傳染病模型醫(yī)學(xué)宣教培訓(xùn)課件

1、傳染病模型醫(yī)學(xué)宣教傳染病模型醫(yī)學(xué)宣教致命的瘟疫在人類歷史上，天花和黑死病、痢疾、霍亂等瘟疫都留下了驚人的死亡數(shù)字。傳染病模型醫(yī)學(xué)宣教2致命的瘟疫在人類歷史上，天花和黑死病、痢疾、霍亂等瘟疫都留下 公元前 1100多年前，印度或埃及出現(xiàn)急性傳染病天花。公元前3前2世紀(jì)，印度和中國(guó)流行天花。公元165180年，羅馬帝*國(guó)天花大流行，14的人口死 亡。6世紀(jì)，歐洲天花流行，造成10的人口死亡。17、18世紀(jì)，天花是歐洲最嚴(yán)重的傳染病，死亡人數(shù)高達(dá)1.5億。19世紀(jì)中葉，中國(guó)福建等地天花流行，病死率超過12。19001909年，俄國(guó)因天花死亡50萬人。傳染病模型醫(yī)學(xué)宣教3 公元前 1100多年前，印度

2、或埃及出現(xiàn)急性傳染 據(jù)史書記載，霍亂于1817年首次在印度流行，1823年傳入俄國(guó)，1831年傳入英國(guó)。 19世紀(jì)初至20世紀(jì)末，大規(guī)模流行的世界性 霍亂共發(fā)生8次。18171823年，霍亂第一次大規(guī)模流行，從“人類霍亂的故鄉(xiāng)”印度恒河三角洲蔓延到歐洲，僅1818年前后便使英國(guó)6萬余人喪生。 1961年出現(xiàn)第七次霍亂大流行，始于印度尼西亞，波及五大洲140多個(gè)國(guó)家和地區(qū)，報(bào)告患者逾350萬。1992年10月，第八次霍 亂大流行，席卷印度和孟加拉國(guó)部分地區(qū)，短短23個(gè)月就報(bào)告病例10余萬，死亡人數(shù)達(dá)幾千人，隨后波及許多國(guó)家和地區(qū)。傳染病模型醫(yī)學(xué)宣教4 據(jù)史書記載，霍亂于1817年首次在印度流行，

3、182 瘧疾每年在全球有五億宗病例，導(dǎo)致超過 100 萬人死亡，大部份在非洲發(fā)生。世界衛(wèi)生組織指出瘧疾平均每 30 秒殺死一個(gè) 5 歲以下的兒童；瘧疾也是導(dǎo)致非洲經(jīng)濟(jì)一直陷于困境的主要原因之一。 傳染病模型醫(yī)學(xué)宣教5 瘧疾每年在全球有五億宗病例，導(dǎo)致超過 100 第一次世界性鼠疫大流行：始于公元6世紀(jì)，源自中東，流行中心為近東地中海沿 岸，持續(xù)近60年，高峰期每天死亡萬人，死亡總數(shù)近1億人。公元前430前427年，雅典發(fā)生鼠疫，近 12人口死亡，整個(gè)雅典幾乎被摧毀。 第二次世界性鼠疫大流行：史稱“黑死病”，13481351年在歐洲迅速蔓 延，患者35天內(nèi)即死，3年內(nèi)喪生人數(shù)達(dá)6200萬，歐洲人

4、口減少近14，其中威尼斯減70，英國(guó)減58，法國(guó)減 34。此次“黑死病”延續(xù)到17世紀(jì)才消弭。 第三次世 界性鼠疫大流行：1894年，香港地區(qū)爆發(fā)鼠疫，波及亞洲、歐洲、美洲、非洲和澳洲的60多個(gè)國(guó)家，死亡逾千萬人。其中，印度最嚴(yán)重，20年內(nèi)死亡102萬多人。 傳染病模型醫(yī)學(xué)宣教6 第一次世界性鼠疫大流行：始于公元6世紀(jì)，源自中 1918-1919年，爆發(fā)了席卷全球的流感疫病，導(dǎo)致2,000-5,000萬人死亡，是歷史上最嚴(yán)重的流感疫癥。 流行性感冒簡(jiǎn)稱流感，是由流感病毒引起的急性呼吸道傳染病，能引起心肌炎、肺炎、支氣管炎等多種并發(fā)癥,極易發(fā)生流行，甚至達(dá)到世界范圍的大流行。傳染病模型醫(yī)學(xué)宣教7

5、 1918-1919年，爆發(fā)了席卷全球的流感疫 目前的H5N1型病毒株僅能通過禽類傳染給人體，必須防范它與人類的流行性感冒病毒株接觸進(jìn)行基因重組，突變出“人傳人”的禽流感病毒。禽流感一旦在人際傳播，數(shù)億人生命將受到威脅。 自2003年來全世界已有14個(gè)國(guó)家357人感染了禽流感病毒，其中219人因感染了該病毒而死亡。 傳染病模型醫(yī)學(xué)宣教8 目前的H5N1型病毒株僅能通過禽類傳染給人體，必HIV是艾滋病的病原體，主要通過體液、血液傳播。艾滋病聯(lián)合規(guī)劃署和世界衛(wèi)生組織在“2006艾滋病流行最新情況”報(bào)告中說，世界上每隔8秒鐘就有一人感染HIV，全球每天有1.1萬人感染HIV，與此同時(shí)，每天有8000

6、名感染者喪命。 傳染病模型醫(yī)學(xué)宣教9HIV是艾滋病的病原體，主要通過體液、血液傳播。艾滋病SARS（Severe Acute Respiratory Syndrome，嚴(yán)重急性呼吸道綜合癥, 俗稱：非典型肺炎）是21世紀(jì)第一個(gè)在23個(gè)國(guó)家和地區(qū)范圍內(nèi)傳播的傳染病。 2002年11月16日中國(guó)廣東佛山發(fā)現(xiàn)第一個(gè)非典型肺炎的病例。截至2003年7月11日，全球共8069名患者，死亡人數(shù)達(dá)775，死亡率約為12%。 目前已經(jīng)找到治療方法，中國(guó)和歐盟科學(xué)家聯(lián)手，成功找到了15種能有效殺滅非典病毒的化合物。香港大學(xué)的新近研究表明，蝙蝠可能是SARS病毒野生宿主傳染病模型醫(yī)學(xué)宣教10SARS 2002年1

7、1月16日中國(guó)廣東佛山發(fā)現(xiàn)第一個(gè)傳染病模型醫(yī)學(xué)宣教培訓(xùn)課件問題的提出： 醫(yī)生們發(fā)現(xiàn)，在一個(gè)民族或地區(qū)，當(dāng)某種傳染病流傳時(shí)，波及到的總?cè)藬?shù)大體上保持為一個(gè)常數(shù)。即既非所有人都會(huì)得病也非毫無規(guī)律，兩次流行（同種疾病）的波及人數(shù)不會(huì)相差太大。如何解釋這一現(xiàn)象呢？試用建模方法來加以證明。傳染病模型醫(yī)學(xué)宣教12問題的提出： 醫(yī)生們發(fā)現(xiàn)，在一個(gè)民族或地區(qū)，當(dāng)某種傳染 傳染病是人類的大敵，通過疾病傳播過程中若干重要因素之間的聯(lián)系建立微分方程加以討論，研究傳染病流行的規(guī)律并找出控制疾病流行的方法顯然是一件十分有意義的工作。描述傳染病的傳播過程分析受感染人數(shù)的變化規(guī)律 預(yù)報(bào)傳染病高潮到來的時(shí)刻預(yù)防傳染病蔓延的手

8、段按照傳播過程的一般規(guī)律， 用機(jī)理分析方法建立模型傳染病模型醫(yī)學(xué)宣教13 傳染病是人類的大敵，通過疾病傳播過程中若 已感染人數(shù) (病人) i(t) 每個(gè)病人每天有效接觸(足以使人致病)人數(shù)為模型1假設(shè)若有效接觸的是病人，則不能使病人數(shù)增加必須區(qū)分已感染者(病人)和未感染者(健康人)建模?傳染病模型醫(yī)學(xué)宣教14 已感染人數(shù) (病人) i(t) 每個(gè)病人每天有效接觸(足以模型2區(qū)分已感染者(病人)和未感染者(健康人)假設(shè)1）總?cè)藬?shù)N不變，病人和健康 人的 比例分別為 2）每個(gè)病人每天有效接觸人數(shù)為, 且使接觸的健康人致病建模 日接觸率SI 模型傳染病模型醫(yī)學(xué)宣教15模型2區(qū)分已感染者(病人)和未感

9、染者(健康人)假設(shè)1）總?cè)藬?shù)模型21/2tmii010ttm傳染病高潮到來時(shí)刻 (日接觸率) tmLogistic 模型病人可以治愈！?t=tm, di/dt 最大傳染病模型醫(yī)學(xué)宣教16模型21/2tmii010ttm傳染病高潮到來時(shí)刻 (日模型3傳染病無免疫性病人治愈成為健康人，健康人可再次被感染增加假設(shè)SIS 模型3）病人每天治愈的比例為 日治愈率建模 日接觸率1/ 感染期 一個(gè)感染期內(nèi)每個(gè)病人的有效接觸人數(shù)，稱為接觸數(shù)。傳染病模型醫(yī)學(xué)宣教17模型3傳染病無免疫性病人治愈成為健康人，健康人可再次被感模型3i0i0接觸數(shù) =1 閾值感染期內(nèi)有效接觸感染的健康者人數(shù)不超過病人數(shù)1-1/i0模型

10、2(SI模型)如何看作模型3(SIS模型)的特例idi/dt01 10ti 11-1/i0t 1di/dt 1/ i(t)先升后降至0P2: s01/ i(t)單調(diào)降至01/閾值P3P4P2S0傳染病模型醫(yī)學(xué)宣教22si101D模型4SIR模型相軌線 及其分SIR模型預(yù)防傳染病蔓延的手段 (日接觸率) 衛(wèi)生水平(日治愈率) 醫(yī)療水平傳染病不蔓延的條件s01/ 的估計(jì) 降低 s0提高 r0 提高閾值 1/ 降低 (=/) , 群體免疫傳染病模型醫(yī)學(xué)宣教23SIR模型預(yù)防傳染病蔓延的手段 (日接觸率) 衛(wèi)生水模型檢驗(yàn) 醫(yī)療機(jī)構(gòu)一般依據(jù)r(t)來統(tǒng)計(jì)疾病的波及人數(shù) ，從廣義上理解，r(t)為t時(shí)刻已

11、就醫(yī)而被隔離的人數(shù)，是康復(fù)還是死亡對(duì)模型并無影響。由模型（12)(14)計(jì)算可得：SIR模型可計(jì)算出方程（24）的近似解傳染病模型醫(yī)學(xué)宣教24模型檢驗(yàn) 醫(yī)療機(jī)構(gòu)一般依據(jù)r(t)來統(tǒng)計(jì)疾病的波及人數(shù)曲線 在醫(yī)學(xué)上被稱為疾病傳染曲線。右圖給出了上式曲線的圖形，可用醫(yī)療單位每天實(shí)際登錄數(shù)進(jìn)行比較擬合得最優(yōu)曲線。 圖10 （見P143）記錄了1905年下半年至1906年上半年印度孟買瘟疫大流行期間每周死亡人數(shù)，不難看出兩者有較好的一致性。 傳染病模型醫(yī)學(xué)宣教25曲線 在醫(yī)學(xué)上被稱為疾病傳染曲線。右圖給出了上式曲線的圖形，SIR模型被傳染人數(shù)的估計(jì)記被傳染人數(shù)比例xs0i0P1i0 0, s0 1 小, s0 1提高閾值1/降低被傳染人數(shù)比例 xs0 - 1/ = 傳染病模型醫(yī)學(xué)宣教26SIR模型被傳染人數(shù)的估計(jì)記被傳染人數(shù)比例xs0i0P1綜上所述，模型4指出了傳染病的以下特征： （1）當(dāng)人群中有人得了某種傳染病時(shí)，此疾病并不一定流傳，僅當(dāng)易受感染的人數(shù)與超過閥值時(shí)，疾病才會(huì)流傳起來。 （2）疾病并非因缺少易感染者而停止傳播，相反，是因?yàn)槿鄙賯鞑フ卟磐Ｖ箓鞑サ模駝t將導(dǎo)致所有人得病。 （3）種