Введение к работе
Актуальность темы. В настоящее время в России наметилась четкая тенденция к значительному увеличению числа ВШ-инфицированных и сольных СПИДом. Так, среди наркоманов за последние полтора года произошло качественное изменение эпидситуации. За этот период было зарегистрировано более тысячи случаев инфицирования, тогда как ранее такие случаи среди этой группы риска отмечены не были. В основной гетеросексуальной популяции пока зарегистрировано относительно мало инфицированных. Однако, имекшиеся сведения показывают увеличение динамики роста количества зараженных. Все это свидетельствует о необходимости интенсификации усилий в направлении снижения риска дальнейшего распространения ВИЧ. Однако имевшиеся в распоряжении эпидемиологов методы и-средства не позволяют адекватным образом осуществлять комплексный эпидемический надзор за развитием эпидеши. Имепщеся данные отрывочны и показывают лишь текущее состояние эпидпроцесса. Отсутствует концепция, основанная на системных принципах, с помощью которой можно создать систему, объединяющую все элементы эпидемического надзора: анализ эпидемической обстановки, ее прогнозирование и оперативную выработку мероприятий по снижению риска появления новых ВИЧ-инфицированных.
Сложность проведения эпидемического надзора за распространением ВИЧ-инфекции в России и ряде других стран определяется, в первую очередь тем, что в связи с относительно малым числом зарегистрированных случаев заражения не удается сформировать достаточно представительные выборки из числа инфицированных для использования традиционного мате-матико-статистического анализа. Поэтому возникла серьезная проблема разработки методов и средств, обеспечивающих проведение эпидемического надзора за распространением ВИЧ в условиях низкого уровня инфици-рованности населения или отсутствия зарегистрированных случаев заражения.
Настоящая работа является одним из начальных этапов исследований посвященных решению этой проблемы.
Цель работы. Цель работы состоит в разработке методов и программных средств, направленных на повышение эффективности эпидемического надзора за распространением ВИЧ-инфекции на территориях с низким уровнем инфицирования.
Ддя достижения поставленной цели необходимо решить следующие задачи:
разработка системной модели управления эпидемическим процессом распространения ВИЧ;
разработка нового подхода к оценке и прогнозирования эпидемической обстановки, основанного на оценке факторов риска инфицирования и имитационном моделировании;
разработка имитационных моделей распространения ВИЧ-инфекции среди различных групп населения;
разработка информационно-аналитической подсистемы эпидемического надзора за распространением ВИЧ-инфекции;
проведение машинных экспериментов с имитационными моделями.
Методы исследования. Поставленные задачи решались путем сочетания теоретических и экспериментальных методов исследования. Теоретические исследования базировались на положениях системного подхода, теории эпидемиологического анализа, использовании аппарата математической статистики, дифференциального исчисления, аппарата математического планирования эксперимента, математическом и в том числе имитационном моделировании. Экспериментальные исследования проводились на основе реальных биомедицинских данных с использованием разработанных программных средств.
Новые научные результаты. При выполнении работы получены новые результаты:
1. Разработана системная модель управления процессом распространения ВИЧ-инфекции в условиях отсутствия вакцины, на основе которой показана возможность управления процессом за счет направленного воздействия на факторы риска.
2.Разработан новый подход к оценке риска распространения ВИЧ-инфекции, основанный на построении пространственно-временной иерархической системы оценок факторов риска и имитационном моделировании.
3.Разработан новый метод оценки и прогнозирования эпидемической ситуации, основанный на пороговом характере эпидемического процесса, позволявдій определить «запас прочности» исследуемой популяции в отношении достижения критического уровня развития эпидпроцесса.
4.Разработаны имитационные модели распространения ВИЧ-инфекции, обеспечивающие существенное повышение эффективности исследования эпидпроцесса .
5.На основе экспериментальных исследований выдвинуты новые гипотезы о роли различных факторов в развитии эпидпроцесса в некоторых группах населения.
Практическая ценность работы.
1. Создана методологическая основа для разработки автоматизиро
ванной системы слежения за распространением ВИЧ-инфекции, обеспечи-
вакщей: анализ эпидемической обстановки, прогнозирование развития
эпидпроцесса и оперативную выработку целенаправленных управляющих
воздействий, направленных на снижение риска появления новых случаев
заражения (на уровне области, региона, страны).
2. Разработана автоматизированная информационно-аналитическая
подсистема, позволякщая поднять на новый, качественно более высокий
уровень слежение за риском распространения ВИЧ-инфекции.
3. Разработанные имитационные модели являются эффективным сред
ством для дальнейшего исследования основных закономерностей и меха
низмов распространения ВИЧ-инфекции среди различных групп населения.
Основные научные положения, выносимые на защиту.
1. Управление процессом распространения ВИЧ-инфекции в условиях отсутствия вакцины может быть обеспечено за счет текущего анализа множества факторов риска (статистического анализа, анализа интегральных оценок, анализа результатов имитационного моделирования) и выработки на основе полученных данных управлякщих воздействий на наиболее опасные факторы риска.
2.Системный анализ факторов риска, предопределякщих появление новых случаев заражения, в комплексе с имитационным моделированием эпидпроцесса создает предпосылки для повышения эффективности оценки и прогнозирования эпидемической обстановки на новый, качественно более высокий уровень.
Практическая реализация результатов.
Разработанные методы и автоматизированная система реализованы в институте имени Пастера, а также на базе кафедры эпидемиологии Военно-Медицинской Академии, где в настоящее время используется в биомедицинских исследованиях. Планируется дальнейшая модернизация и использование системы и разработанных методов в научных исследованиях.
Апробация работы. Основные результаты диссертационной работы обсуждались:
на ежегодной научно-технической конференции преподавателей и аспирантов СПбГЭТУ;
на международном симпозиуме «SYMBIOSIS-94», 16-20 мая 1994г. СПбГЭТУ;
на научно-технической конференции «Диагностика, информатика и метрология - 95», 4-6 июля 1995г. СПбГЭТУ;
на юбилейной научно-технической конференции, посвяшенной 60-летию основания кафедры общей и военной эпидемиологии в 1996. Санкт-Петербург;
на научно-технической конференции «Диагностика, метрология, экология, безопасность - 97», 1-3 июля 1997г. СПбГЭТУ.