新冠肺炎智能防控平台的研究与设计

针对当前新冠肺炎基层防控过程中缺少信息化系统支撑的情况,研究设计了以互联网、大数据、人工智能为核心架构的智能防控平台。

作者: 于浩 周博翔 来源: 《中国数字医学》 2020-09-04 13:19:57

针对当前新冠肺炎基层防控过程中缺少信息化系统支撑的情况,研究设计了以互联网、大数据、人工智能为核心架构的智能防控平台。阐述了平台的研究背景、现状、总体设计及功能结构等方面的内容。平台从疫情发展趋势、疫情新增趋势、网格数据填报采集数量、排摸渠道统计等几个方面进行数据管理及分析展示,有效支撑疫情防疫“防控治管”新机制,全面提升区域疫情防控效率、基层综合防疫能力及居民自我防疫意识。


2019年底在湖北省武汉市出现不明原因肺炎,2020年2月11日世界卫生组织将其正式命名为“COVID-19”。新型冠状病毒肺炎(以下简称“新冠肺炎”)潜伏期长、传染性强,对人民群众的生命安全构成极大威胁,春运大规模的人员流动加剧了疫情在全国各地相继大规模爆发,确诊患者及疑似病例在短期内迅速增加,目前全国范围内确诊病例已突破7万例,防疫形势异常严峻。因此,如何有效实现新冠肺炎的早识别、早报告、早隔离、早治疗,对于控制疫情发展起到至关重要的作用。


背景及现状


研究背景 面对此次疫情,国家卫生健康委员会多次强调加强信息化支撑新冠肺炎疫情防控工作,积极组织各级医疗机构借助“互联网+”开展针对新型冠状病毒肺炎的网上义务咨询、居家医学观察指导等服务。大力开展互联网诊疗服务,对辖区居民实行“网格化”健康管理,发挥好基层社区的作用,通过APP、微信等手段与管理对象开展信息互动,做好健康监测和随访服务。基于此,新冠肺炎智能防控平台的研究致力打造一个集“防、控、治、管”于一体的多功能疫情防控平台,让基层社区及医疗机构通过平台及时发现、上报、追踪、管理确诊及疑似病例,有效切断传播途径,尽早控制疫情蔓延。


现状分析 疫情期间,基层排摸工作量大,数据采集以手工登记为主,缺乏智能化手段对防疫工作进行支撑,数据上报不及时,口径不统一,缺乏有效质控,缺乏对重点人群的分级管理。在封闭管理过程中,没有对被监测人群提供健康自测、线上咨询及隔离健康监测等,上门服务又存在交叉感染的风险,疫情数据又缺乏挖掘分析及可视化展示,无法提供直观、智能的决策支持,突显了基层防疫能力的不足。


总体设计


新冠肺炎智能防控平台基于互联网、大数据、人工智能等技术,提供统一的应用端和移动端门户,整合疫情公共服务系统及疫情指挥系统形成“网格化”管理模式,实现针对新型疫情“防、控、治、管”四位一体的全流程闭环管理。

 

图1 新冠肺炎智能防控平台业务场景


防 基于疫情公共服务系统,方便居民自主申报,实现街道、社区、学校、企业等多场景多渠道数据采集,对采集的数据进行智能筛查和上报汇总,辅助社区网格管理人员对重点人群进行排摸、跟踪、监测,向辖区居民精准、及时推送疫情防控和健康教育信息。


控 基于大数据的疫情指挥系统,对多源数据进行分析,通过多屏联动和移动互联网等方式实时、快速、精准地展示分析结果,为管理层决策提供数据支持,实现智能预警和应急指挥,对疫区采取有效的干预措施。


治 面向基层医疗机构,通过线上形式对基层医务人员开展疫情防控知识培训,打造互联网卫生院、互联网中医辅诊系统、抗冠中医机器人、抗冠科普机器人,提高基层医疗机构新型疫情首诊诊断率,为基层医生提供辅助预防和治疗方案,为居民提供线上人工咨询、机器人咨询、居家观察、远程监测、远程诊疗、疫情知识科普、信息通报等服务。


管 在上述系统上构建防疫一体化平台,实现政府、医疗、社区各机构全流程全闭环协同管理。

 

图2 新冠肺炎智能防控平台总体架构


功能设计


防疫智能防控平台包含公共服务系统、防疫网格化小助手、互联网卫生院、科普机器人及防疫监管平台等5大系统,全面实现政府、医院、社区各机构分级管理、协同服务、联防联控。功能结构如图3所示。

 

图3 新冠肺炎智能防控平台功能结构


公共服务系统 提供全国疫情动态追踪、居民主动申报数据、辖区疫情排查直报、辖区疫情实时监控、发热门诊查询等功能。


居民主动申报数据 面向居民提供主动申报数据通道,通过移动端实现疫情相关信息填写并上报。


网格管理员数据采集 支持网格管理员通过辖区疫情排查直报系统对辖区居民疫情相关数据进行采集、筛查和审核。


发热门诊查询 集成发热门诊和定点救治医院导诊功能,居民可自助查询所在地区附近的发热门诊及定点救治医院名单进行导航。


疾病智能筛查 参考国家卫健委相关文件、标准进行设计,居民可以智能筛查助手进行疾病自查,对患者进行感染判断并提供建议,生成自查报告。


全国疫情实时追踪 支持实时查看全国的疫情发展情况,包括疫情数据统计、疫情地图分布、最新防疫进展、信息辟谣及医疗预防等内容。


网格化管理小助手 依托微信公众平台帮助小区、学校、企业进行疫情信息化数据采集、高危人员监管,实现“排摸-隔离-监测”流程化管理,减轻防疫人员工作量,为防疫工作提供信息化支撑。主要包括排摸管理、人群管理、隔离管理及隔离健康监测等功能。


疫情监测管理平台 通过对疫情数据的挖掘分析,为行政管理部门提供监测区域内疫情的实时数据,包括确诊病例、疑似病例、新增病例、重点排查人员等关键指标的数据总量、趋势分析、分布情况。通过图形化的方式进行展现,精确定位患者主动筛查数据、检验检查结果、电子病历数据等信息,实现智能预警和主动消息推送,保障疫情防控的实时性。


互联网卫生院 利用互联网技术打通基层医疗卫生机构与居民的线上服务通道,实现防疫过程中居民健康自测、线上咨询、居家医学观察、预约转诊及健康宣教等服务,使基层医疗健康服务与防疫工作紧密结合,避免交叉传染风险,提升基层防控服务能力。


科普机器人  采用AI技术,依托强大的知识库,面向居民提供智能筛查、疫情知识科普、健康打卡等服务,能够让居民能够正确认识疫情,加强自身防疫能力。                                             


效益分析


提升居民自我防疫能力及防疫意识 居民通过互联网快速可获取疫情科普知识,在线完成健康咨询、智能自查、对症查方及疫情数据主动申报,在获得医疗健康服务的同时减少交叉感染的机会,提高对疫情的正确认识,减轻心理压力与焦虑。


提升网格化防疫精度及效率 为网格管理员日常的摸排、筛查、隔离、监测工作提供信息化技术支撑,依托移动端完成数据采集,减少错报漏报,提高数据准确性及工作效率,实现对普通人群、疑似人群的分类监测与管理,提升管理精度。


提升基层医疗机构防疫能力 基层医疗卫生机构通过互联网卫生院、互联网中医辅诊等应用为疑似居民或类似症状居民提供在线咨询、健康监测、预约转诊及辨证论治等服务,提高基层对新型传染病的首诊诊断率,延伸基层线上服务能力及疫情防控能力。


为疫情监管及决策指挥提供实时数据支撑 通过建立多级疫情防控体系及实时数据展示,为新冠肺炎疫情监测、区域监管、决策指挥提供精准、实时、全面的数据依据,合理调配防疫资源,形成“防控治管”四位一体,有效控制疫情发展。


结论


新冠肺炎智能防控平台充分利用互联网、大数据、人工智能等技术,结合基层公共卫生服务和基层医疗,建立基层医疗机构和辖区居民的虚拟通道,使基层防疫工作常态化、连续化,从疫情发展趋势、疫情新增趋势、网格数据填报采集数量、排摸渠道统计等几个方面进行数据分析展示,有效支撑疫情防疫“防控治管”新机制,全面提升区域疫情防控效率、基层综合抗冠防治能力及居民自我防疫意识。


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