Прогнозирование заболеваемости геморрагической лихорадкой с почечным синдромом (Пуумала) с использованием статистических методов. Учебно-методическое

УДК 616.91-002.151:616.61-02-036.22-07-08-084 ББК 55.1

Рецензенты: руководитель Центра по борьбе с геморрагической лихорадкой с почечным синдромом МЗ СР РФ доктор медицинских наук, профессор Ткаченко Е.А.

Ю.Л. Минаев, В.Г. Морозов, С.И. Коломинов, Г.Д. Коробов Прогнозирование заболеваемости геморрагической лихорадкой с почечным синдромом (Пуумала) с использованием статитстических методов: учебно-методическое пособие для практических занятий / – Самара: НОУ ВПО СМИ «РЕАВИЗ», 2011. – 44 с.

Учебно-методическое пособие посвящено способам прогнозирования заболеваемости наиболее распространенной природно-очаговой инфекции на территории РФ – геморрагической лихорадке с почечным синдромом (ГЛПС). Отражены основные вопросы методических подходов к прогнозированию заболеваемости с использованием методов математического моделирования и большого количества факторов эпидемического процесса ГЛПС. Интересным представляется оценка природных очагов ГЛПС на основе состояния лесного комплекса – основной среды обитания рыжей полевки, источника хантавируса Пуумала.

Для эпидемиологов, инфекционистов, врачей-интернов, клинических ординаторов, студентов высших медицинских учебных учреждений.

УДК 616.91-002.151:616.61-02-036.22-07-08-084 ББК 55.1

© НОУ ВПО СМИ «РЕАВИЗ», 2011

2

1. АКТУАЛЬНОСТЬ

Геморрагическая лихорадка с почечным синдромом (ГЛПС) – острая вирусная зоонозная инфекция, протекающая с поражением мелких сосудов, выраженным иммунопатологическим компонентом и характеризующаяся цикличным течением с синдромами интоксикации. К геморрагическим лихорадкам относятся лихорадки, геморрагическими проявлениями и поражением почек с развитием острой почечной недостаточности (ОПН). Возбудителем ГЛПС является вирус, относящейся к роду Hantavirus, семейству Bunyaviridae. Этиологическое значение для человека имеют ханта-

вирусные типы Hantaan, Puumala, Seul, Amur и Belgrad/Dobrava [47, 53, 54, 57].

В Российской Федерации ГЛПС занимает ведущее место среди всех природно-очаговых инфекции [42]. Заболеваемость по отдельным регионам (Башкортостан, Удмуртия, Татарстан, Самарская область, республика Марий Эл, Пермская область и др.) от 60 до 300 случаев на 100 000 населения [28], а по отдельным районам – до 1000 на 100 000 населения. В последние годы хантавирусная инфекция распространяется на все новые территории, как за счет активной передачи вирусов между популяциями мелких млекопитающих, так и появления новых хантавирусных типов (Добрава, Амур, Син Номбре) [41]. Источником вируса для человека являются мелкие млекопитающие. По крайне мере, 52 их вида на территории РФ и странах СНГ являются резервуаром хантавирусов [25, 35, 41, 50, 51, 55]. В настоящее время установлена достоверная связь уровня заболеваемости с активностью эпизоотического процесса в по-

пуляциях грызунов семейств Murinae и Cricetinae [5, 6, 8, 11]. От-

дельные хантавирусные типы ассоциируются преимущественно с одним или двумя видами грызунов. Основным резервуаром для типа Пуумала является рыжая полевка, для типа Хантаан – полевая, а

3

также восточноазиатская мышь, для типа Сеул – серая крыса, для типа Добрава – полевая, желтогорлая и, в меньшей степени, лесная мыши [18, 36, 37, 47, 49, 56, 57, 58]. Заражение человека происходит аэрогенным механизмом, который реализуется воздушнокапельным или воздушно-пылевым путями. Во время посещения эндемичных территорий, при сборе хвороста, сборе грибов, ночевках в лесу происходит вдыхание пыли, содержащей хантавирусы. В холодное время года возможно заражение через пыль при уборке и ремонте помещений, при перевозке сена и соломы и работе с ними на фермах. Реже наблюдаются фекально-оральный механизм заражения, который реализуется алиментарным путем (при поедании ослюненной инфицированным зверьком или запачканной экскрементами пищи). Возможен контактный механизм заражения при отлове зверьков (через укус грызуна) и при попадании свежих экскрементов зверьков в ссадины на коже.

Основной целью изучения особенностей эпидемического процесса в очагах ГЛПС является разработка критериев прогнозирования уровня заболеваемости на предстоящий эпидемический сезон с целью правильного планирования и проведения противоэпидемических мероприятий. Известно, что уровень заболеваемости природ- но-очаговыми инфекциями, к которым относится ГЛПС, непосредственно связан с интенсивностью эпизоотического процесса. Межэпизоотические периоды и дискретность процесса циркуляции возбудителя – закономерная черта природных очагов. Степень дискретности процесса циркуляции возбудителя отражается в индексах эпизоотичности природных очагов, выраженных в долях числа лет с эпизоотиями в общем сроке наблюдения. Чем выше индекс, тем чаще наблюдается эпизоотия. Многолетняя периодичность эпизоотий при многих инфекциях не изучена, а при некоторых, вероятно, отсутствует. В частности, при ГЛПС практически всегда наблюдается эпизоотический процесс с различной степенью интенсивности.

В настоящее время прогнозирование заболеваемости инфекционными болезнями стало составной частью социальногигиенического мониторинга (СГМ) и новейшим направлением в деятельности по обеспечению санитарно-эпидемиологического бла-

4

гополучия населения (Постановление № 25 от 10.11.1997 г. Главного государственного санитарного врача РФ). Целью прогнозирования является научное обоснование своевременного и рационального планирования и осуществления мероприятий, направленных на стабилизацию или улучшение эпидемиологической ситуации в буду-

щем [43].

Понятие «эпидемиологическая ситуация (обстановка)» означает качественную и/или количественную характеристику проявления эпидемического процесса какой-либо одной, либо совокупности инфекционных (паразитарных) болезней в данный период времени на данной территории в данной группе (группах) населения [43]. Важным направлением развития эпидемиологии является разработка методологии обнаружения потенциальных и реальных опасностей осложнения эпидемиологической ситуации, оценку вероятности ее осложнения, а также расчет возможных последствий и интегрального ущерба от воздействия отдельных (или совокупности) факторов риска. Конечная цель данных разработок – характеристика и выявление приоритетов рисков, прогнозирование возникновения риска и принятие управляющих решений по предупреждению или снижению риска. Рекомендации ВОЗ определяют риск, как «ожидаемую частоту нежелательных эффектов, возникающих от определенного воздействия» (1979). Методология оценки риска воздействия факторов окружающей среды на здоровье человека является относительно новым, интенсивно развиваемым во всем мире, междисциплинарным научным направлением. Анализ эпидемиологического риска служит основой для прогнозирования вероятных направлений изменения эпидемиологической ситуации под влиянием стихийного или целенаправленного воздействия на эпидемический процесс различных факторов риска (или отсутствие какоголибо воздействия). Фактор эпидемиологического риска – это агент или обстоятельство, воздействие которого на эпидемиологическую ситуацию определяет (вызывает или повышает) вероятность ее осложнения. Фактор риска является не причиной заболевания, а лишь способствует его возникновению или прогрессированию. Факторы риска могут быть биологическими (особенности возбудителя, пере-

5

носчиков, хозяина), природными или экологическими (климат, гидрогеологические особенности, растительность и др.), космическими (солнечная активность) и социальными (демографические и соци- ально-экономические условия жизни).

При различных инфекционных заболеваниях различные факторы риска могут иметь преобладающее влияние на развитие эпидемического процесса. Так при зоонозах эпидемический процесс в значительной степени зависит от эпизоотического процесса, а эпидемический очаг возникает на базе эпизоотического очага. Оценка эпизоотологической ситуации является неотъемлемой частью эпидемиологического надзора за зоонозами, а ее ухудшение является фактором риска возможного осложнения эпидемиологической ситуации. Например, динамика природных факторов, имеющих сезонную цикличность и закономерно определяющих характер внутригодовой периодичности эпизоотического процесса, может служить прогностическим признаком в интересах эпидемиологического надзора за зоонозами [43]. Следует отметить, что фактор риска, не являющийся установленной причиной заболеваний, может являться косвенным маркером риска, если он связан с одним или несколькими известными причинными факторами. Так, при туляремии знание высоты весеннего паводка может помочь в предвидении возможности осложнения эпизоотологической ситуации, поскольку низкий паводок обусловливает концентрацию водяной крысы на ограниченных участках суши, тогда как высокий уровень вызывает гибель грызунов.

Таким образом, под прогнозированием заболеваемости инфекционными болезнями (Черкасский Б.Л., 2007), следует понимать оценку риска или «научно обоснованное суждение о вероятном будущем состоянии эпидемиологической ситуации на конкретной территории и среди определенного населения, основанное на оценке существующей обстановки и вероятных тенденций и масштабах ее изменения под воздействием биологических, природных и/или социальных факторов».

6

2. ВИДЫ ПРОГНОЗА ЗАБОЛЕВАЕМОСТИ ИНФЕКЦИОННЫМИ БОЛЕЗНЯМИ

Прогнозирование или прогноз может быть нескольких видов. Поисковый прогноз – это прогноз, содержанием которого является определение возможных состояний эпидемиологической ситуации, способных возникнуть в будущем под воздействием факторов риска. Нормативный прогноз – это определение путей и сроков достижения возможных и желаемых состояний эпидемиологической ситуации в результате нейтрализации воздействии факторов риска.

Комплексный прогноз – прогноз с элементами поискового и нормативного прогноза. Прогноз может быть одномерный (прогнозирует одну качественную или количественную характеристику эпидемического процесса) и многомерный (прогнозирует несколько характеристик), точечный и интервальный. При интервальном прогнозе учитывают период упреждения прогноза. Различают оперативный (период упреждения изменений эпидемиологической ситуации до 1 месяца), краткосрочный (от 1 месяца до 1 года), среднесрочный (от 1 года до 5 лет), долгосрочный (от 5 до 15 лет) и дальнесрочный (свыше 15 лет). Прогноз в эпидемиологии, как и оценка риска, может быть качественным и количественным. Качественный прогноз всегда связан с вероятностью событий, которые произойдут в будущем, и некоторыми количественными характеристиками этого события (например, на основе данных по сопредельной территории). Качественный прогноз может базироваться на оценке многолетней тенденции динамики и типа периодических многолетних колебаний заболеваемости, а также характера типовой кривой годовой ее динамики или «контрольных» уровней заболеваемости.

Качественная оценка риска подразумевает:

1)определение вероятности частоты риска (единичный, редкий, случайный и частый);

2)определение уровня последствий (незначительный или приемлемый, низкий, средний, высокий, катастрофический).

Для количественного прогноза динамики отдельных нозологических форм инфекционных болезней, как правило, используют

7

математические (статистические) методы: биноминальный закон распределения, пуассоновское приближение, расчет непараметрического критерия, корреляционный и регрессионный анализы, в том числе коэффициенты парной или множественной корреляции и регрессии, одномерные регрессионные модели, сложные многомерные модели, отражающие взаимодействие нескольких показателей одновременно, с учетом их динамики, и другие. [32, 43].

Суть количественной оценки заключается в получаемой с ее помощью численной характеристики риска. Эпидемиологическая ситуация может быть благополучной, – когда заболеваемость не превышает средний многолетний уровень; неустойчивой, – когда имеется незначительное повышение спорадического уровня инфекционной заболеваемости или появляются отдельные групповые заболевания, а так же может быть неблагополучной и чрезвычайной при значительном превышении среднего многолетнего уровня. Для ГЛПС принята градация эпидемической активности очагов, соответственно которой она считается высокой, если уровень заболеваемости – 10,0 и более, средней – 1,0-9,0 и низкой – менее 1,0 на 100 тысяч населения (СП 3.1-2009 «Профилактика инфекционных болезней. Геморрагическая лихорадка с почечным синдромом. Профилактика геморрагической лихорадки с почечным синдромом», Москва, 2009).

Качественный и количественный методы могут применяться изолированно или в дополнение друг к другу, причем качественные методы могут включать некоторые количественные критерии риска.

Иногда при оценке риска возникновения ряда инфекций используют термин «эпидемический потенциал». Это показатель риска заражения людей определенной инфекцией на изучаемой территории. Известны работы по комплексной оценке эпидемического потенциала при трансмиссивных инфекциях, чуме, брюшном тифе,

холере [23, 43].

Е.В. Куклевым и соавторами (1985, 1998) разработан следующий алгоритм количественной оценки эпидемического потенциала очаговой по чуме территории:

8

где ЭП – эпидемический потенциал; А – интенсивность и распространенность эпизоотических про-

явлений чумы; В – степень контакта населения с носителями и переносчиками

возбудителя инфекции в данный момент времени. При этом

где S – площадь эпизоотии;

Y – интенсивность эпизоотии;

K – доля участка очага, занятая поселениями основного носителя возбудителя чумы;

P – плотность населения грызунов или их численность на 1 га; M – запас блох на 1 га, или индекс обилия их в гнездах;

V – вирулентность штаммов возбудителя чумы;

B1 – контакт человека с блохами диких грызунов в поле; B2 – наличие грызунов и блох в жилье;

B3 – наличие верблюдов и их численность;

B4 – охота на основных и случайных носителей возбудителя чумы;

B5 – близость к жилью человека поселений основных носителей возбудителя чумы и контакт детей с грызунами;

B6 – наличие в жилье человека кошек и собак.

При подсчете величины первого элемента используют данные эпизоотологического обследования территории природных очагов и их паспортизации. При подсчете второго элемента используется балльная система. Таким образом, при максимально возможной оценке в 100 баллов, уровень эпидемического потенциала более 50 баллов считается высоким, при 25,1–50 баллов – средним, при 5–25 баллах – низким и при менее 5 баллах – очень низким.

При определении эпидемического потенциала территории по холере кроме всего прочего оценивают природно-климатические условия по показателям водонасыщения территории (отношение площади акватории к общей площади, протяженность рек, озер, других водоемов, рН воды поверхностных водоемов, сумма средне-

9

месячных температур воздуха с мая по сентябрь, продолжительность периода с температурой воды водоемов 18°С и выше, максимальную температуру воды водоемов) (Э.А. Москвитина и др. 2003; А.В. Горобец, 2005).

В связи с этим мы можем видеть весьма различные подходы к количественной оценке риска возникновения той или иной инфекции на определенной территории, которые во многом формируются непосредственно исследователями применительно кконкретнойситуации.

3. СПОСОБЫ ПРОГНОЗИРОВАНИЯ ЗАБОЛЕВАЕМОСТИ ГЛПС

Основной целью изучения особенностей эпидемического процесса в очагах ГЛПС является разработка критериев прогнозирования уровня заболеваемости на предстоящий эпидемический сезон с целью правильного планирования и проведения противоэпидемических мероприятий. Известно, что уровень заболеваемости у людей непосредственно связан с интенсивностью эпизоотического процесса. Прогнозирование заболеваемости ГЛПС основывается на зоопаразитологических показателях, которые определяются в течение года. В настоящее время критериями активизации очагов ГЛПС (Пуумала) и возможного подъёма заболеваемости в конце лета – осенью служат следующие характеристики популяций рыжей полевки:

-подснежное размножение;

-наличие в весенней (апрельской) популяции повторно беременных самок и созревающего молодняка;

-быстрый рост численности полёвок от апреля к июню;

-значимый рост численности особей с антигеном в лёгких от осени прошлого до весны текущего года;

-не менее 20–30% сеголеток среди инфицированных особей

виюне;

–численность инфицированных особей в весенне-летний период не менее 4–5 на 100 ловушко/суток (СП 3.1-2009 «Профилактика инфекционных болезней. Геморрагическая лихорадка с почеч-

10