突发疫情常在短时间内发生,出现大量的病人或死亡病例,对人类生命安全 和社会经济发展构成了极大威胁,尤其是一些重大传染病已成为全世界关注的焦 点。疫情发生初期通常原因不明且发展迅速,欲对其进行有效的控制需要获得及 时、真实和足够的信息,而全面、快速、深入的调查是整个工作的关键。而疫情 的现场流行病学调查是识别疫情发生的危险因素、
预防疫情进一步扩散的关键环 节。目前,国内疫情现场流行病学调查仍采用是传统的以手工方式完成,即:通 过纸质调查表收集资料,再汇总这些表格组织人员在
数据库中录入数据,进行分 析。专业人员根据分析结果,结合自己的知识和经验,得出调查结果,最后通过 传真等报告结果。
这种传统的疫情现场调查存在一些以下缺点:
1、效率低、速度慢:从资料收集、录入到数据分析以手工方式完成,往往 花费大量的时间和精
力;
2、数据传输和共享受限:人员与部
门之间无法实现实时的数据传输和共享; 更无法实现
远程会诊。
3、在复杂而紧张的现场应急调查中缺乏决策支持和专家咨询系统,很大程 度上依赖调查人员的经验,误诊、漏诊现象较严重;
4、疫情信息数据管理混乱,信息很容易丢失。
总之,传统的疫情现场调查手段,效率低,缺乏信息化、科学化和标准化, 使疫情的调查与处理多有“
马后炮”的感觉。
然而,随着计算机
硬件的快速发展,能装在口袋且自带
键盘、
鼠标、录像拍 摄及录音等功能的电脑已问世,它的功能完全可以与台式电脑相媲美,利用这种 电脑,结合现代信息技术,开发、使用相应的系统,形成一种新型的调查工具, 可以弥补上述传统调查方式的不足之处。这些无纸化的流行病学调查方式,将使 资料管理很方便,在信息的采集、
整理、传送和分析等方面体现出了很强的时效 性,将为数据采集、存储、调用、传输乃至系统处理、远程控制提供一个有利的 保障,因此,开发基于手持式电脑的突发疫情现场流行病学调查及智能分析装置 非常必要。
实用新型内容
本实用新型的目的,在于提供一种基于手持式电脑的突发疫情现场流行病学 调查及智能分析装置,用于突发疫情现场采集、存储、传输和分析数据,利用建 立的数据库和模型,结合采集的信息和实验室结果,辅助诊断疫情。
为了实现上述目的,本实用新型是一个集信息采集、存储、传输、分析和智 能辅助判别为一体的完整装置,采取的技术方案是:
一种疫情现场流行病学调查及智能分析装置,由手持式电脑和嵌入在手持式 电脑中的功能模
块组成;所述手持式电脑具有输入系统;所述功能模块包括数据 采集单元、数据存储单元、数据分析单元、辅助诊断单元和结果输出单元;所述 数据采集单元接受手持电脑输入系统的数据,并将该数据传送到数据存储单元; 自动分析单元将数据存储单元采集、汇总的存储数据进行自动分析,将分析结果 直接传送给结果输出单元输出或传送给辅助诊断单元;辅助诊断单元依据自动分 析单元传来的数据与预设的历史数据库的疾病特征数据进行比对,做出疾病辅助 诊断并通过结果输出单元输出。
上述疫情现场流行病学调查及智能分析装置,所述功能模块还包括与辅助诊 断单元进行数据交互的专家咨询单元,所述专家咨询单元通过预设的历史数据库 对做出诊断的疾病提供详细的病原学、临床特征、实验室检测、
治疗、流行病学 等知识咨询,同时专家咨询单元随时随地提供专业疾病组织病变图像、相关法律 法规、预案方案等知识数据的查询和浏览,将咨询结果通过结果输出单元输出。
上述疫情现场流行病学调查及智能分析装置,所述功能模块还包括智能反馈 单元,智能反馈单元接受辅助诊断单元做出的诊断结果数据,并在预设的历史数 据库中找出诊断为该结果的主要指标标量即疾病特征,与自动分析单元中的疾病 主要疾病特征作比较,提示还需要补充的疾病特征和影响诊断特异性的疾病特 征,对诊断的病进行智能反馈和提示。
上述疫情现场流行病学调查及智能分析装置,辅助诊断单元由历史数据获取 单元、历史数据存储单元、待测数据接收单元和
数据处理单元几部分组成,其中, 历史数据获取单元用于采集文献报道和医院中的传染病和食物中毒实际病例的 临床特征等指标变量,并将这些参数作为数据库数据存储在历史数据存储单元 中,待测数据接收单元接收来自于数据分析单元的数据,由数据处理单元将历史 数据存储单中的数据和待测数据接收单元中的数据经过模型处理,将诊断处理结 果由结果输出单元输出。
其中,所述模型处理使用的模型公式为:
其中P为概率,X为症状集(包括了X1,X2....Xn的n个症状及体征),π 为传染病或食物中毒集,qj为传染病j(或食物中毒j)的发病率,P(πj/X)为对 于一个症状集X发生传染病j(或食物中毒j)的概率。
本实用新型的另一目的在于提供一种基于手持式电脑的突发疫情现场流行 病学调查及智能分析系统,用于多点爆发疫情的现场采集、存储、传输和分析数 据,利用建立的数据库和模型,结合采集的信息和实验室结果,辅助诊断疫情。
该疫情现场流行病学调查及智能分析系统,是由多台以上所述突发疫情现场 流行病学调查及智能分析装置通过手持式电脑的蓝牙功能或网络互相连接而成。
该疫情现场流行病学调查及智能分析系统中的手持式电脑需另配有蓝牙或网 络
接口。
其中每台装置的功能模块中需另外增加了一数据管理单元,该数据管理单元 用于汇总或交换不同装置之间的数据。
通过
指定某一装置为数据汇总装置,其它装置中的数据管理单元将本地数据 存储单元中的数据通过蓝牙或无线网络传送到数据汇总装置的数据存储单元中, 实现数据的汇总。
通过数据汇总装置中的汇总数据通过蓝牙或无线网络传送到其它装置的数 据存储单元中实现汇总数据的交换,或其它装置中的数据管理单元将数据汇总装 置中数据存储单元的汇总数据通过蓝牙或无线网络下载到本地数据存储单元中 实现汇总数据的交换。
采用以上技术方案,本实用新型所述装置可以独立工作,完成所有数据采集 暂存、数据自动分析、辅助诊断、智能反馈、专家咨询等功能,也可多台同时工 作形成系统,通过数据管里单元实现不同装置之间的数据汇总、交换。本实用新 型具有以下优点:
1.无纸化的数据采集方式使数据采集、存储方便、快捷、灵活性较强;现 场同时完成数据的采集、录入和分析,且省时、省力,数据的传输和处理不受时 空限制,实现数据的及时共享;使疫情现场调查信息化、科学化、标准化。
2.对患者不但进行判别诊断,同时给出了诊断为每个传染病的概率,依靠 它来辅助诊断传染病,可以开阔医生的临床思维,给医生的诊断提供更广的考虑 范围,尤其是对疑难、罕见病的诊断,更能发挥其作用,极大地减少误诊率、漏 诊率。
3.有较广的适用范围:可用于群体性不明原因疾病、传染病疫情、食物中 毒等突发疫情。
说明书附图图1为本实用新型装置的结构示意图;
图2为本实用新型装置中功能模块的基本构成图;
图3为本实用新型装置功能模块中辅助诊断单元的基本构成图;
图4为多台本实用新型装置构成的疫情现场流行病学调查及智能分析系统图;
图5为图4所示系统中单一装置功能模块的基本构成及装置之间相互关联图。
本实用新型主要提供了一种基于手持式电脑的疫情现场流行病学调查及智 能分析的装置及系统。以下结合附图对本实用新型作进一步详细说明。
图1至图3为本实用新型的一个基本实例,显示对疫情现场流行病学调查及 智能分析装置的组成结构。如图1所示,该装置包括手持式电脑1和嵌入在手持 式电脑中的功能模块2。该手持式电脑1为普通商用手持式电脑,如索尼公司生 产的VGP-PRUX1,其中至少装载有Windows
操作系统和MS office办公
软件系统, 并具有键盘或手写等输入系统,最好也具有摄像头能获取图像数据;该功能模块2 为装载于手持式电脑上的功能性软件系统。
图2显示了现场流行病学调查及智能分析功能模块2的基本构成,包括数据 采集单元21、数据存储单元22、数据分析单元24、辅助诊断单元25、智能反馈 单元26、专家咨询单元27和结果输出单元28;其中,数据采集单元21接受调 查员通过手持式电脑输入系统按照数据采集表输入的数据(包括图像数据),然 后将该采集数据传送到数据存储单元22;自动分析单元24将数据存储单元22采 集、汇总的存储数据进行自动分析,按图表、疾病症状等临床特征和危险因素等 变量进行分析,将其中的图表分析结果和危险因素分析结果直接传送给结果输出 单元28输出,将其中根据疾病症状等临床特征的分析结果传送给辅助诊断单元 25;辅助诊断单元25依据自动分析单元24传来的数据与辅助诊断单元25中已 有的疾病特征数据库数据进行比对,做出疾病辅助诊断并通过结果输出单元28 输出;智能反馈单元26接受辅助诊断单元25做出的诊断结果数据,并在辅助诊 断单元25的已有历史数据库中找出诊断为该结果的主要指标标量(疾病特征), 与自动分析单元24中分析的疾病主要疾病特征(在结果输出单元中已有)作比 较,提示还需要补充的疾病特征和影响诊断特异性的疾病特征,从而对诊断的病 进行智能反馈和提示;辅助诊断单元25做出诊断结果的相关数据传送给专家咨 询单元27,专家咨询单元27通过辅助诊断单元25已有的历史数据库对做出诊断 的疾病提供详细的病原学、临床特征、实验室检测、治疗、流行病学等知识咨询, 或者,专家咨询单元27能接受调查员的手工输入查询
请求,随时随地提供专业 疾病组织病变图像、相关法律法规、预案方案等知识数据的查询和浏览,专家咨 询单元27的咨询结果通过结果输出单元28输出。
辅助诊断单元25是对传染病疫情和食物中毒的智能辅助诊断,其方法是根 据文献中报道和医院中收集的实际传染病和食物中毒的案例资料为资料来源形 成历史数据库,以临床特征、实验室检查及流行病学调查指标为指标变量,通过 贝叶斯判别模型构建智能诊断模型,进行综合计量辅助诊断。参见图3所示,辅 助诊断单元25由历史数据获取单元251、历史数据存储单元252、待测数据接收 单元253和数据处理单元254几部分组成;其中,文献报道和医院中的实际病例 的临床特征等参数通过历史数据获取单元251输入,并作为历史数据库数据存储 在历史数据存储单元252中,待测数据接收单元253接收来自于数据分析单元24 或人工输入的数据,这些数据提供了现场获得的疫情中病人的疾病症状等临床特 征数据参数,然后由数据处理单元254将历史数据存储单元252中的数据和待测 数据接收单元253中的数据经过模型处理,将诊断处理结果由结果输出单元28 输出。这里,所述模型处理利用Bayes判别原理建立判别模型,实现计算机智能 辅助诊断疫情。模型公式为:
其中P为概率,X为症状集(包括了X1,X2....Xn的n个症状及体征),π为 传染病或食物中毒集,qj为传染病j(或食物中毒j)的发病率,P(πj/X)为对于 一个症状集X发生传染病j(或食物中毒j)的概率。
以上描述了单机疫情现场流行病学调查及智能分析的装置,该单机装置适用 于较小规模、单点事件的调查与分析。
将多台单机装置通过手持式电脑的蓝牙功能或网络互相连接则形成疫情现场 流行病学调查及智能分析系统,可适用于较大规模、多点爆发事件的调查与分析。 多机联用的疫情现场流行病学调查及智能分析系统构成参见图4所示,由1、2…… n台装置通过互联网连接,每台装置均包括一台嵌入有相关功能模块20的手持电 脑10;这里:手持电脑10的配置除具有单机装置的相同配置外,还需额外配有 上网功能或蓝牙功能;功能模块20的构成
框图参见图5所示,其具有与单机装 置中功能模块2相同的采集单元21、数据存储单元22、数据分析单元24、辅助 诊断单元25、智能反馈单元26、专家咨询单元27和结果输出单元28;不同之处 在于另外增加了一数据管理单元23,该数据管理单元23用于汇总或交换不同装 置之间的数据,如在多点爆发事件调查中,指定某个装置(假定为装置1)为数 据汇总点,将其它装置(装置2……n)中存储的数据汇总到装置1中,其实现方 式是:其它装置(装置2……n)中的数据管理单元23将本地数据存储单元22中 的数据通过手持式电脑10的蓝牙功能或采用无线网络等技术传送到装置1的数 据存储单元22中,得到数据的汇总,汇总在装置1的数据存储单元22中的数据 可用以上所述单机版的模式实现数据分析等功能;同样,汇总在装置1中的数据 可用同样的方法进行不同装置之间的交换,其实现方式有两种:方式1:装置1 中的数据管理单元23将本地数据存储单元22中的汇总数据通过手持式电脑的蓝 牙功能或采用无线网络等技术传送到其它装置(装置2……n)的数据存储单元 22中,得到汇总数据的交换;方式2:装置(装置2……n)中的数据管理单元 23将装置1中数据存储单元22的汇总数据通过手持式电脑的蓝牙功能或采用无 线网络等技术下载到本地数据存储单元22中,得到汇总数据的交换。
本实用新型的每个装置综合、集成了数据库技术、智能分析技术、实时网络、 蓝牙数据传输管理等多种技术,每个装置可以独立工作,完成所有数据采集、存 储、数据自动分析、辅助诊断、智能反馈、专家咨询等功能,也可通过数据管理 单元实现不同装置之间的数据汇总、交换。数据的汇总、交换通过手持式电脑的 蓝牙功能或采用无线网络等技术实现,从而实现了了
电子化的数据采集、自动、 智能分析和疾病的辅助计量诊断,而且提供实时的专家咨询,在疫情现场使用灵 活、方便、快捷,能提高疫情现场应急调查和处置的能力。
本实用新型的数据采集单元中有现有的数据采集表,也可以创建、编辑一些 特殊采集表,非常适合传染病疫情、群体性不明原因疾病、食物终端、
生物恐怖 事件中数据采集的需要。