Разработка инновационных подходов информационного обеспечения эпидемиологического надзора за бруцеллёзом

РАЗРАБОТКА ИННОВАЦИОННЫХ ПОДХОДОВ ИНФОРМАЦИОННОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ ЭПИДЕМИОЛОГИЧЕСКОГО НАДЗОРА ЗА БРУЦЕЛЛЁЗОМ

Сыздыков М.М., А.Н. Кузнецов, А.К. Дуйсенова, Р.Т. Жусупова, З.Б. Габбасова

Казахский научный цент карантинных и зоонозных инфекций имени Масгута Айкимбаева, Алматы

Мы сформировали базы данных заболеваемости впервые диагностированным бруцеллёзом людей (за период с 1998 по 2009 годы) и распространённости бруцеллёза сельскохозяйственных животных (2004-2009 годы). По данным многолетней заболеваемости можно выделить регионы с низкой заболеваемостью людей впервые выявленным бруцеллёзом (Северо-Казахстанская, Мангистауская, Костанайская, Акмолинская, Павлодарская области), со средней заболеваемостью (Западно-Казахстанская, Карагандинская, Актюбинская, Атырауская, Восточно-Казахстанская области) и высокой заболеваемостью (Алматинская, ЮжноКазахстанская, Жамбылская, Кызылординская области).

Медико-экологическое районирование - выделение территорий с относительно однородными условиями формирования общественного здоровья - имеет большое практическое значение, т.к. позволяет регионализировать политику оздоровления населения, проведение санитарно-противоэпидемических и лечебно-профилактических мероприятий. К сожалению, медико-экологический потенциал Казахстана практически не изучен; провести его оценку очень сложно из-за отсутствия тематических карт, необходимого количества данных и их плохой систематизации.

В связи с вышеизложенным целью настоящего исследования явилась первичная оценка медико-экологического потенциала Казахстана с использованием геоинформационных технологий, формирование электронной картографической базы данных, создание серии тематических карт.

Материалы и методы исследования. Основными материалами для проведения работ послужили: данные из климатических справочников, официальные статистические данные, региональные атласы и тематические карты.

Графические базы данных в географических информационных системах (ГИС) как правило хранятся и представляются отельными слоями в зависимости от типа объекта - точечный, линейный, площадной. В нашей работе электронной картографической основой для формирования медико-экологической геоинформационной системы послужили совободная ГИС-программа Quantum GIS версии 0.9.1 (Ganymede - рисунок 6) и две коммерческих, ArcGIS 9.1 and ArcGIS Explorer.

Была проведена работа по районированию территорий РК, неблагополучных по бруцеллёзу. Ход анализа связан с межгрупповым сопоставлением данных о заболеваемости населения впервые выявленным бруцеллёзом. Проявления эпидемического процесса на каждой административной территории (область) сопоставлялись с аналогичными показателями совокупного населения в целом (показатели наглядности).

Для эпизоотологического районирования было проведено: деление территории Республики на эпизоото-логические районы, в зависимости от природно-географических особенностей; изучение распространения бруцеллёза сельскохозяйственных животных на территории; изучение этиологических факторов, объясняющих сходство и различие заболеваемости животных в различных эпизоотологических районах.

Результаты исследования. По тенденции распространения бруцеллёза и уровню заболеваемости этой инфекцией людей и сельскохозяйственных животных Казахстан относится к гиперэндемичным странам; в нём регистриуется более половины всех случаев бруцеллёза человека, ежегодно учитываемых в СНГ (рисунок 1).

Рисунок 1 - Динамика многолетней заболеваемости впервые диагностированным бруцеллёзом людей в

Республике Казахстан

Казахстан занимает второе место по уровню заболеваемости бруцеллёзом людей после Кыргызстана среди стран СНГ (рисунок 2).

2004 2 DO 5 2006 2007 200S

Year

Рисунок 2 — Уровни заболеваемости бруцеллёзом людей в Казахстане и Кыргызстане

В настоящее время эпидемическая ситуация по бруцеллёзу в Республике Казахстан всё ещё остаётся стабильно тяжёлой. За последние 10 лет заболеваемость впервые диагностированным бруцеллёзом людей сохраняется на стабильно высоком уровне как по абсолютному числу случаев, так и по соответствующим интенсивным показателям (рисунок 3).

Мы провели первичную оценку медико-экологического потенциала Республики Казахстан в разрезе областей с использованием геоинформационных технологий с формированием тематических и картографических

30

25

1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008

Year

Real incidence Theoretical incidence levels

баз данных с целью создания серии тематических карт.

Рисунок 3 — Эпидемическая тенденция многолетней заболеваемости бруцеллёзом в Республике Казахстан

Оценка медико-экологического потенциала - сложный исследовательский процесс, отражающий отношение между "субъектом" и "объектом", то есть между человеком и элементами окружающей его природной среды, включая возбудителя инфекции и его резервуар, и среды в целом, а так же отражение связи между взаимодействующими объектами.

Процедура оценивания состоит из нескольких обязательных этапов:

1.Выявление объекта оценки - природных элементов, их компонентов и свойств;

2.Выявление субъекта оценки, с позиции которого ведется оценивание;

3.Формулирование критериев оценки, которые определяются масштабом, целью исследования и свойствами субъекта;

4.Разработка параметров оценочных шкал;

5.Получение частных и интегральных оценок.

Оценка медико-экологического потенциала территории основана на последовательном анализе характеристик всех составляющих ее элементов. Для обеспечения всего комплекса работ по оценке медико -экологического потенциала, визуализации многообразных пространственно распределенных данных и моделирования в сфере рекреации необходимо использование современных геоинформационных технологий.

До настоящего времени не существует общих рекомендаций построения медико-экологических ГИС, направленных на нужды эпизоото-эпидемиологического надзора за бруцеллёзом. Для их создания необходима разработка системы показателей, выполнение оригинального районирования территории Республики по уровням заболеваемости людей и животных, а также определение единиц территориальной привязки информации.

Структура базы данных медико-экологической ГИС Казахстана основана на социально-экологической (системной) концепции эпидемического процесса бруцеллёза (по Б.Л. Черкасскому, 1985) и концепции информационного обеспечения (базы) эпидемиологического мониторинга (по Б.Л. Черкасскому, 2001). Характеристики, необходимые для оценки медико-экологического потенциала территории по бруцеллёзу, структурированы в оценочные матрицы по уровням эпидемического процесса: соцэкосистемная (социально -экономическая характеристика территории), медико-экологическая (климато-географическая характеристика территории), медико-биологическая и микробиологическая как её подсистема (распросранённость штаммов бруцелл на данной территории, их биотипирование, генотипирование и т.п.).

В число показателей, включённых нами в оценочные матрицы, входят и наименее изученные в плане влияния на заболеваемость людей бруцеллёзом климато-географические факторы, в том числе интегральный показатель - суровость погоды (в баллах по шкале Бодмана), медико-экологические факторы, в частности, коэффициент суммарной оценки здоровья населения, величина которого представляет собой ранговое место региона по итогам ранжирования всех взятых в разработку регионов по каждому из следующих пяти показателей: младенческая смертность, средняя ожидаемая продолжительность жизни мужчин и женщин, стандартизованный коэффициент смертности мужчин и женщин (для городской и сельской местности отдельно) и степень экологической безопасности (в баллах).

Нами были созданы базы данных двух типов - тематические (цифровая основа карт) и графические (топографическая / географическая визуализация эпидемиологических данных). Мы создавали базы данных первого типа на основе открытой кроссплатформенной системы управления базами данных OpenOffice Base (формат баз данных dBASE IV), а также таблиц OpenOffice Calc. Мы включили в базы данные о заболеваемости впервые диагностированным бруцеллёзом людей в Республике Казахстан (территориальное распределение заболеваемости людей бруцеллёзом).

Нами были сформированы базы данных заболеваемости впервые диагностированным бруцеллёзом людей и превалентной поражённости сельскохозяйственных животных за период 1998 - 2009 годов формата dBASE, на основе которых сформированы шейпфайлы, читаемые во всех использованных ГИС. Поскольку в Республике Казахстан нет официальной регистрации заболеваемости бруцеллёзом сельскохозяйственных животных, расчёт превалентности осуществляла компьютерная система на основании вводимых данных о числе положительно реагирующих животных и числе поголовья на той или иной территории на начало календарного года.

Были выполнены векторные слои (шейпфайлы) уровней проражённости бруцеллёзом крупного и мелкого рогатого скота областей Республики Казахстан, на основе которых были созданы интерактивные карты.

На основании накопленного материала был проведён эпидемиологический анализ ситуации по бруцеллёзу за период 1998-2009 гг.

Эпидемическая ситуация

Согласно проведённому нами эпидемиологическому расследованию в очагах бруцеллёза установлено, что в 2009 году 88,0% больных заразились от сельскохозяйственных животных, в том числе 77% - от мелкого рогатого скота, 23% - от крупного рогатого скота и в 1% - от других животных. В 12,0% случаев источник заражения не установлен.

По данным многолетней заболеваемости можно выделить регионы с низкой заболеваемостью людей впервые выявленным бруцеллёзом (m/5-m/1,1) - (Северо-Казахстанская, Мангистауская, Костанайская, Акмолинская, Павлодарская области), со средней заболеваемостью (m-2,9m) - (Западно-Казахстанская, Карагандинская, Актюбинская, Атырауская, Восточно-Казахстанская области) и высокой заболеваемостью (3m-5m и выше), (Алматинская, Южно-Казахстанская, Жамбылская, Кызылординская области — рисунок 5). В результате медико-экологического районирования выделены территории с относительно однородными условиями формирования общественного здоровья. При этом внутри выделенных районов наблюдаются существенные различия между условиями жизни, а следовательно, и между уровнем здоровья городского и сельского населения. Оценены физико-географические и климатические характеристики территорий, их хозяйственный потенциал, социально-экологические условия жизни населения. Такое районирование имеет практическое значение, т.к. позволяет регионализировать политику оздоровления населения, проведение санитарно-противоэпидемических и лечебно- профилактических мероприятий .

Впервые было проведено картирование перечисленных областей, которое облегчило анализ заболеваемости с учетом территориального распределения особо опасной инфекции - бруцеллёза. На картах видно, что южные области Казахстана имеют общие границы не только друг с другом, но и с сопредельными государствами, такими как Узбекистан, Кыргызстан, Китай, в которых ситуация по бруцеллезу не менее сложная, чем в Казах-

стане. На наш взгляд, высокая заболеваемость на указанных территориях связана с недостаточным ветеринарным надзором, неблагополучной эпизоотической ситуаций по бруцеллёзу, бесконтрольной миграцией сельскохозяйственных животных (купля-продажа, общие пастбища и скотопрогонные трассы).

Эпизоотическая ситуация

Особо напряжённая эпизоотическая и связанная с ней эпидемическая обстановка по бруцеллёзу из года в год сохраняется в 4-х южных областях Республики Казахстан (Кызылординская, Южно-Казахстанская, Жам-былская и Алматинская), которые ежегодно обусловливают свыше 80% от общей заболеваемости людей бруцеллёзом в Республике, как по абсолютному числу заболевших, так и по интенсивным показателям заболеваемости (рисунок 5).

Традиционным занятием населения Казаахстана в целом и особенно южных областей является животноводство, особенно развито овцеводство. Наличие отгонного животноводства, существование прогонных трасс на летние и зимние пастбища, слабый учёт численности частных животных и отсутствие должного эпизоотоло-гического контроля за перемещением скота из соседних областей способствуют распространению инфекции среди животных и возникновению новых очагов.

Особую роль в заражении бруцеллёзом людей играет мелкий рогатый скот (козы и овцы). Косвенным подтверждением этому является регистрация максимального уровня больных бруцеллёзом людей на территориях, где имеется наибольшее поголовье мелкого рогатого скота.

Согласно классификации П.Ф. Здродовского (1953), бруцеллёз козе-овечьего типа, обусловленный Brucella melitensis, относится к эпидемическому и характеризуется быстрым распространением среди людей и сельскохозяйственных животных, включая нетиповых хозяев. Значение мелкого рогатого скота в распространении бруцеллёза срдеди людей подтверждается территориальным распределением поражённости бруцеллёзом сельскохозяйственных животных.

Как показал анализ созданных карт, бруцеллёз бычьего типа играет важную эпидемиологическую роль только в одной из областей Казахстана — Восточно-Казахстанской и значимую в двух: Западно-Казахстанской и Актюбинской, где наиболее развито разведение крупного рогатого скота.

В целом, как упоминалось выше, основным занятием населения Республики Казахстан является животноводство с премущественным разведением овец и коз - основного резервуара эпидемического бруцеллёза, Brucella melitensis.

Это находит своё отражение в структуре источников заражения людей бруцеллёзом: в 77% случаев заражение произошло от мелкого рогатого скота, в 23% - от крупного рогатого скота и в 1% - от других животных. Основным источником бруцеллёзной инфекции являются животные из очагов смешанного типа (мелкий и крупный рогатый скот), а также из очагов бруцеллёза козе-овечьего типа. В качестве источника возбудителя инфекции также выступают продукты питания животного происхождения, купленные с рук (преимущественно молочные).

Территориальное распределение заболеваемости бруцеллёзом людей и поражённости мелкого рогатого скота совпадает, что ещё раз подтверждает роль этой группы сельскохозяйственных животных в сохранении и циркуляции бруцеллёзной инфекции в Республике Казахстан.

Выводы

1 Мы сформировали базы данных заболеваемости впервые диагностированным бруцеллёзом людей (за период с 1998 по 2009 годы) и распространённости бруцеллёза сельскохозяйственных животных (2004-2009 годы) в формате dBASE IV, на основе которых создали шейпфайлы, читаемые как в свободных, так и коммерческих ГИС системах.

2 По данным многолетней заболеваемости можно выделить регионы с низкой заболеваемостью людей впервые выявленным бруцеллёзом (m/5-m/1,1) - (Северо-Казахстанская, Мангистауская, Костанайская, Акмолинская, Павлодарская области), со средней заболеваемостью (m-2,9m) - (Западно-Казахстанская, Карагандинская, Актюбинская, Атырауская, Восточно-Казахстанская области) и высокой заболеваемостью (3m-5m и выше), (Алматинская, Южно-Казахстанская, Жамбылская, Кызылординская области), где m -среднереспубликанский показатель заболеваемости бруцеллёзом людей.

Working out of innovative approaches of information supply of epidemiological supervision for brucellosis

M.M.Syzdykov, А.К Kuznetsov, A.K.Duisenova, R.T.Zhusupova, Z.B.Gabbasova

We generated incidence's databases for the human first time diagnosed brucellosis (from 1998 till 2009) and prevalence of brucellosis in agricultural animals (2004-2009). According to long-term incidence it is possible to allocate regions with low incidence of the human first time revealed brucellosis (North Kazakhstan, Mangistau, Kostanai, Ak-mola, Pavlodar oblasts), with average one (West Kazakhstan, Karaganda, Aktobe, Atyrau, East Kazakhstan oblasts) and high one (Almaty, South Kazakhstan, Zhambyl, Kyzylorda oblasts).