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应用马尔科夫模型预测我国布鲁氏菌病流行趋势

2020-06-09贾璐马小敏杜茂林

世界最新医学信息文摘 2020年38期
关键词:马尔科夫布病布鲁氏菌

贾璐,马小敏,杜茂林★

(1.内蒙古医科大学公共卫生学院,内蒙古 呼和浩特;2.内蒙古医科大学附属医院 心血管内科,内蒙古 呼和浩特)

0 引言

布鲁氏菌病也称布病,是由布鲁氏菌引起的一种人畜共患病。目前布鲁氏菌病在全球范围内广泛的流行,尤其是在发展中国家[1-3]。其主要传播途径是消化道、皮肤、粘膜和呼吸道与血液体液和气溶胶的接触[4]。布鲁氏菌病不仅给社会造成巨大的经济损失,而且造成沉重的疾病负担[5]。布鲁氏菌病于1905 年在中国首次报道。近年来,人间布鲁氏菌病发病率急剧上升,目前布鲁氏菌病仍然是中国的主要公共卫生问题之一[6]。马尔科夫模型经常被用于模拟伴随时间变化而变化的随机过程,在卫生健康领域经常被广泛使用,对预测疾病未来发展趋势具有重要意义[7-8]。因此本研究应用马尔科夫模型对我国未来30 年布病的发病情况进行了预测。

1 资料和方法

1.1 资料来源

公共卫生科学数据中心上传布病疫情资料,选取1957~2016 年布病发病率数据。

1.2 方法

本研究基于1957~2016 年布病发病率确定状态取值范围,并以此划分状态。计算转移概率,然后将转移概率带入马尔科夫模型,利用TreeAge pro 2011 软件实现模型的模拟,取各阶最大转移概率做出预报,观察30 年内发病率的变化。

2 结果

2.1 状态划分

按 照 发 病 率 取 值 范 围(状 态1,X ≤0.1;状 态2,0.1<X ≤0.5;状态3,0.5<X ≤1;状态4,1<X ≤5),确定各年度发病率所处状态见表1。

2.2 状态转移概率

按照表1 中每年布病发病率所处的状态,列出状态转移次数,见表2。

2.3 状态转移概率矩阵

根据转移概率,列出状态转移概率矩阵,见图1。

2.4 发病率预测

将状态转移概率带入马尔科夫模型,对未来30 年发病率进行预测,结果见图2。

表1 我国1957~2016 年布鲁氏菌病发病情况

表2 状态转移次数

图1 状态转移概率矩阵

图2 马尔科夫发病率趋势

3 讨论

马尔科夫模型与其他预测与决策分析方法的主要区别在于,它不需要从复杂的预测因子中寻找各因素之间的相互规律,而只需要考虑事件本身的历史状况及演变特点。1957~2016 年的60 年间,我国布病发病率始终低于5/10 万,但近两年患病率逐年增高。2005 年之前,布病发病率始终低于1.4/10 万,自2005 年开始,布病发病率呈指数级别迅速升高。到2014 年布病发病率(4.223/10 万)达到最高后开始出现下降趋势,但下降趋势很小。到2016 年,布病发病率达到3.439/10 万。本文使用1957~2016 年60 年的数据对未来30年的布病发生率进行预测,从预测结果可以看出,未来十年,患病率仍旧保持在1/10 万~5/10 万。17 年后下降为0.1/10万~0.5/10 万。未来我国布病的疾病负担仍然较为严峻,因此未来仍要加强布病的控制。虽然马尔科夫模型预测是区间预测,但仍能反映出我国未来布病的流行趋势,对指导防病工作具有一定的意义。

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