传染病模型医学宣教专家讲座

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,传染病模型,任课教师：吕 红,传染病模型医学宣教专家讲座,第1页,致命瘟疫,在人类历史上，天花和黑死病、痢疾、霍乱等瘟疫都留下了惊人死亡数字。,传染病模型医学宣教专家讲座,第2页,公元前 1100多年前，印度或埃及出现急性传染病天花。公元前3前2世纪，印度和中国流行天花。公元165180年，罗马帝*国天花大流行，14人口死 亡。6世纪，欧洲天花流行，造成10人口死亡。17、18世纪，天花是欧洲最严重传染病，死亡人数高达1.5亿。19世纪中叶，中国福建等地天花流行，病死率超出12。19001909年，俄国因天花死亡50万人。,传染病模型医学宣教专家讲座,第3页,据史书记载，霍乱于1817年首次在印度流行，1823年传入俄国，1831年传入英国。,19世纪初至20世纪末，大规模流行世界性 霍乱共发生8次。,18171823年，霍乱第一次大规模流行，从“人类霍乱故乡”印度恒河三角洲蔓延到欧洲，仅1818年前后便使英国6万余人丧生。1961年出现第七次霍乱大流行，始于印度尼西亚，涉及五大洲140多个国家和地域，汇报患者逾350万。1992年10月，第八次霍 乱大流行，席卷印度和孟加拉国部分地域，短短23个月就汇报病例10余万，死亡人数达几千人，随即涉及许多国家和地域。,传染病模型医学宣教专家讲座,第4页,疟疾每年在全球有五亿宗病例，造成超出 100 万人死亡，大部份在非洲发生。世界卫生组织指出疟疾平均每 30 秒杀死一个 5 岁以下儿童；疟疾也是造成非洲经济一直陷于困境主要原因之一。,传染病模型医学宣教专家讲座,第5页,第一次世界性鼠疫大流行：始于公元6世纪，源自中东，流行中心为近东地中海沿 岸，连续近60年，高峰期天天死亡万人，死亡总数近1亿人。,公元前430前427年，雅典发生鼠疫，近 12人口死亡，整个雅典几乎被摧毁。,第二次世界性鼠疫大流行：史称“黑死病”，13481351年在欧洲快速蔓 延，患者35天内即死，3年内丧生人数达6200万，欧洲人口降低近14，其中威尼斯减70，英国减58，法国减 34。此次“黑死病”延续到17世纪才消弭。,第三次世 界性鼠疫大流行：1894年，香港地域暴发鼠疫，涉及亚洲、欧洲、美洲、非洲和澳洲60多个国家，死亡逾千万人。其中，印度最严重，20年内死亡102万多人。,传染病模型医学宣教专家讲座,第6页,1918-1919年，暴发了席卷全球流感疫病，造成2,000-5,000万人死亡，是历史上最严重流感疫症。,流行性感冒简称流感，是由流感病毒引发急性呼吸道传染病，能引发心肌炎、肺炎、支气管炎等各种并发症,极易发生流行，甚至到达世界范围大流行。,传染病模型医学宣教专家讲座,第7页,当前H5N1型病毒株仅能经过禽类传染给人体，必须防范它与人类流行性感冒病毒株接触进行基因重组，突变出“人传人”禽流感病毒。禽流感一旦在人际传输，数亿人生命将受到威胁。,自年来全世界已经有14个国家357人感染了禽流感病毒，其中219人因感染了该病毒而死亡。,传染病模型医学宣教专家讲座,第8页,HIV是艾滋病病原体，主要经过体液、血液传输。艾滋病联合规划署和世界卫生组织在“艾滋病流行最新情况”汇报中说，世界上每隔8秒钟就有一人感染HIV，全球天天有1.1万人感染HIV，与此同时，天天有8000名感染者丧命。,传染病模型医学宣教专家讲座,第9页,SARS,（Severe Acute Respiratory Syndrome，严重急性呼吸道综合症,俗称：非经典肺炎）是21世纪第一个在23个国家和地域范围内传输传染病。,年11月16日中国广东佛山发觉第一个非经典肺炎病例。截至年7月11日，全球共8069名患者，死亡人数达775，死亡率约为12%。,当前已经找到治疗方法，中国和欧盟科学家联手，成功找到了15种能有效杀灭非典病毒化合物。香港大学新近研究表明，蝙蝠可能是SARS病毒野生宿主,传染病模型医学宣教专家讲座,第10页,英格兰德比郡小村亚姆(Eyam)有一个别号，叫“瘟疫之村”。但这个称呼并非耻辱，而是一个荣耀。1665年9月初，村里裁缝收到了一包从伦敦寄来布料，4天后他死了。月底又有5人死亡，村民们醒悟到那包布料已将黑死病从伦敦带到了这个小村。在瘟疫袭来恐慌中，当地教区长说服村民作出了一个勇气惊人决定：与外界断绝来往，以免疾病扩散。此举无异于自杀。一年后首次有外人来到此地，他们原来认为会看到一座鬼村，却诧异地发觉，尽管全村350名居民有260人被瘟疫夺去生命，毕竟还有一小部分人活了下来。,故事,传染病模型医学宣教专家讲座,第11页,问题提出：,医生们发觉，在一个民族或地域，当某种传染病流传时，涉及到总人数大致上保持为一个常数。即既非全部些人都会得病也非毫无规律，两次流行（同种疾病）涉及人数不会相差太大。怎样解释这一现象呢？试用建模方法来加以证实。,传染病模型医学宣教专家讲座,第12页,传染病是人类大敌，经过疾病传输过程中若干主要原因之间联络建立微分方程加以讨论，研究传染病流行规律并找出控制疾病流行方法显然是一件十分有意义工作。,描述传染病传输过程,分析受感染人数改变规律,预报传染病高潮到来时刻,预防传染病蔓延伎俩,按照传输过程普通规律，用机理分析方法建立模型,传染病模型医学宣教专家讲座,第13页,已感染人数(病人),i,(,t,),每个病人天天有效接触(足以使人致病)人数为,模型1,假设,若有效接触是病人，则不能使病人数增加,必须区分已感染者(病人)和未感染者(健康人),建模,?,传染病模型医学宣教专家讲座,第14页,模型2,区分已感染者(病人)和未感染者(健康人),假设,1）总人数,N,不变，病人和健康 人 百分比分别为,2）每个病人天天有效接触人数为,且,使接触健康人致病,建模,日,接触率,SI,模型,传染病模型医学宣教专家讲座,第15页,模型,2,1/2,t,m,i,i,0,1,0,t,t,m,传染病高潮到来时刻,(日接触率),t,m,Logistic 模型,病人能够治愈！,?,t=t,m,di,/,dt,最大,传染病模型医学宣教专家讲座,第16页,模型,3,传染病无免疫性病人治愈成为健康人，健康人可再次被感染,增加假设,SIS,模型,3）病人天天治愈百分比为,日,治愈率,建模,日接触率,1/,感染期,一个感染期内,每个病人有效接触人数，称为,接触数,。,传染病模型医学宣教专家讲座,第17页,模型,3,i,0,i,0,接触数,=1,阈值,感染期内,有效接触感染健康者人数不超出病人数,1-1/,i,0,模型2(SI模型)怎样看作模型3(SIS模型)特例,i,di/dt,0,1,1,0,t,i,1,1-1/,i,0,t,1,di,/,dt,1/,i,(,t,),先升后降至0,P,2,:,s,0,1/,i,(,t,),单调降至0,1/,阈值,P,3,P,4,P,2,S,0,传染病模型医学宣教专家讲座,第22页,SIR,模型,预防传染病蔓延伎俩,(日接触率),卫生水平,(日,治愈率),医疗水平,传染病不蔓延条件,s,0,1/,预计,降低,s,0,提升,r,0,提升阈值 1/,降低,(=,/,),群体免疫,传染病模型医学宣教专家讲座,第23页,模型检验,医疗机构普通依据r(t)来统计疾病涉及人数，从广义上了解，r(t)为t时刻已就医而被隔离人数，是康复还是死亡对模型并无影响。,由模型（12)(14)计算可得：,SIR,模型,可计算出方程（24）近似解,传染病模型医学宣教专家讲座,第24页,曲线,在医学上被称为疾病传染曲线。,右图给出了上式曲线图形，可用医疗单位天天实际登录数进行比较拟合得最优曲线。,图10（见P143）统计了1905年下六个月至1906年上六个月印度孟买瘟疫大流行期间每七天死亡人数，不难看出二者有很好一致性。,传染病模型医学宣教专家讲座,第25页,SIR,模型,被传染人数预计,记被传染人数百分比,x,s,0,i,0,P,1,i,0,0,s,0,1,小,s,0,1,提升阈值1/,降低,被传染人数百分比,x,s,0,-,1/,=,传染病模型医学宣教专家讲座,第26页,总而言之，模型4指出了传染病以下特征：,（1）当人群中有些人得了某种传染病时，此疾病并不一定流传，仅当易受感染人数与超出阀值时，疾病才会流传起来。,（2）疾病并非因缺乏易感染者而停顿传输，相反，是因为缺乏传输者才停顿传输，不然将造成全部些人得病。,（3）种群不可能因为某种传染病而绝灭。,传染病模型医学宣教专家讲座,第27页,