研究背景和目的随着我国“一带一路”建设的推进,出境就业、开展跨国合作与交流和国际旅行的人员数量快速上升。我国出入境检验检疫监测数据显示2014-2016三年间有近2.3万例传染病患者在入境时被发现,2016年在口岸监测到的入境人群发病数和发病率均超过2014年的5倍以上,我国近年报告的疟疾、登革热病例也出现以输入病例为主的特征,并在一些区域出现由输入病例导致本土暴发疫情发生的状况,提示进一步加强输入传染病的监测与防控工作的重要性。在经济全球化大背景下,日趋频繁的跨境人口移动使我国面临新突发传染病输入的风险加大,2016年暴发于安哥拉的黄热病通过外出务工人员回国输入到北京市、上海市和福建省等地;暴发于尼日尔共和国的裂谷热于2016年由安哥拉输入北京市;2015年1例中东呼吸综合征患者由韩国入境到广州,提示传染病的跨区域传播与流行不仅是全球重要的公共卫生问题,也是我国需要面临的重要的生物安全问题。当前,适时掌握与我国利益攸关国家(或地区)的传染病威胁和自然疫源地的分布情况,尤其是新突发传染病的流行动态,明确这些区域各种传染病的感染风险,模拟与评估海外不同区域出现传染病暴发疫情情景下输入我国不同地区的概率,并采取针对性的监测与防控措施,已成为当前我国传染病防控工作的重要内容。本研究旨在收集与整合全球重要传染病的分布与暴发疫情数据库、中国大陆入境人群传染病监测数据库等多源传染病数据,基于地理信息系统建立方便灵活、操作简单的流行病学侦察与传播风险评估系统平台,用户通过设置时间、地理范围快速侦察海外特定区域传染病的分布、暴发疫情动态及其传染病通过入境人群的输入特征,模拟评估重要传染病输入我国各地区的风险,为海外传染病的流行病学侦察、感染与输入风险评估及针对性监测与防控提供基础信息和决策依据。研究方法本研究基于Supermap IObject 8C软件开发平台,以Visual Studio 2012作为开发工具,研制开发了中国输入传染病传播风险评估地理信息系统,该系统的主要功能模块包括传染病流行病学侦察与信息可视化、海外传染病输入风险模拟评估两个方面,系统逻辑构架主要由数据源层、流行病学侦察功能层和模拟评估分析层三部分组成:数据源层由全球重要传染病数据库和中国大陆入境人群传染病监测数据两个数据库以及国际航班与客流量、人口特征和人口构成、基础地理环境等多源信息构成,并使用SQL语言构建Access数据库纳入应用系统。流行病学侦察功能层涵盖海外重点传染病流行病学侦察和中国大陆入境人群传染病流行病学侦察两方面内容。其中,海外重点传染病流行病学侦察主要包括两种侦察方式:第一,根据定制的区域和时间段检索该区域发生的主要传染病的病种及其严重程度、暴发情况、自然疫源地分布状况等信息;第二,根据单病种检索其主要流行区域及其严重程度、自然疫源地分布区等。中国大陆入境人群传染病侦察主要通过设置时间段、国外单个或多个国家,侦察由该区域入境的人群分布、目的地、入境方式、入境季节分布特征及其在口岸被发现的传染病疾病谱等信息。同样,也可定制国内区域,显示该区域入境人群中输入传染病的疾病谱,输入病例来源地、入境方式、人群分布、季节分布特征等信息。模拟评估分析层基于传染病输入概率风险评估模型和航班的跨区域人口移动数据,模拟评估海外不同区域、时间段发生不同规模的某种传染病暴发疫情的情景下由国际航班输入国内不同地域的风险概率,模型输入为该区域的暴发疫情患者数量、发病区域人口数、发病区域同时段来华国际航班的客流量,模拟评估中国大陆各入境省(自治区、直辖市)的输入风险指数,根据风险指数划分为6个风险等级,绘制中国各地区疾病输入风险预测图。研究结果本研究建立中国输入传染病传播风险评估地理信息系统,本系统集传染病的信息管理、流行病学侦察与可视化、疾病输入概率风险评估、流行病学统计分析、流行病学专业知识查询展示等功能为一体。系统集成220个国家(或地区)2000-2017年5大类60种危害严重或具有重要公共卫生意义的传染病信息、2014-2016年5大类42种中国大陆入境人群的传染病主动监测信息,以及人口特征和人口构成、国际航班及客流量等多源信息,集成时空分析、概率风险评估等模型与地理信息可视化技术,构建传染病流行病学侦察与信息可视化、海外传染病输入风险模拟评估两个主要功能模块和三个子模块,分别是:(1)“全球流行病学侦察”子模块,在国家级尺度上对各国重要传染病暴发疫情信息进行流行病学侦察;(2)“中国大陆入境人群传染病监测”子模块,在省级尺度上对我国各地区入境人群传染病患者三间分布、来源地及入境后目的地分布进行流行病学侦察;(3)“输入风险模拟评估”子模块,对境外发生传染病暴发疫情情景下的输入风险进行模拟评估。本系统的主要功能包括:传染病暴发疫情的流行病学侦察、自然疫源地分布的流行病学侦察、中国大陆入境人群传染病流行病学侦察、传染病输入风险的模拟评估、文件管理和数据维护五个方面。其中,暴发疫情的流行病学侦察功能可以侦察在选定的海外某区域和时间段内主要传染病的病种及严重程度、暴发疫情数量及规模等的综合分布信息,通过柱状图和点图直观展示指定区域内单病种的总病例数、总发病率等信息并能导出数据进一步制图与分析;自然疫源地分布的流行病学侦察功能提供单病种自然疫源地分布、主要流行区域及严重程度等信息,全面展示虫媒与自然疫源性疾病的时空分布信息;中国大陆入境人群传染病流行病学侦察功能通过指定时间、入境来源地等信息,展示由该区域入境人群在口岸被监测到五大类传染病的疾病谱,并显示各病种人群的分布特征,从而评估海外不同地域输入传染病的风险;传染病输入风险的模拟评估功能,基于航空入境人口数及入境地区,针对海外出现暴发疫情时计算中国大陆各省(自治区、直辖市)的输入风险指数,评估其输入传播的风险;文件管理和数据维护功能主要运用Access数据库对数据和代码的编辑,实现系统的维护与升级。研究结论中国输入传染病传播风险评估地理信息系统集成多种来源的疾病数据库,对海外重要传染病的分布与暴发疫情信息、自然疫源地的分布信息、中国大陆入境人群传染病主动监测信息进行系统整合,评估全球各区域主要传染病的种类及其潜在威胁,模拟评估全球不同区域出现传染病暴发疫情后经航空途径输入我国各区域的风险,展示各省份入境人群的传染病输入特征及分布区域。本系统操作简便、使用灵活,既能为出境开展国际合作与交流、旅行的人员提供目的地国家或地区的传染病感染风险的评估,也为国外入境人群可能输入的传染病病种及其风险的评估奠定基础,为开展针对性的监测与防控提供决策依据,从而提高境外传染病的输入传播风险的识别、预警和应对能力。