本文關(guān)鍵詞：上海市呼吸道傳染病早期預(yù)警技術(shù)的建立和應(yīng)用初探

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【摘要】：近年來,上海市傳染病預(yù)防控制工作取得了巨大成就。傳染病發(fā)病率大幅度下降,但新發(fā)呼吸道傳染病不斷出現(xiàn),已經(jīng)控制的傳染病死灰復(fù)燃,依然是人民健康和社會(huì)經(jīng)濟(jì)的重大威脅。SARS、人禽流感、甲型H1N1流感疫情的種種經(jīng)驗(yàn)提示,做好傳染病的預(yù)測(cè)和預(yù)警、提前做好應(yīng)對(duì)措施是呼吸道傳染病防治工作的重要保證。傳染病預(yù)測(cè)是將數(shù)學(xué)與傳染病流行病學(xué)相結(jié)合的一種統(tǒng)計(jì)學(xué)分析方法,是根據(jù)傳染病的發(fā)生、發(fā)展規(guī)律及有關(guān)因素,通過分析判斷和應(yīng)用數(shù)學(xué)模型等方法,對(duì)傳染病可能發(fā)生、發(fā)展的趨勢(shì)及其變化水平進(jìn)行判斷,為制定預(yù)防和控制傳染病的應(yīng)對(duì)策略提供依據(jù)。目前傳染病預(yù)測(cè)模型的運(yùn)用有很多,其中ARIMA模型是時(shí)間序列分析中重要而基本的模型之一,廣泛應(yīng)用于傳染病發(fā)病率的預(yù)測(cè),特別是針對(duì)有季節(jié)性變動(dòng)的時(shí)間序列提出的建模方法,已被廣泛應(yīng)用于醫(yī)學(xué)領(lǐng)域。ARIMA模型適用于傳染病的短期預(yù)測(cè),具有實(shí)用性強(qiáng)、精確度高的特點(diǎn)。而人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)以其獨(dú)特的并行結(jié)構(gòu)、自適應(yīng)、自組織、聯(lián)想記憶、較強(qiáng)的容錯(cuò)性和抗變換性等特點(diǎn)和獨(dú)特的信息處理方法,能適應(yīng)某些傳染病發(fā)病的復(fù)雜性、非線性和不確定性,并在實(shí)際應(yīng)用中取得了顯著成效。目前在預(yù)測(cè)時(shí)用的最多的是BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型和廣義回歸神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型。而多種預(yù)測(cè)模型的組合是目前傳染病預(yù)測(cè)方法發(fā)展的方向。近年來,本市流感監(jiān)測(cè)點(diǎn)的數(shù)量已逐步擴(kuò)大,傳染病報(bào)告和監(jiān)測(cè)工作積累了呼吸道疾病的數(shù)據(jù)資料,給呼吸道傳染病的預(yù)測(cè)技術(shù)的建立提供了很大的支持。與此同時(shí),本市市疾控機(jī)構(gòu)-區(qū)縣疾控機(jī)構(gòu)-社區(qū)衛(wèi)生服務(wù)中心的工作網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)具有較為成熟的工作模式,使在本市開展利用預(yù)測(cè)模型為技術(shù)基礎(chǔ)的呼吸道傳染病監(jiān)測(cè)預(yù)警應(yīng)用嘗試成為可能。研究目的：針對(duì)本市急性呼吸道傳染病的流行狀況,回顧近年本市呼吸道傳染病防治現(xiàn)況,選擇代表性的呼吸道傳染病病種數(shù)據(jù)(流感樣病例、猩紅熱),重點(diǎn)建立多種模型的預(yù)測(cè)預(yù)警技術(shù),建立呼吸道傳染病監(jiān)測(cè)預(yù)警平臺(tái),進(jìn)行呼吸道傳染病預(yù)警工作初步應(yīng)用嘗試,為提高區(qū)縣和社區(qū)傳染病綜合防治能力,為建立適合大型城市的傳染病綜合監(jiān)測(cè)和預(yù)警系統(tǒng),提供一定的借鑒作用。研究方法：1、根據(jù)2001年-2012年上海市甲乙類傳染病疫情數(shù)據(jù),回顧近年本市呼吸道傳染病流行狀況。2、建立以預(yù)測(cè)傳染病的發(fā)病趨勢(shì)的模型研究,選擇有代表的呼吸道傳染病病種,應(yīng)用ARIMA模型和ARIMA與神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)組合模型,選擇上海市2004年1月至2006年4月(123周)期間的流感樣病例監(jiān)測(cè)資料,進(jìn)行ARIMA建模分析。而根據(jù)傳染病發(fā)病率數(shù)據(jù)具有線性和非線性的雙重特征,選擇上海市2005年至2012年期間共90個(gè)月的猩紅熱按月發(fā)病率,嘗試使用ARIMA和ANN組合模型對(duì)猩紅熱月度報(bào)告發(fā)病率進(jìn)行分析和預(yù)測(cè)。3、預(yù)警平臺(tái)的初步建立和應(yīng)用。根據(jù)預(yù)測(cè)模型的研究結(jié)果,初步搭建呼吸道傳染病監(jiān)測(cè)預(yù)警系統(tǒng),在市區(qū)疾病預(yù)防控制中心和社區(qū)醫(yī)院開展應(yīng)用,將數(shù)學(xué)模型在預(yù)警平臺(tái)中植入,持續(xù)地收集區(qū)縣和社區(qū)上報(bào)的流感樣病例數(shù)等呼吸道數(shù)據(jù),提示可能存在的聚集性和暴發(fā)疫情。研究結(jié)果：1、2001年以來,本市呼吸道傳染病發(fā)病率控制在37-60/10萬之間,但期間仍然發(fā)生了幾次造成較大影響或規(guī)模的呼吸道傳染病疫情,表現(xiàn)為出現(xiàn)新型的SARS、甲型H1N1流感等新發(fā)呼吸道傳染病,而已經(jīng)得到控制的傳染病如猩紅熱,在原先疫情較為平穩(wěn)的情況下,又有所抬頭。2、研究結(jié)果顯示,流感樣病例資料具有季節(jié)性和非季節(jié)性的雙重特點(diǎn),用ARIMA(1,0,0)(1,1,0)26乘積模型對(duì)流感樣病例的發(fā)病資料擬合非常好。利用1-114周資料建立的預(yù)測(cè)模型對(duì)115-123周流感樣病例的發(fā)病情況進(jìn)行預(yù)測(cè),實(shí)際值均在預(yù)測(cè)值的95%可信區(qū)間內(nèi),符合率達(dá)100%。猩紅熱月發(fā)病率數(shù)據(jù)研究顯示,首月預(yù)測(cè)效果最佳的模型是ARIMA-GRNN組合模型,相對(duì)誤差僅為0.170；前三個(gè)月預(yù)測(cè)效果最佳的模型是ARIMA-BPNN組合模型,MER為0.157；后三個(gè)月預(yù)測(cè)效果最佳的模型是單純ARIMA模型,MER為0.078；整體預(yù)測(cè)效果最佳的模型是ARIMA-BPNN組合模型,MER為0.131；進(jìn)一步證實(shí)了組合數(shù)學(xué)模型可用于猩紅熱月度報(bào)告發(fā)病率的分析和預(yù)測(cè)。3、建立預(yù)警預(yù)測(cè)信息系統(tǒng)后,每日網(wǎng)絡(luò)報(bào)告,。實(shí)時(shí)統(tǒng)計(jì)預(yù)警。有助于提高區(qū)縣和社區(qū)對(duì)疾病的早期預(yù)警和快速處置能力,能有助于及時(shí)發(fā)現(xiàn)暴發(fā)苗子。系統(tǒng)的預(yù)警效率有待進(jìn)一步研究證實(shí)。結(jié)論：通過對(duì)上海市近年呼吸道傳染病的疫情回顧,總結(jié)近年上海市呼吸道傳染病的主要特征,明確早期預(yù)警對(duì)傳染病防控的重要意義,選擇呼吸道傳染病代表病種(流感樣病例和猩紅熱病例)研究預(yù)測(cè)模型,嘗試建立ARIMA模型以及ARIMA與人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的組合模型,為建立呼吸道預(yù)警預(yù)測(cè)系統(tǒng)提供可行技術(shù)。初步建立呼吸道傳染病的預(yù)警平臺(tái),通過監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)收集,利用數(shù)學(xué)模型進(jìn)行預(yù)測(cè)。這種嘗試可為傳染病的有效預(yù)警工作提供一定的借鑒意義。
【學(xué)位授予單位】：復(fù)旦大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號(hào)】：R51;R183

【參考文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前6條

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6 范p，

本文編號(hào)：1248597