疾病监测, 2013, 28(9): 762-765
DOI: 10.3784/j.issn.1003-9961.2013.9.017
Performance of automatic early warning system of communicable diseases in Shaanxi, 2008-2012
QIU Lin, GUO Xiao-rong, YU Hui-lian, LI Hong-lei, ZHU Ni
Shaanxi Provincial Center for Disease Control and Prevention, Xi'an 710054, Shaanxi, China
Abstract
Objective To evaluate the performance of the automatic early warning system of communicable diseases in Shaanxi province during 2008-2012 and provide scientific evidence for the improvement of the system. Methods Descriptive epidemiological analysis was conducted on the results generated by the automatic early warning system during this period. Results Totally 51245 warning signals of disease outbreaks in Shaanxi were generated, involving 30 kinds of communicable diseases, the positive rate of early warning was 0.05%. A positive correlation between the number of signals and the case numbers of notifiable communicable diseases was observed in all areas in Shaanxi. The generation of signals had obvious seasonality, the peaks were during at summer and winter. The major diseases involved included other infectious diarrhea diseases, mumps, hand foot and mouth disease, dysentery and measles, accounting for 81.77% of total signals (41 905/51 245). The annual response rate was 86.11%, 84.44%, 83.17%, 99.97% and 99.97% respectively. The verifying of the signals was mainly through surveillance data analysis, accounting for 57.39%. The response time ranged from 0.84 hours to 2.27 hours. Conclusion The performance of the communicable disease automatic early warning system was stable, which played an important role in the early detection of the index case and disease outbreaks. However, further improvement should be made on the early warning system, including choosing more appropriate early warning thresholds.
Keywords:    automatic early warning system of communicable diseases   early warning signal   performance  

2008-2012年陕西省传染病自动预警系统运行效果评价
邱琳, 郭晓荣, 郁会莲, 李红蕾, 朱妮
陕西省疾病预防控制中心信息科, 陕西 西安 710054
摘要
目的 分析2008-2012年陕西省传染病自动预警信息的运行状况,为进一步完善传染病自动预警信息系统的预警效果提供依据。 方法 采用描述性流行病学研究方法对2008-2012年陕西省传染病自动预警系统生成的预警信号、预警病种、响应时间、核实方式等进行分析。 结果 2008-2012年陕西省自动预警系统共发出预警信号51 245条,预警阳性率为0.05%。各地市均有预警信息,预警信号数与法定传染病发病总数存在正相关关系,r=0.973(P<0.01)。预警信号季节分布呈现夏季和冬季双峰型。涉及的病种有30种,其中预警信息较多的病种有其他感染性腹泻病、流行性腮腺炎、手足口病、痢疾、麻疹,共计41 905条,占总数的81.77%。2008-2012年预警信号总响应率分别为86.11%、84.44%、83.17%、99.97%和99.97%,呈逐年上升趋势,核实方式以监测数据分析为主,占57.39%,平均响应时间为0.84~2.27 h。 结论 传染病自动预警系统运行稳定,对及时发现重点病例和早期发现暴发疫情起到重要作用。但在实际应用中存在一些局限性,预警阈值有待进一步优化。
关键词:    传染病自动预警系统   预警信号   运行效果  

内容大纲
1 材料与方法
1.1 资料来源
1.2 方法
1.3 统计学分析
2 结果
2.1 概况
2.2 地区分布
2.3 季节分布
2.4 病种分布
2.5 响应时间分析
2.6 核实方式分析
3 讨论
　　为提高早期发现和识别传染病暴发与流行的能力，2008年4月21日中国疾病预防控制中心(CDC)在全国范围内启动了传染病自动预警(时间/时空模型)系统的试运行工作，该系统实现了以现有历史数据为基础的传染病自动预警能力 。现运用描述性流行病学方法对2008 2012年陕西省传染病自动预警信息的运行情况和结果进行分析，为进一步完善传染病自动预警系统的预警效果提供依据。
1 材料与方法
1.1 资料来源
　　 2008年4月21日至2012年12月31日陕西省传染病自动预警信息来源于传染病自动预警系统，法定传染病发病数及法定传染病突发公共卫生事件数分别来自于疾病监测信息报告管理系统和突发公共卫生事件管理信息系统。
1.2 方法
　　预警系统目前采用两种方法进行探测，一是单病例预警，针对甲类或按照甲类管理、较为罕见和重点关注的传染病进行实时探测，预警阈值为1，即一旦报告1例病例，预警信息就发出预警信号；二是时间模型预警，采用移动百分位数法对16种急性传染病进行每日探测，并与历史同期基线数据比较，如果超出规定的预警阈值就发出预警信号。预警系统的工作流程分为预警信号发送、信号初步核实和现场调查确认3个步骤 。
1.3 统计学分析
　　本文运用描述性流行病学方法对预警信息的分布状况进行分析，包括预警信息的基本情况、地区分布、季节分布、病种分布，以及预警响应情况的分析，分年度预警阳性率、响应率及分病种预警阳性率的比较采用χ2检验和χ2趋势检验，预警信号数与传染病突发事件数和法定传染病发病数之间的关系采用Pearson相关分析，检验水准定位0.05。
2 结果
2.1 概况
　　2008年4月21日至2012年12月31日陕西省接收并处理预警信息51 245条，涉及108个县(区)30种传染病，已进行初步判断47 076条，初步判断疑似事件262条，经现场调查排除336条，暴发/流行28条，继续关注252条，预警阳性率为0.05%。
2.2 地区分布
　　陕西省11个市均有预警信息发 出，预警信息较多的为西安市(14 415条)、咸阳市 (7132条)、宝鸡市(6809条)，较少的为铜川市(1132条)、杨凌区(245条)。预警阳性率分别为宝鸡市0.22%、西安市0.05%、汉中市0.04%、安康市0.03%。
各市2008 2012年预警信号数与法定传染病发病总数存在正相关关系，进行Pearson相关分析后，r=0.973(P<0.01)；预警信号数与传染病突发事件数的无相关关系(r=0.547， P>0.05)。
2.3 季节分布
　　预警信号数2008 2012年分别为7259条、8792条、10 612条、11 363条、13 219条，总体呈现上升趋势。各年预警阳性率经χ2检验，差异有统计学意义(χ2=14.398，P<0.01)；经χ2趋势检验，差异无统计学意义，说明各年预警阳性率间无趋势关系(χ2趋势=1.005，P>0.05)，见表1。
从季节分布分析，预警信号总体呈现双峰型，分别为5 7月(夏季)和11 12月(冬季)。5 7月预警病种前3位的是其他感染性腹泻病(4275条)、手足口病(4275条)、流行性腮腺炎(3467条)，11 12月预警病种前3位的是其他感染性腹泻病(2927条)、流行性腮腺炎(1610条)、出血热(1110条)，见图1。

表1 2008-2012年陕西省传染病自动预警信息分时间分布
Table 1 Time distribution of early warning signals of communicable diseases in Shaanxi, 2008-2012
年份预警信号数暴发/流行数信号阳性率/%
2008725970.10
2009879210.01
201010 61220.02
201111 363120.11
201213 21960.05
合计51 245280.05


图1 2008-2012年陕西省传染病自动预警信号逐月分布情况
Figure 1 Monthly distribution of early warning signals of communicable diseases in Shaanxi, 2008-2012
2008-2012年陕西省传染病自动预警信号逐月分布情况

2.4 病种分布
　　涉及病种有30种，其中2008 2012年分别为20、21、21、22、24种。预警信息较多的病种有其他感染性腹泻病、流行性腮腺炎、手足口病、痢疾、麻疹，共计41 905条，占总数的81.77%，其预警信号数与报告病例数呈正相关关系，进行Pearson相关分析后，r=0.672(P<0.05)。其中其他感染性腹泻预警信号最多，共14 868条，暴发/流行0起，预警阳性率为0.00%；流行性腮腺炎9328条，暴发/流行16起，预警阳性率为0.17%；手足口病7552条，暴发/流行4起，预警阳性率为0.05%；痢疾6312条，暴发/流行2起，预警阳性率为0.03%；麻疹3845条，暴发/流行1起，预警阳性率为0.03%；各病种间预警阳性率经χ2检验，差异有统计学意义(χ2=32.540，P<0.01)。预警阳性率分别为疟疾(未分型)6.25%、风疹0.26%、流行性腮腺炎0.17%、急性出血性结膜炎0.13%、手足口病0.05%、麻疹0.03%和痢疾0.03%，见表2。

表2 2008-2012年陕西省传染病自动预警信息分病种分布
Table 2 Disease specific early warning signals in Shaanxi, 2008-2012
病种信号数暴发/流行数信号阳性率/%
其他感染性腹泻14 868-0.00
流行性腮腺炎9 328160.17
手足口病7 55240.05
痢疾6 31220.03
麻疹3 84510.03
丙型病毒性肝炎2 352-0.00
出血热2 008-0.00
流行性感冒1 529-0.00
风疹1 17530.26
急性出血性结膜炎76210.13
猩红热700-0.00
甲型病毒性肝炎284-0.00
乙型流行性脑炎280-0.00
丝虫病42-0.00
不明原因肺炎42-0.00
戊型病毒性肝炎34-0.00
霍乱33-0.00
肺炭疽17-0.00
疟疾(未分型)1616.25
脊髓灰质炎12-0.00
恶性疟10-0.00
甲型H1N1流感9-0.00
人禽流感8-0.00
白喉7-0.00
间日疟7-0.00
流行性脑脊髓膜炎4-0.00
疟疾4-0.00
传染性非典型性肺炎3-0.00
鼠疫1-0.00
斑疹伤寒1-0.00
合计51 245280.05


2.5 响应时间分析
　　2008 2012年预警信号响应率分别为86.11%、84.44%、83.17%、99.97%和99.97%，各年响应率经χ2检验，差异有统计学意义(χ2=4204.790，P<0.01)；经χ2趋势检验，差异有统计学意义，说明各年响应率呈逐年上升趋势(χ2趋势=2829.825，P<0.01)；对于响应的预警信号来说，80.43%信号在24 h内有响应，各年2 h内、2～24 h、24 h后响应率见表3。

表3 2008-2012年陕西省传染病自动预警信号响应情况
Table 3 Response rate of early warning signals of infectious diseases in Shaanxi, 2008-2012
年份 预警信号响应率/%
2 h 2～24 h 24 h后 合计
200843.3023.2419.5886.11
200949.3322.9512.1684.44
201051.6719.3112.1983.17
201157.4829.2213.2899.97
201267.4328.254.2999.97
合计55.4325.0011.4491.86


2.6 核实方式分析
　　预警信号核实方式共有4种，分为电话核实、监测数据分析、综合分析(2种及2种以上核实方式)和其他方式。预警信号以监测数据分析为主，占57.39%。4种核实方式的响应时间中位数分别为电话核实2.27 h(P250.56～P7514.96 h)，监测数据分析1.07 h(P250.40～P756.38 h)，综合分析0.84 h(P250.35～P752.89 h)，其他方式1.99 h(P250.52～P7512.13 h)。
3 讨论
　　传染病预警信号发送的原理是根据法定传染病监测报告的数据进行自动运算并生成预警信号，将探测到的预警信号通过手机短信的方式发送给各级CDC疫情监测人员，疫情人员对信号进行初步核实后，判断该信号是否为疑似事件，为进一步开展现场调查和确认是否为暴发疫情提供了重要信息，这种预警方式减少了疫情监测分析的工作量，提高了监测的及时性。传染病自动预警系统作为疫情监测的工具，通过长期的试点运行和应用，现在已成为疾控机构日常监测、预警分析的重要手段 。
2008 2012年陕西省共接收预警信息51 245条，其中经过现场调查判定为暴发/流行28条，预警阳性率为0.05%，说明预警系统灵敏度较高，而特异度还有待进一步提高。从预警信号的地区分布分析，预警信号数与法定传染病发病总数呈正相关关系，与传染病突发事件数无相关关系，一是由于预警信号数是与历史同期报告病例数进行比较分析，所以当前报告病例数越多，预警信号数就可能越多；二是由于通过时间模型发出的部分预警信息虽然属于聚集性病例，但是发病数较少，未达到《国家突发公共卫生事件相关信息报告管理工作规范》中规定的突发公共卫生事件报告标准，所以未报告为突发事件。从时间分布分析，2008 2012年预警信号数呈逐年上升趋势。从季节分布分析，预警信号呈现双峰型，每年夏季(5 7月)和冬季(11 12月)为两个信号发送高峰，病种以肠道传染病和呼吸道传染病为主，预警信号多的病种也是法定报告传染病中报告较多的病种，两者呈正相关关系。
从涉及的病种分析，预警信息最多的病种是其他感染性腹泻病，共14 868条；预警阳性率最高的病种为疟疾(未分型)，为6.25%，其余病种预警阳性率均低于1%。2008 2012年陕西省预警系统共发出丝虫病、不明原因肺炎、霍乱、肺炭疽、脊灰、人禽流感、白喉、传染性非典、鼠疫单病例预警信号165条，经县(区)CDC分析核实后均被排除，排除的原因大部分是因为医疗机构网络报告人员在进行网报时，由于疾病列表顺序的关系错误地选择了疾病名称，比如“丝虫病”与“其他感染性腹泻病”相邻，导致一些诊断为其他感染性腹泻病的病例误选为丝虫病。因此，对于报告本省罕见、重点关注的疾病时，应加强信息的审核，以减少错误报告，这也说明传染病自动预警系统对单病例预警的特异度较高 。
2008 2012年陕西省传染病自动预警信号响应率一直在85%以上，最高达99.97%，且呈逐年上升趋势，说明经过不断的系统操作培训和督导检查，陕西省各级疾控疫情人员对预警信号反应灵敏，接到预警信号后能够在较短时间对预警信息作出判断，但也存在19.57%的信息响应时间超过24 h的情况。核实方式以监测数据分析为主，中位数为1.07 h，说明预警发出后，疫情监测人员能够及时在疾病监测报告管理系统中调出病例个案信息，进行网上确认和聚集性判断[10]。

参考文献
[1] Chinese Center for Disease Control and Prevention. Proposal on pilot operation of China infectious disease automatedalert and response system[Z].Beijing: Chinese Center for Disease Control and Prevention,2008. (in Chinese)中国疾病预防控制中心.全国传染病自动预警(时间/时空模型)试运行工作方案[Z].北京:中国疾病预防控制中心,2008.
[2] Yang WZ,Lan YJ,Li ZJ, et al. The application of national outbreak automatic detection and response system,China [J]. Chinese Journal of Epidemiology,2010,31(11):1240-1244.(in Chinese) 杨维中,兰亚佳,李中杰,等.国家传染病自动预警系统的设计与应用[J].中华流行病学杂志,2010,31(11):1240-1244.
[3] Zhang HL,Lai SJ,Li ZJ,et al.Application of cumulative sum control chart algorithm in the detection of infectious disease outbreaks[J]. Chinese Journal of Epidemiology,2010,31(12):1406-1409. (in Chinese)张洪龙,赖圣杰,李中杰,等.累积和控制图法在传染病暴发探测中的应用[J].中华流行病学杂志,2010,31(12):1406-1409.
[4] Yang WZ,Li ZJ,Lan YJ,et al.A nationwide webbased automated system for outbreak early detection and rapid response in China[J/OL].Western Pacific Surveillance and Response Journal,2011,2(1)(2011-03-08)[2011-03-14].http://www.wpro.who.int/NR/rdonlyres/DB442B92-1C7A-4BCFA3E5C1555FF54716/0/201011009_SI_CIDARS_CHN.pdf.
[5] Yang WZ,Xing HX,Wang HZ,et al.A research on early warning technology of control charts of seven infectious disease[J]. Chinese Journal of Epidemiology,2004,25(12):1039-1041.(in Chinese) 杨维中,邢慧娴,王汉章,等.七种传染病控制图法预警技术研究[J].中华流行病学杂志,2004,25(12):1039-1041.
[6] Yang WZ, Li ZJ, Lai SJ, et al.Preliminary application on China infectious disease automatedalert and response system[J]. Chinese Journal of Epidemiology,2011,32(5):431-435.(in Chinese)杨维中,李中杰,赖圣杰,等.国家传染病自动预警系统运行状况分析[J]. 中华流行病学杂志,2011,32(5):431-435.
[7] Liang Q,Wu Y,Liu WD,et al.Analysis on automatedalert and response system of infectious disease in Jiangsu province from 2009 to 2011[J].Acta Universitatis Medicinalis Nanjing,2012,32(11)：1607-1611. (in Chinese)梁祁,吴莹,刘文东,等2009-2011年江苏省传染病自动预警系统运行效果分析[J].南京医科大学学报,2012,32(11)：1607-1611.
[8] Lai SJ,Li ZJ,Jin LM,et al.The overview of evaluating contents and indicators on early warning system of infectious disease outbreak[J]. Chinese Journal of Epidemiology,2009,30(6):637-640. (in Chinese)赖圣杰,李中杰,金连梅,等.传染病暴发早期预警系统评价内容及其指标[J].中华流行病学杂志,2009,30(6):637-640.
[9] Jin LM,Yang WZ.Analysis the status of research and application of early detection methods of infectious disease outbreaks in China[J]. Chinese Journal of Public Health,2008,24(7):845-846. (in Chinese)金连梅,杨维中.我国传染病预警工作研究现况分析[J].中国公共卫生,2008,24(7):845-846.
[10] Wu J,An QY.Performance of automatic early warning system of communicable diseases in Dalian,Liaoning,2008-2011[J].Disease Surveillance,2012,27(8)：660-663. (in Chinese)吴隽,安庆玉2008-2011年辽宁省大连市传染病自动预警信息分析[J].疾病监测,2012,27(8)：660-663.