疾病监测  2015, Vol. 30 Issue (9): 784-788

扩展功能

文章信息

朱新凤, 闻栋, 刘光涛
ZHU Xin-feng, WEN Dong, LIU Guang-tao
2008-2013年浙江省湖州市传染病自动预警系统运行效果评价
Performance of automatic early warning system of communicable diseases in Huzhou,Zhejiang,2008-2013
疾病监测, 2015, 30(9): 784-788
Disease Surveillance, 2015, 30(9): 784-788
10.3784/j.issn.1003-9961.2015.09.020

文章历史

收稿日期:2014-08-20
2008-2013年浙江省湖州市传染病自动预警系统运行效果评价
朱新凤 , 闻栋, 刘光涛    
湖州市疾病预防控制中心, 浙江 湖州 313000
摘要目的 了解湖州市传染病自动预警信息系统在传染病暴发早期探测的应用情况及效果,为进一步完善和优化预警系统提供依据。 方法 采用描述流行病学方法对2008-2013年湖州市传染病自动预警系统生成的预警信号、预警病种、响应时间、核实方式、灵敏度和阳性预测值等进行分析。 结果 2008-2013年,预警系统共发出预警信号4395条,信号响应率为100%,24 h内信号响应率为89.08%。预警信号数与法定传染病网络报告病例数呈正相关,r=0.840(P<0.01)。涉及23种传染病,核实方式以综合分析为主,占74.47%。54条预警信号被判断为疑似事件,经过现场调查共确认暴发11起,预警系统的灵敏度为69.23%,预测值为0.25%。 结论 传染病自动预警系统运行良好,预警系统灵敏度较高,可初步实现传染病暴发早期自动预警,但预警系统的阳性值较低,仍需进一步优化。
关键词传染病    预警系统    运行效果    
Performance of automatic early warning system of communicable diseases in Huzhou,Zhejiang,2008-2013
ZHU Xin-feng , WEN Dong, LIU Guang-tao    
Huzhou Prefecture Center for Disease Control and Prevention, Huzhou 313000, Zhejiang, China
Abstract:Objective To evaluate the performance of the automatic early warning system of communicable diseases in Huzhou and provide evidence for the further improvement of the early warning system. Methods Descriptive epidemiological analysis was conducted to evaluate the effectiveness of communicable disease automatic early warning system in Huzhou from 2008 to 2013. Results A total of 4395 warning signals were generated during this period. The signal response rate was 100%, and the 24 h signal response rate was 89.08%. There was positive relationship between warning signal number and the case number reported by communicable diseases reporting network (P<0.01), r=0.840. Moreover, 23 kinds of communicable diseases were involved, and the verification of the signals was mainly through comprehensive analysis, accounting for 74.47%. In addition, 54 warning signals were classified as suspected events, in which 11 were finally identified as outbreaks through field investigation. The sensitivity and the positive predicting value of the early warning system were 69.23% and 0.25% respectively. Conclusion The sensitivity of the automatic warning system of communicable diseases was high, but the positive predicting value was low in Huzhou. Further improvements are needed.
Key words: Communicable disease    Early warning system    Performance    

建立和完善传染病监测及预警体系,早期发现传染病暴发与流行,对于及时采取有效控制措施、降低疾病造成的损害具有非常重要的公共卫生意义。我国自2004年运行传染病网络直报系统以来,传染病疫情报告的及时性、完整性、准确性明显提高[1],基于该监测信息资源,中国疾病预防控制中心(CDC)于2008年4月21日启动了国家传染病自动预警信息系统(预警系统) 运行工作,全国部分地区对该系统的运转效果、运行情况等进行了分析,对及时发现重点病例和早期探测传染病暴发具有重要作用[2, 3, 4, 5, 6, 7, 8]。为初步了解该系统在湖州市的运行情况,本研究分析2008-2013年湖州市传染病预警系统运行情况和结果,为进一步完善和优化预警系统提供依据。

1 材料与方法 1.1 资料来源

2008年4月21日至2013年12月31日湖州市传染病自动预警信息来源于《中国疾病预防控制信息系统》子系统《传染病自动预警信息系统》,法定传染病发病数及同期突发公共卫生事件数分别来自于《传染病报告信息管理系统》、《突发公共卫生事件管理信息系统》。

1.2 预警方法

移动百分位数法是以县(区)为空间范围,7日为一个观察期,基线数据采用过去3年观察期以及前后各摆动两个观察期的病例数,用基线数据的P50~P80作为预警阈值;累积和控制图法通过对信息的累积,将过程的小偏移累加起来,达到放大的效果。当观察周期内发生的病例数达到预警阈值时,预警系统即生成预警信号,以手机短信方式发出。单病例预警指针对一些特殊的传染病,一旦发现1例,系统即实时发出预警信号。预警系统工作流程分为预警信号发送、信号初步核实和现场调查确认3个步骤。

1.3 预警地区与病种

预警地区为湖州市5个县(区)。采用移动百分位数法预警的病种共18种,包括甲型病毒性肝炎(甲肝)、丙型病毒性肝炎(丙肝)、戊型病毒性肝炎(戊肝)、麻疹、流行性出血热、流行性乙型脑炎(乙脑)、登革热、痢疾、伤寒和副伤寒、流行性脑脊髓膜炎(流脑)、猩红热、钩端螺旋体病(钩体病)、流行性感冒(流感)、流行性腮腺炎(流腮)、风疹、急性出血性结膜炎、流行性和地方性斑疹伤寒、除霍乱、细菌性和阿米巴性痢疾、伤寒和副伤寒以外的感染性腹泻病。采用累积和控制图法预警的病种为手足口病。采用单病例预警的特殊病种共13种,包括鼠疫、霍乱、传染性非典型肺炎、脊髓灰质炎、人感染高致病性禽流感、肺炭疽、白喉、急性血吸虫病、丝虫病、手足口病重症和死亡病例、人感染H7N9禽流感、疟疾及不明原因肺炎。

1.4 信号处理与分析

采用Excel 2007软件对预警信息进行整理,SPSS 19.0软件进行数据统计分析。以描述流行病学方法对预警信息进行分析,以信号响应率、疑似事件占预警信号的比率、灵敏度和预测值作为预警系统主要评价指标。信号响应率是指一定时间内县(区)疾病预防控制机构反馈了初步核实结果的预警信号数占总预警信号数的比例。疑似事件是指对预警信号提示的异常进行病例三间分布的数据分析与核实后,结合当地实际不能排除疾病发生暴发或流行,需要进行现场调查的事件。包括甲类或按甲类管理疾病的疑似病例、罕见/少见病、潜在的突发公共卫生事件或聚集性疫情。暴发/流行指通过现场调查确认发生的传染病暴发。灵敏度是指真实的暴发事件中被预警系统探测到的事件比例,以突发公 共卫生事件作为真实暴发事件验证预警系统灵敏度。阳性预测值是指预警系统探测为暴发的事件被证实为暴发的信号数占预警信号总数的比例。预警信号数与法定传染病报告发病数之间的关系采用Pearson 相关分析,地区、时间、病种间预警阳性预测值的比较采用χ2检验和χ2趋势检验,检验水准为0.05。

2 结果 2.1 预警信息分析 2.1.1 预警概况

2008年4月21日至2013年12月31日,湖州市5个县(区)通过预警系统共收到预警信号4395条,涉及23种传染病。经初步核实,共11种传染病的预警信号被判断为疑似事件,占全部预警信号的1.23%(54/4395)。

2.1.2 地区分布

2008-2013年湖州市5个县(区)均收到预警信号,其中吴兴区接到预警信号数最多,其次为南浔区,德清县最少。经现场调查确认,除长兴县外,其余4个县(区)均证实了暴发/流行。经χ2检验(校正),不同县(区)间阳性预测值无统计学差异(校正χ2=1.705,P=0.192),不同县(区)间疑似事件占预警信号数的比率差异有统计学意义(Pearson χ2=13.660,P=0.008)。湖州市不同年份间阳性预测值差异有统计学意义(似然比χ2=11.738,P=0.039),不同年份间疑似事件数占预警信号数的比率差异有统计学意义(Pearson χ2=42.780,P=0.000),见表1。2008-2013年湖州市各县(区)预警信号数与传染病网络报告病例数呈正相关关系,进行Pearson 相关分析后,r=0.840(P<0.01)。

表1 2008-2013年湖州市传染病自动预警结果地区分布 Table 1 Area specific communicable disease automatic warning results in Huzhou,2008-2013
地区2008年 2009年 2010年 2011年
预警信号数疑似事件数暴发/流行数预警信号数疑似事件数暴发/流行数预警信号数疑似事件数暴发/流行数预警信号数疑似事件数暴发/流行数
吴兴区16811255222581118800
南浔区114102241232032022010
德清县6100660069006200
长兴县10500185101761015500
安吉县11820167521331013810
湖州市566418972078395176320
地区2012年 2013年 合计
预警信号数疑似事件数暴发/流行数预警信号数疑似事件数暴发/流行数预警信号数疑似事件数暴发/流行数
吴兴区1480016651118395
南浔区17700163501101213
德清县91111232047231
长兴县103001324085660
安吉县1211010660783162
湖州市6402169022143955511
2.1.3 季节分布

预警信号高峰为4-7月,占总信号数的43.98%(1933/4395),其次为11-12月,占21.39%(940/4395);传染病病例报告高峰为5-7月和11-12月,占报告病例总数的54.04% (49 073/90 806),见图1。经χ2检验,不同月度间的预警信号数/报告病例数之比差异有统计学意义(Pearson χ2=308.754,P=0.000)。各月度间预警信号数与报告病例数无相关性(Spearman相关 r=0.42,P=0.175)。

图1 2008-2013年湖州市传染病报告与自动预警按月分布 Fig.1 Comparison of network reporting and automatics early warning of communicable diseases in Huzhou,2008-2013
2.1.4 预警病种

涉及的23个预警病种中,收到预警信号数前5位依次为其他感染性腹泻病、流腮、麻疹、手足口病、痢疾,占总信号数的81.50%(3582/4395)。这5种疾病病种间信号/病例比之间差异有统计学意义(Pearson χ2=10 764.421,P=0.000),见表2

表2 2008-2013年湖州市传染病预警系统分病种预警情况 Table 2 Disease specific signal generated by communicable disease automatic early warning system in Huzhou,2008-2013
预警病种网络直报病例数预警信号数 初步判断结果 现场调查结果 突发事件数
疑似事件数疑似事件比例(%)95%可信区间暴发/流行起数阳性预测值(%)95%可信区间
其他感染性腹泻病54 212130380.610.236~1.04670.540.833~5.5645
流腮6 38180840.500.144~1.10710.120.064~3.8301
麻疹1 00562810.160.018~0.92800.001.001~1.0040
手足口病21 34755540.720.211~1.61800.001.001~1.0040
痢疾1 76928810.350.039~2.03200.001.001~1.0041
风疹1 11717100.001.009~1.01600.001.001~1.0040
流感1 52715395.880.916~0.99221.311.160~24.0243
丙肝1 13413000.001.009~1.01600.001.001~1.0040
急性出血性结膜炎5869711.030.115~6.11600.001.001~1.0040
戊肝8178100.001.009~1.01600.001.001~1.0040
猩红热3875500.001.009~1.01600.001.001~1.0040
甲肝3812800.001.009~1.01600.001.001~1.0040
疟疾341900.001.009~1.01600.001.001~1.0040
丝虫病01600.001.009~1.01600.001.001~1.0040
乙脑341500.001.009~1.01600.001.001~1.0041
人感染H7N9禽流感14251976.0097.836~662.36900.001.001~1.0041
甲型H1N1流感58810440.0014.704~195.33400.001.001~1.0040
霍乱15120.002.210~182.776120.0010.296~964.2131
伤寒+副伤寒183300.001.009~1.01600.001.001~1.0040
不明原因肺炎022100.0062.437~106.09300.001.001~1.0040
出血热35100.001.009~1.01600.001.001~1.0040
肺炭疽0100.001.009~1.01600.001.001~1.0040
流脑6100.001.009~1.01600.001.001~1.0040
合计91 5584395541.23-110.25-13
2.1.5 预警响应时间分析

预警系统发出的预警信号100%得到核实响应,发出预警2 h内信号响应率为64.51%(2835/4395),24 h内信号响应率为89.08%(3915/4395)。各年<2内、2~24 h、>24 h信号响应率见表3。经χ2趋势检验,<2 h预警信号响应率呈逐年上升趋势(χ2趋势=321.738,P=0.000)。

表3 2008-2013年湖州市传染病自动预警信号响应情况 Table 3 Response rate of early warning signals of communicable diseases in Huzhou,2008-2013
年份 预警信号响应率(%)
<2 h2~24 h>24 h总计
200838.5224.5636.93100.00
200957.1927.4215.38100.00
201062.2228.729.06100.00
201167.5026.346.16100.00
201277.1922.190.63100.00
201383.0416.090.87100.00
合计64.5124.5710.92100.00
2.1.6 核实方式分析

预警信号核实方式共有4种,分为监测数据分析、电话核实、其他方式(流行病学调查)和综合分析(2种及2种以上核实方式)。综合分析是预警信号主要的核实方式,占74.47%(3273/4395),其次为监测数据分析,占21.34%(938/4395),电话核实占2.00%(88/4395),其他方式占2.18%(96/4395)。

2.2 预警效果评价

4395条预警信号中,仅11条经现场调查后被确认为传染病暴发/流行,涉及其他感染性腹泻、流感、流腮、霍乱4 个病种,预警阳性预测值为0.25%(11/4395)。 各预警病种中,单病例预警的霍乱预测值最高,为20.00%(1/5);其余依次为流感1.31%(2/153)、其他感染性腹泻0.54%(7/1303)、流腮0.12%(1/808)。2种预警方法中,时间序列预警阳性率0.27%(10/3772),单病例预警阳性率0.16%(1/623),经χ2检验分析,两种预警方法预警阳性率差异无统计学意义(校正χ2=0.002,P=0.961)。2008-2013年湖州市通过突发公共卫生事件管理信息系统报告预警相关病种的传染病暴发事件共13起,未能成功实现预警的4起事件中,有3起是疫情发生后集中报告所致,1起是死亡事件达到了突发公共卫生事件报告标准。以突发公共卫生事件报告标准作为验证预警模型灵敏度标准,预警系统的灵敏度为69.23%(9/13)。见表24

表4 2008-2013年湖州市传染病预警系统效果评价 Table 4 Effectiveness of communicable disease automated early warning system in Huzhou,2008-2013
预警病种突发事件数现场调查结果暴发/流行起数一致数
其他感染性腹泻575
流腮111
麻疹000
手足口病000
痢疾100
风疹000
流感322
丙肝000
急性出血性结膜炎000
戊肝000
猩红热000
甲肝000
疟疾000
丝虫病000
乙脑100
人感染H7N9禽流感100
甲型H1N1流感000
霍乱111
伤寒+副伤寒000
不明原因肺炎000
出血热000
肺炭疽000
流脑000
合计13119
3 讨论

预警系统可稳定地对传染病报告数据进行自动运算并生成 预警信号,疾病预防控制机构疫情人员接收后进行初步核实并判断是否为疑似事件,为进一步开展现场调查和确认是否为暴发提供了重要信息,对快速应对传染病暴发疫情及突发公共卫生事件具有非常重要的意义[2, 3]

本次研究结果显示,2008-2013年共发出4395条预警信号,0.25%的预警信号被确认为传染病暴发事件,高于宁波、温州两地[4, 5],可能与部分预警信息虽然属于聚集性病例,但是发病数较少尚未达到突发事件的报告标准有关[2, 5]。2008-2013年湖州市预警信号数与法定传染病网络报告病例数呈正相关关系,由于预警信号数是与历史同期报告病例数进行比较分析,所以当前报告病例数越多,预警信号数就可能越多;同时也提示存在大量假阳性信号,需进一步提高预警系统的特异性,减少“假阳性”信号,真正为疾病预防控制机构人员控制传染病暴发疫情提供参考。

从地区分布分析,湖州市5个县(区)均收到预警信号,且均做出了疑似事件的初步判断,有4个县(区)证实了暴发。其中,其他感染性腹泻、流感、流腮和霍乱病例 的预警信号被证实为暴发,与有关报 道一致[4, 5]

从季节分布分析,预警信号高峰为4-7月,其次为11-12月,与传染病报告存在5-7月和11-12月两个高峰基本一致。从涉及病种分析,预警信息最多的病种为其他感染性腹泻,预警阳性预测值最高的病种为霍乱。2008-2013年湖州市预警系统共发出霍乱、疟疾、人感染H7N9禽流感、丝虫病、不明原因肺炎、肺炭疽单病例预警信号68条,经县(区)CDC核实后排除暴发/流行67条,提示传染病自动预警系统单病例预警模型能成功识别霍乱等重点传染病预警信号,利于县(区)CDC迅速做出反应,与系统预警值设定为绝对值有关,也与其他地区类似[2, 4, 5, 6, 7]

从响应时间分析,2008-2013年湖州传染病自动预警信号响应率为100%,提示湖州市各级疾病控制人员对预警信号反应灵敏,接到预警信号后能够在较短时间对预警信息作出判断[6],但也存在10.92%的信息响应时间超过24 h的情况。核实方式以综合分析为主,与梁祁等[7]的研究结果一致,说明预警发出后,疫情监测人员能够及时在传染病报告信息管理系统中调出病例个案信息进行数据分析,结合流行病学调查或电话核实,最终进行确认和聚集性判断。

湖州市2008-2013年预警系统暴发探测的灵敏度为69.23%,高于宁波、温州[4, 5]、低于浙江省平均水平[8]。目前,传染病防治工作中尚未建立评价预警系统功效的标准体系,本研究仅以网络直报的突发公共卫生事件信息对预警系统进行初步评价。早期预警的目的在于探测可能发生或已发生需尽早采取控制措施的传染病聚集性事件。疾病控制人员通过预警系统发出有暴发“苗头”的信号作出判断,给予有效的措施控制疫情,一定程度上可防止疫情上升至突发公共卫生事件的报告标准。而突发公共卫生事件是达到一定病例数量并确认已发生的传染病暴发或死亡的事件,关注的是事件处置过程及控制效果、经验教训[4, 5, 8]。因此,本研究以突发公共卫生事件报告标准评价预警系统功效,尚存在一定的局限性,应探讨建立针对传染病自动预警系统的“金标准”体系来更加科学地评价预警系统。

参考文献
[1] Jin LM,Yang WZ. Analysis on present research situation of early warning inform action on infectious diseases in China[J]. Chinese Journal of Public Health,2008,24(7):845-846.(in Chinese) 金连梅,杨维中.我国传染病预警工作研究现况分析[J].中国公共卫生,2008,24(7):845-846.
[2] Qiu L,Guo XR,Yu HL, et al. Performance of automatic early warning system of communicable diseases in Shaanxi,2008-2012 [J]. Disease Surveillance,2013,28 (9) :762-765.(in Chinese) 邱琳,郭晓荣,郁会莲,等. 2008-2012 年陕西省传染病自动预警系统运行效果评价[J].疾病监测,2013,28(9):762-765.
[3] Yang WZ,Li ZJ,Lai SJ,et al. Preliminary application on China infectious disease automated-alert and response system[J].Chinese Journal of Epidemiology,2011,32(5) :431-435.(in Chinese) 杨维中,李中杰,赖圣杰,等.国家传染病自动预警系统运行状况分析[J].中华流行病学杂志,2011,32(5): 431-435.
[4] Ye M,Yi B. Performance of communicable disease automatic early warning information system in Ningbo city in Zhejiang province,2008-2010[J].Disease Surveillance,2011,26(7):531-534.(in Chinese) 叶敏,易波. 2008-2010年浙江省宁波市传染病自动预警信息分析[J].疾病监测,2011,26(7):531-534.
[5] Yu XH,Pan QJ,Wei JJ,et al. Performance of national communicable disease automatic early warning system in Wenzhou,Zhejiang [J]. Disease Surveillance,2013,28(6):496-498.(in Chinese) 余向华,潘琼娇,魏晶娇,等.浙江省温州市传染病自动预警系统运行情况分析[J].疾病监测,2013,28(6):496-498.
[6] Wu J,An QY.Performance of automatic early warning system of communicable diseases in Dalian,Liaoning,2008-2011[J].Disease Surveillance,2012,27(8):660-663.(in Chinese) 吴隽,安庆玉. 2008-2011 年辽宁省大连市传染病自动预警信息分析[J].疾病监测,2012,27(8):660-663.
[7] Liang Q,Wu Y,Liu WD, et al. Analysis on automated-alert and response system of infectious diseases in Jiangsu province from 2009 to 2011 [J].Acta Universitatis Medicinalis Nanjing:Natural Science,2012,32(11):1607-1611.(in Chinese) 梁祁,吴莹,刘文东,等.2009-2011年江苏省传染病自动预警系统运行效果分析[J]. 南京医科大学学报:自然科学版,2012,32(11):1607-1611.
[8] Xu XQ,Lu QB,Wang Z, et al. Evaluation on the performance of china infectious disease autoumated-alert and response system (CIDARS) in Zhejiang province [J].Chinese Journal of Epidemiology,2011,32(5):442-445.(in Chinese) 徐旭卿,鲁琴宝,王臻,等. 浙江省传染病自动预警系统暴发预警效果评价[J].中华流行病学杂志,2011,32(5):442-445.