[發明專利]一種基于病毒檢出率的傳染病重癥、死亡風險預警系統及方法

有效

• 申請號: 201510056900.2
• 申請日: 2015-02-04
• 公開（公告）號: CN104615884B
• 公開（公告）日: 2017-07-28
• 發明（設計）人: 廖一蘭;王勁峰;高立冬;徐冰;胡世雄;劉小馳;楊兆臣
• 申請（專利權）人: 中國科學院地理科學與資源研究所
• 主分類號: G06F19/00
• 分類號: G06F19/00;G06Q50/22
• 代理公司: 北京科迪生專利代理有限責任公司11251
• 代理人: 楊學明,顧煒

技術領域

本發明涉及一種基于病毒檢出率的傳染病重癥、死亡風險預測系統及方法，可根據傳染病的某種致病病毒的檢出率,結合氣象環境和風險人群分布情況，快速確定該傳染病未來發生重癥、死亡的風險，并由此有針對性地發出預警，可用于補充和優化我國國家傳染病監測自動預警信息平臺的傳染病早期時空預警模式。

背景技術

近年來，日趨嚴重的環境污染和資源匱乏、原有生物病原體的耐藥性變異、新發傳染病的出現、經濟欠發達地區和國家薄弱的公共衛生服務能力、城市地區人口的過度密集、國家和地區間交流的日益頻繁、以及部分地區極端民族主義和宗教勢力的增長，使得全球逐漸進入了一個突發公共衛生事件的高發時期，人類的生命安全受到了嚴重威脅。如何有效的防范突發事件帶來的危害，已成為各國政府面臨的嚴峻課題。建立包括傳染病早期預警系統在內的突發公共衛生事件應急反應體系是有效控制傳染病暴發與流行以及有效地應對重大公共衛生事件的重要措施。只有及早的發現異常健康事件的苗頭，科學、有效的對“苗頭”突發公共衛生事件做出預警，才能為實施各種應對措施贏得時間，把突發公共衛生事件控制在萌芽狀態而不致造成危機，或者能夠最大限度地降低危機的危害程度。我國于2003年啟動了《突發公共衛生事件應急反應機制建設項目》，通過項目的實施，國家建立了以個案報告為基礎的傳染病與突發公共衛生事件信息報告管理系統(簡稱網絡直報系統)，又于2005年啟動了重點傳染病監測自動預警信息系統建設與應用試點項目。由此，經過近10年的努力，我國建立起覆蓋世界最多人群的傳染病監測自動預警信息系統。該系統采用動態百分位數控制圖法和空間掃描統計量相結合的時空預警辦法，主動地探測疾病的異常聚集分布。這種方法是對已經產生的病例的聚集性進行探測，不具有前瞻性。并且僅利用了病例總數和發病率信息，并沒有全面考慮其它的監測報告種類(氣象、人口流動、物品流動與購銷、重點場所及重點人群的就診患病等)，易造成預警的不確切、不及時。同樣，預警閾值的確定也是個難題。另外算法計算的復雜性，利用模型進行大范圍的傳染病時空聚集性探測需要耗費大量的時間和計算資源。

發明內容

本發明的技術解決問題是：本發明采取利用當前監測區域的某特定傳染病病理、環境風險要素來預測未來一段時間內區域傳染病重癥、死亡發生風險，由此進行預警，能夠克服現有傳染病監測自動預警信息系統的預警模式不具有前瞻性的問題。而且本發明是根據未來一段時間傳染重癥、死亡發生風險的不同緊急情況，有針對性地發出預警信號，可有效解決傳統基于傳染病異常分布判斷的預警模式的判斷不確切、不及時、易產生過度預警等問題；可用于對我國國家傳染病監測自動預警信息平臺的傳染病早期時空預警模式進行補充和優化。

本發明的技術解決方案為：一種基于病毒檢出率的傳染病重癥、死亡風險預警系統及方法，其充分利用當前時間段的監測區域特定傳染病重癥、死亡相關的病理、環境要素來進行下一個時間段的傳染病重癥、死亡風險預警，如圖1所示包括：

風險定義模塊：掃描監測區域的傳染病監測網絡數據庫，選取監測網絡中過去一段時間里每一個月和歷史時間段斑塊內的特定傳染病普通病例和重癥、死亡病例，利用移動百分位數方法來確定傳染病重癥、死亡發生率的歷史基線，由此定義監測區域在過去一段時間里每一個月該傳染病重癥、死亡風險等級。將風險等級定義結果存入風險樣本數據庫里。

風險要素選取模塊：在風險定義模塊確定了風險樣本之后，風險要素選取模塊采用專家打分法或閱覽文獻等手段，在監測區域眾多環境要素中分析、選取過去同時間段里與該傳染病每個月的重癥、死亡風險相關的前一個月的病理、環境要素，建立風險要素體系。再利用相關性分析來確定最終的進行傳染病重癥、死亡風險預測所需的病理、環境要素。將這些要素進行離散化處理，結果存入環境要素樣本數據庫。同時也對當前月的相關病理和環境要素數據進行同樣的處理，也存入到環境要素樣本數據庫里。

風險網絡構建模塊：結合風險樣本數據庫和環境要素樣本數據庫里的數據，利用基于信息論的網絡結構學習方法，建立在過去一段時間里監測區域的最能反映病理、環境要素與重癥、死亡發生風險之間關系的貝葉斯網絡；所建立的網絡里的節點分別代表了指示傳染病重癥、死亡發生風險等級變量和相關病理、環境要素變量。該模塊建立的風險網絡將推送到風險評估預測模塊里進行當前監測區域該傳染病的重癥、死亡風險估計。