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2020年春節(jié)，新型冠狀肺炎牽動著大家的心。作為一名互聯(lián)人，我們能在這場戰(zhàn)役中做些什么？這篇文章，作者從專業(yè)的角度，告訴我們，很多事情我們都可以做。

關鍵字：區(qū)塊鏈 傳染病監(jiān)測預警 傳染病直報

相關名詞：國家傳染病自動預警信息系統(tǒng)，傳染病報告信息管理系統(tǒng)，醫(yī)院信息管理系統(tǒng)（HIS），國家傳染病網(wǎng)絡直報系統(tǒng)（NNDRS），公共衛(wèi)生數(shù)據(jù)交換平臺，公共衛(wèi)生管理信息系統(tǒng)，ICD-10診斷編碼，人口健康信息平臺，傳染性非典型肺炎（SARS），電子健康檔案（EHR），電子病歷（EMR），國家疾病預防控制中心（CDC）

2020年注定是一個不平凡的年份，筆者懷揣這復雜的心情，在決定寫下本文的時候，最新的國家統(tǒng)計的新型冠狀病毒感染肺炎疫情數(shù)據(jù)是：

截止2020年1月29日19 : 26時，中國（含港澳臺）確診6081例，死亡132例，治愈116例；已經(jīng)感染了除西藏自治區(qū)外的全國大部分省份——疫情的擴散速度，直追當年的SARS。

要知道：SARS可是17年前啊，無論國內(nèi)醫(yī)療基礎建設，衛(wèi)生條件，還是配套防疫管理軟件都已經(jīng)突飛猛進，傳染病自動化預警和防疫也已達到國際先進水平，我怎么都不敢相信在2020年開春之際，疫情爆發(fā)的如此迅猛，如此的措手不及。

懷著對于國內(nèi)傳染病防疫系統(tǒng)的好奇，筆者查閱了大量疾病監(jiān)測網(wǎng)文獻，試圖去找到?jīng)]有成功預防和及時控制疫情的原因。

因為筆者不是醫(yī)護人員，所以本文不講如何防治冠狀病毒；不是政府工作人員，不是微博大V，所以不談論事件的功過是非；筆者只是一名IT技術工作者，我試圖通過技術性和系統(tǒng)性視角去審視和分析當前國內(nèi)傳染病自動化上報和預警系統(tǒng)的現(xiàn)狀，希望采用新技術，新架構提高傳染病監(jiān)測預警的透明性和時效性。

更重要的是：筆者是國家公民，有權利和義務貢獻自己的力量參與到國家和社會治理中去。文中涉及專業(yè)系統(tǒng)部分如有偏差請讀者及時指正，謝謝！

一、現(xiàn)狀分析

目前國家傳染病上報和監(jiān)測預警現(xiàn)狀：

我國于?2008?年?4?月在全國?31?個省(直轄市、自治區(qū))就運行了國家傳染病自動預警系統(tǒng)，建立了自動預警與響應機制；已實現(xiàn)39種傳染病的監(jiān)測數(shù)據(jù)自動分析、時空聚集性實時識別、預警信號發(fā)送和響應結果實時追蹤等功能，目前處于世界先進地位。

同時我國在除國家傳染病自動預警系統(tǒng)外，還相繼建設了國家傳染病報告信息管理系統(tǒng)以及其核心子系統(tǒng)國家傳染病網(wǎng)絡直報系統(tǒng)（NNDRS），實現(xiàn)了基于醫(yī)療衛(wèi)生機構的法定傳染病病例的實時、在線、直接報告；同時為了提高監(jiān)測數(shù)據(jù)的完整性和準確性，實現(xiàn)電子健康檔案（EHR）、電子病歷（EMR）等數(shù)據(jù)的標準化統(tǒng)一采集，也相繼試點和運行了四級人口健康信息平臺和其數(shù)據(jù)交換平臺（區(qū)、市、省、國家）；為了降低診療醫(yī)生填寫傳染病報告卡的難度，又打通了醫(yī)院HIS系統(tǒng)和直報系統(tǒng)，通過診療病歷自動彈出或人工打開填報頁，半自動提交傳染病報告卡。

具體系統(tǒng)架構大致如下：

由于全國各省建設情況不完全相同，我以下圖作為參照，重點介紹目前國家傳染病報告上報的具體過程：

目前我國傳染病報告上報和預警結構

在一些建設較好的省份可以支持半自動和手工兩種傳染病報告上傳方式，診治醫(yī)生可通過醫(yī)院HIS系統(tǒng)在填寫電子病歷的時候自動彈出傳染病報告上報，上報后的傳染病報告卡通過四級公共衛(wèi)生數(shù)據(jù)交換平臺，對數(shù)據(jù)格式和完整性補充后（電子健康卡和電子病歷）最終采集到國家傳染病網(wǎng)絡直報系統(tǒng)（NNDRS）中，而國家傳染病自動預警系統(tǒng)通過這些傳染病報告卡，采用固定閥值法和時間模型法（移動百分位數(shù)法、累積和控制圖法、聚集性疫情法）以日為單位計算和監(jiān)測分析39種傳染病疫情情況并向基層醫(yī)院和CDC預警。

上報具體業(yè)務流程大致如下：

再來看看傳染病報告卡上報的審批過程，傳染病由臨床醫(yī)生發(fā)現(xiàn)后半自動或人工填寫傳染病報告卡，然后提交院內(nèi)審核，院內(nèi)防?？漆t(yī)生審核后，提交給區(qū)縣和市級疾控中心分別審核和補充，最后通過省級和國家級衛(wèi)生數(shù)據(jù)交換平臺送往國家傳染病網(wǎng)絡直報系統(tǒng)中。

基于電子病歷直推的傳染病疫情報告流程

注：圖來自孔園園，高桂玲，張清慧，郭曉芹?基于醫(yī)院電子病歷直推的傳染病疫情報告與管理信息系統(tǒng)的實踐 2019

無論是系統(tǒng)結構，還是傳染病報告卡的審核提交流程都是層層逐級上傳推進，并實現(xiàn)分級管理。

而上傳的傳染病報告卡結構大致如下：

某基層醫(yī)院HIS系統(tǒng)中的傳染病報告卡

二、為什么這次沒有預警

其實我國的傳染病監(jiān)測體系已經(jīng)從舊有的人工上報方式發(fā)展到IT化和信息化的上報方式，基本實現(xiàn)全國范圍內(nèi)39種傳染病數(shù)據(jù)的匯聚和監(jiān)測，相比2003年SARS那會兒確實是一種非常大的進步，但現(xiàn)實問題是為什么在這次重大突發(fā)疫情面前，國家傳染病自動化預警系統(tǒng)還是啞火了呢？

筆者通過仔細閱讀“疾病監(jiān)測網(wǎng)”的相關論文和文獻，分析總結出目前我國的國家傳染病上報和預警機制對于新型的重大爆發(fā)式疫情所存在嚴重隱患，具體問題如下：

1. 傳染病報告卡其實是一種對已知的ICD-10診斷編碼的判斷結果，對于新型疾病的確認時間周期長。

從上圖大家可以看到，目前國家傳染病報告卡是依據(jù)ICD-10診斷編碼觸發(fā)的，是對已知39種傳染疾病的上報，而對于新型傳染疾病需要反復核實和確認，上報判斷周期長。

雖然報告卡中有疑似上報選項，但每個醫(yī)生，每家醫(yī)院和當?shù)丶部刂行牡拿看紊蠄蠖汲袚鄳膫€人和機構上報準確性的壓力，在沒有確定把握的情況下把疑似病例上報本身就是一種膽量。

注：國家疾控中心在2020年1月24日也才緊急上線了新型冠狀病毒肺炎感染的肺炎的檢測新功能。

2. 傳染病報告卡從發(fā)現(xiàn)到上報需要3級人工審批，上報是否成功，人為干擾因素太多。

目前傳染病報告卡在臨床醫(yī)生填報完成后到上報到國家傳染病網(wǎng)絡直報系統(tǒng)，還需要3次人工審批，分別是：院內(nèi)防?？漆t(yī)生審核，區(qū)、縣疾控中心審核，市級疾控中心審核。

為什么要這么多人工審核？

主要是基于國家傳染病上報的對數(shù)據(jù)的完整性，準確性都有非常高的要求。采用多機構和人員的核實審批，是一種非常保險和穩(wěn)妥的方式，但對于突發(fā)重大傳染病的爆發(fā)監(jiān)測來講，這是一種重大缺陷。

傳染病一旦出現(xiàn)早期流行，來自當?shù)卣木S穩(wěn)，經(jīng)濟和民眾壓力都可能影響上報過程的順暢。傳染病報告卡本來是為傳染病的預警監(jiān)測服務的，但其結構本質(zhì)確有礙于應對突發(fā)重大傳染病的監(jiān)測。

3. 國家傳染病預警系統(tǒng)的預警模型本質(zhì)上是規(guī)則模型，只能對已知疾病進行檢測和預警。

我國在2008年運行了國家傳染病自動預警系統(tǒng)，建立了自動預警與響應機制，預警數(shù)據(jù)來自于國家傳染病報告卡逐級上報的數(shù)據(jù)。

預警模型主要分為固定閥值法和時間模型法兩種，固定閥值法是對15種重大傳染疾病設定出現(xiàn)次數(shù)閥值，超過閥值就預警的一種事件模型；時間模型法分為：移動百分位數(shù)法、累積和控制圖法、聚集性疫情法，是對18種傳染疾病的探測，其本質(zhì)是增加時間和空間維度的歷史統(tǒng)計分析，對出現(xiàn)比例超過一定百分比的現(xiàn)象產(chǎn)生預警。

目前我國的傳染病預警系統(tǒng)的預警模型并不是基于大數(shù)據(jù)分析的條件模型，而只是基于傳染病報告卡的結果規(guī)則判斷模型。規(guī)則判斷模型必須是對已知傳染病的判斷和預警，所以對新型重大傳播的傳染病基本沒有作用。

4. 國家傳染病上報是逐級審核匯總上報，缺乏透明性，應對突發(fā)大規(guī)模傳染病流行有缺陷

國家傳染病上報是在臨床醫(yī)生發(fā)現(xiàn)并填報傳染病報告卡后，通過醫(yī)院審核—>區(qū)CDC審核—>市CDC審核—>三級數(shù)據(jù)交換平臺—>國家直報系統(tǒng)的逐級匯總的方式，匯總層次多，人工補充數(shù)據(jù)和審核流程麻煩，這用于日常數(shù)據(jù)管理還行，應對突發(fā)傳染病流行就捉襟見肘了。

另外，醫(yī)院之間缺乏相同癥狀病人的數(shù)據(jù)對比，傳染病報告卡只縱向上傳，并沒有橫向信息共享，對于對其他醫(yī)院的提示和預警只能靠國家傳染病自動預警系統(tǒng)，手段單一。

三、改進型建議

優(yōu)化目前的逐級垂直單向國家傳染病上報網(wǎng)絡，利用區(qū)塊鏈分片機制，建立區(qū)、市、省和國家四級區(qū)塊鏈自動化數(shù)據(jù)同步網(wǎng)絡，在四級網(wǎng)絡中依托各級的疾控中心，建立突發(fā)傳染病數(shù)據(jù)采集和實時預警自治能力，不完全依賴國家級傳染病預警系統(tǒng)。

利用目前已有的公共衛(wèi)生數(shù)據(jù)交換平臺作為每級數(shù)據(jù)的交換節(jié)點，形成實時自動化的數(shù)據(jù)交換機制。各區(qū)之間的傳染病報告數(shù)據(jù)在市級防疫鏈同步；各市之間的傳染病報告數(shù)據(jù)在省級防疫鏈中同步；以此類推，到國家級同步全國的防疫數(shù)據(jù)。

四級防疫鏈像四個車輪一樣，在自動化完成各區(qū)、市、省的內(nèi)部防疫預警工作的同時通過國家級防疫鏈不斷更新和補充其他省份的數(shù)據(jù)。形成具備一定區(qū)域自治能力的防疫網(wǎng)絡。

四級防疫鏈

具體細節(jié)如下：

1. 建立傳染病報告卡初次登記上報和人工核實、事后補充雙線異步并行流程

改當前傳染病報告卡填寫、補充、核實、審批、上報的串行流程為：傳染病報告卡初次登記上報和補充、核實、審批雙線異步并行流程。

傳染病報告卡異步并行流程

目前國家傳染病上報體系中對傳染病報告的數(shù)據(jù)完整性、準確性要求太高，故只能逐級核實，補充資料和審核，以至于耽誤了傳染病上報的最佳時機。

我們都知道：傳染病的誤報會對當?shù)卣慕?jīng)濟和社會穩(wěn)定帶來很大影響，這也是為什么現(xiàn)在我們寧愿選用更加穩(wěn)妥的串行審核上報模式的主要原因。但串行審核上報模式的上報責任和壓力都在醫(yī)生，醫(yī)院和當?shù)谻DC中，故極有可能受政府和人為干預影響，瞞報和延遲上報。

眾所周知，基于大數(shù)據(jù)的預警模型對單例數(shù)據(jù)的完整性和準確性并不做嚴格要求，數(shù)據(jù)的規(guī)模、范圍和時效才是傳染病大數(shù)據(jù)預警的核心，所以建議一開始放寬傳染病初次上報的權限，醫(yī)生和基層醫(yī)療機構可以直接上報初次傳染病報告卡。

之后再由防保醫(yī)生和區(qū)，市CDC人員核實和補充該報告卡。而國家傳染病大數(shù)據(jù)預警可以利用初次傳染病報告卡提前計算傳染病暴發(fā)和擴散趨勢，從而開展預警和準備工作。

2. 分離病歷和檢查報告數(shù)據(jù)，增加采集傳染病風險性癥狀數(shù)據(jù)

傳染病報告卡本質(zhì)上是結論性數(shù)據(jù)，無論疑似或確診都需要花大量時間人為確定。在建立大數(shù)據(jù)的條件預警模型后，除了采集傳染病報告卡數(shù)據(jù)，傳染病風險性癥狀數(shù)據(jù)也可以從病歷和檢查報告中分離出來，自動化識別和上報。

建議國家傳染病直報系統(tǒng)增加傳染病風險性癥狀數(shù)據(jù)的采集，傳染病風險性癥狀數(shù)據(jù)，例如：發(fā)燒，胸片描述，咳嗽，生化指標等，可通過非結構化數(shù)據(jù)分析分離和識別，關鍵傳染病風險性癥狀標簽，通過四級衛(wèi)生健康數(shù)據(jù)交換節(jié)點自動上傳，由于并不是直接上傳傳染病報告卡，所以對社會穩(wěn)定和經(jīng)濟并沒有直接影響，而對于大數(shù)據(jù)預警來說可以增加數(shù)據(jù)的范圍和規(guī)模，提高預警精度。

而且傳染病風險性癥狀數(shù)據(jù)的上報把壓力從醫(yī)生，醫(yī)院和當?shù)谻DC那里轉(zhuǎn)移到四級衛(wèi)生健康數(shù)據(jù)交換節(jié)點，用自動化代替人工填報，減少了基層的擔責壓力。

3. 采用大數(shù)據(jù)條件分析模型，補充原有的規(guī)則事件模型，建立國家和基層的雙層預警網(wǎng)絡

上面已經(jīng)講過，目前國家傳染病自動化預警模型其實是規(guī)則模型，規(guī)則模型只有預警作用，沒有預測作用。

建議國家傳染病自動化預警系統(tǒng)建立一套“大數(shù)據(jù)條件分析模型”作為離線預測、預警支持庫，采集除“傳染病報告卡”以外的“傳染病風險性癥狀數(shù)據(jù)”和“互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)”，例如：機票預訂、藥品供應、搜索數(shù)據(jù)等，構建國家級的傳染病頂層離線預警網(wǎng)絡。同時依托于四級防疫鏈數(shù)據(jù)實時同步能力，通過區(qū)塊鏈智能合約建立基于規(guī)則模型的數(shù)據(jù)實時判斷預警能力。

將目前的國家傳染病自動預警功能下沉到各區(qū)，市和省級的防疫鏈中，形成基層實時預警網(wǎng)絡。國家級的傳染病頂層離線預警網(wǎng)絡和基層實時預警網(wǎng)絡雙層同時作用，可以兼顧預警的實時性和預測的大數(shù)據(jù)分析能力。

4. 建立基于醫(yī)院和當?shù)谻DC的分布式，點對點，傳染病報告數(shù)據(jù)共享網(wǎng)絡

區(qū)、縣級醫(yī)院，區(qū)CDC，市級CDC目前是傳染病報告的基本窗口，醫(yī)院和CDC有上報傳染病病例的義務和責任，是國家統(tǒng)籌監(jiān)測、預警和控制疫情的基礎。但對于醫(yī)院判斷當前疫情的整體態(tài)勢來講，卻只能通過各地逐級匯總后的傳染病報告，經(jīng)CDC統(tǒng)計后由上至下的統(tǒng)一告知。

我們知道：重大疫情的爆發(fā)往往具備突發(fā)型的特征，而在疫情早期，在第一時間、多醫(yī)院、多區(qū)域橫向同步報告數(shù)據(jù)，將極大增強醫(yī)生，醫(yī)院勇于上報疫情的信心，為一線醫(yī)護工作者提供疫情態(tài)勢感知，提前準備物資防護提供了基礎保障。建議構建區(qū)、市、省、國家級區(qū)塊鏈防疫鏈，實現(xiàn)跨醫(yī)院，跨區(qū)域的疫情數(shù)據(jù)自動化同步能力，在四級防疫鏈中通過四級衛(wèi)生健康數(shù)據(jù)交換節(jié)點實現(xiàn)跨區(qū)域和層級的數(shù)據(jù)交換。

單鏈通過區(qū)塊鏈自動化節(jié)點數(shù)據(jù)同步能力實現(xiàn)區(qū)域內(nèi)的數(shù)據(jù)同步；四級防疫鏈通過智能合約可以實現(xiàn)一定基層自治預警能力，可以在疫情爆發(fā)早期，在區(qū)域內(nèi)提前控制疫情和范圍。

基層自治型預警

5. 建立基于區(qū)塊鏈的防篡改和透明性的上報數(shù)據(jù)追責存儲機制

我們不希望有重大疫情爆發(fā)，但爆發(fā)后除了積極控制疫情，治愈患者，清除疫情所給社會和經(jīng)濟帶來的不良影響，還要積極總結經(jīng)驗教訓，我們需要一套完善的追責體系，需要給老百姓提供一個透明化監(jiān)督和事件追責的數(shù)據(jù)依據(jù)，無論是醫(yī)院、當?shù)谻DC、還是政府管理者可以通過區(qū)塊鏈的防篡改和透明性特征自證一二。

無論接診，疑似處理，確診處理，死亡還是報告上報，都可以在老百姓和上級主管政府的監(jiān)督下開展，一旦重大疫情追責，可以依托區(qū)塊鏈數(shù)據(jù)可溯源的特性形成完整的，防篡改的責任鏈條，可以極大增強政府的公信力，為防疫和控制疫情提供堅實的群眾基礎。

四、總結

筆者經(jīng)歷過2003年的SARS疫情，這17年以來看到國家在信息化技術和移動互聯(lián)網(wǎng)技術建設方面突飛猛進，不相信以目前的技術手段我們不能充分應對重大傳染病疫情的早期預警和控制（要知道這次疫情和SARS時代處于完全不同的兩個信息化和自動化技術層面）。

我們國家相關行政部門要敢于接受和勇于嘗試新技術，用技術來武裝重大疫情的防疫體系，畢竟：在人命關天面前，其他的都是次要的。

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焦鋒 董蓬玉 劉曉強 徐鵬 楊光 劉宏 張舒惟 何國忠 2018?傳染病預警方法及應用概述?DOI?:10.3969/j.issn.1673‐5625.2018.04.005

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