传染病自动预警系统(李红蕾)

传染病自动预警信息系统陕西省疾病预防控制中心2011-7基本概念预警原理操作流程基本概念传染病预警指在传染病发病异常增加时，及时发出警报，以便相关责任部门和机构及可能受事件影响的人群据此及时做出反应。传染病预警是指根据医疗机构报告的传染病信息，利用数学模型和计算机信息技术，自动探测发现可能的传染病时间聚集信号，从而发出预警信号。基本概念预警阈值：系统设置的预警界值。该系统通过特定的算法确定预警阈值，当现时的病例数高于该阈值时，可自动发出预警信号，以便疫情监测与相应专业人员及时采取相应分析、核实、调查与防控措施。预警信号：当前观察周期内病例数达到预警阈值时预警系统发出的提示信息。疑似事件：对预警信号提示的事件进行数据分析与核实，结合当地实际不能排除疫情异常升高可能，需要进行现场调查的事件预警原理发出预警信号（手机短信）发生一例即时预警当前数据1.单病例2.移动百分位数法预警模型历史数据预警算法达到预警阈值预警原理1．单病例自动预警指针对某些特殊传染病，一旦发生1例，系统即实时发出预警信号单病例预警的特殊病种（11种）鼠疫、霍乱、传染性非典型肺炎、脊髓灰质炎、人感染高致病性禽流感、肺炭疽、白喉、丝虫病、不明原因肺炎病例以及手足口病重症和死亡病例、麻疹。•以县为单位，建立当地传染病报告病例历史数据库，采用移动百分位数法动态计算传染病发病数历史基线，建立将当地当前观察周期（7天）内病例数与其相应历史基线实时进行比较的预警模型。当观察周期内发生的病例数达到预警阈值时，系统将在24小时内自动发出预警信号。•移动百分位数法预警病种（17种）–斑疹伤寒、流行性脑脊髓膜炎、钩端螺旋体病、登革热的预警阈值不做调整，仍然为P50。–甲型肝炎的预警阈值从P50调整为P70。–其它感染性腹泻病、流行性腮腺炎、痢疾、流行性感冒、猩红热、伤寒和副伤寒、戊型肝炎、急性出血性结膜炎、流行性乙型脑炎、疟疾、流行性出血热、风疹的预警阈值从第50百分位数（P50）调整为P80。丙肝不再进行预警探测2．移动百分位数法自动预警预警病种及设置•各地可根据本地区实际情况，对其它感染性腹泻、风疹、甲型肝炎等13种预警病种的预警阈值在P50-P80之间进行灵活设置，阈值越低，预警灵敏度越高。•市、县级疾控机构如需对默认预警阈值进行调整，可向省疾控中心提出书面申请，省疾控中心审核同意后对预警系统中预警阈值进行相应的调整，且调整后的预警阈值不得高于预警系统当前默认的预警阈值。预警工作流程预警信息分析与核实是否为疑似事件按照突发公共卫生事件有关规定开展相应防控工作现场调查排除系统发出预警信号是否是否为暴发或流行否是填报《异常信息卡》填报《现场调查表》操作流程演示一、产生预警信号预警系统每晚24点开始对当日全国报告的法定传染病进行自动运算，将探测到的异常结果于次日早上8点，向相应的县级疾控机构负责预警工作的值班人员发出预警信号（手机短信）；发现特殊病种单个病例时，系统将实时向各级疾控机构预警值班人员发出预警信号（手机短信）。二、登陆系统查看预警信号查询和查看预警信号1.查看病例报告卡查看、导出并详细分析预警信号关联的传染病报告卡。统计表时间当前值50%60%70%80%90%2011-6-251018182123252011-6-261117202122272011-6-27718202224272011-6-28718192325292011-6-29918192324282011-6-30820212325262011-7-1720202224252011-7-2618202123252011-7-3518212124292011-7-4820212426302011-7-51218192224292011-7-61318192225282011-7-71820212325262011-7-82321212224252011-7-9242121222430查看预警控制图，直观展示预警百分位数变化情况。预警信息分析与核实对相关病例信息进行以下分析：（1）地区分布：根据患者的现住址或者工作（学习）单位等信息，分析病例的空间聚集性。（2）时间分布：根据病例的发病时间和疾病的潜伏期等信息，分析病例的时间聚集性。（3）人群分布：根据病例的年龄、性别和职业等信息，分析病例的人群聚集性。（4）当地罕见/少见病种：判断依据为当地从未发生过或近5年来从未报告的病种。核实：对预警信息进行初步分析后仍不能排除异常增加情况时，应立即通过电话等方式做进一步核实。核实内容包括疾病诊断的准确性、病例的相关信息以及疫情发展趋势等。填报《核实卡》填写《异常信息卡》根据监测数据分析和核实的信息，及时填报《异常信息卡》。填写《现场调查表》对于初步判断为疑似事件的情况，要及时开展现场调查，并于现场调查结束后24小时内，登录预警系统，填报《现场调查表》填写现场调查表现场调查表管理添加现场调查表填写现场调查表上传现场调查报告以附件上传现场调查报告采取相应处置措施在对预警信息进行分析、核实、现场调查的同时，要根据具体情况，按照国家有关法律法规采取相应的处置措施。统计分析统计分析辖区内传染病预警情况，并关注处理进展预警信号响应情况分析分地区统计表分病种统计表按病种排序统计表热点地区统计分析表预警用户管理•分配用户：国家、省、市级CDC分配下级CDC系统操作用户。预警用户管理查询与添加预警短信接收用户同一单位可设置两个短信接收用户添加预警接收用户用户只有订阅主题，选择关注的病种才能收到对应的预警短信时间序列预警方法简介陕西省疾病预防控制中心2011.71.移动百分位数预警百分位数：位置指标，用PX来表示，读作第x百分位分数。（中位数实际上是第50百分位数）。移动百分位数预警：以县为单位，建立当地传染病报告病例历史数据库，采用移动百分位数法动态计算传染病发病数历史基线，建立将当地当前观察周期（7天）内病例数与其相应历史基线实时进行比较的预警模型。当观察周期内发生的病例数达到预警阈值时，系统将在24小时内自动发出预警信号。参数设置周期类型：数据类型：回溯年数：周期大小：偏移数：预警百分位数：移动百分位数法预警模型举例解释回溯历史年数为3年；计算周期为7天，按天移动历史同期前后偏移2个参比周期假设某传染病暴发的预警阈值为P80日期123456789101112131415161718192021222324252627282930123452008352411135131111112557522352431332132120094657322102514865711355131112133544222010572235346573224431346532453553522112011323523434323135535225移动百分位数法预警模型—以天为单位滚动日期1-78-1415-2122-2829-5200817154720152009293627102320102729252719201127日期123456789101112131415161718192021222324252627282930123456782008352411135131111112557522352431332132123102009465732210251486571135513111213354422332020105722353465732244313465324535535221155152011323523434323135535225预警控制图0510152025303540例当前值P50P60P70P80P90P50P60P70P80P90252727293322日23日24日25日移动百分位数法预警模型—以天为单位滚P50P60P70P80P902326273036日期2-89-1516-2223-2930-6200817233821142009353123122320102629262719201125日期1234567891011121314151617181920212223242526272829301234567820083524111351311111125575223524313321321231020094657322102514865711355131112133544223320201057223534657322443134653245355352211551520113235234343231355352253051015202530354022日23日24日25日P50P60P70P80P90当前值0102030405022日23日24日25日P50P60P70P80P90当前值预警时间序列结果查询2.累积和控制图（CUSUM）传统休哈特控制图：对过程的小偏移反应不灵敏。当样本均值对其目标值的偏移大于1.5个标准差时，传统的休哈特控制图检出力效果很好，但是当样本均值对其目标值的偏移小于1.5个标准差时，其检出效果不是特别显著。1954年佩基（E.S.Page）提出的，控制均值变化比较有效地控制图。为了解决过程小偏移的质量控制问题。其设计思想是对信息加以累积，将过程的小偏移累加起来，达到放大的效果，提高检测小偏移的灵敏度。比较适用于历史数据缺乏或者历史数据变动较大的疾病数据。概念CUSUM控制图：把依照顺序的样本值偏离目标值（靶值）的偏差（deviations）累计和点绘制包含全部信息的一幅控制图。累积和：假设n≥1，表示第j个样本的均值，表示过程均值的目标值，则CUSUM统计量为：jX0i1j0jixs）（预警系统---CUSUM值•借鉴美国CDC研发的早期异常报告系统（EarlyAberrationReportingSystem，EARS），对于7天到3年的短期历史数据，将累积和分为C1、C2和C3三种方法。•C1：•C2：•C3：11t1xmax0,S33t3xmax0,S033tday23xmax0,S滞后3天的7天平均值滞后1天的7天标准差滞后1天的7天平均值滞后3天的7天标准差C3，其当天累积和值是3天C2累积和值相加C1C2观察值和基线数据选取方式：•在借鉴EARS经验的基础上，结合我国手足口病监测数据的特点，经过数据测试分析，确定了预警方法为C3，阈值为1.3。当天C3的累积和值大于1.3时，发出预警。图1C1、C2数据读取示意图（红色为当前观察值，黄色为基线数据块）