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长沙市甲型H1N1流感抗体水平趋势数学模型模拟研究
目的 采用常微分方程(ordinary differential equation,ODE)模型模拟长沙市甲型H1N1流感抗体水平.方法 根据甲型H1N1流感在人群中的传播及抗体消长特点,建立全人群及各年龄组人群抗体水平变化趋势的ODE模型,利用长沙市人口学资料、以及长沙市人群血清学横断面调查资料拟合模型参数,并模拟长沙市人群的抗体水平变化趋势、以及抗体水平低于人群低免疫屏障的具体时间.结果 大流行结束后疫苗接种者抗体水平高于未接种者,但前者的抗体消失速度高于后者,两者抗体水平分别在2010年12月和2013年1月开始接近人群低免疫屏障.在疫苗接种人群中,抗体消失速度快的是“≥60岁”年龄组,慢的是“0～5岁”年龄组,而“6～15岁”、“16～24岁”、“25～59岁”3个年龄组人群抗体水平消失速度较为接近.在未接种疫苗人群中,抗体消失速度快的是“6～15岁”年龄组,其次是“16～24岁”、“0～5岁”、“≥60岁”年龄组,慢的是“25～59岁”年龄组.长沙市流感监测数据显示,2013年1月开始甲型H1N1流感成为优势毒株,并在1～4月份发生4起甲型H1N1流感暴发疫情和1起流感样病例暴发疫情,这与模型预测结果相似.结论 本研究建立的ODE模型可以较好地模拟长沙市甲型H1N1流感抗体水平变化特点.疫苗接种获得的免疫屏障维持时间比自然感染短.不同年龄组获得免疫屏障水平不同、消减速度亦不同.
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中国基孔肯雅热暴发疫情关键控制措施效果模拟
目的 应用常微分方程(ODE)模型研究基孔肯雅热(CHIK)在社区暴发及流行的传播动力学规律,并评价灭蚊、病例隔离等关键控制措施的效果.方法 根据CHIK的疾病自然史建立适合CHIK暴发特点的ODE模型.收集中国CHIK暴发疫情数据,将模型与实际疫情数据拟合,获得模型关键参数,模拟无干预情况下的暴发疫情特点.然后加入灭蚊和隔离措施,评价不同干预措施的防控效果.结果 ODE模型显示,在无干预的情况下,在11 000人的社区中输入1例病例,累计发病人数将超过941人,罹患率超过8.55％.不同时间采取隔离措施,结果显示,由于病毒已经在蚊虫中持续存在了一定时间,隔离效果不理想,发病人数和自然状态相比虽有降低,但疫情持续时间却未见减少;不同时间采取灭蚊措施,防控效果显著,越早灭蚊,效果越好;"灭蚊+隔离"措施的效果与只采取灭蚊措施的效果相同.结论 在CHIK的暴发疫情处置中,重要的防控措施为灭蚊,但在不能杀灭所有蚊虫时需要采取病例防蚊隔离措施.
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Logistic微分方程模型在手足口病疫情预警研究中的应用
目的 采用Logistic微分方程模型研究手足口病疫情流行特征并确定预警时间.方法 收集2008年第17周至2015年第7周长沙市手足口病发病数,分析其流行规律和周期性.根据手足口病流行规律,建立各个周期内的Logistic微分方程模型.利用实际周发病数据计算疫情发展速度参数k和流行周期结束时的累计病例数的理论值N,并根据这些参数求解各个流行周期早期疫情由慢变快的时间点(“疫情加速周”),并计算其标准差,以“疫情加速周”减一个标准差为“建议预警周”.结果 长沙市每年均存在两个手足口病流行高峰.夏秋季流行高峰和冬春季流行高峰,对应时间分别为第8～33周,第34周至下一年第7周.可知夏秋季的“疫情加速周”平均值约为第17周(范围:第15～20周),标准差约为2周;冬春季的“疫情加速周”平均值约为第40周(范围:第37～42周),标准差约为2周.夏秋季和冬春季建议预警周分别为第15周和第38周.结论 长沙市手足口病季节性和周期性明显.Logistic模型可以很好地刻画手足口病流行规律.采用“疫情加速周”预警存在滞后现象,提前一个标准差后能够做到提前预警.
关键词： 手足口病 Logistic方程 数学模型 常微分方程模型 预警
