大数据生态流行病学理论模型诠释

当今,数字技术作为一种新型的健康决定因素,它改变了社会、经济、城市和家庭,进而又影响了人类健康;人类进入了一个全新的数字虚拟世界。由此,在大数据生态流行病学理论范式中,现实世界生态流行病学模型与虚拟世界生态流行病学模型,组成既相对独立又相互博弈交互的共同体,它们均以表观遗传为中介,在以基因组为核心的多组学因素、现实世界健康决定因素、虚拟世界健康决定因素间相互博弈和相互依赖;由此形成了众多镶嵌层级内健康决定因素交互博弈的生态流行病学新病因论框架。现实世界与虚拟世界两个生态流行病学模型,通过同一数字健康模型,以数字技术作为“双刃剑”角色而发挥作用。     

生态流行病学研究设计与统计分析策略

大数据生态流行病学理论范式阐明了一个更全面的生态流行病学视角,承认和捕捉现实世界和虚拟世界中的众多健康决定因素具有等级镶嵌和交互博弈的复杂网络特征。在这种镶嵌分层相互作用及其网络博弈的复杂背景下,传统的基于独立随机假设的传统流行病学抽样调查方法、传统分析流行病学和实验流行病学设计策略及统计分析方法,均面临巨大挑战。取而代之的是,系统动力学模型、网络分析及网络动力学模型、多智能体系统模型以及未来需要发展的生态流行病学超图因果推断模型。从而,由新理论范式、新设计策略和新统计方法,构成了大数据生态流行病学理论方法体系。     

山东省肾综合征出血热社区“灶点”干预模式效果评价

为控制肾综合征出血热（HFRS）在农村地区流行，我们在山东省平邑县进行HFRS干预实验，探讨社区HFRS干预最优化模式。     

人类群体遗传结构的图论主成分分析方法

目的 提出基因频率矩阵的图论主成分分析方法，探讨该法在人类群体遗传结构研究中的应用。方法 从分析基因频率矩阵的结构特征入手，将主成分分析与图论中的最小生成树有机结合，构建人类群体遗传结构的图论主成分模型，并以中国26个汉族人群HLA-A基因座遗传结构分析为例，验证图论主成分分析的科学性和适用性。结果 图论主成分分析的基本步骤可概括为：①对中心化基因频率的协方差矩阵进行主成分分析；②按图论原理求过”t维空间”个点的最小生成树；③利用求“颈”法分割最小生成树；④将最小生成树整合到二维主成分散点图中构建图论主成分分类图。根据此步骤，对中国26个汉族人群HLA-A基因座遗传结构进行了图论主成分分析，分析结果符合中华民族源与流的客观规律。结论 图论主成分分类图既可显示各群体的遗传结构特性，又可利用最小生成树的链接关系揭示各群体间的内在联系；图论主成分分析是分析人类群体遗传结构的一种较好方法。     

人类群体遗传空间结构对应分析中的"蹄型效应"及其校正方法

目的探讨人类群体遗传结构对应分析中“蹄型效应”的产生机制、遗传学解释及其校正方法.方法从分析基因频率矩阵的结构特点入手,以实例分析展示对应分析散点图中的“蹄型效应”,解释其原因,用除趋势对应分析对其进行校正,观察校正效果.结果当基因频率矩阵中存在稀有基因时,其对应分析的散点图常呈现明显的“蹄型效应”.“蹄型效应”经常会歪曲潜在遗传结构的真实形态,其产生的主要原因是对应分析中的χ^2距离不相似测度高估了稀有基因的作用,除趋势对应分析对“蹄型效应”有明显的校正作用.结论在人类群体遗传结构对应分析中,当出现“蹄型效应”时,需认真分析基因频率矩阵的结构,寻找“蹄型效应”产生原因并给出合理的遗传学解释,以免做出错误结论,并可用除趋势对应分析方法校正“蹄型效应”.     

肾综合征出血热发病率与气象因素关系的研究

目的 探索影响肾综合征出血热发病率的气象因素及其定量关系.方法 运用病例交叉设计思想,对某监测点历年逐月的HFRS疫情资料和气象资料,建立气象因素对HFRS发病率影响的分季节多变量logistic回归模型.结果 影响HFRS流行的主要气象因素,春季为前6个月最低气温、前12个月平均气温、前6个月降雨量、前12个月降雨量、当月平均相对湿度、前3个月平均相对湿度、前3个月平均气压、前6个月平均气压、当月平均风速;夏季为当月平均气温、当月降雨量、前3个月平均相对湿度、前12个月平均相对湿度、前3个月总日照时间、前3个月平均风速;秋季为前6个月平均气温、当月平均相对湿度、当月总日照时间、前3个月平均风速;冬季为前3个月降雨量、前6个月降雨量、前12个月降雨量、当月平均相对湿度、前3个月平均相对湿度、前3个月日照时数、前3个月平均风速.结论 平均气温、降雨量、相对湿度、日照时数、平均气压、风速等气象因素均不同程度地影响HFRS,不同季节各气象变量的作用不同.     

疾病空间分布的“等值线－面积”多重分形模型及其应用

目的：探讨“等值线－面积”多重分形模型在识别疾病空间插值地图的绘图等级界限中的应用。方法：将分形理论与统计学方法相结合，以ArcGIS9.0为数据分析平台和绘图工具，构建疾病空间分布的“等值线－面积”多重分形模型。结果：构建了疾病空间分布的“等值线－面积”多重分形模型，提出了建模的基本步骤，并以肾综合征出血热空间异质性结构及其界限的识别为例，验证了模型的科学性和适用性。结论：利用“等值线－面积”多重分形模型所确定的疾病空间异质性结构及其界限能准确反映疾病空间异质性变化的本质规律。     

状态空间模型在流行性腮腺炎防控评价中的应用

目的 分析2012年和2014年流行性腮腺炎（腮腺炎）流行特征，探讨山东省2剂次含腮腺炎成分疫苗（MuCV）接种的预防效果。方法 在一定模型假定基础上，结合相关文献设置合理参数，构建状态空间模型，利用迭代滤波对模型进行参数估计。结果 2012年和2014年托幼及学生人群基础再生数（R₀）分别为4.49（95%CI：4.30~4.67）和2.50（95%CI：2.38~2.61）。结论 状态空间模型能够很好地描述腮腺炎传播过程；山东省实行2剂MuCV能够有效降低腮腺炎在人群中的传播；托幼和学生是实现腮腺炎进一步控制的重要人群，应进一步提高2剂次MuCV接种率。     

蚌埠地区铁路职工高尿酸血症患病情况分析

目的:了解蚌埠地区铁路职工健康体检人群高尿酸血症的检出率及不同性别、年龄高尿酸血症的分布特点。方法:利用蚌埠市某三级医院健康体检中心2011~2012年收集的29556例体检资料,按不同性别和年龄组统计高尿酸血症检出率,比较不同性别、年龄高尿酸血症检出率差异。结果:体检人群高尿酸血症检出率为12.76%,男性为15.35%,女性为4.86%;男性明显高于女性。女性随年龄增加高尿酸血症检出率逐渐升高。结论:蚌埠地区铁路职工男性是患高尿酸血症的高危人群;与其他城市人口比较,蚌埠地区铁路职工高尿酸血症总体检出率较高;估计可能该群体长期饮酒、过多摄入高脂肪高蛋白食物以及长期作息不规律等因素有密切关系。女性的发病率大多集中在50~59岁年龄段,这可能与女性体内雌激素的显著下降有关系。     

基于随机森林的精神分裂症血清代谢组学研究

目的探讨随机森林对精神分裂症患者和健康对照的血清代谢组学数据的分类能力,并筛选出差异代谢物。方法病例组为50例精神分裂症患者,对照组为62例健康个体,收集他们的血清进行代谢组学检测,然后用随机森林对数据进行分类,用OOB误差率估计、五折交叉验证评价分类效果,借助随机森林中变量重要性评分(VIM)获得重要的差异代谢物。结果随机森林对病例组和对照组的血清代谢组学数据分类效果较好。病例组错分率为4.0%,对照组错分率为1.6%。OOB误差率估计为2.68%,五折交叉验证ROC曲线下面积为0.99,并根据VIM筛选出15个重要的差异代谢物。结论将液相色谱-质谱代谢组学技术与随机森林相结合,能够筛选出有潜在临床应用价值的代谢物,可用于代谢组学研究。