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第一节 信息管理技术
随着经济社会不断发展,尤其是互联网经济模式的转变,与传染病发生与发展密切相关的影响因素更加复杂和多样性,人流物流高通量、跨区域的频繁交换,对新形势下的传染病防控技术和防控效率提出了新的挑战。如何及时、快捷、准确、全面掌握传染病监测信息,提升传染病预警预测能力,制订传染病防治策略并有效组织实施和评估,都离不开全面、快速、有效的传染病信息管理体系支撑。
一、信息的分类
参照原国家卫生部信息化标准委员会分类标准,传染病信息分为监测信息、调查信息、干预信息、评价信息、报告与发布信息共五大类。监测信息包括疾病监测信息和突发公共卫生事件监测信息,是掌握传染病发生、发展动态的基础性信息。调查信息包括现场调查信息、疫情暴发调查信息、突发公共卫生事件调查信息,是科学制订控制策略的业务性信息。干预信息包括政策决策信息、控制技术信息、医学措施信息,是及时控制传染病疫情扩散与蔓延的决策性信息。评价信息是指对实施各项干预措施后的效果评价信息,是调整、总结控制策略的评价性信息。报告与发布信息包括预报与预警信息、结论报告与发布信息,是面向社会、确定影响、沟通认识的公众性信息。由此可见,传染病信息涵盖了传染病监测、处置、干预、控制、评价、报告与发布的全过程。在具体的信息管理中,各个过程信息都是相互交错、相互影响、相互作用的,同时又是一个同步进行的整体管理过程。
二、信息管理的作用
信息就是事实依据,信息就是决策依据。疫情来源于信息,效果取决于信息,管理决定于信息。传染病疫情信息管理是传染病预防控制的重要技术环节,一套及时、准确、完整的传染病疫情信息管理,就能正确研判传染病疫情的发生趋势、科学预警预报传染病的发展趋势,有助于科学制订传染病的防治策略、科学评价传染病的防治效果、科学保护健康人群的生命安全。科学先进的信息管理技术,是迅速赢得遏制传染病疫情暴发、扩散、流行、蔓延的先决条件,更能获得有效应对突发公共卫生事件的主动权。显然,传染病疫情信息的科学管理在传染病预防控制中具有极其重要的作用。
如何管理好、利用好传染病疫情信息,这完全取决于信息管理技术的先进性与科学性的充分应用。科学先进的信息管理技术是时代科技进步的象征,也是科学管理、科学预防、科学控制传染病的重要技术手段。战争需要现代信息管理技术,传染病防治也依然需要现代信息管理技术。如快速的网络直报、快速的信息传递、快速的信息反馈、快速的信息共享,就决定了传染病科学预防、科学控制策略的制订,就决定了快速控制传染病疫情扩散与蔓延的速度,也决定了各类突发公共卫生事件的应急处置水平。
三、信息采集与管理
20世纪50年代以后,我国逐步建立起传染病疫情信息登记管理制度,传统的传染病疫情信息采集与管理,完全依托原始的纸质介质手段对传染病信息进行记录、报告、汇总,存在信息量小、报告周期长、汇总时间久、分析效率慢的缺点,不易发挥疫情信息管理的潜在效用。纸质介质管理技术主要存在以下五个方面的局限性。
一是信息报告时效差。通过邮寄、传真等形式采集的传染病管理信息是单一的疫情信息,报告周期长,时效性差,只能达到季报、月报、周报的时效水平,无法达到及时研判传染病疫情的要求。
二是信息采集量小。通过纸质管理的方式所采集的信息,出于人工填写工作量和信息传输效率的考虑,传染病疫情报告卡包含的信息内容有限,信息量不大,影响疫情研判效果。
三是信息利用效率低。纸质介质记录有一个致命的弱点,需要人工录入计算机信息系统后才能进行方便的统计分析和与历史数据进行对比,影响了信息的快速分析和应用。
四是信息数据误差大。纸质介质记录的信息在管理过程中,由于监控手段有限,信息无法有效检验,容易导致信息漏填漏报、表述不准、逻辑错误,不利于数据质量的控制。
五是信息数据保存难。对于长期累积的疫情信息、系统监测的本底信息、病原变异的分析信息,沿用纸质管理技术,在保存方面存在易损坏、易丢失、不利于长期保存等实际问题。
由此而见,单纯的纸质管理技术已经不适应现代信息管理的需要,改进和创新传染病疫情信息的纸质管理技术,推进科学先进的传染病疫情信息采集与管理技术已势在必行。
在我国,利用计算机技术进行全国范围系统化采集与管理传染病疫情信息,可追溯到1989年启用的中国传染病疫情信息管理系统,即疫情信息管理人员习惯简称的PHIS。PHIS是基于微机DOS操作系统下开发的应用软件,受当时信息技术发展的局限,系统所采集管理的信息数据也仅为病例累计发生数,统计周期较长,主要以统计数据为主,无完整的传染病个案数据,在传染病早期预警应用方面作用不大。2002—2003年,全国应用了基于Windows操作系统下的C/S(客户端/服务器)技术架构的传染病信息管理系统,首次将病例个案信息纳入到系统采集范畴。但由于数据需要按月或旬逐级上传,实效性仍然不高,仍然无法满足动态预警监测的需要。2004年1月1日起,我国正式启动了以传染病个案报告为基础的网络直报系统。病例个案信息通过各级医疗机构疫情直报点实时录入,在信息录入、监控、应用上大大缩短了工作时限,在疫情报告的及时性、敏感性、准确性和数据完整性方面有了很大提高,传染病信息采集关口向前迈进了一大步。此外,随着互联网B/S(浏览器/服务器)技术架构的普遍应用,我国还针对不同业务需要、不同疾病等构建了多个疾病信息网络直报系统,如发热性呼吸道综合征、腹泻性肠道综合征、出疹性发热综合征、流感样病例综合征的网络直报与主动监测系统,为传染病疫情监测与预警应用提供了更为全面可靠的数据来源和信息技术支撑平台。
(一)信息的采集
传染病疫情信息的采集是传染病疫情信息管理的基础功能。要科学设计信息采集目标、采集程序、采集内容、采集路径和采集方式。2003年《国家疾病预防控制信息系统》实施运行后,为我国传染病信息采集建立了快速高效的信息化平台。
1.采集目标
传染病信息的采集目标可分为预先设定信息和临时设定信息。
2.采集内容
《国家法定传染病报告卡》是传染病信息采集内容的核心内容,包括患者的基本信息,如姓名、身份证号、性别、出生日期、工作单位、现住址、职业等,以及患者疾病有关信息,如病例分类、诊断病名、发病日期、诊断日期、死亡日期、订正病名等。随着传染病监测与应用手段不断发展,实验室检验检测信息、传染病突发事件应急处置与管理的过程信息也纳入了日常采集内容。此外,还有与传染病发生发展有关的卫生资源配置、人口、气象、地理、地貌、交通、习俗、饮食、饮水等区域性基本信息。
3.采集路径
《国家法定传染病报告卡》信息内容采集路径表述为首诊医生填报《国家法定传染病报告卡》→医疗机构疫情管理部门登录系统录入信息→县级疾病预防控制机构审核信息→市级及以上疾病预防控制机构对信息进行管理、监控、综合分析;《突发公共卫生事件报告卡》信息内容采集路径表述为县级疾病预防控制中心填报与审核(一般事件)→市级疾病预防控制中心审核(较大事件)→省级疾病预防控制中心审核(重大事件)。
4.采集方式
20世纪末,由于网络普及局限,传染病信息采集主要依靠各级客户端离线采集,再逐级上传汇总,这种方式效率低,信息更新周期长,仅适用于年报、季报信息的采集,不能实现实时动态地采集个案性信息,满足不了诸如动态监测、预警预测、实时监控等方面的应用需要。为满足信息的实时采集,保证信息来源唯一性,2003年《国家疾病预防控制信息管理系统》实施,数据采集末梢部署到各级医疗机构,通过网页直接在线填报信息,数据集中管理,信息更新周期达到实时动态,因此,这种集中式部署的B/S(浏览器/服务器)网络直报方式成为现在传染病信息采集的主要方式。最近几年,《国家疾病预防控制信息系统》有针对性地面向各级医疗机构开放了传染病报告卡数据接口标准,一些信息化基础较好的医疗机构依托医院内的信息系统完成报告卡原始数据采集后,通过数据接口标准自动将数据推送到《国家疾病预防控制信息系统》,大大减少了基层业务人员人工录入的工作量,又保证了信息的及时性、准确性和完整性。
(二)信息的传输
信息的传输受信息管理系统的规模、时空分布约束,所采用的信息传输技术受设备、人员技术等因素的影响。对传染病监测系统而言,信息的传输分为上行传输、下行传输两个方面,上行传输主要是基础信息传输到系统,下行传输是指预警、报警等信息从系统传输到目标人员,包括面向公众的信息公开。上行传输的末梢用户往往来自于法定的基层医疗机构,这类机构的终端用户多,提供的信息量大,是实现有效信息传输的重要环节。由于互联网覆盖广,上网成本低,也成为各类信息系统的首选传输途径。我国目前传染病信息管理同样也依赖于互联网(开放互联网或基于互联网的虚拟专用网)来完成信息的收集工作。但通过互联网实现信息的传输需要充分考虑信息传输的安全问题,这也是当前困扰传染病信息管理工作者的一大难题。从系统传输到目标人员的下行传输需要考虑更多的是传输效率和定向传输问题,除依托互联网、局域网等常规传输介质外,手机短信也成为当前信息传输的重要手段。
(三)信息的存储
信息存储可采用集中式存储、分布式存储、集中式与分布式存储相结合的方式。根据传染病信息采集与应用的特点,集中式存储具有部署容易、数据质量控制方便、信息内容更新及时、运行维护简单和建设成本低等优势,尤其是在当今互联网技术十分普及的社会环境下,集中式存储成为传染病信息存储的首选。信息存储要充分考虑信息的安全性,采取集中式存储时在同一机房中建立实时热备方案,同时还要健全异楼、异地备份容灾管理,避免在发生人为或遭遇自然灾害时,使数据无法挽救,而造成不可估量的重大损失。
(四)信息的维护
信息更新的实时性和准确性是传染病信息维护的关键要求。如何保证信息实时性,信息更新职能要前移到信息产生的部门,尽可能让处于信息产生最前沿的人员负责系统信息的更新维护。国家疫情信息系统的信息更新由各级医疗机构网络直报点负责,也是确保疫情信息实现个案卡片数据实时管理的根本途径。这种关口前移、重心下沉的信息更新管理模式,更有利于保证信息的数据质量。
《国家疾病预防控制信息系统》作为传染病监测预警信息管理的权威信息平台,作为核心功能组成内容的法定传染病疫情监测系统自2004年正式上线以来,由于适应业务与社会需求,在较短时间里便实现了地域和业务覆盖“横到边、纵到底”的目标,发挥了传染病疫情信息管理主力军的关键作用。系统经过了十几年的运行应用,特别是随着当今信息化应用领域广泛扩展,人们工作生活方式发生了巨大变化,传染病监测信息的来源更加多样化,海量数据采集与处理需要更加快速高效,对基于传统互联网构架建设的现有法定传染病疫情监测系统提出了新的挑战,全生命周期信息管理、全业务高通量监测数据采集、全过程精准信息移动追踪、全人群信息便民惠民服务等成为新的迫切需求。国家卫生健康委已统筹规划了全民健康信息化建设顶层设计,依托云计算、大数据、物联网、移动互联网、区块链等新技术的广泛应用,突出“互联网+公共卫生”建设理念,强化业务应用与信息技术融合,注重信息互联共享,减少数据重复采集,将成为未来法定传染病疫情信息系统迭代升级的技术方向。
四、信息的分析
从疫情信息的采集、传输、储存、维护等管理过程的完成,是一个极其复杂的信息化工程,也是体现现代信息化管理技术的重要标志,对于确保疫情信息的采集质量、准确应用、永久储存具有极其重要的科学意义。但最终的目的是要对疫情信息进行分析、研究、开发、利用,让疫情信息产生实际价值、决策价值、科学价值。分析传染病疫情信息的常用技术指标可分为如下几类:
(一)流行强度的定量分析指标
1.发病率
表示在一定期间内、一定人群中某病新病例出现的频率。
K可根据需要选用100%、1 000‰、10 000/万、100 000/10万。
观察的时间单位可根据传染病疫情发生的病种及时间来决定,发病率通常用一年时间计算。一个人在一年内多次感染发病,应多次计为新发病例数,如流感、腹泻等,同时期暴露人口数多用年初与年终人口之和除以2所得的平均人口数(或当年7月1日的人口数表示)。
发病率可按年龄、性别、职业、民族、种族、婚姻状况、病因等分别计算发病专率。由于发病率的准确度可受很多因素的影响,所以在对比不同资料时,应考虑年龄、性别等的构成,进行发病率的标化。
2.罹患率
通常指在某一局限范围,短时间内的发病率。观察时间可以日、周、旬、月或一个观察期为单位。适用于局部地区传染病的暴发或食物中毒等情况。
K通常取值为100%、1 000‰
3.患病率
患病率也称现患率,是指某特定时间内的人口中,曾患有某病的新、旧病例所占的比例。患病率可按观察时间的不同分为期间患病率和时点患病率两种,以时点患病率较常用,时点常指一个月。
K可根据需要选用100%、1 000‰、10 000/万、100 000/10万。
期间患病率实际上等于某一特定期间开始时刻的患病率加上该期间内的发病率。
如果某病在相当长时期内发病率(设定为I)、患病率(设定为P)、病程(设定为D)都相当稳定,则三者关系可表示为:
患病率=发病率×病程
即:P=ID
影响患病率升高、降低的原因:影响患病率升高的因素包括病程延长、未治愈者的寿命延长、新病例增加(即发病率增高)、病例迁入、健康者迁出、诊断水平提高、报告率提高等因素。
影响患病率降低的因素包括病死率高、新病例减少(发病率下降)、健康者迁入、病例迁出等因素。
4.感染率
是指在某个时间内所检查的人群中,某病现有感染者数所占的比例。感染率的性质与患病率相似。
流行病学工作中对这一指标的应用极为广泛,常用于研究某些传染病感染状况描述和防治工作的效果评价,估计某病的流行态势,也可以为制订干预措施提供依据。它是评价人群健康状况常用的指标之一,特别是对那些隐性感染、病原携带及轻型和不典型病例的调查较为有用,如艾滋病、乙型肝炎、结核、寄生虫、伤寒、霍乱、乙型脑炎、脊髓灰质炎等。
5.续发率
在某些传染病最短潜伏期至最长潜伏期之间易感接触者中发病的人数占所有易感接触者总数的百分率。
在一个家庭、病房、集体宿舍、托儿所、幼儿园班组中第一个病例发生后,在该病最短与最长潜伏期之间出现的病例称续发病例,有时也称为二代病例。
在进行续发率的计算时,必须将原发病例从分子及分母中去除。续发率可以用于比较传染病传染力的强弱,分析传染病流行因素,包括不同条件对传染病传播的影响(如年龄、性别、家庭中儿童数、家庭人口数、经济条件等)及评价疾病预防控制措施的效果(如对免疫接种、隔离、消毒、家庭人口数、经济条件等)。
6.死亡率
是指在一定期间内,在某人群中,死于某传染病的比率,它是用于表述人群死亡严重程度最常用的测量指标。
K可根据需要选用100%、1 000‰、10 000/万、100 000/10万。
死于所有原因的死亡率是一种未经过调整的率,也称粗死亡率(crude death rate)。死亡率也可按不同年龄、性别、职业、民族、种族、婚姻状况、病因等特征分别计算死亡率。计算时应注意分母必须是与分子相应的人口,比较不同地区死亡率时因人口构成不同,也需要先将死亡率进行标化。死亡率常用于探讨病因和评价防制措施。
7.病死率
是表示一定时期内某起疫情发生后,患某病的全部患者中因该病而死亡的比例。
病死率表示确诊疾病的死亡概率,既是表明传染病危害的严重程度,也是反映医疗水平和诊断能力的一个重要指标,一种传染病的病死率在不同流行中可因病原体、宿主和环境之间的平衡发生改变而变化。但是,用病死率作为评价不同医院的医疗水平和诊断能力时,要注意机构级别、诊疗水平的可比性。
8.超额死亡率
是指在某传染病(常指流感之类传染病)流行期间的死亡率与非流行年同期平均死亡率的差值。它常用于反映某些病死率不是很高、发病率不易计算、流行程度及严重性不易表述的传染病。
(二)流行强度的定性分析指标
1.散发
是指发病率呈历年的一般水平,各病例间在发病时间和地点方面无明显联系,表现为散在发生,这样的发病强度称为散发。确定散发应参照当地前三年该病的发病率水平而定,在未明显越过既往的一般水平时即可称为散发。由于散发是某病在同一地区历年发病率之间的比较,一般不能用于人口较少的人群,只适用于范围较大的地区。对于较小的人群(如居民区、村庄或托幼机构)可用发病的病例数表示。
疾病分布出现散发的原因是:
(1)该病因在当地常年流行或因预防接种的结果使人群维持一定的免疫水平,如麻疹流行后,易感人数减少或因接种麻疹疫苗后人群中具有一定的免疫力,出现散发。
(2)有些以隐性感染为主的疾病,可出现散发,如脊髓灰质炎。
(3)有些传播机制不容易实现的一些传染病也可出现散发,如斑疹伤寒。
(4)某些长潜伏期传染病,如炭疽,也易出现散发。
2.暴发
是指在一个局部地区或集体单位中,短时间内突然有很多相同的患者出现,这些人多有相同的传染源和传播途径。大多数患者同时出现在该病的最长潜伏期内,如食物中毒、托幼机构的麻疹、流行性脑脊髓膜炎等的暴发。
3.流行和大流行
某病在某地区显著超过该病历年散发发病率水平时,称流行。流行的判定应根据不同病种、不同时期、不同历史情况进行。如果某地某病达到流行水平,则意味着有某种促使发病率升高的危险因素发挥作用,应引起关注。
有时疾病迅速蔓延可跨越一省、一国或一洲,其发病水平超过该地一定历史条件下的流行水平且跨越国界、洲界时,称为大流行。其特点是传播迅速,波及范围广泛,如流感、霍乱的世界大流行。
与上述内容有关联的还有地方性(endemicity),它是指某些疾病经常地存在于某一地区或某一人群,无须从外地输入传染源时称为疾病的地方性,但它不表示流行强度的大小。
(三)其他一般性分析指标
1.率
是某事物在总体中发生的频率或强度,分子包含于分母之中,两者单位相同,可以是人数、观察单位数,反映了发生某现象的概率。
2.比
表示不同事物之间的相对比值,比值通常以小数或分数表示,而且分子与分母的单位可以相同或不同。
3.构成比
表示同一事物局部与总体之间数量上的比值,亦称百分比。
4.漏报率
指被调查人群或医院,在某一时期内法定传染病漏报病例数占调查中查出的总病例数(漏报病例数+已报告病例数)的百分比。
(四)流行特征的主要分析指标
1.分析时间分布
可按发病日期分别统计分析不同时间段、不同地区、不同人群的发病频数(按小时、日、周、月、年来计算),分析和确定发病的潜伏期,并按时间动态观察病例发生的时间分布规律和流行趋势。
2.分析地区分布
可按不同时间、不同人群分别统计分析病例数在不同市、县、乡、村、屯、家庭、单位的分布情况,并按时间动态观察病例发生的地区分布规律,从中探索传播途径及传播速度。
3.分析人群分布
可按年龄、性别、职业、工种、工龄、预防接种史、居住年限,甚至民族等分别统计分析不同时间、不同地区的发生频率,计算不同人群组别的发病率。
4.分析传播方式
共同因素的传播分析有一次污染(指受感染的人是同一次暴露于某个传播因素或同个传染源。一般说同一次暴露,其发病日期曲线呈单峰型为暴发流行,受感染的日期通常是在暴发高峰往前推一个常见潜伏期的日期前后)和持续污染(人们多次暴露于受污染的传播因素,则发病日期持续较久,或有多个高峰;而通过日常生活接触传播,一般不形成暴发,多表现为疫源地内多发,或家庭内结发)。连锁式传播分析有“人与人之间互相传播、昆虫媒介传播、动物宿主传播”。
5.分析暴发原因
首先要建立假设,这是分析的主要目的。可围绕患者感染时间前后,追查感染和未感染人群的生活、生产及活动情况,找出与感染有关的因素,从中可推断出主要传播因素及传染源。例如,一次钩体病流行,发病高峰前一个潜伏期时该地下了一次暴雨,之后受感染人群中又大多有在河水中洗浴的情况,则初步考虑可能为水源受污染引起的暴发。暴发原因的分析中还应尽量运用对比的方法。如在食物中毒暴发时,对比吃与未吃某种食物者的发病情况,可以较容易地初步分析出该食物是否为引起暴发的原因。
6.分析预防控制措施的效果
最后应对传染病发生、流行、暴发的原因、传播方式、流行特点、流行趋势、预防控制措施(包括组织措施、技术措施)进行效果评价,及时总结经验教训,提出下一步的工作意见,对于预防再发生类似的疫情有极其重要的现实意义和深远意义。
(董柏青 吕 炜)