中国疾病预防控制信息系统

15.3　中国疾病预防控制信息系统

及早发现可能的传染病病例是控制疫情的关键。SARS疫情发生之后，作为发现病人的源头的我国各级各类医疗机构，仍在使用纸质病例报告卡，是导致不能及时报告SARS疫情的最主要原因。建立基于互联网的传染病个案直报和纵向到底、横向到边、广覆盖的网络直报系统，是符合我国国情的公共卫生信息化建设的总体策略和框架。

15.3.1　传染病报告系统概述

1）疫情报告系统组织结构

中国传染病疫情报告系统组织结构纵向分为国家、省、市、县、各级各类医疗机构五级，横向包括各级疾病预防控制机构和卫生行政部门，根据2006年末统计，全国有31个省级疾病预防控制中心（Center for Disease Control and Prevention，CDC）、375个市（地）级疾病预防控制中心、3 104个县（区）级疾病预防控制中心和各级各类医疗机构。疫情报告管理实行分级属地化管理的原则。见图15－3。

图15－3　中国传染病疫情报告系统组织结构

2）疫情报告工作模式

传染病疫情报告工作原理如图15－4，建立在中国疾病预防控制中心的数据中心，是全集中模式的监测信息系统，数据集中存储，应用集中部署，全国各级疾病预防控制机构、各级医疗单位和研究单位通过授权直接访问本系统。系统提供了集信息报告、数据管理、数据利用和信息发布于一体的四大功能。疫情报告（数据采集）由各级各类医疗机构和基层疾病预防控制中心，采用IE浏览器进行个案直报。疫情分析利用（数据管理和利用）可满足包括中国疾病预防控制中心在内的各级疾病预防控制中心、卫生部、地方卫生行政部门对数据中心进行的数据查询、统计、分析和发布。

图15－4　中国传染病疫情报告工作原理和体系架构

3）信息网络直报工作机制

通过合理利用虚拟专用网络（VPN）技术和Internet资源建立“公网专用”的网络系统，将信息采集功能延伸到基层，服务于广大的医疗机构和基层疾病预防控制中心人员，大幅度提升全国传染病和突发公共卫生事件监测的覆盖率、准确性和时效性。在网络范围内，所有的医疗机构、各级疾病预防控制中心及其一线专业人员可以直接将监测数据提交到中国疾病预防控制中心的数据中心，最大限度地提高处理传染病疫情爆发流行的信息响应效率，能够更科学合理地调用社会力量，将重大传染性疾病的危害降到最低水平。该工作模式将传染病从过去月报改为个案报告，基层报告与中央接收信息同步，整体报告速度提高十倍，报告数量增加三分之一，是目前世界上独一无二的报告系统，这种工作模式使我国传染病和公共卫生信息管理水平发生了质的飞跃，实现了疾病监测模式的变革。见图15－5。

图15－5　中国传染病网络直报工作机制

15.3.2　系统建设与实施

1）构建一个信息直报管理模式

个案直报、管理分级的管理模式。重新构建全新的监测管理模式，这个模式以个案信息网络直报为基础，实行分级信息管理。与过去的监测模式完全不同，是一种工作模式的变革。

图15－6所示表达了所构建的网络直报、管理分级的一个流程化的动态监测的管理模式或者流程。所有医疗卫生机构发现并做出传染病诊断后，包括临床诊断的疑似或者确诊病例，必须填写传染病报告卡，通过网络直接报送到国家数据中心。县（区）级疾病预防控制中心，立即对所报告的传染病信息进行审核，根据卫生部的工作规范要求，对重点监控或者控制管理的传染病，立即开展个案调查，通过调查，填写个案调查表，并将信息通过专病或单病监测管理信息系统报告，同时与医院所报告的信息相关联。

从信息层面将艾滋病、结核病等专门的监测系统整合到同一个综合监测体系完成信息的采集。同时在县（区）疾控机构开展个案调查的过程当中，发现医院所报告病例信息错报，及时通过网络进行订正。进入专病管理系统一旦建立了个案信息，便可追踪到病人，建立病人的相关信息档案，通过系统对病人信息进行追踪和管理。

2）构建了两个架构体系

通过建设构建了两个架构体系。一个是保障实现规划目标的体系架构，一个是支撑体系去运转的技术架构。信息系统所包括的信息采集、信息管理、信息分析和利用几个过程映射到能够满足网络直报的监测模式，构成了网络直报的体系架构。通过在中国疾病预防控制中心构建统一的数据中心，利用互联网络建立虚拟专用网络（VPN），建立信息报告的专用通道，来满足各级医疗卫生机构的传染病信息通过网络直接报告。采集的信息，通过对数据中心监测数据进行联机应用服务，提供卫生部、各级卫生行政部门和各级疾病预防控制机构监测部门对报告信息的统计、查询、分析及数据挖掘和利用。通过该体系的构建，实现了疾病监测部门从数据采集、数据管理利用到数据发布全过程的管理。

图15－6　传染病网络直报工作模式

图15－7　应用信息系统平台架构

系统技术架构则采用包括操作系统平台、系统软件平台、应用系统平台、业务运行平台和业务系统功能5层平台架构（图15－7）。其中操作系统平台是应用软件运行的基础平台。Web服务器、应用服务器、关系数据库构成系统软件平台。应用系统平台提供业务通用的服务，支持整个系统平滑扩展，为以后增加数据分析系统和知识管理系统提供基础。业务运行平台则针对突发公共卫生事件监测系统的业务需求，支持监测系统业务运行，并提供与数据采集、分析和统计相关的业务定制功能。业务系统功能则具体实现疫情报告、突发事件报告、专病管理、健康危害因素监测、公共卫生基础信息和重点疾病主动监测等业务子系统。

3）系统建设的三个基本原则

在国家网络直报系统建设之前，传染病监测是条块化的，传染病报告、结核病监测、艾滋病监测都是各自独立的，甚至有些地方自己也在建本地的监测系统，开发自己的软件系统，使用的传染病报告卡不统一，填写的信息标准内容也不统一。为了实现一体化的传染病监测模式，提出了三个建设原则，由国家统一规划，分步实施，中央、地方共建网络。

4）满足四大业务监测需求

系统建设覆盖四大公共卫生监测范围，一是要满足基于个案的疾病监测；二是要满足以事件为基础的监测；三是要满足健康危险或危害因素监测；四是要满足支撑传染病和突发公共卫生事件核心业务活动的支持性公共监测。如图15－8所示。

图15－8　四大公共卫生监测范围

（1）以个案为基础的疾病监测信息系统。能够满足以个案为基础的疾病监测需要，它主要包括像法定传染病报告信息系统，结核病、艾滋病、鼠疫、霍乱等重点控制的传染病专病或单病种监测信息系统。同时还要针对基于个案报告信息能够及时做出预警的自动预警信息系统。这些都是以个案监测为基础的疾病信息系统范畴。

（2）以事件为基础的监测信息系统。以事件为基础的监测信息系统，其典型代表是突发公共卫生事件报告信息系统和救灾防病报告信息系统。它以事件报告为信息管理对象，从初始报告到中间的若干次进程报告，直到事件结束的结案报告或总结报告，均以同一起事件为单元进行管理。

（3）健康危害因素监测信息系统。健康危害因素监测是长期、连续地收集、核对、分析健康危害因素资料，发现致病因素造成疾病爆发、传播等的动态分布信息，并将信息及时上报和反馈，以便及时采取有效干预措施的过程。包括职业危害、食品污染和饮用水等监测。通过健康危害因素指标的监测，可映射出早期预警和预测，为决策部门提供制定新政策或控制策略，这些监测属于早期预警性的监测内容。

（4）基础公共卫生监测信息系统。基础性的公共卫生信息，包括出生、死亡、儿童预防接种和疾病预防控制机构人、财、物的基本信息。

出生和死亡是人的一生中最重要的两个生命事件，出生和死亡信息是最基本公共卫生信息。准确、可靠、系统地收集人群的出生、死亡信息，对制定我国的人口和公共卫生政策具有非常重要的意义。

疾病预防控制机构基本信息，是反映疾病预防控制机构能力的基础性信息。疾病预防控制机构具有什么样的人，能做些什么事，检验能力如何，经费保障情况如何，设备装备如何等，这也是一个动态的监测过程，信息每年要不断地更新。其目的在于评估区域疾病预防控制体系，掌握地区或者部门在应对区域未来可能爆发传染病疫情与突发公共卫生事件的预防和控制能力。

5）实现五个方面的应用

系统实现了包括高覆盖面、高敏感性、能够实时监控疾病的时空变化、能够实现个案追踪病人以及能够实时动态观测病人的转归和发展等5大功能。

（1）高覆盖面。目前已经覆盖全国3 000多个各级疾病预防控制中心，17 000多家县和县级以上医疗机构和71%的乡镇卫生院。疫情和突发公共卫生事件报告点48 000多个。

（2）实时动态。建立了每日基于地理信息系统（GIS）动态监测的系统界面。每天从第一个病例报告开始，截止到24时，都可以通过地图图中颜色的动态变化及时发现相关病例动态。

（3）个案追踪。由于传染病是以个案传送到数据库，这就使在不同层面对于个案的深入追踪成为可能。同时可以通过这些个案信息的识别，判定是否存在爆发可能。例如前几年我们通过GIS系统监测首先发现麻疹高发省，然后逐级追踪，发现麻疹报告发病数高的地（市）、县（区），最后发现麻疹高发乡镇，在高发乡镇的调查又发现麻疹的年龄分布，从而决定采取相应的干预措施。图15－9为当时的追踪过程。

图15－9　个案追踪示意图

通过这个监测手段，2004年初监测到新疆和田地区的麻疹爆发，同样通过这个手段，从2005年至2006年，发现了400多起传染病的爆发。

（4）高敏感性。采取传染病个案通过网络在线实时报告的方式，减少了中间环节信息的损失，有效地提高了传染病报告的敏感性，图15－10为我国1995—2006年甲乙类传染病报告发病率时间分布情况，网络直报系统于2004年1月1日正式上线运行。可以看到2003年以前发病率基本维持在一个水平，2004年以后传染病报告上升了一个台阶。这并不是传染病的发生率增加了，而是过去被沉淀的病例通过网络从医院直接报上来了，网络直报后传染病的发现率上升了。

图15－10　1995—2006年间法定传染病报告发病率

（5）即时分析。即时的个案传输，也促进了对数据的即时分析应用，使疫情的日分析或周分析成为可能。也使我国成为全球少数几个以日为单位来进行常规监测传染病分析的国家之一。

直报系统的建立也改变了我国疾病预防控制机构特别是县区一级工作模式的极大改变。由过去的传染病监测变成了每天对辖区报告的传染病病例信息的审核，并通过审核，了解本辖区是否存在疫情爆发，了解常规监测传染病的发生发展情况。

6）六大功能

系统实现了六大功能。一是提供基于Web的信息采集功能；二是确定了各级疾病预防控制机构的职责与权限，实现了传染病疫情工作的分级管理；三是设计了基于模块化的任意组合查询条件的统计查询，设计的定时自动统计报表功能取消了延续了50多年、通过纸面报表的逐级汇总报告；四是提供基于地理信息系统的实时监控功能；五是实现了动态评估和对报告质量的监控；六是利用系统平台提供及时的信息反馈功能。国家CDC数据中心每天通过监测日报向卫生部与全国基层医疗卫生机构反馈前一天的全国传染病疫情。

7）系统技术特点

（1）系统突破传统技术概念和建设路线，采用集成适用先进技术，创新性地在我国第一次实现了基于互联网和虚拟专网技术构成的覆盖全国的国家级应用专网，实现了国家传染病与突发公共卫生事件的监测目标，通过Web方式实现动态疫情的监测和管理。

其设计、开发和网络平台的搭建等各个环节都严格采用目前先进（保证系统的可发展性）和可靠（保障系统的高可用性）的技术来实现:以多层负载均衡、多层数据缓冲与预处理等多种机制满足多类用户的不同需要；以多层基础安全网络、VPN、多维用户权限模型和数据管理与审计机制保证数据安全；以针对性的OLTP应用和OLAP应用满足各级各层不同的业务需要。

（2）改变了传统疫情信息逐级汇总上报的管理模式，建立了纵向到底、横向到边、监测垂直、管理分级、面向全国各级疾病预防控制机构相关用户的网络直报系统。

（3）结合先进的海量数据处理技术和业界先进的实时商业智能思想及Web－GIS的运用，在公共卫生监测中创造性地实现了监测数据的实时统计分析和传染病爆发早期信息的预警方式。

系统的建设紧密跟随疾病监测相关管理规范和法律的完善过程，消除了全国各地独立进行系统建设所导致的数据孤岛、数据无法统一利用的现象，所有数据的集中造就了我们拥有全球数据量最大、格式统一的法定传染病监测，这些有效的数据为统计分析和预警提供了数据基础。

全国每年产生600多万个案数据和近3 000万（全国共有2 895个各级疾病预防控制中心）的统计数据，要求拥有出色的数据管理系统和备份系统，本系统融合了海量存储设施、先进的数据库管理系统和可靠的备份系统，为数据的管理和应用创造了良好的环境和保障。

疾病监测的业务特点决定了对数据处理时效的高要求，只有及时、高效的数据处理才能满足快速、严格的业务需要。本系统以实时统计分析和多种定时分析（日、周、月、季、年等）来满足不同业务的需求。

系统的数据量大、业务类型多、数据处理复杂。监测活动包括以病例为基础、以样本为基础和以媒介生物为基础的公共卫生监测，内容涵盖法定传染病报告、特定疾病专报和哨点监测等。利用分离OLTP和OLAP业务、利用多层多级数据处理机制、融合异步与同步处理机制，这些措施有力地解决了实时统计分析和定时分析的难度。

监测是为疾病的预警和预防控制服务的，因此，合理适时的疾病预警机制对于各级疾控机构来说非常重要。本系统提供了以历史日报数据和当前实时数据为基础的重点疾病爆发监测预警平台。

预警平台基于移动百分位数法计算参比数据，实现以日为单位滚动，用控制图法实现疾病爆发的预警，提供良好的可定制性，各管理机构可以自行设置预警参数，后台应用自动处理海量数据，当发现数据超过预警线时会自动预警。本系统不仅是一个自动预警系统，同时也为全国各地针对所关注的疾病进行预警验证提供了一个实验系统平台。

另外，实现了监测数据的地理空间的采集、查询显示、管理、分析，并提供决策支持服务。通过动态Web－GIS的应用，使疾病监测部门直观地发现聚集的病例报告情况，提供早期预警的功能。

（4）实现了疫情报告与单病种监测信息的结合，为实现WHO提出的综合监测信息管理模式奠定了基础。

疾病预防控制领域是一个融实际应用和科研于一体的领域，也是一个快速发展、不断完善的领域，因此不同疾病的监测和数据处理工作相应处于变化和完善之中，而且当发现新传染病或者重点关注某些疾病时，需要快速增加这些病例的数据采集工作，保证满足快速监测的需要。

专病/单病监测信息采集的定制平台，抽取了对传染病监测业务信息模型，既包含紧密结合的系统模块和数据模型，例如专病监测管理定制平台融合了对共同曝露者，密切接触者，疑似、确诊（临床确诊、实验室确诊）病例相互关系的传染病传播模型，可跟踪人与人之间的传播关系，跟踪病人的病情变化及治疗等状态监测信息；又包含了松散耦合的信息模型，针对病人可以自由定制多种相关因素的监测，例如环境、动物、旅程等相关信息的监测。

以疫情报告为主线，结合专病监测管理与突发事件的监测信息管理定制平台的建设，不仅是疾病监测领域应用系统上的一次成功，也为该领域系统建模与开发积累了宝贵的管理和实施经验，为实现WHO提出的综合监测信息管理模式奠定了基础。

8）相关技术指标

中国通过该项目建立的“国家传染病与突发公共卫生事件网络直报信息系统”采取网络直报的信息管理模式，使用B/S方式，构建在Internet之上，覆盖全国范围。该网络直报系统以实时统计分析和多种定时分析来满足业务需求，定期统计的最小单位是天；该系统针对数据采取集中部署的方式，消除了全国各地独立进行系统建设所导致的数据孤岛、数据无法统一利用的现象，无需数据定期抽取，国家即可直接获得数据，提供近乎实时的重点疾病爆发监测机制，适时地提供预警。参见表15－2。

表15－2　相关技术指标

15.3.3　系统应用与评价

1）促进行业科技进步

中国传染病监测与控制模式发生转变。网络直报系统的建设与应用，使传染病疫情报告业务管理发生了质的飞跃；网络直报的思维模式已向公共卫生其他领域渗透。

对传染病控制的作用主要体现在显著地提高了传染病报告的及时性，改善了报告的完整性和准确性，提高了对传染病爆发早期发现的能力；提高了对不明原因传染病的发现和控制能力；是疾病预防控制体系一个标志性的工程，是公共卫生信息化的一个里程碑。通过技术手段的实现建立了一个可靠的健康屏障，有了监测和监控，就能够早期发现问题；只有早期发现问题才能及早解决这些问题。

传染病疫情资料分析利用更加深入，监测信息反馈及发布及时透明。

2）提高了各级疾病预防控制机构的监测意识

提高了各级疾病预防控制机构的疾病防控意识。过去根本没有每天监测，一个月统计一次疫情，这不叫监测。通过系统的应用，每天都要去审核信息，因为医院报告的信息没有经过审核将不被认可。卫生部工作规范中规定的报告信息审核时限，甲类传染病不超过2小时，乙丙类传染病不超过4小时，这就需要每天都要监控，因为不知道医院会什么时候报告，所以建立了一整套的工作约束机制导致了监控、监测工作的强化。

3）实现医防结合，关口前移

通过网络直报系统的建设，使医疗机构与疾病预防控制机构之间彼此的业务联结在一起，医疗机构与疾病预防控制机构之间成为了在传染病监测工作流程上的不同工作环节。从技术上实现了医防结合，监测的关口由疾病预防控制机构前移到了医疗机构。

4）国际影响

我国的网络直报系统堪称世界领先水平。系统的建设不仅改变了我国整个传染病监测模式，对我国整个的疾病预防控制工作都带来了影响，而且已经影响到世界上的其他国家。“太平洋健康论坛2007”和WHO都把中国传染病网络报告系统作为解决疾病监测系统所面临的重要挑战的样板，向其他经济体和地区予以推荐。这是中国作为一个负责任大国在传染病防治工作中的具体体现。

15.3.4　我国公共卫生信息化的发展展望

1）公共卫生信息系统建设可持续发展的保障

公共卫生信息系统的公共卫生公益性决定了其发展是国家责任，我国公共卫生信息化走过的道路也说明坚持国家主导的重要性。因此保持公共卫生信息化的持续健康发展的首要条件是坚持以国家为主渠道的持续不断地投入，在经费的筹集上要充分发挥中央和地方两个积极性。彻底改变我国公共卫生、疾病预防控制系统长期以来存在着的“财神跟着瘟神走”的现象。在我国市场经济越来越发达、市场经济机制越来越完善的情况下，继续获得国家财政的支持是作为公共产品的公共卫生信息化实现持续发展的重要保证。

2）公共卫生信息化建设的主要任务

（1）建立全方位、全过程的健康监测系统。全方位、全过程的健康监测是指建立对人从出生到死亡的全过程和对与健康有关因素的全方位的监测系统。包括建立全民电子健康档案、对各种疾病（含意外伤害等）的监测、健康相关因素的监测（环境、病原体、媒介等）以及实验室网络与网络实验室系统的建设等。

（2）区域卫生信息化。目前建立的中国疾病预防控制信息系统覆盖了全国所有的医疗卫生机构、疾病预防控制机构和卫生行政部门，实现了信息在纵向（从基层到中央）的连通，成为世界上最大的公共卫生信息系统。但在区域一级的各个部门、各个单位之间则尚未实现信息的互联互通。进行区域卫生信息化建设，实际上就是对目前贮藏于区域内各个部门的卫生相关信息进行共享与交换，这是下一阶段公共卫生信息化的重要任务之一，是更高层次上的公共卫生信息化。区域内的利益相关者，包括卫生行政机构、疾病预防控制部门、卫生监督部门、医疗机构、学校、科研部门、社会保险机构、社区居民等。从疾病预防控制的角度，还应该包括环境、农林、畜牧等部门。他们不仅是信息的提供者，更是区域内卫生信息的用户，对区域内的信息具有不可争议的知情权，有权获得区域内的相关信息。区域卫生信息化是一件十分艰巨复杂的工作，首先是因为各个利益相关者需求的巨大差异，其次是各不同来源数据的异构性。在管理上，最大的困难则在于协调不同的利益关系，原则是保证各个利益相关者的利益共赢。在技术上，要在进行区域资源规划的基础上进行整体设计，要解决资源汇交和共享中的互操作性，要建立相关的数据标准等。具体参见第14章。

（3）卫生信息标准化研究及建设。国内外的经验都证明，信息标准化是实现信息化的重要条件。公共卫生信息标准化已经迈出了重要的步伐，今后的主要任务如下:组织已经完成的信息标准的宣传、培训、贯彻；公共卫生信息标准的基础研究；将目前基本数据集标准研究扩展到整个疾病预防控制及公共卫生领域。

（4）提高数据开发、利用、共享与交流的能力与水平。海量数据的共享与利用一直是我们的薄弱环节，一是要利用各种数据开发工具进行数据的挖掘；二是要强化数据的共享利用，国家科技部已经启动了科学数据共享工程，要充分利用这个平台，为各方提供有用的资源。