审查数字卫生的实施情况，以加强非洲国家的COVID-19大流行应对和恢复，并扩大公平获得疫苗的机会

简介

COVID-19大流行是一种由SARS-CoV-2病原体引起的新型冠状病毒[1］．该病毒通过呼吸道飞沫快速传播，于2019年底首次在中国武汉被确定为潜在的公共卫生威胁。自SARS-CoV-2被发现以来，它在全球各地造成了巨大的不利影响，夺走了600多万人的生命[1］．这种疾病通常会导致轻中度呼吸道疾病;然而，老年人和有高血压、糖尿病、肥胖、哮喘或艾滋病等共病的人更有可能因感染而出现严重的并发症[1］．随着疫情迅速发展，世界卫生组织(世卫组织)于2020年1月宣布进入全球卫生紧急状态，随后采取了封锁、居家令、隔离、居家隔离令、宵禁、佩戴口罩命令、手部卫生习惯和保持社交距离等公共卫生预防和限制措施，并迅速实施，以促进应急和病例控制[1］．

在世卫组织宣布全球卫生紧急状态后，非洲出现了第一波COVID-19感染，最早的病例于2020年2月初在埃及报告。几周后，阿尔及利亚、喀麦隆、摩洛哥和尼日利亚相继报告了感染病例[2，3.］．尽管鉴于报告的病例数相对低于预期，非洲第一波感染的流行似乎有些矛盾，但第二波感染更为严重[2，4］．截至2020年12月31日，只有36个国家实施了至少5项公共卫生预防措施;即国际旅行限制;工厂、学校和大学关闭;留在家中的规定等[2］．尽管随着该地区开始摆脱第二波疫情，病例数量有所下降，但官员们警告称，SARS-CoV-2的复苏是不可避免的[5］．Delta (B.1.617.2)和Omicron (B.1.1.529)突变体的迅速传播在很大程度上推动了最近病例的激增。截至2022年3月27日，COVID-19在非洲的总流行率估计为1132万例，死亡人数为250948人[6］．当时，这些病例占全球记录病例的2.4%和死亡人数的4.1%。此外，在55个非洲国家中，这10个国家的COVID-19确诊病例分别超过25万例[6］．科学共识是，接受和接受COVID-19疫苗可有效限制SARS-CoV-2的传播，并降低疾病严重程度、住院率和死亡率[7］．考虑到一些高收入国家已开始提供强化疫苗，令人担忧的是，非洲国家只有15.3%的人口已完全接种疫苗[7］．

如果不迅速追踪和遏制新病例，非洲的发病率和死亡率可能会大幅上升。SARS-CoV-2的再次出现和复苏继续对社会心理、经济和卫生保健系统产生巨大的负面影响。这就需要立即呼吁采取创新的、最先进的数字卫生干预措施，以加快恢复能力，减轻非洲国家目前和未来的大流行危机。因此，我们目前的调查研究了变革性数字卫生在缓解SARS-CoV-2传播方面的潜在影响。此外，我们强调了全球为应对SARS-CoV-2传播而采用的数字卫生技术，并提出了扩大数字卫生和人工智能的建议，同时促进非洲大陆公平获得疫苗。

数字卫生和人工智能在防范和快速反应中的应用

数字健康的全方位框架包含了移动健康(mHealth)和医疗移动应用程序、健康信息技术、智能设备、可穿戴传感器、无线医疗设备、个性化医疗、远程医疗和远程健康等组件，这些组件彻底改变了医疗保健系统[8，9］．此外，数字卫生融合了人工智能和机器学习的应用，从而能够收集、管理、集成、挖掘和解释大量异构数据或信息，其中包括生物标记(如疾病流行率和身体活动)和社会标记(如邮政编码级别或社区特征、教育、收入水平、住房质量和最近的卫生设施)[10］．

因此，我们提出，通过数字卫生技术(DHTs)在非洲获得和获取实时卫生数据可以促进(1)应用快速预测监测系统、地理信息和仪表盘进行疾病监测、数据可视化和卫生决策;例如，疫苗和口罩规定、封锁和隔离措施;(2)良好的治理或政策决策以及包容性的监管或法律框架，以阻止过度官僚主义和尽量减少稀缺资源的消耗;(3)利用移动健康和社交媒体分析获取数据，评估公众情绪、意见或信息差距，并能够创建和传播针对错误或虚假信息、疫苗犹豫和疫苗不平等的定制信息;(四)推广数字素养、健康信息获取行为、精准健康教育或推广的综合性教育或培训项目。总的来说，在这个大流行的时代，快速采用数字技术来收集、共享和分析社会行为和健康数据可以进一步改变疾病的准备和应对，减缓感染的传播，并优化卫生保健提供服务;例如，疫苗提供、接触者追踪、病例遏制和管理[11-13］．

健康风险因素的社会决定因素和快速恢复的其他障碍

突变变异体的重新出现提高了人们对重新评估和加强当前监测方法的认识，以评估行为风险因素并确保对未来变异体的保护[14］．然而，鉴于非洲的卫生系统特别脆弱，有效的政策实施可能相当困难。难以获得卫生保健、住院等候时间长、卫生保健专业人员设备不良和严重短缺、个人防护装备和医疗商品稀缺、社会经济破坏以及艾滋病毒、结核病和疫苗接种计划中断，加剧了当前COVID-19负担[5，15-19］．此外，缺乏政府政策和法律框架、基础设施不足、缺乏维护文化，以及昂贵的计算资源，都对DHT的实施产生负面影响[19］．大规模推出数字卫生设施所需的协调和知识不足、电子卫生记录(EHRs)的使用率低、对报告系统的获取受到限制以及检测能力有限导致的对疾病负担的误判也限制了广泛的预防工作;例如，接种疫苗和追踪接触者[20.，21］．此外，一些非洲国家受到普遍贫困、数字识字率低、互联网短缺、粮食不安全、气候和环境不公正，以及战争、冲突和恐怖主义的严重影响。尽管在收集和检索本国拥有的数字生成数据并将其集成到人工智能系统方面存在障碍，但外部生成数据(来自其他国家)的替代使用最终会造成困境[22］．

应对疫情和当前大流行的数字卫生最佳做法

数字卫生技术在全球减缓这一大流行病方面发挥了核心作用。尽管面临着无数的挑战，非洲在卫生保健方面也取得了一些进展。近年来，数字卫生在非洲公共卫生疾病遏制工作中发挥了至关重要的作用。非洲疾病预防控制中心(非洲CDC)和预防中心成立于2017年，是公共卫生监测和应急响应的一个集中单位[3.］．在尼日利亚第一次COVID-19疫情激增期间，尼日利亚疾控中心利用社交媒体平台、文本和电子信息、电信媒体和人工智能交互式语音响应系统，迅速和同时传播准确信息，揭穿神话[23，24］．在摩洛哥、南非、塞拉利昂和突尼斯，无人机被用来强制遵守封锁和社交距离指南[25］．而在卢旺达，区卫生信息软件系统提供了实时监测数据，能够及时追踪接触者并对感染者进行病例管理[26］．

同样，非洲也受益于与结核病、艾滋病毒和疟疾有关的广泛卫生紧急应对措施[15］．加纳、肯尼亚和坦桑尼亚采用了基于云计算的综合移动健康智能阅读器系统，以快速解释和向患者发送疟疾诊断检测结果[27］．已经有人提出了其他用于全面显示数据的开放获取的基于网络的平台，以精简正在使用的分散在多个部门的过多疟疾监测系统。这种集成和有组织的方法将精确数据检索、管理和疾病预测所需的所有必要工具收集到一个数字空间中，以实现互操作性[28，29］．

最值得注意的是，自2014年以来，许多非洲国家在抗击埃博拉疫情时一直依赖数字卫生技术推动的接触者追踪[23，30.］．因此，源自埃博拉、艾滋病毒、结核病和拉沙热网络的有效接触者追踪战略彻底改变了非洲内部收集数据和向区域公共卫生中心传输数据的方式。传统的接触追踪方法(即纸质报告)已得到扩展和分散，以结合使用智能手机、其他移动应用程序、手机发射塔数据和地理空间地图[5，21，27]以便立即获得实时数据(温度读数和症状问卷答复)，而不必冗长地收集纸质报告[27，30.］．

众所周知，监测人口流动和相互作用对控制疾病传播很重要，这促使许多国家将重点放在能够记录人口流动和相关环境生物标记物的二氢睾酮上。这些基于位置的生物标记物范围从空气中的细颗粒物到详细描述当地获取绿地和公共交通的描述性统计数据[31］．诸如此类的非遗传生物标记物反映了人口的"暴露度"，这是一个公共卫生概念，表明了环境压力与总体健康状况之间的联系[32］．随着时间的推移，来自环境决定因素的外部压力会影响个人的生物指数，使疾病的发展和进展独特[32］．例如，由于错误或虚假信息、关于疫苗安全性的政治化辩论和社会背景障碍加剧了疫苗犹豫，可使用公共卫生监测方法(例如，主题建模、语义网络分析和情绪分析)来评估和改善人口的“数字暴露”[33，34］．此外，这些方法可以与创新技术的信息学(例如可穿戴传感器设备、基于智能手机的传感器、环境高光谱和遥感运动以及地理定位技术)结合使用，以调查暴露的复杂性，并帮助制定针对非洲人口的特定区域或地点、对文化敏感的缓解计划。

此外，其他国家的最佳做法也可以在适当的社会文化背景下适用于非洲。作为第一个受新冠肺炎大流行影响的国家，中国动员使用智能手机应用程序，在重大疫情期间记录所有通过公共交通工具的人员活动[13］．该应用程序允许用户快速确定旅行期间的接触情况，并加快采取隔离措施以遏制疾病[13］．此外，人工智能系统被用于加快调查成像工具的诊断读取时间。这导致了更好的临床决策和对劳动力需求的预测，从而限制了卫生保健系统的压力[13］．此外，以色列通过智能手机应用程序使用数字疫苗证书，称为“绿色通行证”，允许进入某些地方;例如，为接种疫苗者举办的社会活动[35］．冰岛科学家开发了一款应用程序，输入COVID-19症状数据(发烧和咳嗽)，供医生监测。如果症状严重或危及生命，患者会被送进医院，从而减少不必要的医院就诊和医护人员的倦怠或疲劳[36］．在新西兰，卫生部开发并分发了NZ COVID Tracer应用程序，允许用户记录其旅行的数字日记，并在接触COVID-19后收到警报[37］．在哥伦比亚，国家卫生研究所与哥伦比亚现场流行病学培训方案(FETP)联合采用了CoronApp。这一数字工具使FETP团队能够获得约550万活跃用户的数据，从而促进与地方卫生官员的快速协调，以发现新病例并为防范和应对决策提供信息[38］．在美国，32个州开发了使用位置、蓝牙、谷歌或Apple或DP-3T进行联系人追踪的移动应用程序。根据应用程序的设计，功能和功能各不相同，从公共卫生官员的电话到旅行日记或智能手机上的通知。

关于在非洲优先扩大变革性数字卫生技术的建议

数字卫生举措的应用在全球取得了相当大的成功。尽管在过去十年中，数字卫生技术在促进改善卫生成果方面发挥了巨大作用，但在当前COVID-19大流行期间，数字卫生技术的实施变得非常关键和及时。将现有技术与在其他国家已证明成功的技术结合使用，可能有利于非洲国家管理卫生危机，促进大流行应对或恢复，并促进疫苗的使用。在后2019冠状病毒病时代之后，非洲国家可以更好地全面改革其卫生保健系统，以提高卫生保健质量，提高成本效益，加强卫生保健基础设施和资源，并缓解已经有限的卫生保健人力。在此，我们研究了变革性数字卫生技术在减轻大流行对卫生和卫生保健系统的不利影响方面的潜在影响。此外，我们提出了扩大数字卫生技术和基于人工智能的平台的建议，以应对SARS-CoV-2的传播，并通过以下方式实现公平的疫苗获取:(1)应用快速预测监测系统、地理信息和仪表盘，用于疾病监测、数据可视化和卫生决策;例如，疫苗和口罩要求、封锁和隔离措施;(2)良好的治理或政策决策以及包容性的监管或法律框架，以阻止过度官僚主义和尽量减少稀缺资源的消耗;(3)利用移动卫生和社交媒体分析获取评估公众情绪、意见或信息差距的数据，并能够创建和传播针对错误或虚假信息、疫苗犹豫和疫苗不平等的定制信息。此外，dht的应用可以推进(4)促进数字素养、健康信息寻求行为和精确健康教育或推广的综合教育或培训项目。

尽管电子健康投资面临诸多挑战[39，非洲在将人工智能应用于精准医疗方面取得了巨大进展[40-42和精准农业[43］．几个非洲国家的研究人员和科学家对使用先进分析和数字卫生解决方案的成功案例的观察表明，就所建议的创新的可行性而言，有很大的希望。尽管非洲技术和数字卫生解决方案的进步肯定会促进疾病应对，但在政策上的投资和数据治理可以说是推动进展的最关键因素。基于web的开放源码、模块化数字卫生平台具有用户友好的图形界面和疾病监测工具，这些平台能够准确、及时地描述疾病病例总数、地理热点、疫苗分布分布图和供应链管理，对于拦截SARS-CoV-2的传播至关重要[15，21］．实时系统收集和分析数据有助于指导政府支持公共卫生应对措施，如针对更容易感染和感染率高的地区提供疫苗和教育。此外，利用机器学习技术开发疾病预测和预测模型可以为循证政策提供信息。这些综合疾病监测工具不仅应用于抗击COVID-19，还应影响未来的卫生政策、决策和规划实施。

值得注意的是，一些非洲国家面临的一项重大挑战是缺乏足够的互联网连接、电力或电力供应和电子病历管理基础设施，而疾病监测和监测的任何实时应用都需要这些基础设施。肯尼亚、利比亚和尼日利亚等国家的互联网覆盖率相当高(平均约80%)，而马达加斯加、南苏丹和西撒哈拉等其他国家的互联网覆盖率极低(不到10%)[44］．互联网普及率高的非洲国家处于适当的位置，能够利用接触者追踪、疾病监测、数据可视化和疫苗分发等应用[13，45］．对于较难到达的地区或农村地区(没有互联网接入)，可以采用卫星互联网设备和离线数字卫生战略来整理、整合和分析人口数据。城市中心人口密集、互联网连接有限的国家(如埃及和南非)必须提高和稳定其执行能力。一个积极的未来展望是，2020-2021年，非洲的互联网覆盖率迅速增长了约12,000%)[44，45］．

鉴于系统实施的复杂性，解决基础设施投资薄弱、缺乏资金、缺乏监管或法律框架、低成本效益以及维护和治理不善等障碍也是至关重要的[46，47］．为应对网络威胁、数据不安全、法律和伦理问题(如最终用户的同意和隐私以及数据所有权)以及其他不可预见的相关事件，应重新评估和加强各国的监管和法律框架，并在社会文化和背景方面作出反应。此外，这些法律程序应当保护个人的合法权利，而不损害创新技术的实施。此外，使用不复杂、可互操作、集成和同步的方法来实施数字卫生系统可以防止过度官僚主义和工作重复，并最大限度地减少稀缺资源的消耗。虽然非洲的移动电话使用率低于全球平均水平，但其日益普及足以利用和加强数字卫生举措[44］．在人口向城市迁移和城市更新的推动下，预计手机用户将增加约10亿人，其中50%的人将在2025年接入移动互联网[44，48］．应该利用智能手机和可穿戴设备或传感器的日益增长的使用来整理和管理实时异构数据。此外，通过多边合作、跨界移动卫生项目和私营部门伙伴关系，有可能实现大规模绩效和互联互通，以确保成本效益和可持续性[49］．

除了对结构连接和移动电话使用的担忧外，在许多非洲国家，对公共或政府机构以及疫苗接种等COVID-19缓解战略的不信任仍然很高。最近一项调查非洲社会疫苗情绪的研究发现，在3万多名参与者中，只有48%的人报告接受了COVID-19疫苗[50］．大量家庭不愿为自己及其子女接种疫苗，可能导致许多社区的感染率、严重疾病、住院和死亡增加。因此，疫苗犹豫已成为非洲研究人员更频繁讨论的话题，他们正在提高对疫苗安全性和有效性的认识[51］．使用社交媒体分析、参与驱动的平台——例如，社交媒体和社交倾听工具——能够收集不同类型的数据，为创建和扩大量身定制的信息提供信息，这些信息针对在接种疫苗方面犹豫不决和获得保健机会有限的人群。这有可能解决信息大流行危机、错误或虚假信息、疫苗犹豫和疫苗不平等问题。

以预防卫生保健和COVID-19为重点的综合教育项目正在非洲各地得到更广泛的接受，为扩大数字卫生技术创造了机会，以促进数字扫盲和精确卫生教育或推广。通过结构化的网络学习(e-learning)和移动卫生技术，可以在资源有限、无法获得所需人员的地区获得综合培训项目，从而提高卫生保健专业人员和决策者的数字熟练程度，从而实现培训、能力建设、持续专业发展和提高认识或开展教育运动。通过适当的培训，卫生保健专业人员有足够的装备来评估患者，并通过数字卫生系统准确报告收集到的数据。重要的是，社区和最终用户应充分参与并接受有关数字卫生素养、卫生信息获取行为、疫苗安全性或有效性等方面的教育。学习机构(如学校、学院和大学)应获得足够的资金和设备，提供大数据分析、数字健康和人工智能方面的课程或项目[46］．此外，应争取私营部门利益攸关方(如信息和通信技术公司)的参与和基础设施，以促进数字卫生举措的有效运作和优化。

值得注意的是，非洲社会独特的社会多元文化构成导致了对不平等措施的歪曲和误解。评估健康的社会决定因素指标的传统和单一文化观点未能全面涵盖非洲社会内部的不平等措施。因此，将西方国家的不平等措施应用于工业化程度较低的国家，通常可能并不代表相同的结果[47，52］．数字卫生的实施无疑可以改善对SDoH指标的监测和报告。这可以加速实现可持续发展目标和全民健康覆盖，并有助于更有效地应对未来的疫情和大流行病。在数字卫生系统架构的政策或决策和实施过程中，应考虑到社会中最脆弱的群体和最难到达的地区。

进入21世纪20年代中期，非洲大陆应该拥有强大的基础设施，并有越来越多的机会实施数字卫生解决方案。总的来说，这些实现数字卫生可扩展性的努力应该由政府驱动、政府资助、国家所有、可持续、协调、道德、成本效益和社会文化意识。因此，可以想象，非洲人将为应对和控制未来的疾病暴发、流行病和大流行病做好更充分的准备。