《流行病学》ppt课件

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1、21流行病学Epidemics流行病和传播网络流行性疾病的研究一直是生物学与社会学融合在一起的专题研究流行性疾病，如流感、H7N9、麻疹、性病等，都是通过人际传播极端情况下，一种单一疾病暴发可能会对世界产生重大影响。如14世纪初欧洲人向美洲迁徙时，腺鼠疫在美洲暴发，7年内超过20%的欧洲人死于该病4月5日，上海关闭松江区沪淮农副产品批发市场活禽交易区，所有禽鸟被扑杀，共计20536只；4月7日，上海交大捣毁校内鸟窝2流行病和传播网络决定流行病传播模式的因素：病原体特性：传染性、传染周期、严重性接触网络传染概率人们关心的问题：

2、多大范围？是否需要采取措施？（有些传染病会自生自灭，例如季节性传染病）多长时间？会不会反复？对患者影响的程度？（生命、损伤、不适）3流行病传播与行为思想传播相似点：两者都是通过接触网络在人之间传播，某种程度上思想传播也是一种“社会传染”区别：对于社会性传染，宜采用决策模型对于疾病传播，宜采用随机模型4最简单的传染病模型-分支过程分支过程形成树结构接触网络最初一个人携带病菌进入人群，以一个独立的概率p传染给遇到的每个人假设疾病感染期间每个人遇到k个其他人，以同样的概率将疾病传染给所遇到的人5分支过程传染过程停止的条件？6基本再

3、生数由单一个体引起的新发病例数期望值，记为R0，R0=p*k疾病在分支过程模型中传播的结果取决于基本再生数是小于1还是大于1如果R0<1，则疾病将在有限的疫情波后以概率1消失。如果R0>1，则疾病持续在每一波以大于0的概率至少传染一个人（证明参见21.8节）7基本再生数R0=p*k，当R0接近于1时有一个刀刃（knife-edge）特性如果R0略低于1，略微增加传染概率p；结果可能会使R0高于1，造成一个疾病突然的巨大爆发如果略微减少疾病的传染性，将导致R0减小到1以下，可以消除疾病大范围流行的风险同样，稍微改变人群间联系的

4、数目k也会对结果产生很大影响8基本再生数结论：当门槛值R0=1附近，社会应该付出加倍的努力减小基本再生数降低k：如隔离人群降低p：提倡良好的卫生行为和习惯，减少细菌传播，如戴口罩，勤洗手等9分之过程太简化分支过程模型显然是疾病传播的一个非常简化的模型，没有考虑接触网络中的三角关系、弱连接………实际的疾病传播要复杂得多10SIR流行病模型1927年用动力学的方法建立W.O.Kermack,A.G.McKendrick.Contributionstothemathematicaltheoryofepidemics,partI[J

5、].ProceedingsoftheRoyalSocietyofLondon,1927,115:700–721(引用2680)111876-1943Scottishphysicianandepidemiologist1898-1970biochemistandmathematicalepidemiologistSIR流行病模型SIR模型可以应用于任何网络结构，接触网络中的每个节点在流行病传播过程中经历三个状态敏感期(Susceptible)：易感者，有可能被一个患病的网络邻居节点感染感染期(Infectious)：患病者，以

6、一定的概率将疾病传染给处于敏感期的邻居隔离期(Removed)：痊愈并免疫者，当一个节点经历了完整的感染期，就不再会被传染，也不会再对其他节点造成威胁，相当于从接触网络中移出12SIR流行病模型SIR模型流行病的传播进展情况取决于基础网络结构，以及两个量值：p（传染的概率）和tI（感染期的长度）最初，一些节点处于感染期I，所有其他节点处在敏感期S每个进入I的节点v在固定的步骤tI期间内具有传染性在tI的每一步，v以概率p将疾病传染给它的处于易感状态的邻居经过tI步后，节点v不再具有传染性，也不会再受感染；进入隔离期R，成为接

7、触网络中的无效节点13敏感S感染I隔离RSIR流行病模型易感人数、传染人数、移出人数分别为S(t),I(t),R(t)，占比分别为s(t),i(t),r(t)β：个人单位时间与其他人平均有效接触次数γ：单位时间治愈人数SIR模型描述为：14SIR流行病模型给定β和γ的SIR时间曲线设β=1,γ=0.4,s(atstart)=0.99,i(atstart)=0.015疾病什么时候消失呢？取决于：β/γ。如果发病率高于痊愈率，则疾病会持续，否则疾病将消失SIR模型示例接触网络是有向图，tI=1最初节点y和z感染疾病粗线边界的阴影

8、节点处于感染状态I细线边界的阴影节点处于隔离状态R16SIR模型扩展对不同的节点组合采用不同的感染概率p值：对于有向接触网络中一对节点v、w，v连接到w，设其相应的传播概率为pv,wpv,w值较高意味着接触密切，容易传染；反之则表示接触比较稀少可对节点感染期长度的随机性建模受感染节点在感染