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本期刊发的《工作论文》是由房连泉撰写的《大数据在国际公共卫生监测中的应用及启示》。如引用,请征得作者或本实验室的同意——编者。

 

大数据在国际公共卫生监测中的应用及启示

 

房连泉

中国社科院社会发展战略研究院

 

[摘 要]:在过去几十年中,新生流行性传染病成为全球健康最为关注的问题,各国越来越重视疫情的早期监测。在传统方式下,传染病预警主要依赖国家机构化的公共卫生体系,面临着信息量不足和响应时滞等问题。随着信息社会的快速来临,大数据和人工智能在现代公共卫生监测体系中的应用越来越广泛,为疾病防控提供了更加综合和多元化的信息来源,呈现出巨大的发展潜力。本文分析数字化技术在国际公共卫生监测中的最新发展,以主要发达国家为例,说明大数据在传染病疫情监测中的应用优势,最后得出对中国的几点借鉴启示。

[关键词]:大数据;公共卫生;疫情监测


引言

过去二十多年以来,新生传染病流行风险是全球公共卫生安全最大的挑战之一,尤其是新型流感病毒的不断暴发,给全球健康带来威胁。2003年的SARS2004年的H5N1禽流感,2009年的H1N1甲型流感等疫情都曾在全球传播;2019年末武汉新型冠状病毒(COVID-19)的大规模暴发更是引起了全世界的震动。众所周知,针对传染病防控,最重要的防护措施在于建立早期的预警监测机制,这是公共卫生计划的基本支柱。自人类有传染病历史记录以来,公共卫生监测的概念已经历多个世纪的演化。按照国际卫生组织(WHO)的定义,公共卫生监测是指不断地全面收集、分析,解释和传递与健康事件相关的数据信息,用于制定公共卫生行动,以减少发病率和死亡率,提高健康水平。在传染病监测体系中,最重要的基础工作在于信息收集。在传统监测方式下,疾病信息有一个从底层向顶层传递的过程,通过基层社区医疗机构逐步向上汇总,最后由官方机构进行确认后发布。在此方式下,传染病的确定主要依赖实验室鉴定手段,属于事后的被动型监测。近几十年来,大部分国家开始建立起现代公共卫生综合监测体系,成立专业性的疾病防控机构,建立综合性的监测信息集成体系,将来自各方面的数据信息进行汇总,用于传染病分析。因此,数据来源是疾病监测的关键因素。

在数字资源的利用上,分为正式和非正式两大类。正式的信息来自正规机构渠道,例如基层社区,卫生防疫中心和医院、诊所等,这是目前大多数国家公共卫生监测依赖的基础。非正式的数字信息来源主要是指互联网条件下的大数据,来自于新闻媒体、互联网、社交媒体、邮件、订阅号以及与健康相关的各类社会信息来源,借助于大数据技术和人工智能,大数据可以即时转化为用于疫情分析的情报,为决策提供参考。相比正规机构化的监测体系,大数据监测的主要优点在于信息量大,及时高效反映全社会动态,从蛛丝马迹的征兆中挖掘发现相关信息。

以武汉肺炎的预警为例,以李文亮为代表的8位医生是最早的出哨人,他们在社交媒体中发布的信息要比正式机构的确认提前近20天。尽管我国在大数据术和人工智能运用方面已处于全球前列,互联网普及全民,但大数据在公共卫生监测中的应用还比较滞后。从全球范围来看,近20多年来,作为一种辅助性的工具,大数据在许多国家公共卫生监测中的应用越来越广泛,为我国提供了很好的借鉴案例。本文结构如下:第一部分简述公共卫生监测的发展历史和数字化技术的兴起;第二部分分类介绍公共卫生监测中的大数据来源,以及国际上主要的技术应用工具;第三部分针对中国现状得出几点借鉴启示。

一、数据信息在公共卫生监测中的支柱地位

(一)公共卫生监测体系的历史演变

公共卫生监测(Public health surveillance)是公共卫生安全体系的核心部分,是预防疾病发生的保障。监测surveillance)一词来源于法国中的监视sur veiller即英文watch over),是指对个人或群体活动的持续密切的关注,用于指导、监督和控制。并非所有的风险事件都可以被预测到或者避免发生(例如地震、自然灾害等),但提前的预防警示可减少发生概率,降低损失。因此,监测是公共卫生体系决策的支撑,也是有效管理应急事件的基础。人类最早有记录的传染病监测出现在公共前3180年的埃及。古希腊医师希波克拉底在《空气、水和地点》一书中首次将疾病状态划分为预防中断期和发生期两个状态;十四世纪黑死病曾席卷欧洲,隔离措施(Quarantine)开始采用,许多城市建立了永久性的隔离强来预防瘟疫。到17世纪,在英国John Graunt第一次开始收集死亡率数据,分析疾病致死原因。1741年,美国罗德岛通过了第一个疾病监测法令,要求旅店上报旅客的传染病信息。1776年德国的Johann Peter Frank开始在全国范围内进行公共卫生监测,对学校安全、公共用水、废品处理、避免身体和精神伤害等做出要求,形成现代卫生政策的萌芽,随后对欧洲各国产生重要影响1849年,现代流行病学之父John Snow用地图标记方法查找到了伦敦霍乱病的起源地点。到19世纪末,随着细菌治疗技术的应用,许多国家开始出台法律要求报告传染病情况。在随后的20世纪,各国卫生监测系统得到快速发展,二战之后福利国家的医疗保障体系得到快速发展。1968年时,世界卫生大会提出,人口监测体系有三个基本特征:一是收集数据;二是汇总和分析数据;三是通过流行病学报告发布数据1986年美国疾病防控中心(The Centers for Disease Control and Prevention ,简称CDC)提出疾病监测是持续性的活动,目的在于预防和控制疾病的发生,各国逐步建立起现代意义上的疾病防控体系。近三十年来,随着经济全球化的推进,各国发展日益融合,全球人员流动规模越来越大,公共卫生安全上升为全球关注的重点问题。

总体看,人类发展史即是一部同传染病抗争的历史。随着社会的发展和科技的进步,公共卫生监测概念不断演化,从早期的无意识,简单的隔离措施,到后来的数据统计,再到现代国家综合监控体系的形成,公共卫生监测经历了深刻的演变,自始至终最为核心的一个要素就是数据信息,它是进行疾病预防,做出公共卫生行动决策和分资源分配的基础因素。

(二)信息学在公共卫生领域的兴起

公共卫生监测是一个数据处理的循环过程,分为三个阶段:一是建立数据收集的框架,包括数据的类型,范围,来源渠道和手段等;二是基于第一阶段收集的信息,对数据的分析、加工处理和解释过程;三是分析结果的发布和应用。在传统方式,卫生监测建立在强制报告制度基础之上,来自基层社区医疗卫生机构和实验室的信息逐级向上汇总。这种方式面临的主要局限在于:首先,早期病例的确定会有漏诊;其次,向上汇总和实验室的鉴定过程,具有时滞性,信息传递慢;最后,在疾病暴发时,基层卫生机构的负担加重,信息上报进一步延迟。为改变这种被动局面,自上世纪60年代计算机出现,各国开始将信息技术应用于公共卫生领域,被称为公共卫生信息学(Public health informatics1990年代之后,医疗、生物信息技术得到快速发展,互联网逐步普及,信息技术深度加快介入公共卫生领域。


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