这是一篇在知识共享署名许可(https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/)下发布的开放获取文章,该许可允许在任何媒介上不受限制地使用、分发和复制,前提是原始作品首次发表在《医学互联网研究杂志》上,并适当引用。必须包括完整的书目信息,到//www.mybigtv.com/上原始出版物的链接,以及版权和许可信息。
近年来爆发了几种严重的传染病。为此,为了减轻公共卫生风险,世界各国致力于建立一个信息系统,对国际疾病暴发进行有效的疾病监测、风险评估和早期预警管理。云计算框架可以有效地提供所需的硬件资源和信息访问与交换,方便地连接传染病相关信息,开发跨系统的传染病监测与控制系统。
本研究的目的是基于该框架开发医院实验室自动报告(HALR)系统并评估其有效性。
我们收集了6个月的数据,并分析了在此期间由HALR和基于网络的法定疾病报告系统(WebNDR)报告的病例。收集系统评价指标,包括敏感性和特异性评价指标。
HALR系统报告了15种病原体和5174例病例,WebNDR系统报告了34例病例。在两种系统的比较中,敏感性为100%,特异性根据所报告的病原体而变化。特别是对于的专一性
HALR系统可以根据检测结果提供指定病原体的早期报告,从而允许及早发现疫情并提供传染病数据的趋势。本研究结果表明,将HALR系统中报告的数据与emr中病例的临床信息(如诊断结果)相结合,可以提高疾病早期检测的敏感性和特异性,从而加强对传染病的控制和预防。
电子实验室报告(ELR)一般是指可报告的实验室结果从公共卫生服务、医院和其他实验室自动传输到地方或州公共卫生机构。目前在全国范围内监测的许多传染病可通过实验室检测结果加以识别和确认。因此,ELR已成为疾病监测过程的关键部分。先前的研究表明,ELR提高了报告的实验室数据的及时性、准确性和完整性,这反过来又提高了公共卫生应对疫情和应通报疾病病例的有效性和效率[
电子病历(EMR)是计算机化的病人和人口健康信息的系统化集合。电子病历支持安全、实时、护理点、以患者为中心的信息可用性,是临床护理、研究和教育的资源。最近,电子病历系统已成为卫生保健环境中日益普及的技术[
在台湾,根据法律的要求[
为了减少监测专业人员的工作量,并解决ELR缺乏特异性的问题,TCDC于2014年启动了一个名为自动实验室报告(ALR)的试点项目[
在本研究中,我们于2014年8月在台湾一家约1000张床位的教学附属医院实施了与TCDC的ALR系统相对应的系统。该医院有一个LIS来管理实验室订单和结果,一个计算机化的医生订单输入(CPOE)系统来支持临床医生的日常临床实践,包括输入测试订单和审查测试结果,以及其他电子病历系统。它还可以访问WebNDR系统,手动报告应通报的疾病。
基于TCDC的ALR系统框架,本研究记录了在医院环境中的实施,称为医院自动实验室报告(HALR)系统(
当LIS发布病原体测试结果时,ADRP模块根据NPDB检查病原体。LIS病原体检测结果包括患者ID、姓名、性别、检测项目、标本类型、病原体报告内容。如果在NPDB中发现病原体,并且其检测结果为阳性,则该测试案例被标记为可报告的。然后将患者信息与病原体检测结果一起纳入,形成可报告病例。实验室测试用医院代码编码;然而,TCDC需要使用逻辑观察标识名称和代码(LOINC)代码进行实验室测试。
医院实验室自动报告(HALR)系统的框架。(粗粗的“-”对应院外系统;细“-”对应的是院内系统)。ADRP:可报告病原体的自动检测、ALR:实验室自动报告、CPOE:计算机化医单录入、DB:数据库、LOINC:逻辑观察标识符名称和代码、NCR:应报告病例报告、NHI:国民健康保险、RPU:可报告病原体更新、TCDC:台湾疾病控制中心、VPN:虚拟专用网。
因此,ADRP模块可以通过引用本地LOINC交叉映射数据库,将病原体检测的医院代码转换为相应的LOINC代码。由ADRP模块检测到的可报告测试用例随后被存储到可报告测试用例数据库(RTCDB)中。
最后,NCR模块从RTCDB检索可报告的测试用例,并将测试数据与存储在CPOE系统中的患者临床信息(如疾病名称、诊断代码和诊断日期)链接起来。然后,将链接的数据以数字格式(如TCDC定义的XML)编译成实验室可报告的案例。随后,HALR网关将实验室报告病例发送到技合ALR系统;这属于院内系统数据,用细线表示。
当LIS确认病原体检测结果符合实验室报告条件时,病原体检测结果和订单号、当地代码、标本类型、结果时间等信息将自动写入RTCDB。
在检索到新的报告数据后,该程序将实验室检测项目转换为LOINC代码,并从不同的医院信息系统检索TCDC需要的其他患者信息,然后将合并后的数据以所需格式提交给TCDC网关内的医院报告模块。
由于WebNDR系统专门用于报告传染病,因此该系统报告的五种疾病类别被用作评估HALR系统的基础。技合提供了病原体及其相关疾病的地图表(
在台北市某地区医院实施HALR系统后,我们收集了从2014年12月至2015年5月6个月的HALR和WebNDR系统报告病例。由于WebNDR系统报告的病例得到了传染病控制专业人员的确认,因此它们是本研究中评估HALR系统的金标准。因此,可以根据以下定义评估HALR系统报告病例的敏感性和特异性:
敏感性(真阳性率):如果患者患有WebNDR系统报告的应呈报疾病,则敏感性是HALR系统报告该病例的概率。分子是由HALR和WebNDR系统确定并报告的阳性病例数,而分母是WebNDR系统报告的病例总数(HALR和WebNDR系统报告的病例数)/(WebNDR系统报告的病例数)。
特异性(真阴性率):如果患者没有法定报告疾病且未被WebNDR系统报告,则特异性是HALR系统不报告该病例的概率。分子是检测结果为阴性且WebNDR系统未报告的病例数,而分母是WebNDR系统未报告的病例总数(HALR和WebNDR系统均未报告的病例数)/(WebNDR未报告的病例数)。
病原体和疾病之间的映射(基于基于网络的应通报疾病报告系统)。
致病源 | ICD-9-CM一个 | 疾病 |
|
481、482、485、486、038、041、320 | 侵袭性肺炎球菌病 |
|
010 - 018 | 肺结核 |
流感病毒 | 487 | 严重复杂流感个案 |
乙型肝炎病毒 | 070.20,070.21,070.30, 070.31 | 急性乙型肝炎 |
丙型肝炎病毒 | 070.41 | 急性丙型肝炎 |
一个ICD-9-CM:国际疾病分类,第九次修订,临床修订。
将医院实验室自动报告(HALR)系统(病原体检测结果)与基于网络的法定疾病报告(WebNDR)系统(报告结果)的检测结果进行预测特异性和敏感性评估。
方法 | 由WebNDR系统上报 | 未被WebNDR系统报告 | 总计 |
HALR系统报告(阳性) | TP一个 | (FPb) | TP + (FP) |
HALR系统未报告(阴性) | (FNc) | TNd | (FN) + TN |
总计 | TP + (FN) | (FP) + TN | - - - - - - |
一个TP:真正的积极。
bFP:假阳性。
cFN:假阴性。
dTN:真正的否定。
WebNDR系统报告的病例为法定传染病患者,HALR系统报告的病例为病原体检测结果阳性的患者。在其住院期间,多次报告患有同一病原体的患者(即反复报告的病例)被排除在外。
此外,由于病原体可能导致多种疾病,HALR系统包括临床诊断信息,如国际疾病分类,第九次修订,临床修改(ICD-9-CM)。因此,将测试结果与ICD-9-CM数据相结合,以确定是否可以提高HALR系统的性能。
敏感性(与ICD一起):分子为检测结果呈阳性的确定为应通报疾病的病例数,这些病例数由HALR和WebNDR系统自动报告。分母为WebNDR系统报告的病例总数。
特异性(与ICD):分子是确定为阴性的病例数,因此没有被HALR或WebNDR系统报告。分母是WebNDR系统未报告的病例总数(
根据中技合的应报告病原体和报告标准,向中技合ALR系统报告了15种病原体(
同时,WebNDR系统报告了5类疾病34例(
由于HALR系统收集的报告病例不仅包括实验室检测结果,还包括来自技合ALR系统的临床信息(如ICD-9-CM),因此只有具有相关实验室阳性检测结果和符合技合法定疾病定义的相关诊断代码的病例才会报告给技合ALR系统(
研究期间实验室检测结果分析。
检测到的病原体名称 | 受试者总数(N=57,511), N (%) | 病原体检测结果,n (%) | |||||
- (n = 52337) | 积极的(n = 5174) | ||||||
|
|||||||
|
|
10201 (17.8) | 10173 (19.4) | 28日(0.5) | |||
|
|
9970 (17.3) | 9946 (19.0) | 24 (0.5) | |||
|
|
1622 (2.8) | 1542 (3.0) | 80 (1.5) | |||
|
流感病毒 | 1980 (3.4) | 1579 (3.0) | 401 (7.8) | |||
|
肠病毒 | N/A一个 | N/A | N/A | |||
|
乙型肝炎病毒 | 7917 (13.8) | 3725 (7.1) | 4192 (81) | |||
|
丙型肝炎病毒 | 5124 (8.9) | 4986 (9.5) | 138 (2.7) | |||
|
|||||||
|
|
10576 (18.4) | 10356 (19.8) | 220 (4.2) | |||
|
|
9958 (17.3) | 9898 (18.9) | 60 (1.2) | |||
|
副流感病毒病毒 | N/A | N/A | N/A | |||
|
呼吸道合胞病毒 | 90 (0.2) | 80 (0.2) | 10 (0.2) | |||
|
轮状病毒 | 73 (0.1) | 52 (0.1) | 21日(0.4) | |||
|
|
N/A | N/A | N/A | |||
|
|
N/A | N/A | N/A | |||
|
|
N/A | N/A | N/A |
一个-不适用。
bGBS: B族链球菌。
研究期间基于网络的法定疾病报告系统的分析。
检测到的病原体名称 | 报告病例总数,n (%) |
|
2 (6) |
|
25 (73) |
流感病毒 | 3 (9) |
乙型肝炎病毒 | 1 (3) |
丙型肝炎病毒 | 3 (9) |
医院实验室自动报告(HALR)系统的敏感性和特异性。
病原体名称和HALR系统检测结果 | WebNDR一个系统 | 总计 | 敏感性或特异性,% | ||
|
|
报告,n (%) | 未报告,n (%) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
积极的(报道) | 2 (100) | 22日(0.2) | 24 | One hundred.b |
否定(未报道) | 0 (0) | 9946 (99.8) | 9946 | 99.8c | |
总计 | 2 (100) | 9968 (100) | 9970 | - - - - - - | |
|
|
|
|
|
|
|
积极的(报道) | 25 (100) | 55 (3.4) | 80 | One hundred.b |
否定(未报道) | 0 (0) | 1542 (96.6) | 1542 | 96.6c | |
总计 | 25 (100) | 1597 (100) | 1622 | - - - - - - | |
|
|
|
|
|
|
|
积极的(报道) | 3 (100) | 398 (20.1) | 401 | One hundred.b |
否定(未报道) | 0 (0) | 1579 (79.9) | 1579 | 79.9c | |
总计 | 3 (100) | 1977 (100) | 1980 | - - - - - - | |
|
|
|
|
|
|
|
积极的(报道) | 1 (100) | 4191 (52.9) | 4192 | One hundred.b |
否定(未报道) | 0 (0) | 3725 (47.1) | 3725 | 47.1c | |
总计 | 1 (100) | 7916 (100) | 7917 | - - - - - - | |
|
|
|
|
|
|
|
积极的(报道) | 3 (100) | 135 (2.6) | 138 | One hundred.b |
否定(未报道) | 0 (0) | 4986 (97.4) | 4986 | 97.4c | |
总计 | 3 (100) | 5121 (100) | 5124 | - - - - - - |
一个WebNDR:基于网络的应通报疾病报告。
b指敏感性。
c指专一性。
采用国际疾病分类第九版临床修改(ICD-9-CM)代码的医院实验室自动报告系统(HALR)和基于网络的法定疾病报告系统(WebNDR)的敏感性和特异性分析
病原体名称(ICD-9-CM代码)和结果 | WebNDR系统 | 总计 | 灵敏度或特异性(%) | ||
报告,n (%) | 未报告,n (%) | ||||
|
|
|
|
||
|
积极的(报道) | 2 (100) | 12 (0.1) | 14 | One hundred.一个 |
否定(未报道) | 0 (0) | 9956 (99.9) | 9956 | 99.9b | |
总计 | 2 (100) | 9968 (100) | 9970 | - - - - - - | |
|
|
|
|||
|
积极的(报道) | 25 (100) | 12 (0.8) | 37 | One hundred.一个 |
否定(未报道) | 0 (0) | 1585 (99.2) | 1585 | 99.2b | |
总计 | 25 (100) | 1597 (100) | 1622 | - - - - - - | |
|
|
|
|
|
|
|
积极的(报道) | 3 (100) | 214 (10.8) | 217 | One hundred.一个 |
否定(未报道) | 0 (0) | 1763 (89.2) | 1763 | 89.2b | |
总计 | 3 (100) | 1977 (100) | 1980 | - - - - - - | |
|
|
|
|
|
|
|
积极的(报道) | 1 (100) | 74 (0.9) | 75 | One hundred.一个 |
否定(未报道) | 0 (0) | 7842 (99.1) | 7842 | 99.1b | |
总计 | 1 (100) | 7916 (100) | 7917 | - - - - - - | |
|
|
|
|
|
|
|
积极的(报道) | 3 (100) | 9 (0.2) | 12 | One hundred.一个 |
否定(未报道) | 0 (0) | 5112 (99.8) | 5112 | 99.8b | |
总计 | 3 (100) | 5121 (100) | 5124 | - - - - - - |
一个指敏感性。
b指专一性。
在这项研究中,我们开发了一个用于病原体检测结果和临床信息自动报告的HALR系统。一旦实验室检测结果公布,HALR系统可以自动检测符合技合规定的应通报条件的病原体,并向技合ALR系统报告病例。由于患者的实验室检测结果通常在医生对任何法定疾病的最终诊断之前发布给其医生,因此HALR系统可以提高法定疾病监测和控制的及时性。此外,只要医生提供了有效的诊断,该系统的有效性也会得到提高。
先前的研究表明[
为应对新出现的传染病,HALR系统根据NPDB检测可报告病例。这种设计允许技合中心在发现新出现的威胁时增加、删除或更新应报告病原体的定义。因此,由于该系统可以定期下载和更新NPDB,因此它可以快速响应更改的需求。
提高可报告病例的敏感性和特异性,不仅取决于及时和准确的实验室检测结果,还取决于能否获得确定病例所需的临床信息。本研究同时检查了基于测试结果和临床证据的报告数据,以便在信息系统之间实现数据共享。通过双重核查,医院可以立即确认患者的病情,并在需要时提交报告。从而提高早期疾病检测的敏感性和特异性。本研究结果可为临床护理中的疾病预防措施提供参考。
以下是本系统的一些局限性。首先,该系统将仅限于医院患者接受的测试。该系统只有在所需临床数据完备时才能自动链接信息。第二,检测的通报条件和病原体的阳性定义仍然是影响通报内容准确性的重要因素。
在本研究中,我们在某医院开发了一套HALR系统,自动主动地向TCDC ALR系统报告病原体检测结果和相关临床信息。研究结果表明,HALR系统可以提高报告病例的及时性、敏感性和特异性。此外,它可以提供灵活性,以便在技合发现新的、正在出现的威胁或疾病时,将应报告病例定义的频繁变化纳入其中。
提高可报告病例的敏感性和特异性不仅取决于及时和准确的实验室检测结果,还取决于确定病例可能需要的临床信息的可用性。本研究建议以下可行的解决方案:通过系统自动判定,将HALR系统的病原体自动报告与患者EMR中的相关医疗数据相结合,EMR数据根据TCDC传染病临床标准规范提供(例如,根据“登革热”诊断,临床数据可包括患者的发烧[>38°C]和以下至少一种症状:眼眶后疼痛、肌痛、关节痛、皮疹、白细胞减少和出血表现。)
可报告病原体的自动检测
自动化实验室报告
计算机化医嘱输入
电子实验室报告
电子病历
假阴性
假阳性
B组链球菌
医院传染病实验室自动报告
《国际疾病分类》第九版,临床修改
实验室信息系统
逻辑观测标识名称和代码
通报病例报告
应通报病原体数据库
应呈报病原体更新
可报告测试用例数据库
台湾疾病控制中心
真正的负
真阳性
基于网络的应通报疾病报告
没有宣布。