上海市呼吸道传染病早期预警技术的建立和应用初探

发布时间：2017-12-03 12:02

  本文关键词：上海市呼吸道传染病早期预警技术的建立和应用初探

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【摘要】：近年来,上海市传染病预防控制工作取得了巨大成就。传染病发病率大幅度下降,但新发呼吸道传染病不断出现,已经控制的传染病死灰复燃,依然是人民健康和社会经济的重大威胁。SARS、人禽流感、甲型H1N1流感疫情的种种经验提示,做好传染病的预测和预警、提前做好应对措施是呼吸道传染病防治工作的重要保证。传染病预测是将数学与传染病流行病学相结合的一种统计学分析方法,是根据传染病的发生、发展规律及有关因素,通过分析判断和应用数学模型等方法,对传染病可能发生、发展的趋势及其变化水平进行判断,为制定预防和控制传染病的应对策略提供依据。目前传染病预测模型的运用有很多,其中ARIMA模型是时间序列分析中重要而基本的模型之一,广泛应用于传染病发病率的预测,特别是针对有季节性变动的时间序列提出的建模方法,已被广泛应用于医学领域。ARIMA模型适用于传染病的短期预测,具有实用性强、精确度高的特点。而人工神经网络以其独特的并行结构、自适应、自组织、联想记忆、较强的容错性和抗变换性等特点和独特的信息处理方法,能适应某些传染病发病的复杂性、非线性和不确定性,并在实际应用中取得了显著成效。目前在预测时用的最多的是BP神经网络模型和广义回归神经网络模型。而多种预测模型的组合是目前传染病预测方法发展的方向。近年来,本市流感监测点的数量已逐步扩大,传染病报告和监测工作积累了呼吸道疾病的数据资料,给呼吸道传染病的预测技术的建立提供了很大的支持。与此同时,本市市疾控机构-区县疾控机构-社区卫生服务中心的工作网络已经具有较为成熟的工作模式,使在本市开展利用预测模型为技术基础的呼吸道传染病监测预警应用尝试成为可能。研究目的：针对本市急性呼吸道传染病的流行状况,回顾近年本市呼吸道传染病防治现况,选择代表性的呼吸道传染病病种数据(流感样病例、猩红热),重点建立多种模型的预测预警技术,建立呼吸道传染病监测预警平台,进行呼吸道传染病预警工作初步应用尝试,为提高区县和社区传染病综合防治能力,为建立适合大型城市的传染病综合监测和预警系统,提供一定的借鉴作用。研究方法：1、根据2001年-2012年上海市甲乙类传染病疫情数据,回顾近年本市呼吸道传染病流行状况。2、建立以预测传染病的发病趋势的模型研究,选择有代表的呼吸道传染病病种,应用ARIMA模型和ARIMA与神经网络组合模型,选择上海市2004年1月至2006年4月(123周)期间的流感样病例监测资料,进行ARIMA建模分析。而根据传染病发病率数据具有线性和非线性的双重特征,选择上海市2005年至2012年期间共90个月的猩红热按月发病率,尝试使用ARIMA和ANN组合模型对猩红热月度报告发病率进行分析和预测。3、预警平台的初步建立和应用。根据预测模型的研究结果,初步搭建呼吸道传染病监测预警系统,在市区疾病预防控制中心和社区医院开展应用,将数学模型在预警平台中植入,持续地收集区县和社区上报的流感样病例数等呼吸道数据,提示可能存在的聚集性和暴发疫情。研究结果：1、2001年以来,本市呼吸道传染病发病率控制在37-60/10万之间,但期间仍然发生了几次造成较大影响或规模的呼吸道传染病疫情,表现为出现新型的SARS、甲型H1N1流感等新发呼吸道传染病,而已经得到控制的传染病如猩红热,在原先疫情较为平稳的情况下,又有所抬头。2、研究结果显示,流感样病例资料具有季节性和非季节性的双重特点,用ARIMA(1,0,0)(1,1,0)26乘积模型对流感样病例的发病资料拟合非常好。利用1-114周资料建立的预测模型对115-123周流感样病例的发病情况进行预测,实际值均在预测值的95%可信区间内,符合率达100%。猩红热月发病率数据研究显示,首月预测效果最佳的模型是ARIMA-GRNN组合模型,相对误差仅为0.170；前三个月预测效果最佳的模型是ARIMA-BPNN组合模型,MER为0.157；后三个月预测效果最佳的模型是单纯ARIMA模型,MER为0.078；整体预测效果最佳的模型是ARIMA-BPNN组合模型,MER为0.131；进一步证实了组合数学模型可用于猩红热月度报告发病率的分析和预测。3、建立预警预测信息系统后,每日网络报告,。实时统计预警。有助于提高区县和社区对疾病的早期预警和快速处置能力,能有助于及时发现暴发苗子。系统的预警效率有待进一步研究证实。结论：通过对上海市近年呼吸道传染病的疫情回顾,总结近年上海市呼吸道传染病的主要特征,明确早期预警对传染病防控的重要意义,选择呼吸道传染病代表病种(流感样病例和猩红热病例)研究预测模型,尝试建立ARIMA模型以及ARIMA与人工神经网络的组合模型,为建立呼吸道预警预测系统提供可行技术。初步建立呼吸道传染病的预警平台,通过监测数据收集,利用数学模型进行预测。这种尝试可为传染病的有效预警工作提供一定的借鉴意义。
【学位授予单位】：复旦大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：R51;R183

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前6条

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本文编号：1248597