醫(yī)學(xué)蚊媒信息服務(wù)程序研發(fā)

時間:2022-05-29 10:01:00

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醫(yī)學(xué)蚊媒信息服務(wù)程序研發(fā)

蚊蟲屬于昆蟲綱、雙翅目、蚊科,是重要的醫(yī)學(xué)媒介昆蟲[1]。其種類多,分布廣,可傳播黃熱病、瘧疾、乙型腦炎、登革熱等多種疾病[2-3]。由于蚊蟲個體細(xì)小,種類繁多,對其準(zhǔn)確鑒別需要較強(qiáng)的專業(yè)知識,且不同地域的蚊種傳播疾病的情況也有差異,這給口岸檢疫、防治危險蚊種傳入帶來極大困難[4]。同時,由于近年來經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,出入境人員與貨物交往日趨頻繁,為確保檢疫的工作效率和質(zhì)量,有效防止蚊蟲擴(kuò)散,對醫(yī)學(xué)蚊媒的相關(guān)信息快速查找的需求已越來越明顯[5-8]。在計算機(jī)及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)迅速發(fā)展的現(xiàn)代社會,利用網(wǎng)絡(luò)技術(shù)建立蚊媒信息平臺,不僅可以提高檢疫工作效率,也有利于蚊蟲疾病的防控[9-10]。建立蚊媒網(wǎng)絡(luò)信息平臺,可解決傳統(tǒng)上一直沿用的分散的、手工的、重復(fù)的查詢與管理模式[11-12],對已有的信息和標(biāo)本資料進(jìn)行科學(xué)系統(tǒng)的分析,通過數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)信息化技術(shù)來監(jiān)測口岸生物的種群分布、密度消長,監(jiān)測結(jié)果將作為傳染病流行趨勢的預(yù)測、預(yù)警和制定防控措施的重要依據(jù)。同時,信息資源的網(wǎng)絡(luò)共享,可使口岸衛(wèi)生檢疫人員在網(wǎng)上快捷、準(zhǔn)確地查詢口岸醫(yī)學(xué)媒介生物信息資源及相關(guān)信息,加強(qiáng)信息交流與合作[13-14]。因此,本研究開發(fā)了蚊媒信息服務(wù)系統(tǒng),為口岸衛(wèi)生檢疫工作提供一個專業(yè)的醫(yī)學(xué)蚊媒信息服務(wù)平臺,同時促進(jìn)媒介生物科學(xué)的發(fā)展。

1需求分析

1.1信息服務(wù)信息系統(tǒng)的重要作用是提供信息服務(wù)。目前,我國口岸衛(wèi)生檢疫部門缺乏能夠提供準(zhǔn)確、專業(yè)的醫(yī)學(xué)蚊媒信息服務(wù)系統(tǒng)[15,16],亟需建立一個可實時收集世界范圍內(nèi)醫(yī)學(xué)蚊媒及其傳播疾病的信息系統(tǒng),并及時與各口岸交換相關(guān)區(qū)域發(fā)生流行性醫(yī)學(xué)蚊媒傳播疾病的信息平臺,使得各口岸可隨時查看本口岸的優(yōu)勢生物物種,及時進(jìn)行監(jiān)控,發(fā)出預(yù)警預(yù)告。

1.2監(jiān)測數(shù)據(jù)分析醫(yī)學(xué)蚊媒數(shù)據(jù)是信息系統(tǒng)的重要實質(zhì)內(nèi)容,這些數(shù)據(jù)信息主要包括:對相關(guān)蚊媒的生物學(xué)特征及疾病傳播特性等的文字描述信息,蚊媒的圖片和分類特征圖片信息,各口岸截獲的蚊種及數(shù)量,截獲時間及地點等。需要針對口岸蚊媒生物信息數(shù)據(jù)的特點,開發(fā)新的功能,進(jìn)一步提高口岸蚊媒檢測與疾病預(yù)防的能力。如利用已有的數(shù)據(jù),通過程序分析某一段時間某口岸截獲的具體蚊種的數(shù)量,得出該蚊種的截獲率,或是通過分析相關(guān)數(shù)據(jù)并結(jié)合本底調(diào)查的數(shù)據(jù)以達(dá)到蚊媒監(jiān)測的目的。

2系統(tǒng)平臺設(shè)計與主要功能

該系統(tǒng)針對檢疫工作的需求,運用java開發(fā)技術(shù),基于開放的國際化標(biāo)準(zhǔn),采用典型的模型視圖控制器軟件設(shè)計模式(MVC架構(gòu)),各層采用最流行且應(yīng)用效果較好的B/S主體C/S配套結(jié)構(gòu)技術(shù)作為支撐,從而實現(xiàn)上下層之間分離,并且保證下層對上層提供足夠的支撐??蛻舳送ㄟ^瀏覽器的統(tǒng)一界面,完成內(nèi)部的信息處理和外部的信息查詢,充分實現(xiàn)信息共享與交流,為管理信息和收集各地的疾病信息等工作提供技術(shù)支持。系統(tǒng)根據(jù)服務(wù)內(nèi)容進(jìn)行了前后臺的功能劃分,后臺做為前臺所有功能模塊的支持服務(wù),而前臺以功能模塊的形式設(shè)計實現(xiàn)蚊媒信息系統(tǒng)的每項功能,各功能模塊共同構(gòu)成蚊媒信息系統(tǒng)。按功能需求設(shè)計為5個模塊:標(biāo)本管理系統(tǒng)、疾病管理系統(tǒng)、信息預(yù)警系統(tǒng)、信息管理系統(tǒng)和信息服務(wù)客戶端。標(biāo)本管理系統(tǒng)、疾病管理系統(tǒng)和信息預(yù)警系統(tǒng)共同構(gòu)成醫(yī)學(xué)蚊媒信息服務(wù)體系的主體,管理員在后臺按照管理權(quán)限通過信息管理系統(tǒng)更新及維護(hù)標(biāo)本和疾病的相關(guān)數(shù)據(jù)信息,設(shè)置預(yù)警級別。普通用戶通過信息服務(wù)客戶端查詢信息,上傳數(shù)據(jù)。系統(tǒng)各模塊的具體組織形式如圖1所示。

2.1標(biāo)本管理系統(tǒng)醫(yī)學(xué)蚊媒標(biāo)本管理系統(tǒng)主要功能是為館藏標(biāo)本建立電子檔案,對標(biāo)本進(jìn)行分類管理,同時提供標(biāo)本信息查詢服務(wù)。該系統(tǒng)內(nèi)包含庫蚊、按蚊、伊蚊、阿蚊、巨蚊、藍(lán)帶蚊、脈毛蚊等百余種蚊蟲的鑒別特征、形態(tài)描述、生活習(xí)性、分類討論、醫(yī)學(xué)重要性和地理分布等信息,以及形態(tài)學(xué)圖像和視頻資料,使用者可以根據(jù)需要在系統(tǒng)中輸入欲查詢的關(guān)鍵詞,對采集的標(biāo)本進(jìn)行鑒定。對采集的標(biāo)本按采集信息在標(biāo)本庫中查詢,鑒定此標(biāo)本是否屬于標(biāo)本分類庫中的一類,否則劃分新類別或經(jīng)過鑒定后歸屬某一類別中。并且在錄入標(biāo)本信息的同時設(shè)置標(biāo)本所帶疾病和標(biāo)本關(guān)聯(lián)區(qū)域。這一功能的執(zhí)行需進(jìn)行用戶注冊,由數(shù)據(jù)庫執(zhí)行管理的人員對其審核確定身份后,給予相應(yīng)的權(quán)限,之后可以對口岸采集的蚊蟲標(biāo)本進(jìn)行信息錄入,包括編號、中文學(xué)名、拉丁學(xué)名、截獲口岸、截獲時間、鑒定地點等,也可以上傳采集標(biāo)本的圖片。此上傳信息在該系統(tǒng)內(nèi)的一項功能頁面上可由專家鑒定后再顯示在系統(tǒng)首頁上,也可由系統(tǒng)的短息和郵件的形式通知送檢人員。

2.2疾病管理系統(tǒng)疾病管理主要包括自然疫源性病毒病管理、自然疫源性細(xì)菌病管理和自然疫源性寄生蟲病管理等功能。參照《自然疫源性疾病》中蚊媒傳染病種類,對重要蚊媒傳染病的病原體按照病原學(xué)、疾病癥狀、流行病學(xué)、預(yù)防與控制、發(fā)病機(jī)制與病理學(xué)、臨床表現(xiàn)及診斷、實驗診斷、治療等內(nèi)容進(jìn)行劃分,研究人員可以對流行性乙型腦炎、登革熱等蚊媒傳染病的上述信息進(jìn)行查詢。同時,也可以在該系統(tǒng)的后臺對其進(jìn)行維護(hù),如添加新發(fā)自然疫源性病毒病的種類等信息,修改、刪除等操作,并且后臺還可以在維護(hù)疾病信息的同時,添加設(shè)置媒介生物疾病的分布區(qū)域和疾病的傳播媒介信息,同時此信息也相應(yīng)的被展示在前臺疾病管理系統(tǒng)頁面上。

2.3信息預(yù)警系統(tǒng)該模塊功能多樣,主要包括口岸標(biāo)本信息上報、風(fēng)險評估、監(jiān)測信息統(tǒng)計報表和利用地理信息系統(tǒng)(GIS)展現(xiàn)生物信息分布4個子模塊。各口岸以普通用戶身份上傳蚊媒的本底調(diào)查、監(jiān)測和口岸截獲的數(shù)據(jù)。風(fēng)險評估子模塊以系統(tǒng)積累的監(jiān)測數(shù)據(jù)為基礎(chǔ),根據(jù)預(yù)警對象的危害因素和可能性因素,對采集信息中的預(yù)警數(shù)據(jù)進(jìn)行過濾,按照“關(guān)鍵詞”分辨采集的信息,提取出有價值的信息,自動計算風(fēng)險等級并做出風(fēng)險預(yù)警報告,將報告以消息窗口的形式自動彈出,提示用戶。此外,還可根據(jù)要求自動群發(fā)郵件或短信等方式通知相關(guān)人員。對于上傳的大量監(jiān)測數(shù)據(jù),可在監(jiān)測信息統(tǒng)計報表子模塊中選擇相應(yīng)的菜單命令,按監(jiān)測時間、地點等方式生成圖、表等分析報告,簡化了統(tǒng)計工作。同時,還可根據(jù)統(tǒng)計結(jié)果以地圖的形式顯示各口岸的蚊媒監(jiān)測情況。地理信息系統(tǒng)(GIS)在蚊媒監(jiān)測工作中有廣泛的應(yīng)用前景[17],利用GIS可展現(xiàn)我國35個直屬局及主要口岸,以及世界其他國家的基本情況、蚊媒及其傳播疾病的種類、分布和出入境國家及主要交通工具等信息。

2.4系統(tǒng)管理對系統(tǒng)數(shù)據(jù)的管理,除了用管理員和非管理員的角色加以區(qū)分用戶數(shù)據(jù)操作權(quán)限外,還針對口岸檢疫工作的特點,以“行政管理人員”、“研究人員”和“口岸檢疫人員”的角色進(jìn)一步細(xì)化權(quán)限分配,使系統(tǒng)的服務(wù)更具有針對性。各口岸工作人員可以通過注冊,經(jīng)后臺認(rèn)證之后,分配權(quán)限,在該系統(tǒng)內(nèi)進(jìn)行相應(yīng)權(quán)限的操作。

2.5信息服務(wù)端口岸醫(yī)學(xué)蚊媒生物信息服務(wù)客戶端用于提供蚊媒信息的查詢和預(yù)警信息的接收服務(wù)。普通用戶通過信息服務(wù)端,可訪問標(biāo)本管理系統(tǒng)和疾病管理系統(tǒng)的數(shù)據(jù),可以查詢口岸蚊媒的標(biāo)本圖片、本底調(diào)查與監(jiān)測數(shù)據(jù)、口岸截獲等詳細(xì)信息。通過個人注冊賬戶,可以接收預(yù)警分析系統(tǒng)的預(yù)警報告,或?qū)诎侗O(jiān)測數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計分析。

3系統(tǒng)特點

3.1蚊媒信息實時共享各口岸工作人員可隨時錄入檢疫截獲的媒介相關(guān)信息數(shù)據(jù),并上傳到數(shù)據(jù)庫,在數(shù)據(jù)庫中建立該口岸的媒介相關(guān)信息,其他口岸通過數(shù)據(jù)查詢也可方便獲得該口岸蚊媒的截獲信息。

3.2全面的蚊媒信息服務(wù)與數(shù)據(jù)統(tǒng)計系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫除記錄用戶信息的系統(tǒng)權(quán)限管理模塊的數(shù)據(jù)庫外,主要由標(biāo)本管理系統(tǒng)、疾病管理系統(tǒng)和信息預(yù)警系統(tǒng)3個主體模塊的數(shù)據(jù)庫組成,這些數(shù)據(jù)庫不僅存儲了蚊媒標(biāo)本的圖像,供分類鑒定參考的特征圖片和文本信息,以及相關(guān)的視頻數(shù)據(jù),還有口岸截獲具體蚊媒的詳細(xì)數(shù)據(jù),包括截獲的時間、種類、監(jiān)測地點、監(jiān)測口岸、攜帶病原物等。信息的查詢方式靈活,模糊查詢的方式也更有利于找出全面的蚊媒信息,還可以通過疾病查詢相關(guān)傳播媒介,并進(jìn)而獲取各口岸的截獲信息,反之亦然。該系統(tǒng)針對口岸監(jiān)測數(shù)據(jù)的統(tǒng)計需要,提供了自動統(tǒng)計分析并生成統(tǒng)計圖表的功能,或是以地圖標(biāo)注的方式,形象的展示出預(yù)警范圍。這些功能簡化了蚊媒監(jiān)測繁瑣的數(shù)據(jù)統(tǒng)計,也提高了工作效率,極大的方便了用戶。

3.3實時預(yù)警與多渠道信息系統(tǒng)最大的特點就是能夠?qū)崿F(xiàn)實時預(yù)警。系統(tǒng)根據(jù)不斷積累和更新的監(jiān)測數(shù)據(jù),做出實時的預(yù)警分析,一旦分析結(jié)果超過設(shè)置的預(yù)警級別,系統(tǒng)將以彈出窗口的形式及時發(fā)出風(fēng)險警告。同時,系統(tǒng)還可以郵件、短信的形式通知相關(guān)人員,進(jìn)一步確保了預(yù)警信息的有效性。

3.4系統(tǒng)擴(kuò)展性隨著系統(tǒng)的應(yīng)用和推廣,對系統(tǒng)的服務(wù)需求也會隨之增多,這就要求對系統(tǒng)的功能進(jìn)行升級。該數(shù)據(jù)庫設(shè)計的系統(tǒng)具備可擴(kuò)展性,為后續(xù)功能的擴(kuò)展預(yù)留軟件接口,在后續(xù)的系統(tǒng)改進(jìn)與升級中,可以方便添加新的功能模塊,或是單獨修改某個功能模塊而不影響其他模塊的使用,不僅節(jié)約了系統(tǒng)升級成本,也提高了升級效率,從而減少系統(tǒng)維護(hù)和升級的成本。鑒于此,該系統(tǒng)在疾病管理系統(tǒng)中還預(yù)留了立克次體衣原體管理、自然疫源性螺旋體病管理的相關(guān)內(nèi)容;在標(biāo)本管理系統(tǒng)中預(yù)留了鼠、蠓、蠅、螨、蟑、虱、蜱的標(biāo)本數(shù)據(jù)庫接口。

4結(jié)論

建立口岸醫(yī)學(xué)蚊媒信息服務(wù)系統(tǒng)有助于分析統(tǒng)計我國蚊媒的分布與傳入情況,通過網(wǎng)絡(luò)軟件第一時間的實時或定時的在指定網(wǎng)站上設(shè)定關(guān)鍵詞通過互聯(lián)網(wǎng)收集世界范圍內(nèi)蚊媒及蚊傳疾病的發(fā)生發(fā)展形勢,促使各口岸間有效快速的信息溝通,對口岸蚊傳疾病的監(jiān)測與防護(hù)和應(yīng)對各國家出入我國港口所攜帶的媒介及傳染病起到重要的監(jiān)測作用。此外,系統(tǒng)積累的蚊媒及疾病資料數(shù)據(jù)不僅能夠為研究蚊蟲的生物學(xué)特性和分布、危害等提供第一手資料,也是向公眾宣傳普及醫(yī)學(xué)蚊媒知識的素材。蚊媒信息系統(tǒng)的建立與應(yīng)用需要數(shù)據(jù)庫的支持,但系統(tǒng)涉及的內(nèi)容不僅是蚊蟲分類的知識,還包括疾病傳播、風(fēng)險預(yù)警等多項工作,且不斷積累和豐富蚊媒相關(guān)數(shù)據(jù)也是一項長期而繁重的任務(wù),需要各口岸檢疫工作人員不斷的努力與支持,系統(tǒng)才能真正發(fā)揮其重要作用,服務(wù)于檢疫事業(yè)。