Автореферат и диссертация по медицине (14.00.30) на тему:Выявление особенностей эпидемического процессаэнгеллёзов Зонне и Флекснера с использованиемкластерного анализа

Кбол

л 11 !

С- » 1

РОССИЙСКАЯ АКАДЕМИЯ МЕДИЦИНСКИХ НАУК НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ИНСТИТУТ ЭПИДЕМИОЛОГИИ И МИКРОБИОЛОГИИ ИИ. ПОЧЕТНОГО АКАДЕМИКА Н.Ф. ГАМАЛЕИ

11а правах рукописи

ВАЛИЕВ АББАС 1АВКАТ0ВИЧ

Выявление особенностей эпидемического процесса ■игеллёзов Зонне и Флекснера с использованием кластерного анализа

14.00.30 - эпидемиология

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание учёной степени кандидата медицинских наук

МОСКВА - 1995

Работа выполнена в Московской медицинской академии им. И.Н.Сеченова

Научный руководитель: кандидат медицинских наук

Г.Д.Каминский Научный консультант: академик РАИН и ЙЕН,

профессор В.Д.Беляков Официальные оппоненты: доктор медицинских наук

Ведущая организация: Медицинская академия последипломного образования

заседании Диссертационного Совета Д 001.07.02 в Научно-исследовательском институте эпидемиологии и микробиологии им. Н.Ф.Гамалеи РАМН (123098, Москва, ул. Гамалеи 18)

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке НИИЗМ им. Н.Ф.Гамалеи.

М.А.Горбунов член-корреспондент РАЕН, профессор Н.Й.Романенко

Защита диссертации состоится

года на

Автореферат разослан

1995 года.

Учёный секретарь Диссертационного Совета доктор медициньких наук

Е.В.РУСАКОВА

ВВЕДЕНИЕ

АКТУАЛЬНОСТЬ ТЕНИ. В последние годи прослеживается неоднозначность подходов к определении понятия "дизентерия". Дано клинико-па-тогенетическое обоснование дизентерии (колита) вне зависимости от этиологии (И.И.Елкин, 0.А.Крашенинников,1975, Е.П.Ковалева. 1978. В.И.Покровский. А.Ф.Блшгер. В.П.Солодовников. И.Н.Новицкий,1979). Произведена этиологическая дифференциация дизентерии с учвтом родовой принадлежности возбудителя: ■игеллвэ, эверихиоз. амвбная дизентерия и ЛрЛИ.И.Елкин.0.А.Крашенинников, 1975, В.И.Покровский, А.Ф. Благер, В.П.Солодовников. И.Н.Новицкий, 1979).

Нозологическая самостоятельность инфекционной болезни определяется не родовой, а видовой спецификой возбудителя. Именно поэтому предусмотрена раздельная регистрация дизентерии Зонне и дизентерии Флекснера. Накапливается материалы об эпидемиологических особенностях иигеллВзов Зонне м Флекснера. Однако мнения различных авторов по атому вопросу неоднозначны (В.Д.Беляков. Р.Х.Яфаев.1969, Е.А.Мартынова, В.А.Зенков. В.В.Браиловский и др..1990. В.П.Солодовников.1990, М.И.1апиро, А.А.Дегтярев,1990). Что касается эпидемиологического значения внутривидовых разновидностей аигелл Флекснера и Зонне, то этот вопрос изучен явно недостаточно (Н.И.Брико, И.П.Палтмев, В.Г.Кривда.1979, И.В.1еина,1974. Т.Н.Мамонтова.1977).

Требуется дальнейяее накопление и систематизация данных о проявлениях эпидемического процесса ыигеллвзов Флекснера и Зонне, а такае об эпидемиологическом значении внутривидовых вариантов этих возбудителей.

Исследование проявлений эпидемического процесса проводится по территориям, среди различных групп населения, во времени. Выделение схожих и различавшихся показателей заболеваемости по этим признакам затруднено в силу неравномерности уровней заболеваемости и колеба-

ний их в динамике. Это осломявт сопоставление проявлений зпядеми-ческого процесса в интересах анализа причинно-следственных связей.

Возникла потребность в обработке статистического материала методами кластерного анализа. Кластерный анализ используется для выделения групп в гетерогенных совокупностях. Он получил применение в систематике, популяционной генетике и таксономии микроорганизмов (Bailey.1970, D.Сагца11o-Uiola.1Э89. P.H.A.Sneath.P.R.Sokal. 1978). В эпидемиологии сделаны лимь первые маги в этом направлении СА.П.Римкус,1967. А.И.Брамников, ft.Н.Герасимов. 1992, М.Р.Эак.1992, В.В.Ильинский, Е.Ю.Корзухнна.1992, В.Ю.Литвин,1992).

Новые методические подходы открывапт дополнительные возможности в изучении заболеваний, вызываемых разными видами и разновидностями мигелл.

ЦЕЛЬ РАБОТЫ - выявление особенностей эпидемического процесса иигеллвэов разной этиологии на основе методов кластерного анализа ЗАДАЧИ РАБОТ«:

1. Определение тенденций и динамики заболеваемости мигелл1зами Эонне и Флркснера ( на примере городов Тульской области ).

2. Исследование неравномерности распределения заболеваемости ■игеллбзами Зонне и 9лекснера в отдельных городах и социально-возрастных группах (по признаку количества и величины подъемов и спадов) .

3. Изучение последовательности наступления подъемов и спадов заболеваемости в разных городах и социально-возрастных группах населения.

4. Выявление особенностей эпидемиологии заболеваний, вызываемых внутривидовыми разновидностями мигелл.

' 5. Разработка рекомендаций по соверменствованив эпидемиологического анализа заболеваемости населения аигеллвзами.

НАУЧНАЯ НОВИЗНА РЕЗУЛЬТАТОВ. 1

1. Впервые на основании алгоритмов кластерного окализа достоверно установлено различное распределение заболапаемости населения ■игеллбзамц Зонне и Флекснера по территории, среди социально-возрастных групп и во времени.

2. Найдена связь циклических подъбмов дизентерии Флекснера

с преобладающей внутривидовой раэновидностьв возбудителей, в то время как при щигеллВзе Зонне установлена возкомность коциркуляции разновидностей в ходе подъёма заболеваемости.

3. Впервые обнарумены параллели в распространении основных внутривидовых разновидностей мигелл Зонне и Флекснира по 4 группам населения (организованные и неорганизованные довкольники, «кольники и взрослые), что указывает на вероятность существования " гомологичных рядов" возбудителей мигеллбзов.

4. Впервые определены специфические особенности проявлений и механизма развития эпидемического процесса «игеллбза Флекснера 1Ь с преимущественным поражением взрослого населения. Впервые открыта неравномерность распределения биоваров мигелл Зонне среди организованного и неорганизованного населения.

ПРАКТИЧЕСКАЯ ЗНАЧИМОСТЬ РАБОТМ.

1. Предложен метод дифференциации подъбмов и спадов заболеваемости в динамических рядах на основании определения "остатков от трендов".

2. Впервне с использованием методов кластерного анализа осуществлена группировка объектов по уровням заболеваемости в условиях значительных еб колебаний от года к году.

3. Произведена группировка динамических рядов заболеваемости по очередности наступления еб подъбмов и спадов.

4. Впервне произведено дифференцированное использование иерар-

хического кластерного анализа по центроидиоиу методу и по методу средних групп пар в эпидемиологическом анализе.

5. Сформулированы маркёры эпидемического неблагополучия в городах по превалированию больших подъемов и малых спадов заболеваемости. На этой основе по материалам Тульской области выявлена группа благополучных и неблагополучных городов в отношении заболеваемости мигеллбзом Флекснера. Разработаны статистические методы достоверного установления объектов риска.

АПРОБАЦИЯ РАБОТЫ.Основные положения работы доложены на :

1) Выездном заседании Всероссийского общества эпидемиологов, микробиологов и паразитологов в г.Туле в ишне 1993 года,

2) Первой конференции молодых ученых, посвященной 600-летии Мирэо Улугбека, Тавкент, 1994 год.

3) Объединенной конференции научных лабораторий и кафедры впи-демиологии Московской медицинской академим им.И.М.Сеченова, Москва, 1994 год.

Результаты работы использованы в практической деятельности Тульского областного центра Государственного санитарно-эпидемиологической: надзора и учебных курсах кафедры эпидемиологии МосковскоЯ медицинской академии им. И.М. Сеченова.

СТРУКТУРА И ОБЪЕМ РАБОТЫ. Диссертация изложена на 231 страница) машинописного текста, состоит из введения, обзора литературы, описания материала и методов исследования, заключения, выводов, библиографическое указателя, состоящего из 167 источников, а такие приложения "Реализация машинного алгоритиа дифференциации кривы] заболеваемости на подъемы и спады". Содериание диссертации иллист-рировано 19 рисунками и 22 таблицами. Приложение включает 44 рисунка и 42 т.1 блицы.

СОБСТВЕННЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ

МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДУ

ИСПОЛЬЗОВАННЫЕ МАТЕРИАЛЫ. Исследование проводилось по материалам Тульской области Российской Федерации. Население области на 01.01.88г. составляли 1801,8тмс. человек. В Тульской области имеется 23 района,данные районы и районные центры представлены на рис.1. Среди районных центров особо выделены 9 городов, имевщие областное подчинение:Новомосковск,Алексин,Богородицк,Ефремов,Кимовск,Узловая. |вкино, Тула и Донской (на рисунке названия этих городов подчеркнуты ).Яч8т заболеваемости в этих городах проводится в Тульском областном центре Госсанэпиднадзора отдельно.Это обусловлено практическим отсутствием в них (в отличии от остальных районных центров) застройки сельского типа. Более детально анализ заболеваемости дизентерией Зонне и Флекснера проводили по городу Новомосковску.Население около ISOtmc. человек,территория города занимает 90 кв.км. Использованм данные о погодовой численности населения г.Новомосковска и отдельных социально-возрастных групп за анализируемый период.

Сбор эпидемиологической информации производили по следующим Формам: 1 )отчвтм о деятельности Тульского областного центра Госсанэпиднадзора (ф.МЗО) за 1904-1990 гг. и объяснительная записка к ним, 2)отч6тн о движении инфекционной заболеваемости (ф.И 083) и объяснительные записки к ним за 1984-1990 гг. Тульского областного центра Госсанэпиднадзора. 3) «урналы учвта инфекционной заболеваемости (ф.Н0б0/у) г. Новомосковска за 1974-1990 гг.,4)мурнал регистрации результатов бактериологических исследований Городской больницы Н 1, Детской инфекционной больницы г. Новомосковска. Кроме того, получены данные по новой отчётной форме (форма N 2) за 1992 год.

У

в

ТУЛЬСКАЯ ОБЛАСТЬ

¡>ис.т

Погодовая заболеваемость дизентерией Зонне и Флекснера собрана за период с 1904 г. по 1990 г. по городам областного подчинения. Всего исследовано 34793 лабораторно подтвержденных случаев дизентерия Зонне и 13132 лабораторно подтверждённых случаев дизентерии Флекснера.По городу Новомосковску изучено 1687 лайор'лпрно подтвержденных случаев дизентерии Зонне и 1510 лабораторно подтвержденных случаев дизентери Флекснера совокупного населения и разных социально-возрастных групп.Внутривидовые разновидности внгелл Зонне определены у 1233 больных, а жигвял Флекснера у 1186 больных.

Статистические методы сравнения среднемноголетних показателей.

Показатель среднемноголетней заболеваемости вычисляли как частное от деления совокупного количества случаев за все время наб-лядения и суммарного населения за такое же время. Показатель среднемноголетней заболеваемости выражали числом случаев на 100 тыс. человек. Стандарнув ожибку среднемноголетних показателей определяли по поправленному среднему квадратическому отклонению и в соответствии с распределением Пуассона (В.Д.Беляков. Р.Х.Яфаев,1989). Кроме того использовали оценку достоверности отличий разности интенсивных показателей от 0 с определением омибок по биномиальному распределения. Достоверность отличия показателей заболеваемости определяли по t-критерив Стьвдента.

Подготовка динамических рядов для последувжего иерархического кластерного анализа.

Для дифференциации подъемов и спадов заболеваемости составлен алгоритм и написана программа для IBM-совместимых ЗВМ (язык Turbo Basic). Данный раздел работы выполнен совместно с кандидатом физико -матеыатических наук Й.Н.Герасимовым.

Для анализа распределений по уровням заболеваемости сначала

раниировали все заболеваемости за годы спада, находили медиану для лет спада по всей совокупности объектов. Эаболеваеиость для спада ниве медианы считали несущественной. Количество лет спада выие медианы записывали по кавдоыу объекту как малые спады. Подъеыы с заболеваемостью ниие медианы спадов такие отбрасывали, находили медиану для оставшихся подъемов. Подъемы со значениями заболеваеиости ниие медианы расценивали как малые, выие медианм - как болыие. Формулу заболеваемости по каидоиу объекту записывали как количество иалых спадов, болыих подъемов и малых подъемов заболеваеиости за весь период наблюдения. Данный алгоритм был обозначен наыи как 'метод ступенек". Такве указывали общее количество существенных по заболеваемости лет, то есть лет с заболеваемостью выае медиан* для спадов.

Кластерный анализ.

Составляли первичную матрицу сходства типа п*п с общим числом элементов 0,5*п*(п-1), где п - количество объектов.Составляли ден-дограмму - дерево последовательнмх объединений с откладиванием сходства от максимального (1) до минимального (0). Искомое разбиение определяли по уровню среднего взаимного сходства . Его внчисля-ли по данным первичной матрицм как среднее арифметическое всех представленных в данной матрице сходств.

Использовали иерархический кластерный анализ,то есть поиаговув процедуру последовательного объединения объектов с максимальным взаимныы сходством. Еб осуществляли в двух вариантах: по центроид-ному методу и по методу средних групп пар (средней связи). При центроидном методе значения признаков в объединеннмх объектах на каидом этапе кластеризации кавдый раз вычисляли заново. При кластеризации по методу средних групп пар пользовались только первичной матрицей сходств и через нее вычисляли значения сходств меиду объ-

единенными объектами.

Для кластеризации использовались неевклидовы меры по В.Д.Беляков«, В.Б.Горяиновц. Г.Д.Каминскому (1994). При значениях признаков больме 1 мера сходства вычислялась как

где р - число признаков, а1. Ы - значения 1 - признака в двух сравниваемых объектах.

При значениях признаков меньме 1. что имело место при кластеризации по величине норыированных отклонений от разграничительной линии подъемов и спадов заболеваемости (по динамике заболеваемости), использовали вариант данной меры

АНАЛИЗ ЗАБОЛЕВАЕМОСТИ НАСЕЛЕНИЯ 1ИГЕЛЛЕЗАИИ ЗОННЕ И ФЛЕКСНЕРА НА ОСНОВАНИИ СРЕДНЕИНОГОЛЕТНИХ ПОКАЗАТЕЛЕЙ

Ремалась эпидемиологическая задача сравнения распределений заболеваемости дизентерией Зонне и Флекснера в 9 городах Тульской области на основании анализа среднемноголетних показателей.

При сопоставлении по среднему квадратическому отклонении не обнарумено существенных отличий в заболеваемости, а в соответствии с распределением Пуассона - достоверные отличия выявлены в отноше-

р

1 = 1

р

1 = 1

нии почти всех городов. Следовательно, метод сравнении со средним по среднему квадратическому отклонение и в соответствии с распределением Пуассона не позволил провести группировку городов ни в отно-мении дизентерии Эонне, ни в отношении дизентерии Флекснера.

Сравнение среднемноголетней заболеваемости в каждом городе со среднегородской заболеваемость« по методу определения омибок в соответствии с биномиальнмм распределением и достоверности отличия разности от нуля позволило объединить 9 городов Тульской области по заболеваемости дизентерией Зонне в три класса: с низкими, средними и высокими уровнями среднемноголетней заболеваемости. В первые класс входят города Донской (61,7о/оооо) , йлексин ( 81,9 о/оооо), Узловая ( 81.9 о/оооо). Средний показатель для городов атого классг 79.2 о/оооо. Ко второму классу относятся города Богородицк (105,( о/оооо), Ефремов (107,6 о/оооо), Тула (114,9 о/оооо). Средний показатель заболеваемости в совокупности городов этого класса 112,1 о/оооо. К третьему классу принадлежат города с самой высокой заболеваемостью : Кииовск (128,9 о/оооо), Новомосковск (132,7 о/оооо) |екино (139,6 о/оооо). Средний показатель - 133,4 о /оооо.

При дизентерии Флекснера такме отмечается три класса городов Первый класс представлен городами с самой низкой заболеваемостью йлексин (16.6 о/оооо) и Узловая (31,6 о/оооо). Средний покаэател для городов этого класса 25.1 о/оооо. Ко второму классу относятс города Донской (38,5 о/оооо), Тула (38,7 о/оооо), |екино (39, о/оооо), Ефремов (48,4 о/оооо). Средний показатель для городов это го класса 39,6 о/оооо. К третьему самому неблагополучному классу достоверным превышением средней заболеваемости отошли города Ки мовск (73,5 о/оооо) и Богородицк (79,6 о/оооо). Средний покаэател для городос этого класса наивысший - 76,3 о/оооо.

Данные о распределении случаев заболеваний в городах по года

свидетельствуют о ток, что при дизентерии Зонне достаточных оснований для дифференциации групп с высокой и средней заболеваемостью нет. Так. в городе (екино, который попал в группу с высокой заболеваемостью, из 27 лет наблюдения 21 год следует признать сществен-ным по заболеваемости (по критерию превывения величины медианы для спадов). Отмечается ярко выраженная тенденция к снижении заболеваемости. Основные подъемы иыели место до 1980 года, которые и обусловили высокую среднемноголетнвю заболеваемость. Город Богоридицк попал в группу со средней заболеваемостью. Из 27 лет наблюдения существенными по уровню заболеваемости также являются 21. Тенденции к снижению не наблюдается. Подъемы распределены более равномерно, причем регистрируются и после 1960 года. Таким образом, отнесение города |екино к неблагополучным городам по заболеваемости дизентерией Зонне противоречит эпидемиологической логике.

В то же время, при дизентерии Флекснера имеются веские основания для выделения класса неблагополучных городов (Кимовск и Богоро-дицк). Высокие показатели заболеваемости отмечались в них в течение значительного периода времени наблюдения.

Результаты группировки городов с использованием среднемноголетних показателей свидетельствуют о том. что этот подход является необходимым, но еще не достаточным условием для адекватных группировок совокупностей объектов по уровням инфекционной заболеваемости.Это обусловлено колебаниями заболеваемости от одного временного интервала к другому, которые также должны исследоваться.

АНАЛИЗ УРОВНЕЙ ЗАБОЛЕВАЕМОСТИ 1ИГЕЛЛЕЗАМИ ЗОННЕ И ФЛЕКСНЕРА С УЧЕТОМ НЕРАВНОМЕРНОСТИ ПОКАЗАТЕЛЕЙ ПО ГОДАМ Для достоверного выделения "городов риска" нами впервые учтена неравноыерность показателей по годаы, для чего использован "ме-

тод ступенек". По каждому городу оценивалось количество лет больших подъбиов. малых подъёмов и малых спадов заболвваеиости.

Таким образом, сдавалось учитывать, сколько лет с различной величиной заболеваемости отмечается в каидом городе за период наблюдения (табл.1 ).

Далее проводили кластерный анализ с одновреиенныы сравнением числа лет больмих подъемов, малмх подъбмов и малых спадов заболеваемости.

Результаты проведенных расчетов даны на рис.2. Как показывает дендрограыма, при дизентерии Эонне уровень среднего взаимного сходства (0,67) отделяет два города - Богородицк и Донской. Таким образом, эти два города по количеству и величине подъемов и спадов заболеваемости, а не по среднемноголетнии показателяи, отличается от других городов.Первый город является неблагополучным, а второй -благополучным.В то ае время большинство других городов Тульской области представляет собой относительно гомогенную совокупность.

Среднее сходство менду городами по признаку заболеваемости дизентерией Флекснера равно 0,5. Оно отделяет первый кластер (города Кимовск и Богородицк), второй кластер (основная масса городов), а такие третий кластер (город йлексин).

Таким образом, установлено, что гетерогенность городов по уровням заболеваемости выражены более при дизентерии Флекснера. чей при дизентерии Зонне. Лостоверно определены города риска: Богородицк (дизентерия Зонне), Кимовск, Богородицк (дизентерия Флекснера).

"Горола риска" имеют увеличенное количество не только больших пооъбмов, но и малых спадов заболеваемости. Заболеваемость на «тапе циклического спада нв 'нимается до низких цифр. Это указывает на то, что в данных городах имеет место постоянно активный эпидвиичес-

Таблица 1. "ФОРМУЛЫ ЗАБОЛЕВАЕМОСТИ" ГОРОДОВ ТУЛЬСКОЙ ОБЛАСТИ И ВЫДЕЛЕННЫЕ НА ОСНОВЕ КЛАСТЕРНОГО АНАЛИЗА ГРУППЫ. М.С.- МАЛЫЕ СПАДЫ. Б.П.- БОЛЬШЕ ПОДЪЕМЫ. И.П.- МАЛЫЕ ПОДЪЕМЫ

Дизентерия Зонне ГОРОДА Дизентерия •лекснера

И.С. Б.П. И.П. М.С. 5.П. м.п.

9 В 8 Новомосковск 10 6 5

3 8 9 Тула 4 4 10

7 4 10 Алексин 0 0 15

11 6 4 Богородицк 13 6 2

4 3 13 Донской 6 6 6

е 7 3 Ефремов 7 6 5

5 8 7 Кимовск 16 8 2

7 6 8 Узловая 2 4 11

5 8 О |бкино 8 5 8

11 в 4 Б БК 14,5 8 2

6.3 7 7.3 Н.Е.1.Т.У.А.К Н.Е.1.Т.9.Д 5.3 4.4 7.5

4 3 13 Д А 0 0 15

Заглавными буквами указаны первые буквы городов

Цифрами указаны количество подъемоп и спадов заболеваемости

Й.

I

к т н

У Е О Б Д

О 0,9 0,8 017 0,6 0,5 0,4 0,3 0,2 0,1

1

Б.

О 0,9 0.8 0,7 0,6 0,5 0,4 0,3 0,2 0,1 0

Рис.2.Дендрограмма объединения городов Тульской области по заболеваемости дизентерией Зонне (й) ■ дизентерией Флекснера (Б) по данный уровней в многолетней динамике.

5-1бкино.й-йлексин.К-Кимовск.Т-Тула,Н-Новомосковск, -Узловая,Е-Ефремов,Б-Богородицк,Д-Донской. Стрелкой помечен уровень среднего взаимного сходства.

кий процесс, в течение всего периода наблюдение. Таким образом, уточняется сущность самого понятия "город риска".

I

Анализ по социально-возрастным группам проводили в городе Новомосковске Тульской области.

Как при дизентерии Эонне , так и при дизентерии Флекснера, наблюдается уиеньмение показателей заболеваемости с возрастом. За-

I

болеваемость организованных домкольников выше, чем неорганизованных. Однако имеются и различия. Так при дизентерии Зонне показатели заболеваемости в группе детей, посещающих детские ясли, ^ 39,4 раза выже показателей заболеваемости взрослых. При дизентерии Флекснера эта разница меньне (в 11.0 раз). При дизентерии Зонне болью; розница в показателях заболеваемости организованных и неорганизованных

I ||

домкольников. "

гртоп

Для достоверного выделения социально-воэрастныхтриска проводили иерархический кластерный анализ. Результаты показаны на дендро-грамме (рис.3).

Как при дизентерии Зонне, так и при дизентерии Флекснера,отчетливо выявляется два кластера с выращенными различиями менду ними. В первый кластер включаются дошкольники, а во второй -'школьники. подростки и взрослые.

Как и в случае городов риска социально-возрастные группы риска имеют увеличенное количество малмх спадов заболеваемости. В группе мкольников, подростков, взрослых эпидемический процесс нс^сит разрывной характер и заболеваемость мешду подъёмами снимается до малых цифр.

При общей одинаковой схеме объединения в группы при дизентерии Зонне и Флекснера обращает на себя внимание то обстоятельство, что внутри кластеров уровень сходства и степень притяжения групп неоди-наковм. Уровень сходства между четмрьмя группами домкольников выже

7Ь

А.

орг 0-3 н/о 0-3 н/о З-б орг 3-6 ■кодьн. У чащ. Взрос.(

0.3

0.2

Б.

орг 0-3 орг Ь-6 н/о 0-3 н/о 3-6 ■иольн.

9чащ.

1

Взрос.

0 0,9 0,8 0,7 0,6 0,9 0.4 0,3 0.2 0,1 0

Рмс.З.Дендрограмма объединения социально-возрастных групп населения г.Новомосковска по заболеваемости дизентерией Эоние (А) и дизентерией •лекснера (Б) по данным дровней в многолетней динамике. Стрелкой 1 отмечен уровень среднего взаимного сходства.

Т9

при дизентерии Зонне, чей при дизентерии Флекснера.

АНАЛИЗ МНОГОЛЕТНЕЙ ДИНАМИКИ ЗАБОЛЕВАЕМОСТИ 1ИГЕЛЛЕЗАМИ ЗОННЕ И ФЛЕКСНЕРА На основании алгоритма дифференциации динаиических рядов на подъвмы и спады впервые определена продолжительность циклических процессов колебания заболеваемости. I

Общее количество зарегистрированных циклов заболеваемости дизентерией Зонне во всех 9 городах ^ульской области составило 01. Из них длительностью 2-3 года отиечалось 48 циклов, 4-|) лет, - 13 циклов, 0-9 лет - 1 цикл, большей длительности циклов не было.

Обцее количество циклов заболеваемости дизентерией Флекснера по 9 городам Тульской области составило 28. Длительностью 2-3 года выявлялось 11 циклов, 4-5 лет - 8 циклов, 6-9 лет - 9 циклов.

Таким образом, дизентерия Зонне и дизентерия Флекснера характеризуются разной организацией циклических процессов. При дизентерии Зонне отчетливо преобладают короткие циклы, при дизентерии Флекснера циклы с длительностью 2-3 года и 3-6 лет встречаются примерно с равной вероятностью.

Традиционно анализ многолетней динамики заболеваемости ограничивался изучением цикличности инфекции. Сравнение синхронности циклических колебаний количественными методами ранее не рассматривалась как обязательная часть анализа заболеваемости.

Нами впервые осуществлена автоматическая классификация динаиических рядов заболеваемости дизентерией Зонне и Флекснера по одновременности наступления циклических подъемов и спадов.

В отношении дизентерии Зонне не выявлено достоверно отличающихся территорий, циклические колебания заболеваемости происходили во всех городах областного подчинения относительно синхронно. Про-

1 I

тивополо1Ность этому при дизентерии Флекснера отмечалась неодновременность в колебаниях заболеваемости.

Результаты кластеризации динамических рядов заболеваемости дизентерией Флекснера представлены на дендрограмме (рис.4). Если иск-лвчить город Алексин, где регистрировалась очень низкая заболеваемость, то уровень среднего взаимного сходства отделяет город Кимовск от остальной массы городов. Примечательно, что город Ки-мовск выделялся также при кластеризации по уровням заболеваемости. Таким образом, данный город наиболее вероятно имеет автономные причини поддержания апндемического процесса.

Для изучения особенностей циклических колебаний заболеваемости

1 I

дизентерией Флекснера в социально-возрастных группах населения произведен кластерный анализ динамических рядов по нормированным отклонениям от разграничительной линии подъемов и спадов. В результате выделена группа с синхроннмм течением процессов (организованные дети и неорганизованные дети 3-6 лет) и остальные группы с асинхронными колебаниями.

Найдены асинхронные колебания заболеваеыости в группе взрослых. Дальнейшее изучение причин данной асинхронности привело к обнаружению факта преимущественной циркуляции жигелл Флекснера 1Ь среди взрослого населения, что и обусловливало возникновение "необычных" подъемов заболеваемости в этой группе.

I

ОЦЕНКА ЭПИДЕМИОЛОГИЧЕСКИХ ОСОБЕННОСТЕЙ

ЗАБОЛЕВАНИИ, ВНЗ^АЕМНХ ВНУТРИВИДОВЫМИ РАЗНОВИДНОСТЯМИ 1ИГЕЛЛ ФЛЕКСНЕРА И ЗОННЕ

I

1 С 1974 по 1990 года в городе Новомосковске Тульской области прс.^эгзднлось определение биоваров жкгсял Зонне и серотипов жигелл

I1 <

А.

Б I

Н Т

д

Е

а к

А

1 0 0,3 0.8 0,7 0,В 0,5 0,4 0,3 0,2 0,1 0

Рис.4.Дендрограмма объединения городов Тульской области (А) и социально-возрастних групп населения г.Новоиосковска (б) по динамике заболеваемости дизентерией •лекснера (дифференциация лет на подъеми м спади). Стрелкой показан уровень среднего взаимного сходства. к

Флекснера. I

Производили изучение основных внутривидовых категорий возбудителей по четырем параметрам.В качестве социально-возрастных групп

I

выделяли организованное м неорганизованное население,а в качестве вронзнних периодов - вреыя сезонного подъбма (У1-Х1 месяцы) и меи-сезонный интервал (ХП-У месяцы). В результате имели число случаев,

I

зарегистрированных среди:

1-организованного населения с ХП-У месяцы года включительно,

2-организованного населения с У1-Х1 месяцы года включительно,

3-неорганиэов^нного населения с ХП-У месяцы года включительно,

4-неорганизованного населения с У1-Х! месяцы года включительно,

' Результаты кластеризации внутривидовых категорий возбудителей по четррвм отмеченным параметрам представлены на дендрограммах (рис.5).

|1ри мигеллезе Эонне на уровне сходства 0,50 отмечается две группы возбудителей. В первую группу входят нигеллы Зонне 1а, 3(1 и прочие, во вторую группу - 2д и 2е. Такое обьединение согласуется с известными свойствами биоваров нигелл. 1игеллы Зонне 2 биовара отличаются от основной массы нигелл, т,ак как являются более вирулентными и иммуногенйыми, характеризуются низкой частотой диссоциации.Существенно,что доля случаев, приходящихся на неорганиэпванное население в межсезонный период, у обоих групп примерно одинакова. Доля случаев среди неорганизованного населения в сезонный период у нигелл Зонне 2в, 2е существенно выне, а среди организованного населения, наоборот.несколько выне в этот период у нигелл Зонне 1а, прочив и 3(1 . I1

При «игеллезв Флекснера дендрограмма также указывает на две группы внутривидовых вариантов. В первую группу нигелл Флекснера входят(нигеллы типа Ньюкастл, 1а,2а,За,4а и прочие.Распределение

У.З

й.

1 0 0.9 0.0 0.7 О.В 0,3 0,4 0,3 0,2 0.1 О

1 0 0.9 О.В 0,7 0,0 0,3 0,4, 0,3 0.2 0,1 О

1|

Рис.З.Дендрограииа по уровнъи сходства распространения внутрн-1 видових вариантов возбудителей дизентерии Эонве (й) и дизентерии •лекснера (5) среди организованного и неорганизованного населения г.Новоиосковска в сеэоняий и иеисезонний яеркоди.

этих вигелл болые принимается по форме к мигеллам Зпнне второй группы (2(?.2е),чем к мигеллам Эонне 1 группы (1а.прочие и 3(1).В сезонный период эти возбудители достаточно мироко распространяйся как в организованной.так и неорганизованной части населения.

Контрастным выглядит структура поранения населения аигеллами Флекснера 1Ь. Эта категория микроорганизмов пораиает преимущественно неорганизованное население.За все время наблвдения в г.Новомосковск^ среди организованного населения было зарегистрировано всего 17 случаев вигеллеза Флекснера 1Ь, в то время как общий объем случаев этого вигеллеза составил 112.

Гипотетически мовно полагать, что вигеллез Флекснера 1Ь характеризуется независиммми от других разновидностей нигелл путями передачи инфекции и образованием длительных форм носительства.Оценка сформулированной гипотезы монет приблизить нас к ответу на вопрос,является ли это крайним вариантои популяционного распределения или самостоятельной нозологической фориой инфекционной болезни.

1 .'I

, ЗАКЛЮЧЕНИЕ

I

^ Детальный анализ проявлений эпидемического процесса дизентерии ^инне и Флекснера по городам Тульской области и углубленный анализ в одном1'из городов (Новомосковске) с использованием методов автоматической классификации позволил вмявить общее и особенное в развитии этих форм вигеллезной инфекции и связать закономерности с попу-ляционной структурой возбудителя.

При переходе от одной внутривидовой группы возбудителя к другой наблвдается отчетливое смещение "центра тявести" в весовом по-ловении по категориям населения (табл.2). При вигеллезе Зонне 3(1,1а

I

количество случаев болые среди организованных довкольников (302) и

Таблица 2. СТРУКТУРА РАСПРОСТРАНЕННОСТИ РАЗЛИЧНЫХ ВНУТРИВИДОВЫХ КАТЕГОРИИ ВОЗБУДИТЕЛЯ ПО- ГРУППАМ НАСЕЛЕНИЯ В X

Организованные Неорганизован-

дети ные дети Учащиеся Взрослые Всего случаев

0 6 лет 0 - лет

Зонне Флекснер Зонне Флекснер Зонне Флекснер Зонне Флекснер Зонне Флекснер Зонне Флекснер

3(1 1а - 50 _ 17 _ 18 _ 15 _ 100 _

2а Ньикастл 41 38 И 13 15 13 33 36 100 100

2е а 22 28 1 5 16 6 61 61 100 100

- 1Ь* 13 - 7 - 2 - 78 - 100

сл

* Крайний вариант популяционного распределения или самостоятельная нозологическая форма.

школьников (162). При шигеллезе Эонне 2в и Флекснера типа Нъю-кастя наблюдается то 1е распределение, но доля «игелл среди взрослых возрастает до ЗЗХ и 362 соответственно (при 152 в первой гриппе).При шигеллезе Зонне 2е и Флекснера "а" ( 1а. 2а, За. 4а) больше случаев регистрируется среди взрослых (61Х).

■игелле! Флекснера 1Ь следует рассматривать как крайний вариант популяционнс^о распределения или самостоятельную форму инфекци-

I

онной патологии. В пользу гипотезы крайнего варианта говорит достаточная заболеваемость неорганизованных детей ясельного возраста и малая вовлеченность школьников, свойственная группе ■игеллеза Флекснера в целом. Аномально низкая пораженность организованных домкольниксв предполагает самостоятельную форму инфекционной патологии. Не исключено, что некоторые минорные серотипы "а" и "Ь" (1а. За,4а.5а,2Ь,ЗЬ,4Ь) похожи на юигеллез 1Ь. так как имелись параллельные подъемы заболеваемости.

При интерпретации следует учитывать представление о клональной концепции эпидемиологии. Выделенные в настоящей работе внутривидовые разновидности представляют собой наиболее крупные и относительно независимые клональнне группы возбудителей (Е.ПеЬге.Н.ТзсЬаре еЬ1 а!.. 1981).

Необходимо оценить полученнме материалы с точки зрения дискуссионного вопроса о ведущих механизмах циркуляции нигелл (Зонне и Флекснера. Общеизвестно, что крупные вспышки дизентерии Зонне чаще возникают при реализации пищевого пути передачи возбудителя. Крупные вспышки дизентерии Флекснера ассоциируются с водным фактором. Эндемия яе того и другого нигеллеза поддерживается за счет межсезонной и сезонной заболеваемости, которые не носят характер вспы-жек. Отчетливо^, преобладание заболеваемости в младних возрастных группах и среди организованных дошкольников, а также цикличность с

1 I

коротким периодом - свидетельство высокой активности эпидемического процесса и инфекционно-иммунологическкх механизмов его регуляции, наиболее часто- наблюдаемого при контартно-бытовой передаче возбудителя.

Вместе с тем, нами исследования показали, что в заболеваемости дизентерией Флекснера (1Ь) момег преобладать поранение взрослых и неорганизованного населения. Зто указывает на низкую иммунизацию нигеллами данной разновидности в младыем возрасте, вероятной причиной монет быть то, что передача возбудителя осуществляется специфическими путями, зависимыми от коммунального благоустройства города.

Из материалов проведенного исследования вытекают следующие рекомендации по улучнению эпидемиологического анализа заболеваемости населения нигеллВзами: а) переход на раздельный анализ иигелДбзов Зонне и Флекснера с учётом выявленных особенностей проявлений эпидемического процесса при той и другой нозологической форме; б) рас-нирение лабораторных исследований по оценке внутривидовых вариантов нигелл Зонне и Флекснера и использование результатов для анализа проявлений эпидемического процесса; в) по мере внедрения ЭВМ использование методов кластерного анализа для выявления территорий

риска, групп риска и времени риска дифференцированно в отнонении

}

дизентерии, вызываеыой различными видами нигелл и их внутривидовыми разновидностями; г) использование новых подходов для анализа временных рядов, а именно, автоматической дифференциации подъемов и спадов и "метода ступенек" для определения уровней заболеваемости при неравномерном её распределении во времени. '' "

ВЫВОДЫ I

1. Разрабптана и апробирована методика кластерного анализа за-

болеваемости дизентерией Зонне и Флекснера, позволявши осуществлять количественная оценку различия и сходства проявлений эпидеиического процесса в условиях неравноиерного их распределения по территории, среди(различных групп населения и во времени.

2. 1игеллВзн Зонне в Флекснера ииевт неодинаковув организацив процессов циклических колебаний заболеваемости. На основе метода

|| автоматической дифференциации подъбмов и спадов в динаиических рядах заболеваемости (по Породам Тульской области) установлено, что при вигеллезе Зонне преобладает 2-3 летняя периодичность, а при ви-геллбзе Флекснера имеется два вида периодичности: с коротким (2- 3 года) и средним (4-9лет) периодом. Отмечается значительная степень синхронности циклических колебаний заболеваемости в городах Тульской области.

■1

3. На примере города Новомосковска Тульской области установлено. ч^о при вигеллвзе Флекснера в период циклических подъвмов внде-лявтся преобУадавщие внутривидовые разновидности возбудителя. Так циклический подъем 1979 года б>1л вызван преиыущественно вигеллаыи

I

Флекснера типа 2а. -Циклические подъбмы 1981 и 1983 годов были обусловлены мигеллами Флекснера типа 6 (Ньвкастл), а в циклический подъ бм 1985-36 годов, наблвдавиийся преимущественно среди взрослых вы-дрявлись чаще вигелли Флекснера типа 1Ь. При вигеллбзе Зонне отчетливая смена внутривидовых разновидностей установлена только применительно к биоферментовару 1а, доминироваввему в 1980 году на фоне общего снижения заболеваемости иигеллбэом'Зонне.

4.' На Основания иерархического кластерного анализа по центро-идноиу методу, 'выявлено, что маркером эпидемического неблагополучия городов при вигеллбзной инфекции является увеличенное количество ¿ольвих подъбмов и малых спадов заболвваеиости, что не только рас-виряет возиовности выделения территорий риска и групп риска, но и

уточняет само понятие этих категорий.

3. Оценка уровней среднего взаимного сходства городов по количеству и величине подъёмов и спадов заболеваемости за анализируемый период позволила установить выраиеннуи гетерогенность городов по заболеваемости иигеллёзом Флекснера. Это свидетельствует о возмои-ном наличии при данной инфекции городов с сохранениеи непрерывности эпидемического процесса и городов с вероятным наруиениеи непрерывности и периодическими заносами инфекции.

8. Отмечено эпидемиологическое сходство иигеллёза Эонне и ии-геллбэа Флекснера типа Ньикастл. Характерным признаками для них является значительная приуроченность к организованный коллективаи, а такие 'цикличность с короткий периодои.

7. На основании иерархического кластерного анализа по иетоду средних групп пар установлена определённая степень асинхронности в течении циклических процессов дизентерии Флекснера в различных социально-возрастных группах населения. Данная асинхронность ассоциирована в частности с серотипои 1Ь. который в реисезонный и сезонный периоды поражает преимущественно взрослое население.

8. Сформулирована гипотеза эпидеииологической неоднозначности внутривидовых разновидностей иигелл Флекснера с ведущей рольи для одних битового заражения, а дли других (1Ь) - коммунального неблагоустройства.

9. Совершенствование эпидемиологического анализа иигеллбзов предпологает переход на отдельное изучение проявлений эпи^еиическо-го процесса дизентерии Эонне и Флекснера, в той числе по основуыы внутривидовым разновидностям возбудителей, а такие внедрение кл«с-

I

терного анализа для определения территорий, групп ^и времени риска.

СПИСОК РАВОТ. ОПШИКОВДННЙХ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ 1. Каминский Г.Д., Валиев А.I..Герасимов А.Н..Нйколаева В.Л..

Ибадов^ И..Зуева H.H. Анализ инфекционной заболеваемости на об-

I 2. Каминский Г.Д.,Валиев А.I..Герасимов А.Н..Николаева В.Л.. Катков,й.И. Систеиа надзора за болезнями. Принята на депонирование во ВНИИМИ. - 27.03.93. - С. 36.

3. Каминский Г.Д.,Валиав А.I..Николаева В.Я..Ломовцев А.3.,Зуева H.H. Использование алгоритмов автоматической классификации объектов для совериенствования эпидемиологического надзора в Тульской области. /1билейная научно-практическая конференция Тульского областного центра Госсанэпиднадзора. // Сб. статей - Тула - 1994. 1 стр. с прилояенияуи.

4. Валиев А.1.,Имртазаев А.I..Каминский Г.Д.,Диураев Н.Б.,Иба-дова М.К. Изучение иигелл Эоине и Флекснера по основнмм внутривидовым разновидностям. /Современные аспектм медицины. Сб. статей молодых учбннх, посвяМнной 600-летив Ммрзо Улугбека. - Тамкент. -1994. - С. 32-33.

ластном уровнеI1 санитарно-пцЬтивоэпмдвмической службы (на модели мигвллбзов). //1ури. ммкробмол. - 1993. - N В. - С. 93 -99.