基于计算流行病学的埃博拉出血热的传播与爆发仿真研究

【作者】 江华； 潘海霞； 孙明伟； 彭谨； 杨浩； 周舜泰； 陈伟； 周志远； 刘义涛； 何路； 曾俊；

【机构】 四川省医学科学院·四川省人民医院急诊医学与灾难医学研究所创伤代谢组多学科实验室计算数学与生物统计学教研组； 四川省医学科学院·四川省人民医院急救中心急诊外科； 四川省医学科学院·四川省人民医院肿瘤科； 北卡罗来纳大学教堂山分校医学院Lineberger癌症研究中心； 中国医学科学院北京协和医院肠外与肠内营养科； 泸州医学院生物化学教研室； 新西兰怀卡托大学管理学院；

【摘要】 目的本研究旨在模拟外来输入性埃博拉出血热（Ebola virus disease,EVD）病例出现后,不同的防控策略对该病在我国传播及爆发流行模式的影响,并为相关决策部门提供一种循证决策依据。方法选用传染病SIR动力学模型建模。模拟病毒输入区域为我国南方某特大型城市群,该城市群人口5000万,所有人均为易感者。出现输入性病例,模拟情况分别包含单个感染者入境Ⅰ（0）=1,某小型旅行者团体（全为感染者）入境Ⅰ（0）=5及Ⅰ（0）=10。Ⅰ（0）笔者称为"零号感染者",其发病过程呈现典型的埃博拉出血热发病过程。其传播能力用β表示。对于输入性埃博拉感染者进入我国后,从其发病到得到控制（启动紧急预案）的时间t_*设定了如下特征参数:t_*=6,12,18,24,30 h。传播模式设定如下:S₀=5×10⁸,Ⅰ₀∈[1,20];λ∈（0.1）;q∈(0.1];t_*∈{6,12,18,24}h。结果零号感染者输入后,随着应急预案启动的时刻t_*变化,病毒暴发曲线为指数型,指数方程为y=1.053e^1.801x,模型拟合度R²=1,RSME=0.118 5。如在给定启动应急预案的时间点后（即在同一时间点启动应急预案）,零号感染者的数量与被感染者人数上限之间的关系表现为线性增加,线性方程为y=7.605x,模型拟合度R²=1。以最好模型估计,若零号感染者人数为1,输入后在6 h内即被识别并启动应急预案进行处置,则感染人数为7人;若其被隔离时间延长为12,18,24及30 h,则对应的感染人数分别为32、400、1400和8600。以最坏模型估计,若零号感染者人数为10,在6,12,18,24及30h后才被识别并启动应急预案进行处置,则在对应的新发感染人数分别为67、380、2400、1.4万和8.7万。结论埃博拉出血热在我国爆发流行的可能性较低,即使出现输入性病例,只要能严格执行国家卫计委的相关规定,该病的传播范围将极为有限。应该加大投入,加强对一线传染科、急诊科和发热门诊医护人员的培训,使之能及时识别该病并加以处置。更多还原