不同长度基线数据的传染病预警方法比较研究

发布时间：2017-09-18 00:36

  本文关键词：不同长度基线数据的传染病预警方法比较研究

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【摘要】：研究背景 近年来全球广泛开展了基于各种传染病监测数据源的暴发早期预警方法研究,以期早期发现传染病暴发的苗头,并及时采取应对措施。2008年4月中国疾病预防控制中心在全国范围内建立了传染病自动预警系统(时间模型),预警系统采用移动百分位数法,针对具有3年以上长期监测数据的19种法定报告传染病进行每日探测。随着研究的深入发现,对于监测数据长度不足3年的疾病,不满足移动百分位数法探测的数据要求,需要建立一套基于短期基线数据的适宜预警方法；对于预警系统中具有3年以上监测数据的病种,鲜有研究进一步比较基于长期基线数据方法和基于短期基线数据方法的预警效果；国内外也没有研究区分不同发病水平地区来选择疾病的最佳预警方法。本研究拟选用目前国际上有成熟应用案例且简便、易于推广的4种预警方法进行效果测试和比较,其中2种是基于短期基线数据的方法：指数加权移动平均法(Exponentially Weighted Moving Average, EWMA)和EARS-C1、C2、C3方法,另外2种是基于长期基线数据的方法：移动百分位数法(Moving Percentile Method, MPM)和历史极限法(Historical Limited Method, HLM)。 研究目的 1.针对只有短期基线数据的疾病,尝试探索建立一套适宜的预警方法。 2.针对具有长期基线数据的疾病,通过比较基于长期基线数据与基于短期基线数据预警方法的探测效果,筛选出适宜的预警方法。 3.区分疾病的不同发病水平地区比较预警方法的效果。 资料与方法 1.研究病种和地区 研究选择仅有短期监测数据且受关注程度较高的疾病作为研究病种之一；结合疾病特点及受关注程度,从预警系统(时间模型)中现有的具有长期监测数据的19种疾病中选择研究报告病例数较多,暴发事件数也多的一个病种。 依次选择2个疾病在2009年暴发事件数最多的省(市)作为研究地区,最终选择山东省手足口病和重庆市流行性腮腺炎(流腮)进行研究。 山东根据手足口病的发病率按照7-,150-,250-420(1/10万)分为低、中、高3个不同发病水平地区,重庆根据流腮的发病率按照3-,50-,100-135(1/10万)分为低、中、高3个不同发病水平地区,分别进行预警方法的运算和测试。 2.数据来源 数据信息包括研究病种的疾病个案信息和相关暴发事件信息,分别来源于“疾病监测信息报告管理系统”和“突发公共卫生事件管理信息系统”。 研究病种的疾病个案信息包括：传染病个案报告日期和个案现住址国际编码等。暴发事件信息主要包括：事件ID,事件首例病例录入日期,事件末例病例录入日期,事件相关病例的报告日期和报告地区国际编码等。 本研究收集了2009年山东手足口病的数据信息和2006年至2009年期间重庆流腮的数据信息。 3.预警方法的选择及参数设置 对于只有短期监测数据(不足3年)的疾病——手足口病,选用基于短期基线数据方法(EWMA和EARS-C1、C2、C3)在山东省进行效果测试和比较；对于具有长期监测数据(至少3年)的预警病种——流腮,分别测试和比较基于长期基线数据方法(MPM和HLM)和基于短期基线数据方法(EWMA和EARS-C1、C2、C3)在重庆市的预警效果。预警方法在研究地区的县(区)水平进行探测。 MPM方法备选阈值为P50、P55、…P95、P100；HLM的备选参数为ο值为0.01、0.05、0.1、0.2、...0.9；EWMA的备选参数为λ值为0.1-0.9(以0.1为间隔),阈值为0.1-5(以0.1间隔)；EARS-C1、C2、C3的备选阈值为0.1-5(以0.1间隔)。 4.方法评价指标及筛选标准 评价预警方法的指标有：及时性、灵敏度和特异度等。灵敏度表示暴发事件被探测到的百分比,特异度表示方法探测非暴发的能力。筛选标准为：及时性在2天以内和灵敏度在90%以上的前提下,特异度最高的方法作为最优预警方法。 研究结果 1.对于手足口病,在高发病水平地区,EWMA最优参数是阈值为1.1,λ为0.7,特异度为83.96%,EARS最佳方法为C2,阈值为0.4,特异度为85.29%。在中等发病水平地区,EWMA最优参数是阈值为1.6,λ为0.6,特异度为88.45%,EARS最佳方法为C2,阈值为0.4,特异度为83.81%。在低发病水平地区,EWMA最优参数是阈值为1.4,λ为0.2,特异度为90.72%,EARS最佳方法为C3,阈值为1.9,特异度为91.95%。 2.对山东的3个不同发病水平地区分别采用最优方法进行预警,则全省的预警效果是及时性为2天,灵敏度为92.59%,特异度为89.80%,信号数为2895条。若不区分发病水平地区,则在全省优选出的预警方法是阈值为1.2,λ为0.3的EWMA,其预警效果是及时性为2天,灵敏度为91.76%,特异度为86.73%,信号数为3740条。 3.对于流腮,2006年至2009年期间在重庆市的发病水平总体呈上升趋势,在高发病水平地区,MPM最优阈值是P1oo,特异度为68.88%,HLM最优参数是α为0.01,特异度为71.64%,EWMA最优参数是阈值为1.5,λ为0.6,特异度为89.95%,EARS最佳方法为C1,阈值为0.9,特异度为90.28%。在中等发病水平地区,MPM最优阈值是P,oo,特异度为72.61%,HLM最优参数是α为0.01,特异度为74.87%,EWMA最优参数是阈值为1.6,λ为0.3,特异度为92.48%,EARS最佳方法为C2,阂值为1.2,特异度为92.38%。在低发病水平地区,MPM最优阈值是P100,特异度为88.12%,HLM最优参数是α为0.01,特异度为90.49%,EWMA最优参数是阂值为3.5,λ为0.5或阈值为3.7,λ为0.6或阈值为4,λ为0.9,特异度为96.82%,EARS最佳方法为C1,阂值为3.3,特异度为97.85%。 4.对重庆的3个不同发病水平地区分别采用最优方法进行预警,则全市的预警效果是及时性为0天,灵敏度为93.75%,特异度为94.76%,信号数为335条；若不区分发病水平地区,则在全市优选出的预警方法是阈值为1.1的EARS-C1,其预警效果是及时性为0.5天,灵敏度为90.63%,特异度为92.39%,信号数为459条。 5.在流腮的不同发病水平地区,最优预警方法及参数不同。MPM和HLM方法在最优参数下特异度相近,EWMA和EARS在最优参数下特异度相近,总体上基于长期基线数据的方法MPM和HLM其特异度较低,信号数较多。 研究结论 1.对于只有短期基线数据的疾病——手足口病,在山东省可以采用EARS或EWMA方法作为适宜的预警方法。 2.对于具有长期基线数据的疾病——流腮,在重庆市总体上基于长期基线数据的方法(MPM和HLM)不如基于短期基线数据的方法(EARS和EWMA)的预警效果好。 3.区分发病水平地区分别采用最佳方法与不区分发病水平地区采用最佳方法进行预警效果比较,灵敏度和特异度都有所提高,信号数大量减少,故对于不同类别的疾病,要针对其不同发病水平,分别采用不同的方法及参数进行探测,才能获得最佳的预警效果。
【关键词】：基线数据 传染病 预警方法
【学位授予单位】：中国疾病预防控制中心
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2011
【分类号】：R184
【目录】：

• 中文摘要5-9
• 英文摘要9-14
• 研究背景14-15
• 研究目的15
• 资料与方法15-30
• 1. 数据来源15-16
• 2. 研究病种16-18
• 3. 研究地区18-20
• 4. 数据主要特征20
• 5. 预警方法及其参数设置20-25
• 6. 研究技术路线25-28
• 7. 评价指标及标准28-29
• 8. 统计分析工具29-30
• 研究结果30-54
• 1. 研究病种数据特点描述30-32
• 1.1 手足口病30
• 1.2 流腮30-32
• 2. 预警方法运算结果32-51
• 2.1 手足口病32-39
• 2.2 流腮39-50
• 2.3 研究病种不同预警方法最优参数下效果比较50-51
• 3. 减少预警信号措施的效果验证51-54
• 讨论54-58
• 结论58-59
• 参考文献59-62
• 附录1 手足口病高发病水平地区EWMA方法测试结果62-66
• 附录2 手足口病中等发病水平地区EWMA方法测试结果66-67
• 附录3 手足口病低发病水平地区EWMA方法测试结果67-68
• 附录4 手足口病高发病水平地区EARS方法测试结果68-72
• 附录5 手足口病中等发病水平地区EARS方法测试结果72-73
• 附录6 手足口病低发病水平地区EARS方法测试结果73-74
• 附录7 流腮高发病水平地区EWMA方法测试结果74-75
• 附录8 流腮中等发病水平地区EWMA方法测试结果75-76
• 附录9 流腮低发病水平地区EWMA方法测试结果76-77
• 附录10 流腮高发病水平地区EARS方法测试结果77-78
• 附录11 流腮中等发病水平地区EARS方法测试结果78-79
• 附录12 流腮低发病水平地区EARS方法测试结果79-80
• 附录13 方法运算和评价的R程序80-84
• 论著84-92
• 致谢92-93
• 个人简历93

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本文编号：872341