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兽医信息学研究进展

The advances in veterinary informatics. 兽医信息学研究进展. 王靖飞 中国农业科学院哈尔滨兽医研究所 Jingfei_wang@hotamil.com 0451-85935090. 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. 兽医信息学简介.

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兽医信息学研究进展

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Presentation Transcript

  1. The advances in veterinary informatics 兽医信息学研究进展 王靖飞 中国农业科学院哈尔滨兽医研究所 Jingfei_wang@hotamil.com 0451-85935090

  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

  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。

  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 • 1970’s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) ）

  5. 兽医信息学相关文章发表情况 Yearly and cumulative 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): 49–51. )

  6. 兽医信息学相关文章发表情况 Percentage of all medical informatics and veterinary-related articles that included a veterinary informatics component over the thirty-year period from January 1, 1966, through December 31, 1995

  7. 兽医信息学相关文章发表情况

  8. 相关资源

  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

  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

  11. 系统 A 系统 B 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 标准化与非标准化实验室运作过程比较 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

  12. 标准化过程

  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。

  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 • 实现信息便捷共享 • 满足用户实时查阅自己病畜或宠物病历的需求

  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。

  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 GDSSLDC CareEngine EpiMAN-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。

  17. 专家系统同决策支持系统比较

  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，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。

  19. 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供了新视角。

  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

  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

  22. 应用GIS进行动物流行病学分析

  23. SARS疫情监测

  24. 2月24日世界禽流感疫情分布图

  25. 我国禽流感疫情分布图

  26. 以气候因素作为风险因子评估我国禽流感传播风险以气候因素作为风险因子评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 温度风险评估标准： 　　　　高风险： 10℃≤月平均温度＜20℃ 　　　　中度风险：20℃≤月平均温度＜30℃或 0℃≤月平均温度＜10℃ 　　　　低风险： 月平均温度≥30℃或月平均温度＜0℃ • 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： 　　　　禽流感病毒存活时间长：月平均日照时数＜100小时 　　　　禽流感病毒存活时间较长：100小时≤月平均日照时数＜200小时 　　　　禽流感病毒存活时间短：月平均日照时数≥ 200小时

  27. 以月平均气温为禽流感传播风险因子的专题地图（1－6月）以月平均气温为禽流感传播风险因子的专题地图（1－6月）

  28. 以月平均气温为禽流感传播风险因子的专题地图（7－12月）以月平均气温为禽流感传播风险因子的专题地图（7－12月）

  29. 以月平均日照时数为禽流感传播风险因子的专题地图（1－6月）以月平均日照时数为禽流感传播风险因子的专题地图（1－6月） 阳光直射24－48h可以杀死环境中裸露的AIV

  30. 以月平均日照时数为禽流感传播风险因子的专题地图（7－12月）以月平均日照时数为禽流感传播风险因子的专题地图（7－12月）

  31. 中国禽流感病毒毒株信息管理系统

  32. 系统界面

  33. 信息录入

  34. 信息查询及统计分析

  35. 动物疾病诊断专家系统

  36. 高致病性禽流感传播风险评估框架的建立

  37. 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

  38. 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 建立评估框架的技术路线

  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

  40. 确定高致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

  41. 禽流感传播风险因素 生态环境方面 预防控制措施 贸易交通方面 气象方面 候鸟方面 疫情情况 饲养管理方面 屠宰加工方面 家禽方面 以前的疫情 目前的疫情 温度 日照时间与辐射强度 该地区候鸟资源 家禽与候鸟接触情况 屠宰场所与工艺流程 废弃物的处理 是否处于候鸟迁徙路线 水系的数量 湿地与自然保护区情况 早期发现与诊断能力监测 禽流感免疫情况 处理控制突发疫情的能力 活禽贸易的规模与数量 活禽贸易市场的检疫力度 卫生状况与消毒情况 运输路线的数量与距离 家禽的养殖密度 饲养与管理方式 家禽粪便的处理方式 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

  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、0.2和0。

  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

  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。

  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：建立规范、统一的方法

  46. 高致病性禽流感免疫预防风险评估模型

  47. 风险分析过程 风险评估 风险因子识别 风险分析 风险交流 风险管理 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。

  48. 可接受风险 问题防范 相应策略 众多复杂不确定性因素 风险列表 风 险 计 划 风 险 策 略 风 险 识 别 分 析 风 险 风 险 跟 踪 技术路线 高致病性禽流感免疫预防风险评估和管理的步骤

  49. 通过网络、书籍、专家等收集相关风险因素信息通过网络、书籍、专家等收集相关风险因素信息 针对风险因素进行科学管理，制定相应措施 确定风险因素 划分风险等级范围 构造层次分析模型 对风险因素排序 列出专家打分表(由专家对风险因素打分) 建立判断矩阵 风险评估流程

  50. 风险评估 再评估 否 风险是否接受 是 实施风险管理 高致病性禽流感免疫预防风险评估A 疫苗方面风险B1 侯鸟携带病毒B3 免疫技术方面风险B4 饲养管理方面风险B2 禽群机体状况方面风险B5 高致病性禽流感免疫预防风险评估层次结构模型

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