20170829 대한재난의학회

1. 호흡 및 감염 질환 조기발견
국내외 감시체계
Surveillance system of infectious biologic victim
2017년 8월 29일(화)
제주대학교병원 응급의학교실
송성욱
2017 대한재난의학회: 감염재난 예방을 위한 응급의료센터 프

3. 감시체계(surveillance)의 정의
The ongoing, systematic collection,
analysis, interpretation, and dissemination
of health data” [CDC, 2001]
“ 보건 정보들을 실시간 체계적 수집, 분석
및 해석하고 분배하는 것”

4. 감시체계의 필요성
• 얼마나 많은 손상이 일어나는가 ?
• 언제 일어나는가 ?
• 누구한테 일어나는가 ?
• 문제 크기의 정의
• 관련 원인과 위험요인의 확인
• 개입의 설계와 실행
• 개입의 평가

5. 공중보건 감시체계의 개념적
모형
“Surveillance” 와 “Program” 고리의 통합
Data
Interpretation
Data
Collection
Data
Analysis
Information
Dissemination
Program
Evaluation
Program
Implementation
Program
Planning
Epidemiologic Process Program Process

6. 감시체계의 유형
분류 감시체계 방법 및 특성
자료수집
방식
수동 감시
의료인에 의해 보고된 사례정보 수집
(전형적 감시유형)
능동 감시
보건기관이 직접접촉(전화) 및 기록
확인 등을 통해 사례 조사
인구 집단
선정 방식
지역사회 감시 지역사회의 질병 양상 종합적 이해
환례기반 감시 해당 사례에 대한 수집
신고자 범위
표본 감시 표본지역∙기관∙의사 사례보고
전수 감시 모든 관찰자 사례보고
신고자 주체
임상 감시 임상 진단에 기반 신고
실험실 감시 실험실 확진에 기반 신고

7. 호흡 및 감염질환 감시체계 도입
• SARS in Asia (2004)
• Avian flu in East Asian countries (2006)
• Hurricane Katarina ini New Orleans, Louisiana
• Bioterrorism since Anthrax attacks in Oct. 2001

8. 8
호흡 및 감염: 생물학적
재난Biological events: 자연발생 vs. 의도적사건
애완용 prairie dogs monkey pox
유행
조류독감(Avian Flu) 대유행
탄저균의 자연 발생
Bubonic plague outbreak
탄저균 편지
식당 Salmonella 스프레이
Smallpox infection
에어로졸 형태 botulinum toxin 배포

9. 생물학적 테러 유포 형태:
Overt or Covert
Letter sent to the New York
Post and NBC News:
Containing “white powder”
(1763)Captain Simeon Ecuyer had
sent smallpox-infected blankets and
handkerchiefs to the Indians
surrounding the fort (as a supposed
peace offering)-- but actually an early
example of biological warfare --
which started an epidemic among the
Indians.

10. 전파(transmission) 방법
• Contact
– Direct: infected person  other person
– Indirect: contaminated intermediated objects
• Droplet: short distance
– Bordetella pertussis, influenza virus, adenovirus,
rhinovirus, Mycoplasma pneumoniae, SARS-
associated coronavirus (SARS-CoV), group A
streptococcus, Neisseria meningitidis
• Airborne: long distance over time
– Mycobacterium tuberculosis, rubeola virus
(measles), varicella-zoster virus (chickenpox)

11. 미국 CDC 생물학적 요인 분류
• 구할수 있는 양
• 전파되는 능력
• 사람 대 사람 전파
• 질병의 중증도
• 지역사회 반응, 공황 등
• 국가안보에 대한 위험
Anthrax (탄저병)
Smallpox(천연두)
Plague(페스트)
Botulinum toxin(보툴리즘)
Tularemia(야토병)
Viral hemorrhagic fevers(바이러스 출혈열)
CDC 카테고리A 고위험 감염질환

12. Category A: Anthrax (탄저병)
Anthrax in CSF: US index case
Inhalational anthrax
US index case
Widened mediastinum & pleural effusions

13. Clostridium botulinum
A Toxin Producing Obligate,
Anaerobic, Spore Forming,
Gram Pos. Bacillus
Category A: Botulism(보툴리누스 중독)

14. 14
Yersinia pestis
Gram Neg., Anaerobic, Rod Shaped Bac.
“Safety Pin” Bipolar on Wright Staining
Yersinia pestis
Category A: Plague (흑사병, 페스트)

15. Smallpox Chickenpox
Category A: Smallpox (천연두)

16. Ebola virus
Marburg Disease Bolivian Hemorrhagic Fever
Category A: Viral Hemorrhagic Fevers
(바이러스성
출혈열)

17. Pandemic
A Global Epidemic!

18. Past flu pandemics
A(H1N1) A(H2N2) A(H3N2)
1918: “Spanish Flu” 1957: “Asian Flu” 1968: “Hong Kong Flu”
20-40 m deaths
675,000 US deaths
1-4 m deaths
70,000 US
deaths
1-4 m deaths
34,000 US deaths
Credit: US National Museum of Health
and Medicine

19. Life expectancy-USA, 1900-28
30
40
50
60
70
1900
.
1903
.
1906
.
1909
.
1912
.
1915
.
1918
.
1921
.
1924
.
1927
.

20. D: Detection
I: Incident Command
S: Safety & Security
A: Assess Hazards
S: Support
T: Triage & Treatment
E: Evacuation
R: Recovery

21. D: Detection
• Not “scene”
• Long Incubation period
• Symptoms manifest slowly
• Non-specific symptoms
Beware of multiple people with similar
Complaints, particularly in the “healthy” population

22. 가능한 조기 발견 방법들
• 환자수의 증가
• 설명할 수 없는 사망자 증가
• 이상한 환자 연령 분포
• 이상한 계절변동
• 이상한 질병의 발현
• 동물개체수 감소
• 의료진에 의한 질병보고
• 실험실 결과의 자동 보고 시스템
• 119신고 형태 및 신고건수
• 구급대 출동건수와 형태
• Syndromic surveillance
공중보건감시체계 Public Health Surveillance

23. 증후군 감시
Syndromic Surveillance
• The ongoing, systematic collection, analysis,
and interpretation of “syndrome”-specific data
for early detection of public health aberrations.
• 질 병 이 확 진 되 기 전 에 환 자 의 임 상 적 상 태 ∙
증 상 (symptom) 혹 은 증 후 (syndrome) 에 근 거 하 여
응급실을 대상으로 지속적 감시하는 체계
[생물테러대비 및 대응 대책-질병관리본부, 2010]

24. Speed up !!

25. 증후군 감시 (Syndromic surveillance) 예
제1일 건강함
제2일 두통으로 약국 방문함
제3일 기침 발생함
제4일 의원 방문, 결석/결근
제5일 증상악화  응급실 방문
6일 이후 병원 입원 및 진단
증후군 감시
고전적 감시

26. 전구 증상
질환 발현
균주 전파
환자수
기간
t
증후군 감시체계에 의한 질병 인지와 기존의 임상 진단중심의 감시체계에
의한 질병 인지의 차이점
증후군 감시체계의 질병인지

27. 증후군 감시체계
Defining Leadership & coalition
• Special Event model
– 1999 WTO, 911 WTC attack
• Regional Model
• Proposed public health information network
(PHIN) model
– Geographic unit of organization
• Military model

28. 증후군 감시체계
Surveillance framework
1. 자료원 및 자료수집 방침
1) 공유: sharing protocol
2) 전송: Transmission protocol
2. 자료 분석 & 유행감지
1) Modeling, Analysis, Minining approach
2) 이상상태: Aberrant data condition
3. 자료 시각화, 정보전파 및 보고

29. 증후군 감시체계
Data Sources

30. 임상적 데이터
•응급실 또는 외래 진료 환자수
•응급실로부터 입원 환자수
•응급실 내원 주호소
•응급실 내원 진단
•외래 내원 진단
•119 또는 1339 호출 내역 분석
•임상병리 혹은 방사선과적 처방 양상 및 수
•의료보험 청구내역
비임상적 데이터
•학교 결석수 / 양호실 방문 학생수
•직장 결근수
•비처방약물 판매수
응급실 증후군 감시 체계의 자료로
사용될 수 있는 데이터

33. 증후군 감시체계
Data entry approaches
1. Paper-based forms
2. Web-based interface
3. Local data input software application
4. Hand-held devices
m/c : Multiple data entry approaches

34. 증후군 감시체계
Data transmission
• Automated vs. Manual

35. Syndrome categories grouping

37. IntegratingDataacrossmultiple
sites

38. Privacy protection
• 개인정보 보호와 함께 추적관찰도 필요
– 환자 이름 및 병원명은 제외
– 인종, 생년월일, 주소(우편번호)는 포함
• 원칙: HIPAA privacy rule

39. 증후군 감시체계
Outbreak detection
• Retrospective approach
– randomly distributed over space and time for a predefined
geographical region during a predetermined time period
– space scan statistics, RSVC
– Clear distinction but slow
• Prospective approach
– periodically on incoming surveillance data streams
– the system automatically tries various combinations of
having some time windows as the baseline and some
periods after them as the time of interest.
– 누적합(CUSUM method), PSVC

40. 증후군 감시체계
Outbreak detection methods
• Control Chart
– 관찰자료와 기대값(이론적 평균값)의 차이를 이용
– Cumulative Sum (CuSUM)
• Temporal modeling Approaches
– 과거 일정기간의 증후군 발생자료를 시간에 따라
축적하여 경고경계(예측치의 표준오차 2-3.5배)를
설정
– 회귀분석모델, ARIMA, AEGIS
• Spatial & Spatiotemporal modeling

41. 증후군 감시체계
Data visualization

42. Geographic reporting : Textual overay

43. 증후군 감시체계
자료의 전파 (data dissemination)
- 자료 제공자들과
보건관계관(PHO)에게
정보를 환류하여 질병의
예방 ∙ 억제를 위한
조치가 이루어지도록 함.
[CDC, 2004]

44. Information Dissemination & Alerting

45. 법정감염병 신고 보고 체계
감염병 표본감시체계
병원기반 감시체계: 폐렴입원환자, 폐렴 및 인플루엔자 사망자
환경 감시체계 : 비브리오패혈증, 말라리아, 일본뇌염 등
등록사업 : 결핵, 한센병, 후천성면역결핍증
생물테러 대비 : 응급실증후군감시체계, 감염전문가네트워크
실험실 감시체계: 인플루엔자 바이러스, 홍역
우리나라 감염병 감시체계
(질병관리본부 감염병감시과)

46. 우리나라 감염병 감시체계
운영현황
분류 신고 질병 감시 인구 보고자 주기
법정
전염병
법정감염병(1-4
군), 지정
일반인구 모든 의사 즉시
표본감시 " " 표본의사 "
소아표본 홍역, 수두 등 소아 소아과(200개)의사 주간
학교표본
학교 결석율
(홍역, 독감 등)
초∙중∙고등학
생
학교(230개)양호교사 "
안과표본
급성출혈성 결
막염 등
바이러스성
결막염환자
안과(8개소)의사 "
응급실
증후군
급성증후군
(발진,호흡 등)
일반인구
응급실(130개소): 2015
의사 ∙ 간호사
일일
K-Promed
생물테러감염병
(두창,탄저 등)
" 감염전문가(50명) 즉시
실험실 Salmonellosis 등 " 보건환경연구원(17) 주간

47. • 탄저균 감염에 의하여 발생하는
인수공통질환
•감염경로에 따라 폐탄저, 장탄저
피부탄저로 구분
•혐기성 아포형성 간균에 의해 생성된
보툴리눔 독소에 의한 마비성 질환
• 두창바이러스의 감염에 의한
급성발진성질환
•전파경로는 호흡기전파 및 수포액, 타액,
호흡기분비물 등에 의한 직접전파 가능
• 페스트 균 감염에 의한 급성 전염병
• 호흡기 전파 가능, 통상 감염성
비말이나 쥐벼룩에 의하여 전파
• 임상적 특성에 따라 호흡기페스트,
림프절페스트, 패혈증 페스트로 구분
탄저
생물테러
감염병
보툴리눔
독소증
두창
페스트
바이러스성
출혈열
• 여러 종류의 바이러스에 의해 발생하는 질환
• 바이러스 종류에 따라 에볼라, 라싸, 마버그
출혈열 등으로 구분, 호흡기 전파 가능
야토병
• 야토균 감염에 의한 인수공통질환
• 통상 진드기 등에 물리거나
감염된 동물과의 접촉에 의해 전파
생물테러감염병 종류<감염병의 예방과 관리에
관한 법률>

48. 국내 응급실증후군 감시
보고대상
감시대상 증후군
감시대상 질병
생물테러 전염병 일반 전염병
급성발진증후군 두창 -
급성신경증후군 보틀리눔 중독증 -
급성출혈열증후군 바이러스성 출혈열 -
급성호흡기증후군 탄저, 페스트, 야토병 인플루엔자, 사스
급성설사증후군 - 식수∙식품매개 전염병

49. 응급실증후군 감시체계 보고양식

50. 응급실증후군 감시 운영체계

51. 외국 감염성 질환 감시체계
(2009~2014)

52. 외국 감염성 질환 감시체계
(2009~2014)
Influenza: m/c virus
Listeria/Salmonella
: m/c bacteria

53. 외국 감염병 감시 체계
• United States
– Industrial solutions (7)
– Local, county, & state level (18)
– Nationwide (12)
• International
• For special events
• Global

54. US local, county & state level (18)

55. US: Nationwide (12)

56. US: Nationwide (12)
1 CUSUM: Cumulative Sums
2 EWMA: Exponentially Weighted Moving Average
3 WSARE: What is Strange About Recent Event
4 PANDA: Population-wide Anomaly Detection and Assessment
5 DoD-GEIS: DoD-Global Emerging Infections Surveillance and Response System
6 SMART: Small area Regression and testing

57. • ambulatory care data
• ER diagnostic & procedural information from military and veteran medical facilities
• clinical lab test orders and results from LabCorp.
• OTC drug sales
• lab test results for environmental samples(BioWatch)
National initiative Syndromic surveillance system
• fever, respiratory, gastrointestinal illness (GI), hemorrhagic illness, localized cutaneous
lesion, lymphadenitis, neurologic, rash, severe illness and death, specific infection, and
botulism-like/botulism

58. New York City and the national capitol region following the terrorist attacks of 9/11, 2001
• Emergent department visits
• 911 calls
• physician office data
• school and work absenteeism
• OTC drug sales
The Early Aberration Reporting System (EARS)
: bioterrorism activities during large-scale events
• 2000 Democratic National Convention, the 2001 Super Bowl, and the 2001 World Series

59. International: syndromic
surveillance system

60. Syndromic surveillance
for special evants

61. Global scale
• World Health Organization (WHO)’s
Epidemic and Pandemic Alert and
Response program
(http://www.who.int/csr/en/)

62. 감사합니다.