2011,21(20):4293-4295.

[5]杜明梅,邢玉斌,索继江,等. 医院感染实时监控系统中疑似感染病例智能判断的实现[J].中国感染控制杂志,2012,11(2):115-118

[6]杜明梅,刘运喜,索继江,等. 医院感染暴发实时监测预警的实现及临床应用[J]. 中华医院感染学杂志, 2012,22(14):3104-3106.

[7]熊玮仪,李立明.传染病监测整合策略概述[J].中国流行病学杂志,2006,27(6):544-546.