兽医信息学研究进展课件

1、兽医信息学研究进展1 兽医信息学研究进展兽医信息学研究进展 王靖飞王靖飞 中国农业科学院哈尔滨兽医研究所 0 The advances in veterinary informatics 兽医信息学研究进展2 报告的主要内容 兽医信息学概念 兽医信息学发展简史 兽医信息学主要研究内容 我国兽医信息学发展建议 我们所做的工作 兽医信息学研究进展3 兽医信息学简介 兽医信息学（veterinary informatics)兽医信息学是 一门应用信息科学、工程学和计算机技术来支持兽医学 教学、研究和实践的学科。其概念来源于对医学信息学 （medical informatics）的拓展。 兽医信息学和

2、医学信息学一起经常被称为保健信息 学/生物医学信息学，是生物信息学中最为活跃的分支 之一。 兽医信息学研究进展4 兽医信息学的发展 起始于20世纪60年代 在最初的20年内，发展比较缓慢 20世纪90年代以后，呈现出高速发展的势头 1970s有学校开始设置兽医信息学课程（The Royal (Dick) School of Veterinary Studies） 20世纪90年代出现专门期刊（JOURNAL OF VETERINARY INFORMATICS AND COMPUTING (JVIC) ） 兽医信息学研究进展5 兽医信息学相关文章发表情况 Yearly and cumulativ

3、e number of veterinary informatics published each year over the thirty-year period from January 1, 1966, through December 31, 1995 （ Ronald D. Smith Applications of informatics in veterinary medicine.Bull Med Libr Assoc. 2000 January; 88(1): 4951. ) 兽医信息学研究进展6 Percentage of all medical informatics a

4、nd veterinary-related articles that included a veterinary informatics component over the thirty-year period from January 1, 1966, through December 31, 1995 兽医信息学相关文章发表情况 兽医信息学研究进展7 兽医信息学相关文章发表情况 兽医医学 决策支持47信息系统/数据库146 放射线学/图像40诊断/计算机辅助决策49 临床/流行病学研究40图像46 计算机辅助教育21数据统计分析/算法42 医学记录系统12计算机辅助教育23 患者监护8

5、术语12 医院管理系统5监护8 实验室信息系统1办公自动化5 实验室信息系统1 兽医信息学研究进展8 相关资源 兽医信息学研究进展9 数据标准化 不同计算机系统间信息交流的需要 实验室到临床之间数据传递 实验室到政府决策部门，临床到政府部门 疫情数据报告 电子身份识别及健康追踪 手持电子病历记录系统 语音病历输入系统 兽医信息学研究进展10 哪些方面需要标准化? 词汇 实验室检测 异常 /症状 发病过程 解剖，组织，器官，等。 数据结构 消息 兽医信息学研究进展11 标准化与非标准化实验室运作过 程比较 参考实验室 A 参考实验室 B 调配机构 A 调配机构 B 注册 A 注册 B 系统 A系

6、统 B 有标准: 13词汇技术, 13种传输形式 有标准: 2 词汇技术, 1 传输形式 兽医信息学研究进展12 标准化过程 兽医信息学研究进展13 常用方法 元数据建模方法：Dublin Core Metadata Element Set, Version 1.1: Reference Description 数据管理： -ACCESS - SQL -ORACAL -XML：优势在于可以管理非结构化的数据；数 据存储和显示分离。 兽医信息学研究进展14 电子病历系统EMRs 解决了传统病历记录方式带来 的困难 减少了投入，节约了成本 便于查看和检索 便于进行流行病学分析和控制 决策 实现信息

7、便捷共享 满足用户实时查阅自己病畜或 宠物病历的需求 兽医信息学研究进展15 疾病诊断专家系统 专家系统：能利用知识和推理解决领域难题的计算 机程序系统。 牛病诊断系统CaDDiS 、禽寄生虫病专家系统 PPES、家畜寄生虫专家系统LPES、牛福利信息/专 家系统OxWISE等。我国也开发出一些动物疾病诊 断专家系统，如北京佑格公司的系列动物疾病诊断 专家系统、江苏农科院的鸡病诊断专家系统和东北 农业大学的牛、猪和犬病诊断专家系统等。 兽医信息学研究进展16 疾病控制决策支持系统 主要用途： 治疗方案制订 健康状况分析 流行病学分析 控制和扑灭计划制订 GDSSLDCGDSSLDC CareE

8、ngineCareEngine EpiMAN-TBEpiMAN-TB 特征：具有比较强大的数据分析和处理能力， 集成了多种信息技术，如RS、GIS、GPS等。 兽医信息学研究进展17 专家系统同决策支持系统比较 兽医信息学研究进展18 图像获取及分析技术 最近在图像处理技术上的进展不但可以显示机体的解剖结构，而且 可以在活体上对生物学过程和事件进行评价。 X线计算机体层成像(X-ray computed tomography,X-ray CT或CT)磁共振 成像(magnetic resonance image，MRI)和发射体层成像(emission computed tomography，

9、ECT)，如单光子发射体层成像(single photon emission computed tomography，SPECT)与正电子发射体层成像(positron emission tomography，PET)、计算机放射摄影（computed radiography, CR）或直接 数字化摄影（direct radiography, DR）等。 兽医信息学研究进展19 生物统计分析生物统计分析 生物统计是兽医实践及研究的必须过程，统计软 件是科学研究的必备工具。 数据统计工具：MS-EXEL、SAS、S-PLUS、 MATLAB和SPSS等。 空间分析与统计是流行病学为流行病学研究提

10、供 了新视角。 兽医信息学研究进展20 我国兽医信息学发展建议 建立数据标准 培养专门人才 确定方向，重点突破 提高宣传力度 充分利用生物信息学研究的成果 兽医信息学研究进展21 我们的工作简介 应用GIS进行动物疫病流行病学研究 实验室信息标准及系统研究 疾病诊断专家系统研究 风险分析模型研究 兽医信息学研究进展22 应用GIS进行动物流行病学分析 兽医信息学研究进展23 SARS疫情监测 兽医信息学研究进展24 2 2月月2424日世界禽流感疫情分布图日世界禽流感疫情分布图 兽医信息学研究进展25 我国禽流感疫情分布图我国禽流感疫情分布图 兽医信息学研究进展26 以气候因素作为风险因子评以

11、气候因素作为风险因子评 估我国禽流感传播风险估我国禽流感传播风险 绘制以月平均气温为禽流感传播风险因子的专题地图绘制以月平均气温为禽流感传播风险因子的专题地图 温度风险评估标准：温度风险评估标准： 高风险：高风险： 1010月平均温度月平均温度2020 中度风险：中度风险：2020月平均温度月平均温度3030或或 00月平均温度月平均温度1010 低风险：低风险： 月平均温度月平均温度3030或月平均温度或月平均温度00 绘制以月平均日照时数为禽流感传播风险因子的专题地图绘制以月平均日照时数为禽流感传播风险因子的专题地图 日照时数风险评估标准：日照时数风险评估标准： 禽流感病毒存活时间长：月平

12、均日照时数禽流感病毒存活时间长：月平均日照时数100100小时小时 禽流感病毒存活时间较长：禽流感病毒存活时间较长：100100小时小时月平均日照时数月平均日照时数 200200小时小时 禽流感病毒存活时间短：月平均日照时数禽流感病毒存活时间短：月平均日照时数 200 200小时小时 兽医信息学研究进展27 以月平均气温为禽流感传播风险以月平均气温为禽流感传播风险 因子的专题地图（因子的专题地图（1 16 6月）月） 兽医信息学研究进展28 以月平均气温为禽流感传播风险以月平均气温为禽流感传播风险 因子的专题地图（因子的专题地图（7 71212月）月） 兽医信息学研究进展29 以月平均日照时数

13、为禽流感传播以月平均日照时数为禽流感传播 风险因子的专题地图（风险因子的专题地图（1 16 6月）月） 阳光直射2448h可以杀死环境中裸露的AIV 兽医信息学研究进展30 以月平均日照时数为禽流感传播以月平均日照时数为禽流感传播 风险因子的专题地图（风险因子的专题地图（7 71212月）月） 兽医信息学研究进展31 中国禽流感病毒毒株信息 管理系统 兽医信息学研究进展32 系统界面 兽医信息学研究进展33 信息录入 兽医信息学研究进展34 信息查询及统计分析 兽医信息学研究进展35 动物疾病诊断专家系统 兽医信息学研究进展36 高致病性禽流感传播风险评估 框架的建立 兽医信息学研究进展37

14、评估内容与适用范围 评估内容 HPAI疫情及预防控制能力 家禽饲养管理及免疫情况 生态环境(候鸟、气候) 活动(屠宰加工、交通贸易) 评估适用范围 某一区域某一时间内HPAI发生与传播的风险评估 兽医信息学研究进展38 建立评估框架的技术路线 专家咨询法 建立HPAI传播风险评估指标体系 制定与规范采集方法 信息采集 经验知识、回归分析 制定指标评价标准 AHP、专家问卷调查 指标权重 各指标等级评价结果 定量化、数值化 综合评分 实现风险分析与管理 兽医信息学研究进展39 HPAI传播风险评估框架组成 评估指标体系 指标评价标准 指标权重 综合评分 数据采集 兽医信息学研究进展40 确定高致

15、病性禽流感传播风险因 素的基本原则 科学性原则 重要性原则 相对稳定原则 相对独立原则 可比性原则 可行性和可操作性原则 兽医信息学研究进展41 HPAI传播的风险评估指标体系 用专家咨询确定9个风险因素，21个子风险因素 运运 输输 路路 线线 的的 数数 量量 与与 距距 离离 卫卫 生生 状状 况况 与与 消消 毒毒 情情 况况 活活 禽禽 贸贸 易易 市市 场场 的的 检检 疫疫 力力 度度 活活 禽禽 贸贸 易易 的的 规规 模模 与与 数数 量量 家家 禽禽 的的 养养 殖殖 密密 度度 日日 照照 时时 间间 与与 辐辐 射射 强强 度度 温温 度度 废废 弃弃 物物 的的 处处

16、 理理 屠屠 宰宰 场场 所所 与与 工工 艺艺 流流 程程 目目 前前 的的 疫疫 情情 以以 前前 的的 疫疫 情情 家家 禽禽 粪粪 便便 的的 处处 理理 方方 式式 饲饲 养养 与与 管管 理理 方方 式式 家家 禽禽 与与 候候 鸟鸟 接接 触触 情情 况况 该该 地地 区区 候候 鸟鸟 资资 源源 湿湿 地地 与与 自自 然然 保保 护护 区区 情情 况况 水水 系系 的的 数数 量量 是是 否否 处处 于于 候候 鸟鸟 迁迁 徙徙 路路 线线 处处 理理 控控 制制 突突 发发 疫疫 情情 的的 能能 力力 禽禽 流流 感感 免免 疫疫 情情 况况 早早 期期 发发 现现 与与

17、 诊诊 断断 能能 力力 监监 测测 预预 防防 控控 制制 措措 施施 贸贸 易易 交交 通通 方方 面面 屠屠 宰宰 加加 工工 方方 面面 候候 鸟鸟 方方 面面 气气 象象 方方 面面 饲饲 养养 管管 理理 方方 面面 疫疫 情情 情情 况况 生生 态态 环环 境境 方方 面面 家家 禽禽 方方 面面 禽流感传播风险因素禽流感传播风险因素 兽医信息学研究进展42 指标评价标准 对数量指标应用经验知识和回归分析等方法建立数量 划分标准；对于非数量指标应用经验知识建立定量化 分级标准，设立高风险、较高风险、中度风险、较低 风险与低风险五个等级，每级评价结果分别赋予分值 1、0.7、0.4

18、、0.2和0。 兽医信息学研究进展43 指标权重评价方法 采用层次分析法（AHP）确定各因子的权重。 具体步骤 ： 建立层次结构模型 构造判断矩阵 层次单排序及其一致性检验 层次总排序及其一致性检验 兽医信息学研究进展44 风险分析综合评估方法 综合评价函数为： Y ：风险评估最终得分 Xi：子风险因素赋值结果 Ri ：子风险指标的绝对权值 n ：子风险因素的数量 风险结果可用数值排序，也可用区间划分的方法 将风险划分为不同的优先等级。 n ii i 1 YR X 兽医信息学研究进展45 数据采集 信息采集内容：据HPAI风险评估指标体系确定 数据来源：相关部门的统计资料与实地调查 采集方法：

19、建立规范、统一的方法 兽医信息学研究进展46 高致病性禽流感免疫预防 风险评估模型 兽医信息学研究进展47 风险管理 风险因子识别 风险评估 风险交流 风险分析 风险分析可以是数量型的，提供数字化的可能性估计结果和大量后果数 据；或者是质量型的，应用描述的方法进行。尽管数量型的评估方法可以 提供更加详细的信息，但是两种分析方法都是同样重要和有价值，能经得 住置疑，因为它们都是建立在高质量的数据和对整个既定的处理过程全面 分析之上的。 风险分析过程风险分析过程 兽医信息学研究进展48 风 险 跟 踪 风 险 识 别 风 险 计 划 众 多 复 杂 不 确 定 性 因素 分 析 风 险 风险列表

20、风 险 策 略 可接受风险 问题防范 相应策略 高致病性禽流感免疫预防风险评估和管理的步骤 兽医信息学研究进展49 通过网络、书籍、专家等收 集相关风险因素信息 确定风险因素 构造层次分析模型 建立判断矩阵 列出专家打分表(由专家 对风险因素打分) 对风险因素排序 划分风险等级范围 针对风险因素进行科学管 理，制定相应措施 风险评估流程风险评估流程 兽医信息学研究进展50 高致病性禽流感免疫预防风险评估层次结构模型高致病性禽流感免疫预防风险评估层次结构模型 侯鸟携带病毒侯鸟携带病毒B3免疫技术方面风险免疫技术方面风险B4疫苗方面风险疫苗方面风险B1 饲养管理方面风险饲养管理方面风险B2禽群机体

21、状况方面风险禽群机体状况方面风险B5 疫 苗 产 品 质 量 C2 失 效 或 减 效 疫 苗 C 3 药 物 大 量 使 用 C6 应 激 频 繁 C9 饲 料 营 养 不 良 C8 未 严 格 按 接 种 规 范 进 行 C15 免 疫 质 量 C 12 免 疫 程 序 C13 免 疫 器 具 消 毒 不 严 C14 免 疫 抑 制 病 C17 健 康 状 态 C18 滥 用 疫 苗 C4 再评估再评估 实施风险管理 风险评估 是是 否 风险是否接受 环 境 致 病 微 生 物 污 染 C7 免 疫 前 后 饲 养 管 理 C10 实 验 室 抗 体 水 平 监 测 C11 禽 舍 管 理

22、 不 良 C5 家 禽 免 疫 活 性 不 足 C16 疫 苗 选 择 不 当 C1 高致病性禽流感免疫预防风险评估高致病性禽流感免疫预防风险评估A 兽医信息学研究进展51 应用层次分析法构建评估模型应用层次分析法构建评估模型 单层一致性检验单层一致性检验 CR0.1 建立递阶层次结构建立递阶层次结构构造判断矩阵构造判断矩阵专家打分专家打分计算单层因素权重计算单层因素权重 总组合权重总组合权重 总层次一致性检验总层次一致性检验 构建高致病性禽流感免疫预防风险评估模型结构构建高致病性禽流感免疫预防风险评估模型结构 CR0.1 CR0.1 CR0.1 兽医信息学研究进展52 设某层有n个因素， n

23、 xxxX, 21 ji ij a a 1 nnnn n n nn ij aaa aaa aaa aA 21 22221 11211 构造判断矩阵构造判断矩阵 要比较它们对上一层某一准则（或目标）的影响程度，确定 在该层中相对于某一准则所占的比重。（即把n个因素对上 层某一目标的影响程度排序） A则称判断矩阵判断矩阵。 兽医信息学研究进展53 设A1， 2， ， n 为评价因素集，A表示总目标。 本次调查的准则层评价因素有5个即 ( B1 B5 ) 1疫苗方面风险 2饲养管理方面风险 3侯鸟传播病毒 4免疫技术方面风险 5禽群机体状况风险 子准则层评价因素有18个即 ( C1 C18 ) 目标层风险目标层风险A A的判断矩阵的判断矩阵 高致病性禽流感免疫预防风险高致病性禽流感免疫预防风险A B1B2B3B4B5 W 疫苗方面风险B1 11/71/51/330.0636 饲