传染病暴发探测时间模型和时空模型的应用效果比较

目的 比较国家传染病自动预警系统(预警系统)中时间模型与时空模型在传染病暴发探测中的应用效果.方法 采用预警信号数、灵敏度、错误预警率和暴发探测时间等指标,分析比较2009年12月6日至2010年12月5日预警系统在20个省的221个试点县(区)采用时间模型和时空模型进行暴发探测的效果.结果 时间模型和时空模型灵敏度相同(均为98.15%),但时空模型较时间模型减少了59.86%(15 702条)的预警信号,时空模型的错误预警率(0.73%)低于时间模型(1.79%),时空模型的暴发探测时间(0d)也短于时间模型(1 d).结论 预警系统中的时空模型较时间模型具有更好的暴发探测效果.     

传染病暴发探测时间模型和时空模型的应用效果比较

目的 比较国家传染病自动预警系统(预警系统)中时间模型与时空模型在传染病暴发探测中的应用效果.方法 采用预警信号数、灵敏度、错误预警率和暴发探测时间等指标,分析比较2009年12月6日至2010年12月5日预警系统在20个省的221个试点县(区)采用时间模型和时空模型进行暴发探测的效果.结果 时间模型和时空模型灵敏度相同(均为98.15%),但时空模型较时间模型减少了59.86%(15 702条)的预警信号,时空模型的错误预警率(0.73%)低于时间模型(1.79%),时空模型的暴发探测时间(0d)也短于时间模型(1 d).结论 预警系统中的时空模型较时间模型具有更好的暴发探测效果.

Abstract：

Objective To analyze the pilot results of both temporal and temporal-spatial models in outbreaks detection in China Infectious Diseases Automated-alert and Response System (CIDARS)to further improve the system. Methods The amount of signal, sensitivity, false alarm rate and time to detection regarding these two models of CIDARS, were analyzed from December 6,2009 to December 5,2010 in 221 pilot counties of 20 provinces. Results The sensitivity of these two models was equal(both 98.15%). However, when comparing to the temporal model, the temporal-spatial model had a 59.86% reduction on the signals(15 702)while the false alarm rate of the temporal-spatial model(0.73%)was lower than the temporal model(1.79%), and the time to detection of the temporal-spatial model(0 day)was also 1 day shorter than the temporal model.Conclusion Comparing to the temporal model, the temporal-spatial model of CIDARS seemed to be better performed on outbreak detection.     

浙江省传染病时空模型探测暴发疫情的效果评价

目的 分析时空模型探测在浙江省传染病暴发早期预警中的应用效果,为构建多点触发预警系统提供参考。方法 对2017—2021年浙江省传染病时空模型相关病种的预警信号进行描述性分析,并与同期突发公共卫生事件报告结果进行比较,以灵敏度和错误预警率评价时空模型的有效性。结果 时空模型预警系统共发出预警信号16 382条,涉及16种传染病,平均每周每县发出预警信号0.71条。响应率为100%,响应时间中位数为0.84 h。预警信号经初步核实和现场调查后,共确认5种疾病342起暴发疫情。时空预警模型灵敏度为66.02%。Ⅰ类疾病阳性预测值6.99%,错误预警率为0.0227%;Ⅱ类疾病阳性预测值3.44%,错误预警率为0.9450%。结论 浙江省时空预警系统运行良好,可实现传染病暴发的早期自动预警,但探测识别作用有限,仍需进一步调整和优化,以适应目前传染病监测预警的需要。     

前瞻性时空重排扫描统计量法在深圳市流行性腮腺炎聚集性疫情早期预警中的应用

目的 分析前瞻性时空重排扫描统计量法应用于深圳市流行性腮腺炎疫情早期预警的效果,为传染病监测预警系统的完善提供科学依据。 方法 以深圳市为研究范围,以街道行政区域为研究尺度,使用SaTScan软件前瞻性时空重排扫描模型对深圳市2012年1月1日—12月31日流行性腮腺炎发病情况进行逐日模拟预警。根据国家疾病监测信息报告管理系统 (大疫情系统)上报的病例个案信息、深圳市疾病控制信息管理系统(深圳系统)上报的聚集性疫情事件,核实模拟预警信息的真实性,计算模型的灵敏度、错误预警率、暴发探测时间、预警提前时间等指标。比较时空重排扫描模型和国家传染病自动预警系统(China Infectious Disease Automated-alert and Response System,CIDARS)时间序列模型、时空序列模型预警效果的差异。 结果 深圳系统2012年共上报29宗流行性腮腺炎聚集性事件,共计纳入深圳市2011年12月3日—2012年12月31日的流行性腮腺炎分析病例9 756例,累计分析366次,其中P≤0.05的预警信号数为88条,被确认为阳性信号的有16次,模型的灵敏度为55.17%(16/29),错误预警率为81.82%(72/88)。暴发探测时间在0~22 d之间,平均6.25 d,中位数为4 d。预警提前时间在-12~41 d之间,平均9.75 d,中位数为5.5 d。CIDARS中2012年深圳市流行性腮腺炎时间序列预警信号发出319次,被判断阳性的2次,灵敏度为6.90%(2/29),错误预警率为99.37%(315/317),时空序列预警信号发出208次,被判断阳性3次,灵敏度为10.34%(3/29),错误预警率为98.56%(205/208)。时空重排扫描模型信号数比大疫情系统时间序列模型和时空序列模型预警分别下降72.41%和57.69%。时空重排扫描模型灵敏度显著高于大疫情系统中时间序列模型(P<0.001)和时空序列模型(P<0.001)。时空重排扫描模型的错误预警率显著低于CIDARS时间序列(P<0.001)和时空序列模型的错误预警率(P<0.001)。 结论 前瞻性时空重排扫描模型在深圳市流行性腮腺炎疫情中具有较好的早期预警效果。     

浙江省传染病自动预警系统暴发预警效果评价

目的 分析国家传染病自动预警系统(预警系统)在浙江省传染病暴发早期探测中的效果.方法 以浙江省2008年7月1日至2010年6月30日移动百分位数法预警相关病种的预警信号数及初步核实、现场调查结果和突发公共卫生事件报告系统报告结果作为研究对象,以灵敏度和错误预警率评价预警系统的有效性.结果 预警系统共发出预警信号26 446条,涉及17种传染病,平均每县每周预警信号2.83条.99.95%的预警信号得到响应,预警信号经过初步核实后,254条(0.90%)预警信号被判断为疑似事件,经过现场调查共确认暴发30起,预警系统的灵敏度为69.77%,预警错误率为1.39%.结论 预警系统可初步实现传染病暴发的早期自动预警,但仍需进一步研究以减少假阳性预警信号,合理设置阈值,提高暴发探测来源数据的质量.     

浙江省传染病自动预警系统暴发预警效果评价

目的 分析国家传染病自动预警系统(预警系统)在浙江省传染病暴发早期探测中的效果.方法 以浙江省2008年7月1日至2010年6月30日移动百分位数法预警相关病种的预警信号数及初步核实、现场调查结果和突发公共卫生事件报告系统报告结果作为研究对象,以灵敏度和错误预警率评价预警系统的有效性.结果 预警系统共发出预警信号26 446条,涉及17种传染病,平均每县每周预警信号2.83条.99.95%的预警信号得到响应,预警信号经过初步核实后,254条(0.90%)预警信号被判断为疑似事件,经过现场调查共确认暴发30起,预警系统的灵敏度为69.77%,预警错误率为1.39%.结论 预警系统可初步实现传染病暴发的早期自动预警,但仍需进一步研究以减少假阳性预警信号,合理设置阈值,提高暴发探测来源数据的质量.     

泉州市传染病自动预警系统运行效果评价

本研究旨在评价泉州市传染病自动预警系统(预警系统)的运行效果,为推进其应用提供依据。以泉州市2008年4月21日至2012年12月31日预警系统中的预警信号、现场调查结果和突发公共卫生事件报告系统报告结果作为研究对象,以灵敏度和阳性预测值评价预警系统的有效性。结果显示,预警系统共发出预警信号6 286条,涉及24种传染病,平均每县每天预警0.3次。响应信号6 105条,响应率为97.12%,预警信号经过初步核实后,被判断为疑似事件111条(1.81%),经过现场调查共确认暴发25起;预警系统的灵敏度为28.74%,阳性预测值为22.52%。由此可见,预警系统可初步实现传染病暴发的早期自动预警,但预警效率仍须提高。通过合理设置阈值,提高暴发探测来源数据的质量,可提高预警效率。     

传染病自动预警系统运行状况及预警效果评价

目的分析传染病自动预警系统在合肥市运行状况及其在传染病暴发探测中的作用,为完善传染病自动预警系统功能提供依据。方法以合肥市2008年5月1日-2013年4月30日期间传染病自动预警系统发出的预警信号数、法定传染病报告数、传染病暴发疫情及传染病类突发事件作为研究依据,以信号响应率、响应及时性评价运行状况,以预警及时性、灵敏度和突发事件阻断率评价预警效果。结果预警系统共发出预警信号8 958条,99.90%得到响应,92.57%在24h内有响应,响应及时性逐年提高。30起传染病暴发疫情中,预警系统探测到27起并发出预警,预警灵敏度90.00%。44.44%的暴发疫情及时预警。49条聚集性疫情预警信号中,39条未发展为突发事件,突发事件阻断率为79.59%。结论预警系统运行机制操作性强,预警信号响应良好,可初步实现传染病暴发的自动预警,但预警信号滞后,假阳性预警信号较多。     

湖南省传染病自动预警系统预警效果分析

目的分析中国传染病自动预警系统(预警系统)在湖南省的应用情况,探讨在传染病暴发早期探测中的效果,为提高传染病预警能力及功效提供依据。方法利用传染病自动预警系统中,湖南省2008年1月1日-2011年12月31日发出的预警信号进行相关的统计分析。结果预警系统4年间共发出预警信号63 996次,涉及30种传染病,平均每县每周预警信号3.16条。全部的预警信号都得到响应,预警信号经过初步核实后,其中2 723条(1.25%)预警信号被判断为疑似事件,经过现场调查共确认暴发事件800起,预警系统的灵敏度为29.77%。结论预警系统可实现传染病暴发的早期自动预警,系统灵敏度逐步提升。但仍需进一步研究针对不同疾病的差异性、合理设置预警阈值,进一步减少假阳性和重复预警、提高早期探测暴发和预警的准确性。     

广西壮族自治区2009-2011年传染病自动预警系统运行效果分析

目的分析中国传染病自动预警系统(CIDARS)在广西壮族自治区(广西)传染病暴发早期探测中应用效果.方法对2009-2011年预警系统移动百分位数法的预警信号及其信号响应率、响应时间、信号核实方式及响应结果进行描述性分析,并比较2010年12月10日预警参数调整前后的预警效果.结果广西区域内CIDARS共发出16种传染病的29 788条预警信号,平均每县每周约产生预警信号1.7条.信号响应率为100%,平均响应时间为1.5h.其中624条信号(2.09%)经初步核实后被判断为疑似暴发事件,经过现场调查最终确认9种传染病的191起暴发.总体上预警灵敏度为89.25%,探测及时性为2.8d.与预警参数调整前比较,预警参数调整后每月预警信号数减少,各病种预警灵敏度上升;除流行性腮腺炎外,流感、风疹及其他感染性腹泻的预警及时性均有所提高.结论CIDARS在广西区域内预警信号响应率和响应及时性较高,通过调整预警参数可进一步改进预警系统的应用效果,但目前假阳性信号所占比例仍较大,需根据不同疾病的特点改进预警方法.     

肇庆市传染病自动预警系统运行情况分析与评价

目的 分析中国传染病自动预警系统(CIDARS)在肇庆市的运行情况。 方法 对肇庆市2008-2014年移动百分位数法预警相关病种的信号数、信号响应率、响应时间、信号核实方式及响应结果等内容进行描述性分析,使用及时性、灵敏度和错误预警率评价预警系统效果,并比较2010年12月10日预警阈值调整前后的预警效果。 结果 2008-2014年,肇庆市传染病自动预警系统共发出5 708条预警信号,预警信号响应率为100.00%;预警信号以其它感染性腹泻病(2 460条,占43.10%)、流行性腮腺炎(1 453条,占24.56%)、流感(664条,占11.63%)为主;共有3种传染病的11条预警信号被判断为疑似事件;预警系统及时性为6 d、灵敏度为53.85%、错误预警率为87.43%。预警系统阈值调整后,错误预警率从96.52%下降至90.91%,其他感染性腹泻、痢疾、伤寒和副伤寒、乙脑、急性出血性结膜炎5种传染病的错误预警率有所下降。 结论 肇庆市传染病自动预警系统能够正常运行,预警信号能够及时响应,但预警系统的预警效果有待进一步提高。     

浙江省传染病自动预警系统暴发预警效果评价

目的 分析国家传染病自动预警系统(预警系统)在浙江省传染病暴发早期探测中的效果.方法 以浙江省2008年7月1日至2010年6月30日移动百分位数法预警相关病种的预警信号数及初步核实、现场调查结果和突发公共卫生事件报告系统报告结果作为研究对象,以灵敏度和错误预警率评价预警系统的有效性.结果 预警系统共发出预警信号26 446条,涉及17种传染病,平均每县每周预警信号2.83条.99.95%的预警信号得到响应,预警信号经过初步核实后,254条(0.90%)预警信号被判断为疑似事件,经过现场调查共确认暴发30起,预警系统的灵敏度为69.77%,预警错误率为1.39%.结论 预警系统可初步实现传染病暴发的早期自动预警,但仍需进一步研究以减少假阳性预警信号,合理设置阈值,提高暴发探测来源数据的质量.

Abstract：

Objective To evaluate the performance of China Infectious Disease Automatedalert and Response System(CIDARS). Methods A retrospective analysis was conducted on data related to the warning signals, the outcome of signal verification, the field investigation of CIDARS,and the emergent events reported through Public Health Emergency Events Surveillance System from July 1,2008 to June 30, 2010 in Zhejiang province. The performance of CIDARS was qualitatively evaluated by indicators on its sensitivity and rote of false alarm. Results In total, 26 446 signals were generated by the system which involving 17 diseases, with an average of 2.83 signals per country per week. Among all the signals, 99.95% of them were responded. 0.90% of the signals were judged as suspected events via the preliminary verification, and 30 outbreaks were finally confirmed by field investigation. The sensitivity of the system was 69.77% with the false alarm rate as 1.39%. Conclusion The system seemed to have worked on the outbreak early warning of infectious diseases and could directly reflect the anomaly event emerged from the infectious disease reporting system.However, more efforts should be paid to the following areas as how to decrease the false positive signals, select suitable thresholds and increase the quality of data in order to enhance the accuracy of the system.     

Epidemic features affecting the performance of outbreak detection algorithms

ABSTRACT: BACKGROUND: Outbreak detection algorithms play an important role in effective automated surveillance. Although many algorithms have been designed to improve the performance of outbreak detection, few published studies have examined how epidemic features of infectious disease impact on the detection performance of algorithms. This study compared the performance of three outbreak detection algorithms stratified by epidemic features of infectious disease and examined the relationship between epidemic features and performance of outbreak detection algorithms. METHODS: Exponentially weighted moving average (EWMA), cumulative sum (CUSUM) and moving percentile method (MPM) algorithms were applied. We inserted simulated outbreaks into notifiable infectious disease data in China Infectious Disease Automated-alert and Response System (CIDARS), and compared the performance of the three algorithms with optimized parameters at a fixed false alarm rate of 5% classified by epidemic features of infectious disease. Multiple linear regression was adopted to analyse the relationship of the algorithms' sensitivity and timeliness with the epidemic features of infectious diseases. RESULTS: The MPM had better detection performance than EWMA and CUSUM through all simulated outbreaks, with or without stratification by epidemic features (incubation period, baseline counts and outbreak magnitude). The epidemic features were associated with both sensitivity and timeliness. Compared with long incubation, short incubation had lower probability (beta*=-0.13, P<0.001) but needed shorter time to detect outbreaks (beta*=-0.57, P<0.001). Lower baseline counts were associated with higher probability (beta*=-0.20, P<0.001) and longer time (beta*=0.14, P<0.001). The larger outbreak magnitude was correlated with higher probability (beta*=0.55, P<0.001) and shorter time (beta*=-0.23, P<0.001). CONCLUSIONS: The results of this study suggest that the MPM is a prior algorithm for outbreak detection and differences of epidemic features in detection performance should be considered in automatic surveillance practice. KEYWORDS: Epidemic feature, Outbreak detection algorithms, Performance, Automated infectious disease surveillance.