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非洲正在发生的COVID-19大流行是一场紧急的公共卫生危机。估计模型预测,在缺乏适当干预措施的情况下,该疾病发生的第一年,超过15万人死亡,460万人住院。因此,电子接触者追踪和监测在减少COVID-19传播方面发挥着关键作用;然而,如果操作不当,这些方法可能迅速成为同步数据收集、病例发现和病例管理的瓶颈。尽管非洲大陆目前报告的COVID-19病例相对较少,但数字化接触者追踪机制和监测报告对于标准化实时报告新的感染链是必要的,以迅速扭转不断增长的趋势并遏制大流行。
本文旨在描述一个COVID-19接触追踪智能手机应用程序,该应用程序包含实时可视化平台的卫生设施监控。该应用程序由非洲区域办事处GIS(地理信息系统)中心与世界卫生组织(世卫组织)应急准备和响应小组合作开发。该应用程序是通过世界卫生组织在非洲地区的脊髓灰质炎规划为脊髓灰质炎监测和免疫开发的大量数字应用程序获得的专业知识和经验开发的。
我们重新利用了脊髓灰质炎项目的GIS基础设施和数据库结构,它依赖于建立在开放数据工具包上的移动数据收集。我们利用Power BI、ArcGIS Online和Tableau上构建的动态仪表板,利用技术实现COVID-19实时数据的可视化。接触者追踪应用程序的开发考虑到了COVID-19的特点。现场监测同事对该应用程序进行了测试,以满足将接触者与病例联系起来并监测传播链的要求。卫生设施监测应用程序是根据对卫生设施一级对其他具有公共卫生重要性的疾病的监测模型的了解和评估开发的。集成支持性监督应用程序被添加为预先存在的纸质监督表格的附件。这两个移动应用程序收集了病例和接触者追踪信息,以及卫生机构层面的COVID-19报告警报信息;信息被链接到可视化平台,以实现可操作的见解。
接触者追踪应用程序和平台在2020年4月至6月期间进行了试点;随后在津巴布韦、贝宁、喀麦隆、乌干达、尼日利亚和南苏丹投入使用,在COVID-19监测方面取得了一些明显的成功。然而,基于COVID-19卫生机构的监测应用程序得到了更广泛的使用,因为它已在该地区的27个国家使用。
基于以上信息,本文对该应用及可视化平台的开发、应用及平台部署、可复制性以及在该领域使用的初步结果评估进行了概述。从区域角度来看,将接触者追踪和监测数据整合到一个平台,为非洲区域研究办公室提供了一种更准确的方法来监测各国应对COVID-19的努力,同时指导公共卫生决策和COVID-19风险评估。
自2019年12月底中国武汉确诊COVID-19以来[
接触者追踪是一个涉及早期病例识别、隔离和跟踪接触过某种疾病的人的过程[
有效接触者追踪系统的实施可因地点和疾病类型而异。例如,就COVID-19而言,通过全面的接触者追踪系统来控制疫情,可以指导所采用的干预措施类型(即在潜伏期内对症状前和无症状接触者进行自我监测隔离),而患有严重活动性疾病的人可能需要住院治疗。此外,在大多数情况下,简单的传统和手动接触者追踪方法在暴发初期数量较低时是有效的;然而,大规模流行病和大流行需要更新的数字接触者追踪方法。在传染性强的大流行期间,如当前的COVID-19大流行,有大量人群受到影响,有必要使用数字解决方案有效定位与患者接触过的接触者,并对他们进行持续监测,特别是那些目前正在家庭护理和自我隔离的人。
在不同的大流行和地方病期间实施了多种接触者追踪方法,其有效性在很大程度上取决于所使用的工具[
多年来,世界卫生组织(世卫组织)应急准备和反应(EPR)部门整理的科学数据表明,大多数非洲国家都在努力实施有效的接触者追踪方法。这大大增加了社区传播的COVID-19新发病例数量;这对非洲大陆来说是一个非常严峻的形势,因为它已被预测为冠状病毒的下一个热点地区。
应用程序:为最终用户设计的一个或一组程序。应用程序的例子包括文字处理器、电子表格、会计应用程序、网页浏览器、电子邮件客户端、媒体播放器、文件查看器、模拟器、控制台游戏或照片编辑器[
平台:计算平台或数字平台是软件执行的环境。它可能是硬件、操作系统、网络浏览器及其相关的应用程序编程接口,或其他底层软件,只要程序代码与它一起执行即可[
模块:应用程序或应用程序的一部分,专注于一组独特的可交付成果或评估[
监测:通过收集数据监测疾病传播以确定发展模式的流行病学实践。疾病监测的主要作用是预测、观察和最大限度地减少疾病暴发、流行和大流行情况造成的危害,以及增加对造成这种情况的因素的认识。现代疾病监测的一个关键部分是病例报告的实践[
工具:编程工具或软件开发工具是软件开发人员用来创建、调试、维护或以其他方式支持其他程序和应用程序的计算机程序[
接触者追踪是非洲疾病监测的一个非常严重的限制。如图S1所示
世卫组织非洲区域地理信息系统中心在2020年3月的初步讨论中考虑了不同的情景,COVID-19事件管理小组在世卫组织区域办事处管理区域应对工作。在这些初步讨论期间,与会者强调,最佳接触者追踪解决方案将利用现有的GIS平台,并将用于填补当前COVID-19监测方面的空白,并帮助应对接触者追踪方面的现有挑战(图S1)
有人指出,虽然传统的接触者追踪在接触者很少的地方仍然有效,但在接触者很多的国家,这些方法将受到限制,再加上封锁对接触者追踪的影响[
快速开发基于gis的COVID-19自我报告接触者追踪应用程序。
国内COVID-19监测小组快速部署联系人登记和跟踪应用程序。
通过交互式和接近实时的仪表板可视化现场监视和报告。
在卫生设施层面开展COVID-19监测,以评估卫生系统在本报告级别应对COVID-19的准备和准备情况。
在审查之后,根据贝宁和津巴布韦表示有兴趣立即使用该平台的部分或全部方面,这两个国家被选中。
在非洲暴发COVID-19疫情的初期,非洲区域地理信息中心利用其在非洲地区消灭脊髓灰质炎方面的成功贡献。加上多年来的监察经验[
在为COVID-19监测人员开发和部署上述应用程序后不久,非洲区域研究组织地理信息系统中心按照世卫组织非洲区域研究组织COVID-19事件管理小组的建议,开发了一个支持地理信息系统的COVID-19自我报告接触者追踪应用程序,供监测小组在国内登记和跟踪接触者。开发的应用程序可以让家庭护理、自我隔离和隔离中心的联系人每天更新自己的健康状况。此外,该应用程序还为这些接触者提供了一个机会,使他们能够确定最近的卫生机构,如果出现任何疾病症状,他们可以迅速向该机构报告。重要的是,传统的国内接触者追踪团队还能够使用该应用程序或该国可能选择的任何其他应用程序注册和跟踪接触者和病例。如果该国选择了其他应用程序,该解决方案允许工具箱的互操作性,从而可以在相同的区域仪表板中聚合、分析和可视化数据。
图S2
该架构的结构可容纳广泛的数据收集工具,使各国可以自由使用世卫组织数据收集工具或最适合它们的任何数据收集工具,如KoBoToolbox和DHIS2。然后将这些数据收集工具实时导入小儿麻痹症地理信息系统平台进行分析和可视化。下面几节将对这些工具进行总结。
该表格旨在收集病例或接触者的详细信息和每日状态,这些病例或接触者在强制14天内被隔离或被随访。它使个人能够自我报告他或她的日常状态,并提交给中央服务器进行监控和反馈(
用于广泛联系人的自我报告表单示例。
该表格旨在收集确诊病例、疑似病例和可能病例的详细信息和简介。该表单还可以收集医疗提供者的信息、患者信息、临床信息、旅行历史和病例的最终分类。需要注意的是,此表单链接到联系人列表表单;因此,病例电话号码或国家、省、地区和病例号码的组合用作引用和跟踪的唯一标识符。一旦怀疑出现COVID-19病例,卫生机构一级的卫生人员将使用此表格。
该表格分为两个部分:第一部分用于收集确诊病例的接触者(即接触者追踪表),第二部分用于收集并记录病例接触者14天的体温读数(即接触者随访和自我报告)。此表格引用可能与COVID-19病例有关的接触者的实际病例。
预计与病例有关的每个接触者都将在COVID-19数据库中登记。表单的开头显示了允许联系人注册的提示。在此阶段需要索引案例的ID号,以便将联系人链接到数据库中已经存在的案例(即,如果数据库中没有预先录制的索引案例,则不能记录新的联系人)。这将显示索引用例的记录,以便在注册新联系人的详细信息之前进行确认和验证。
在接触者登记后,预计接触者将有14天的体温和医疗状况更新记录。在表单的开头有一个提示,允许联系跟踪(即,它提示自我隔离的联系人提交14天的每日结果)。
该表格分为两部分:第一部分用于收集入境旅行者的一般信息,第二部分用于收集和记录旅行者14天的体温读数(即接触者随访)。请注意,后续行动组件与旅行者健康问卷相关联,并使用旅行者的病例电话号码作为唯一标识符引用。
该组件负责平台之间数据的互操作性和交互。api将各个平台连接在一起,促进实时数据交换。这允许在脊髓灰质炎GIS工具箱和平台内的数据收集、托管、分析和可视化工具之间进行无缝操作和数据交换。
这包括世卫组织非洲区域办事处基础设施内开发和部署的所有资源。它包括移动设备和web界面上的前端数据收集工具、数据库服务器、数据可视化工具和平台。
非洲区域研究组织地理信息系统中心与世卫组织EPR团队合作,部署了COVID-19应急部署工具包,使用ODK平台支持通过自我报告追踪接触者。
数据管理是监测的一个非常重要的方面,特别是涉及到与接触者追踪相关的数据时。在联系人跟踪数据的管理中,数据库连接、性能监视、可视化和分析是需要考虑的重要因素。下面将讨论如何管理这些因素。
联系人追踪数据管理的最大挑战是登记联系人和监控联系人追踪过程的性能[
非洲区域办事处地理信息系统架构呈现形式。
这个过程主要是将表单数据指定为另一个表单的媒体文件。与的结合使用
点击“链接数据集”按钮,更改会自动保存。链接的数据集以表单的形式出现在Android设备上。方法将数据集链接到表单之后,可以有效地将数据从链接的数据集中拉入表单
使用pull函数通过XML文件链接动态数据。
卫生工作者对接触者追踪、监测活动和其他卫生干预进行循证绩效监测是重新利用脊髓灰质炎地理信息系统平台的一个关键考虑因素。我们的应用程序添加了地理跟踪功能,以提供团队访问特定联系人的地理证据。这还确保卫生工作者在开展监测和其他卫生干预措施时,知道他们的活动正在受到监测以问责。
使用从数据库到ArcGIS和Power BI的连接器,开发了一个一站式仪表板,将参与国的数据纳入COVID-19活动的区域接口,以制定COVID-19应对支柱的关键绩效指标。该仪表板使事件管理团队能够对大流行进行综合有效的响应。在图S3中可以看到一个例子
一个模块(
该模块侧重于基于odc的应用程序(即ISS应用程序)的使用,并侧重于以下COVID-19评估:
认识到COVID-19监测系统的存在。
展示COVID-19病例定义海报。
COVID-19监测联络点的存在。
该设施中了解疑似病例定义的卫生工作者人数。
知道COVID-19警报号码和通知渠道的人数。
在洗手、洗手包的功能、隔离室的可用性、个人防护设备的使用以及卫生设施中分诊系统的可用性方面评估IPC意识。
记录符合COVID-19临床系统的疑似病例细节,便于检测。
非洲区域地理信息系统中心与世卫组织EPR团队合作开发的解决方案已于2020年4月在津巴布韦和贝宁试点采用;这些解决方案随后被用于尼日利亚、乌干达、喀麦隆和南苏丹,以进行接触者追踪或支持其他接触者追踪数据收集考察。参见中图S4
该区域共有27个国家采用了这一模块,该模块旨在缩小卫生设施层面的COVID-19监测差距。在低收入和中等收入国家,基于事件的监测在卫生设施层面得到了高度优化[
来自塞拉利昂卫生设施监测模块的COVID-19宣传海报和显示器样本状况。
在应用程序和可视化工具方面利用小儿麻痹症地理信息系统平台的范围,解决了该区域接触者追踪和监测方面的以下方面的差距缓解计划:
在COVID-19大流行期间,该平台能够支持识别COVID-19病例、接触者和数据库整合缺口(例如,将接触者与其索引病例相匹配),帮助指导应对工作。
在疫情暴发和常规情况下,该平台能够识别传统接触者和病例数据库未检测到的社区传播。
基于卫生设施的监测是建立在现有的ISS模块上的,因此是相当可持续的,因为其他积极的疾病监测已经在使用该应用程序进行。
通过将应用程序提交的数据实时连接到Power BI,可以很容易地在交互式可视化中看到传输链和监控缺口;因此,在所有各级都可以更快地作出决策。
该平台允许数据输入模块易于使用;由于使用移动电话进行其他干预,国家一级的监测小组已经习惯了类似的技术,因此很少或根本没有培训。
该平台在开发时高度考虑了互操作性,以便其他国家的接触者追踪工作和基于设施的监测系统,如DHIS2、KoBoTool和SORMAS(监测爆发响应管理和分析系统),可以轻松连接起来共享数据。
该平台为正在支持COVID-19应对工作的现有平台提供了一个额外维度[
事实证明,使用地理信息系统平台可在不同的保健主题领域为个人提供充分的支持和促进护理。现有文献证据表明,它有能力确定需要孕产妇护理的高优先领域[
该应用程序和平台的安全功能已经回答了许多关于COVID-19病例和联系人的信息敏感性和隐私的问题。然而,如果各国没有充分管理其访问和控制,仍然存在入侵、粗心处理密码和黑客攻击可能导致信息泄露的可能性。此外,应用程序和平台的部署还包括用户拥有用于数据输入和可视化的手机;因此,需要大量的手机来实现监控和联系人追踪的各个方面。
通过在数据收集和可视化部分中列举和解释的过程步骤,可以很容易地实现概述的解决方案。通过ODK和Power BI使用技术堆栈来收集数据并实时可视化数据,熟悉这些工具的技术用户可以轻松复制。然而,必须指出的是,与所有利益攸关方的早期接触和会议对于确保所有权、加强协调和更好地了解现有监测形势至关重要[
本文概述的基于卫生机构的监测和有效接触者追踪管理工具将提供有价值的信息,可在大流行期间加强国家监测系统对数据的使用。迄今为止,全球大流行的证据清楚地表明,控制COVID-19面临三大挑战:其持续大流行的可能性、传染性导致的高致死率以及破坏卫生系统的能力。同样,在缺乏疫苗和治疗方法的情况下,唯一可用的控制工具包括追踪接触者、保持社交距离和隔离。因此,非洲区域必须采取各种方法,尽量减少上述挑战,并随着疫情的发展使应对措施适应每个国家的具体需要。
在设施一级进行数字接触者追踪和监测,对于每个国家在某个时候领先病毒一步至关重要。为COVID-19监测和接触者追踪而开发的应用程序和应用程序不是单独的干预措施,而是应根据疫情的规模,与社会距离措施和隔离措施一起实施。
在非洲地区,COVID-19检测能力差异很大。检测能力有限且疫情大的国家将需要更先进的全面接触者追踪解决方案,如本文所述的解决方案,以抑制病毒,降低传播率。然而,那些规模较小的疫情可以使用ODK或KoBoCollect平台的传统方法,并与区域办事处共享其api,以确保所有数据都可用于事件管理系统。
随着各国开始放松公共卫生封锁,将需要使用传统和先进的接触者追踪方法,以突出持续传播的地区;这些数据不仅在各自国家需要,而且在区域一级也需要,以便更好地了解大流行病,并在管理风险和应对措施方面作出最佳决策。
如果该区域广泛采用这一创新,再加上现有的数据收集工具(例如KoBoCollect和DHIS2),将有助于各国有效和高效地应对大流行。使用这一工具给各国带来的其他好处包括对疫情及其应对的实时监测、接触者追踪的及时性和完整性以及工作人员问责制。这些因素是流行病期间监测的基石。在2014年至2016年西非埃博拉疫情期间,有充分证据表明,缺乏标准化和同步的接触者追踪是助长疫情的一个主要因素。一旦采取和实施,受影响国家的病例就显著减少,尽管当时的解决方案并不像今天这样先进。
随着移动电话在整个非洲地区的高普及率,基于移动的COVID-19监测,从传统方法到自愿自我报告和远程跟踪接触者,将大大改善疑似病例和接触者的识别;这些是帮助该区域防治这一使人衰弱的疾病的重要资源。此外,使用这一工具应减轻卫生系统的负担,能够提供基本卫生服务,并最大限度地减少COVID-19和被忽视的继发性疾病的死亡率(系统可能因大流行而不堪重负)。
从区域角度来看,将接触者追踪和监测数据整合到一个平台,为非洲区域研究办公室提供了一种更准确的方法,可以监测各国应对COVID-19的努力,同时指导公共卫生决策和COVID-19风险评估。
利用非洲区域脊髓灰质炎地理信息系统平台,减轻Covid-19接触者追踪和监测挑战。
非洲区域办事处
应用程序编程接口
地区卫生信息软件
应急准备和反应
地理信息系统
感染防控
综合支持性监督
开放数据套件
监视爆发响应管理和分析系统
世界卫生组织
GUA、IMB和KT构思并设计了研究过程。GUA、IMB、KT、RN、DRO和MB参与了平台实现和迭代。SM、CC、AP、JT、FM、OO、JKK、NEE、HFAM、JMT、BI参与了数据质量控制过程和稿件编辑工作。KK、NKMY、CM、RM、VS、FK和PM提供了监督功能,管理部署,并提供了项目指导。
没有宣布。