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计算机模型预测亚热带气候中的流感暴发

哥伦比亚大学梅曼公共卫生学院和香港大学李嘉诚医学院公共卫生学院的科学家首次表明,有可能预测亚热带气候中流感爆发的时间和强度例如香港,流感季节可能在不同的时间发生,一年中不止一次。结果在线发表在《PLOS计算生物学》杂志上。

自2013-2014赛季以来,Mailman学校的科学家使用美国疾病控制与预防中心认可的系统,每周发布针对美国100多个城市的区域流感预测。与天气预报非常相似,他们的系统使用计算机模型来生成多个模拟,模拟突发事件的行为,然后将它们编织在一起以生成整体预测。

在这项新研究中,研究人员使用了1998年至2013年香港50个门诊诊所和实验室报告网络中的数据作为测试用例,以回顾性地生成每周流感预测。该系统能够预测16年内由甲型流感(H3N2),乙型流感以及季节性和2009年甲型流感(H1N1)大流行爆发引起的44种流行病的高峰时间和高峰幅度。

该技术在实际高峰之前三周预测了暴发的高峰时间,准确性高达93%。预测准确性会根据爆发的强度以及提前进行预测而有所不同。一般而言,对特定菌株的预测要比对总体流行病的预测更为准确,而暴发的高峰和严重程度要比其发作时间或持续时间更为准确。

研究人员开始在哥伦比亚传染病预测网站(cpid.iri.columbia.edu)上发布有关2014-2015年流感季节特定菌株信息的美国城市实时流感预测,并希望为以下城市发布实时预测:在下一个流感季节来临之前,香港将出现在哥伦比亚网站和香港集团网站(dashboard.sph.hku.hk)上。

梅尔曼学校环境健康科学副教授杰弗里·沙曼(Jeffrey Shaman)博士说:“这些预测提供了对公众和卫生官员都有价值的交货时间信息。” “个人可能会选择获得流感疫苗来保护自己免受感染,而官员们可以预计需要多少疫苗和其他用品以及所需的临床医生和护士数量。”

香港人口超过700万,是世界上人口最稠密的城市之一。这座城市与中国大陆及世界其他地区紧密相连,每年吸引超过5000万游客。“香港是通往亚洲及世界其他地区的十字路口,是全年流感爆发的入口和出口点,以香港为中心的东南亚地区通常被称为全球流感的中心。流感。” 香港大学李嘉诚医学院公共卫生学院教授本杰明·考林博士说。

预测亚热带的流感

在像美国这样的温带气候下,季节性流感的爆发仅限于冬季。相比之下,香港等亚热带地区的暴发是全年发生的。此外,亚热带地区的暴发强度,持续时间和时机比温带地区更易变。梅曼学校副研究员,第一作者万阳博士说:“亚热带气候中流感暴发的不规则性使预测更具挑战性。”

Yang和她的合著者修改了美国使用的流感预测系统,以解释亚热带气候的动态,增加了数学技巧,促使系统重新校准自身并放弃某些假设。Yang解释说:“我们设计该系统的目的是在动态变化时注意数据,并迅速识别出全年流感活动的任何变化。”

展望未来,研究人员希望完善该系统,以解决由于先前感染相关菌株而引起的交叉免疫,不同年龄组之间传播动态的变化或分区之间的空间连通性。

在全球范围内,流感每年导致约25万人至50万人死亡。在美国(3.2亿人口)和香港(720万人口),每年约有750人死于流感。

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