獸醫(yī)信息學(xué)研究進(jìn)展課件

1、獸醫(yī)信息學(xué)研究進(jìn)展王靖飛中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院哈爾濱獸醫(yī)研究所Jingfei_wanhe advances in veterinary informatics報(bào)告的主要內(nèi)容獸醫(yī)信息學(xué)概念獸醫(yī)信息學(xué)發(fā)展簡(jiǎn)史獸醫(yī)信息學(xué)主要研究?jī)?nèi)容我國獸醫(yī)信息學(xué)發(fā)展建議我們所做的工作獸醫(yī)信息學(xué)簡(jiǎn)介 獸醫(yī)信息學(xué)（veterinary informatics)獸醫(yī)信息學(xué)是一門應(yīng)用信息科學(xué)、工程學(xué)和計(jì)算機(jī)技術(shù)來支持獸醫(yī)學(xué)教學(xué)、研究和實(shí)踐的學(xué)科。其概念來源于對(duì)醫(yī)學(xué)信息學(xué)（medical informatics）的拓展。 獸醫(yī)信息學(xué)和醫(yī)學(xué)信息學(xué)一起經(jīng)常被稱為保健信息學(xué)/生物醫(yī)學(xué)信息學(xué)，是生物信息學(xué)中最為

2、活躍的分支之一。獸醫(yī)信息學(xué)的發(fā)展起始于20世紀(jì)60年代在最初的20年內(nèi)，發(fā)展比較緩慢20世紀(jì)90年代以后，呈現(xiàn)出高速發(fā)展的勢(shì)頭1970s有學(xué)校開始設(shè)置獸醫(yī)信息學(xué)課程（The Royal (Dick) School of Veterinary Studies）20世紀(jì)90年代出現(xiàn)專門期刊（JOURNAL OF VETERINARY INFORMATICS AND COMPUTING (JVIC) ）獸醫(yī)信息學(xué)相關(guān)文章發(fā)表情況Yearly and cumulative number of veterinary informatics published each year over the thi

3、rty-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. ) Percentage of all medical informatics and veterinary-related articles that included a veterinary informatics componen

4、t over the thirty-year period from January 1, 1966, through December 31, 1995獸醫(yī)信息學(xué)相關(guān)文章發(fā)表情況獸醫(yī)信息學(xué)相關(guān)文章發(fā)表情況獸醫(yī)醫(yī)學(xué)決策支持47信息系統(tǒng)/數(shù)據(jù)庫146放射線學(xué)/圖像40診斷/計(jì)算機(jī)輔助決策49臨床/流行病學(xué)研究40圖像46計(jì)算機(jī)輔助教育21數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析/算法42醫(yī)學(xué)記錄系統(tǒng)12計(jì)算機(jī)輔助教育23患者監(jiān)護(hù)8術(shù)語12醫(yī)院管理系統(tǒng)5監(jiān)護(hù)8實(shí)驗(yàn)室信息系統(tǒng)1辦公自動(dòng)化5實(shí)驗(yàn)室信息系統(tǒng)1相關(guān)資源 數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化不同計(jì)算機(jī)系統(tǒng)間信息交流的需要實(shí)驗(yàn)室到臨床之間數(shù)據(jù)傳遞實(shí)驗(yàn)室到政府決策部門，臨床到政府部門疫情數(shù)據(jù)報(bào)告電

5、子身份識(shí)別及健康追蹤手持電子病歷記錄系統(tǒng) 語音病歷輸入系統(tǒng)哪些方面需要標(biāo)準(zhǔn)化?詞匯實(shí)驗(yàn)室檢測(cè)異常 /癥狀發(fā)病過程解剖，組織，器官，等。數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)消息標(biāo)準(zhǔn)化與非標(biāo)準(zhǔn)化實(shí)驗(yàn)室運(yùn)作過程比較參考實(shí)驗(yàn)室 A參考實(shí)驗(yàn)室 B調(diào)配機(jī)構(gòu) A調(diào)配機(jī)構(gòu)B注冊(cè)A注冊(cè)B系統(tǒng) A系統(tǒng) B有標(biāo)準(zhǔn): 13詞匯技術(shù), 13種傳輸形式有標(biāo)準(zhǔn): 2 詞匯技術(shù), 1 傳輸形式標(biāo)準(zhǔn)化過程常用方法元數(shù)據(jù)建模方法：Dublin Core Metadata Element Set, Version 1.1: Reference Description 數(shù)據(jù)管理： -ACCESS - SQL -ORACAL -XML：優(yōu)勢(shì)在于可以管理非結(jié)構(gòu)化的

6、數(shù)據(jù)；數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和顯示分離。 電子病歷系統(tǒng)EMRs解決了傳統(tǒng)病歷記錄方式帶來的困難減少了投入，節(jié)約了成本便于查看和檢索便于進(jìn)行流行病學(xué)分析和控制決策實(shí)現(xiàn)信息便捷共享滿足用戶實(shí)時(shí)查閱自己病畜或?qū)櫸锊v的需求疾病診斷專家系統(tǒng) 專家系統(tǒng)：能利用知識(shí)和推理解決領(lǐng)域難題的計(jì)算機(jī)程序系統(tǒng)。 牛病診斷系統(tǒng)CaDDiS 、禽寄生蟲病專家系統(tǒng)PPES、家畜寄生蟲專家系統(tǒng)LPES、牛福利信息/專家系統(tǒng)OxWISE等。我國也開發(fā)出一些動(dòng)物疾病診斷專家系統(tǒng)，如北京佑格公司的系列動(dòng)物疾病診斷專家系統(tǒng)、江蘇農(nóng)科院的雞病診斷專家系統(tǒng)和東北農(nóng)業(yè)大學(xué)的牛、豬和犬病診斷專家系統(tǒng)等。疾病控制決策支持系統(tǒng)主要用途： 治療方案制訂 健康

7、狀況分析 流行病學(xué)分析 控制和撲滅計(jì)劃制訂GDSSLDCCareEngine EpiMAN-TB 特征：具有比較強(qiáng)大的數(shù)據(jù)分析和處理能力，集成了多種信息技術(shù)，如RS、GIS、GPS等。專家系統(tǒng)同決策支持系統(tǒng)比較圖像獲取及分析技術(shù) 最近在圖像處理技術(shù)上的進(jìn)展不但可以顯示機(jī)體的解剖結(jié)構(gòu)，而且可以在活體上對(duì)生物學(xué)過程和事件進(jìn)行評(píng)價(jià)。 X線計(jì)算機(jī)體層成像(X-ray computed tomography,X-ray CT或CT)磁共振成像(magnetic resonance image，MRI)和發(fā)射體層成像(emission computed tomography，ECT)，如單光子發(fā)射體層成像

8、(single photon emission computed tomography，SPECT)與正電子發(fā)射體層成像(positron emission tomography，PET)、計(jì)算機(jī)放射攝影（computed radiography, CR）或直接數(shù)字化攝影（direct radiography, DR）等。 生物統(tǒng)計(jì)分析生物統(tǒng)計(jì)是獸醫(yī)實(shí)踐及研究的必須過程，統(tǒng)計(jì)軟件是科學(xué)研究的必備工具。數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)工具：MS-EXEL、SAS、S-PLUS、MATLAB和SPSS等。空間分析與統(tǒng)計(jì)是流行病學(xué)為流行病學(xué)研究提供了新視角。我國獸醫(yī)信息學(xué)發(fā)展建議建立數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)培養(yǎng)專門人才確定方向，重點(diǎn)突破提

9、高宣傳力度充分利用生物信息學(xué)研究的成果我們的工作簡(jiǎn)介應(yīng)用GIS進(jìn)行動(dòng)物疫病流行病學(xué)研究實(shí)驗(yàn)室信息標(biāo)準(zhǔn)及系統(tǒng)研究疾病診斷專家系統(tǒng)研究風(fēng)險(xiǎn)分析模型研究應(yīng)用GIS進(jìn)行動(dòng)物流行病學(xué)分析SARS疫情監(jiān)測(cè)2月24日世界禽流感疫情分布圖我國禽流感疫情分布圖以氣候因素作為風(fēng)險(xiǎn)因子評(píng)估我國禽流感傳播風(fēng)險(xiǎn)繪制以月平均氣溫為禽流感傳播風(fēng)險(xiǎn)因子的專題地圖 溫度風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估標(biāo)準(zhǔn)：高風(fēng)險(xiǎn)： 10月平均溫度20中度風(fēng)險(xiǎn)：20月平均溫度30或 0月平均溫度10低風(fēng)險(xiǎn)： 月平均溫度30或月平均溫度0繪制以月平均日照時(shí)數(shù)為禽流感傳播風(fēng)險(xiǎn)因子的專題地圖 日照時(shí)數(shù)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估標(biāo)準(zhǔn)：禽流感病毒存活時(shí)間長(zhǎng)：月平均日照時(shí)數(shù)100小時(shí)禽流感病毒存活

10、時(shí)間較長(zhǎng)：100小時(shí)月平均日照時(shí)數(shù)200小時(shí)禽流感病毒存活時(shí)間短：月平均日照時(shí)數(shù) 200小時(shí)以月平均氣溫為禽流感傳播風(fēng)險(xiǎn)因子的專題地圖（16月）以月平均氣溫為禽流感傳播風(fēng)險(xiǎn)因子的專題地圖（712月）以月平均日照時(shí)數(shù)為禽流感傳播風(fēng)險(xiǎn)因子的專題地圖（16月）陽光直射2448h可以殺死環(huán)境中裸露的AIV以月平均日照時(shí)數(shù)為禽流感傳播風(fēng)險(xiǎn)因子的專題地圖（712月）中國禽流感病毒毒株信息管理系統(tǒng)系統(tǒng)界面信息錄入信息查詢及統(tǒng)計(jì)分析動(dòng)物疾病診斷專家系統(tǒng)高致病性禽流感傳播風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估框架的建立評(píng)估內(nèi)容與適用范圍評(píng)估內(nèi)容HPAI疫情及預(yù)防控制能力家禽飼養(yǎng)管理及免疫情況生態(tài)環(huán)境(候鳥、氣候)活動(dòng)(屠宰加工、交通貿(mào)易)評(píng)

11、估適用范圍某一區(qū)域某一時(shí)間內(nèi)HPAI發(fā)生與傳播的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估 建立評(píng)估框架的技術(shù)路線專家咨詢法 建立HPAI傳播風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估指標(biāo)體系制定與規(guī)范采集方法信息采集經(jīng)驗(yàn)知識(shí)、回歸分析制定指標(biāo)評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)AHP、專家問卷調(diào)查指標(biāo)權(quán)重各指標(biāo)等級(jí)評(píng)價(jià)結(jié)果定量化、數(shù)值化綜合評(píng)分 實(shí)現(xiàn)風(fēng)險(xiǎn)分析與管理 HPAI傳播風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估框架組成評(píng)估指標(biāo)體系指標(biāo)評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)指標(biāo)權(quán)重綜合評(píng)分?jǐn)?shù)據(jù)采集 確定高致病性禽流感傳播風(fēng)險(xiǎn)因素的基本原則科學(xué)性原則重要性原則相對(duì)穩(wěn)定原則相對(duì)獨(dú)立原則可比性原則可行性和可操作性原則 HPAI傳播的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估指標(biāo)體系用專家咨詢確定9個(gè)風(fēng)險(xiǎn)因素，21個(gè)子風(fēng)險(xiǎn)因素 運(yùn)輸路線的數(shù)量與距離 衛(wèi)生狀況與消毒情況 活禽貿(mào)易市場(chǎng)的

12、檢疫力度 活禽貿(mào)易的規(guī)模與數(shù)量 家禽的養(yǎng)殖密度 日照時(shí)間與輻射強(qiáng)度 溫度 廢棄物的處理 屠宰場(chǎng)所與工藝流程 目前的疫情以前的疫情家禽糞便的處理方式 飼養(yǎng)與管理方式 家禽與候鳥接觸情況 該地區(qū)候鳥資源 濕地與自然保護(hù)區(qū)情況 水系的數(shù)量 是否處于候鳥遷徙路線 處理控制突發(fā)疫情的能力 禽流感免疫情況 早期發(fā)現(xiàn)與診斷能力監(jiān)測(cè) 預(yù)防控制措施 貿(mào)易交通方面 屠宰加工方面 候鳥方面 氣象方面 飼養(yǎng)管理方面 疫情情況 生態(tài)環(huán)境方面 家禽方面 禽流感傳播風(fēng)險(xiǎn)因素指標(biāo)評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)對(duì)數(shù)量指標(biāo)應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)知識(shí)和回歸分析等方法建立數(shù)量劃分標(biāo)準(zhǔn)；對(duì)于非數(shù)量指標(biāo)應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)知識(shí)建立定量化分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，設(shè)立高風(fēng)險(xiǎn)、較高風(fēng)險(xiǎn)、中度風(fēng)險(xiǎn)、較低風(fēng)

13、險(xiǎn)與低風(fēng)險(xiǎn)五個(gè)等級(jí)，每級(jí)評(píng)價(jià)結(jié)果分別賦予分值1、0.7、0.4、0.2和0。 指標(biāo)權(quán)重評(píng)價(jià)方法 采用層次分析法（AHP）確定各因子的權(quán)重。具體步驟 ：建立層次結(jié)構(gòu)模型 構(gòu)造判斷矩陣層次單排序及其一致性檢驗(yàn) 層次總排序及其一致性檢驗(yàn) 風(fēng)險(xiǎn)分析綜合評(píng)估方法 綜合評(píng)價(jià)函數(shù)為： Y ：風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估最終得分 Xi：子風(fēng)險(xiǎn)因素賦值結(jié)果 Ri ：子風(fēng)險(xiǎn)指標(biāo)的絕對(duì)權(quán)值 n ：子風(fēng)險(xiǎn)因素的數(shù)量 風(fēng)險(xiǎn)結(jié)果可用數(shù)值排序，也可用區(qū)間劃分的方法將風(fēng)險(xiǎn)劃分為不同的優(yōu)先等級(jí)。 數(shù)據(jù)采集信息采集內(nèi)容：據(jù)HPAI風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估指標(biāo)體系確定數(shù)據(jù)來源：相關(guān)部門的統(tǒng)計(jì)資料與實(shí)地調(diào)查采集方法：建立規(guī)范、統(tǒng)一的方法高致病性禽流感免疫預(yù)防風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估模

14、型風(fēng)險(xiǎn)管理風(fēng)險(xiǎn)因子識(shí)別風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估風(fēng)險(xiǎn)交流風(fēng)險(xiǎn)分析 風(fēng)險(xiǎn)分析可以是數(shù)量型的，提供數(shù)字化的可能性估計(jì)結(jié)果和大量后果數(shù)據(jù)；或者是質(zhì)量型的，應(yīng)用描述的方法進(jìn)行。盡管數(shù)量型的評(píng)估方法可以提供更加詳細(xì)的信息，但是兩種分析方法都是同樣重要和有價(jià)值，能經(jīng)得住置疑，因?yàn)樗鼈兌际墙⒃诟哔|(zhì)量的數(shù)據(jù)和對(duì)整個(gè)既定的處理過程全面分析之上的。風(fēng)險(xiǎn)分析過程風(fēng) 險(xiǎn)跟 蹤風(fēng) 險(xiǎn)識(shí) 別風(fēng) 險(xiǎn)計(jì) 劃眾多復(fù)雜不確定性因素分 析風(fēng) 險(xiǎn)風(fēng)險(xiǎn)列表風(fēng) 險(xiǎn)策 略可接受風(fēng)險(xiǎn)問題防范相應(yīng)策略高致病性禽流感免疫預(yù)防風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估和管理的步驟技術(shù)路線通過網(wǎng)絡(luò)、書籍、專家等收集相關(guān)風(fēng)險(xiǎn)因素信息確定風(fēng)險(xiǎn)因素構(gòu)造層次分析模型建立判斷矩陣列出專家打分表(由專家對(duì)風(fēng)險(xiǎn)

15、因素打分)對(duì)風(fēng)險(xiǎn)因素排序劃分風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)范圍針對(duì)風(fēng)險(xiǎn)因素進(jìn)行科學(xué)管理，制定相應(yīng)措施風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估流程高致病性禽流感免疫預(yù)防風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估層次結(jié)構(gòu)模型侯鳥攜帶病毒B3免疫技術(shù)方面風(fēng)險(xiǎn)B4疫苗方面風(fēng)險(xiǎn)B1飼養(yǎng)管理方面風(fēng)險(xiǎn)B2禽群機(jī)體狀況方面風(fēng)險(xiǎn)B5疫苗產(chǎn)品質(zhì)量C2失效或減效疫苗C3藥物大量使用C6 應(yīng)激頻繁C9 飼料營養(yǎng)不良C8 未嚴(yán)格按接種規(guī)范進(jìn)行C15免疫質(zhì)量C12 免疫程序C13 免疫器具消毒不嚴(yán)C14 免疫抑制病C17 健康狀態(tài) C18濫用疫苗C4再評(píng)估實(shí)施風(fēng)險(xiǎn)管理風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估是否 風(fēng)險(xiǎn)是否接受環(huán)境致病微生物污染C7免疫前后飼養(yǎng)管理C10實(shí)驗(yàn)室抗體水平監(jiān)測(cè)C11 禽舍管理不良C5家禽免疫活性不足C16 疫苗選

16、擇不當(dāng)C1高致病性禽流感免疫預(yù)防風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估A應(yīng)用層次分析法構(gòu)建評(píng)估模型單層一致性檢驗(yàn)CR0.1建立遞階層次結(jié)構(gòu)構(gòu)造判斷矩陣專家打分計(jì)算單層因素權(quán)重總組合權(quán)重總層次一致性檢驗(yàn)構(gòu)建高致病性禽流感免疫預(yù)防風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估模型結(jié)構(gòu)CR0.1CR0.1CR0.1設(shè)某層有n個(gè)因素，構(gòu)造判斷矩陣要比較它們對(duì)上一層某一準(zhǔn)則（或目標(biāo)）的影響程度，確定在該層中相對(duì)于某一準(zhǔn)則所占的比重。（即把n個(gè)因素對(duì)上層某一目標(biāo)的影響程度排序）A則稱判斷矩陣。設(shè)A1， 2， ， n 為評(píng)價(jià)因素集，A表示總目標(biāo)。 本次調(diào)查的準(zhǔn)則層評(píng)價(jià)因素有5個(gè)即 ( B1 B5 ) 1疫苗方面風(fēng)險(xiǎn) 2飼養(yǎng)管理方面風(fēng)險(xiǎn) 3侯鳥傳播病毒 4免疫技術(shù)方面風(fēng)險(xiǎn) 5

17、禽群機(jī)體狀況風(fēng)險(xiǎn) 子準(zhǔn)則層評(píng)價(jià)因素有18個(gè)即 ( C1 C18 ) 目標(biāo)層風(fēng)險(xiǎn)A的判斷矩陣 高致病性禽流感免疫預(yù)防風(fēng)險(xiǎn)AB1B2B3B4B5W疫苗方面風(fēng)險(xiǎn)B1 11/71/51/330.0636飼養(yǎng)管理方面風(fēng)險(xiǎn) B2 713590.5099侯鳥傳播病毒B3 51/31370.2637免疫技術(shù)方面風(fēng)險(xiǎn) B431/51/3150.1295禽群機(jī)體狀況風(fēng)險(xiǎn) B5 1/31/91/71/510.0329一致性檢驗(yàn)max=5.2353 C.I.=0.0588R.I.=0.90 C.R.= 0.0654 0.1注釋：按照同樣方法構(gòu)建B1-B5判斷矩陣風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估標(biāo)準(zhǔn)經(jīng)過風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估將風(fēng)險(xiǎn)分為以下幾個(gè)等級(jí)： 級(jí) 高危風(fēng)險(xiǎn)： 0.10權(quán)重0.20，要進(jìn)行分析，重點(diǎn)防范 級(jí) 高風(fēng)險(xiǎn) ： 0.05權(quán)重0.10， 給予足夠的重視 級(jí) 中度風(fēng)險(xiǎn)： 0.01權(quán)重0.05， 予以一般管理即可 級(jí) 低風(fēng)險(xiǎn)： 0權(quán)重0.01，發(fā)生概率很小準(zhǔn)則層風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估結(jié)果管理不良C5實(shí)驗(yàn)室監(jiān)測(cè)C11飼養(yǎng)環(huán)境中致病微生物污染C7藥物大量使用C6免疫程序C13接種未嚴(yán)格按操作規(guī)范要求進(jìn)行C1