Прогнозирование процессов распространения вирусного гепатита В на основе специализированной компьютерной системы с применением ГИС-технологий

Проблема гепатита В (ГВ) сохраняет свою актуальность для Российской Федерации. Это одна из самых распространенных вирусных инфекций, по ущербу здоровью людей и наносимым экономическим потерям занимающая ведущее место среди инфекционных заболеваний. Начиная с середины 90-х годов, зафиксирован резкий рост заболеваемости ГВ, обусловленный вовлечением в эпидемический процесс лиц репродуктивного и наиболее трудоспособного возраста, значительно изменилась структура путей передачи вируса гепатита В (ВГВ), в которой стала превалировать передача, ассоциированная с внутривенным введением наркотиков.

В настоящее время в России официально регистрируемыми формами гепатита В являются острый гепатит В (ОГВ), хронический гепатит В (ХГВ) и носительство вируса ГВ. ОГВ и ХГВ регистрируют по итогам госпитализации пациентов в стационары, тогда как носительство ВГВ – следствие активного выявления инфицированных лиц на наличие HBs антигена и вируса ГВ. Однако, часть инфицированных вирусом ГВ лиц остаются невыявленными в течение длительного времени, являясь скрытыми источниками инфекции. В связи с особенностями клинических проявлений ГВ, регистрируются в основном желтушные формы острого ГВ, которые, по оценкам разных авторов, составляют 10-40% от всех заболевших ОГВ. Лица с хроническим ГВ и носительством ВГВ выявляются часто случайно или при появлении клинических признаков болезни. По оценкам экспертов, количество лиц, инфицированных вирусом ГВ в РФ, в настоящее время может превышать 5 млн. человек.

Известно, что изменяющиеся медико-социальные, демографические условия, усилившиеся миграционные потоки на различных территориях могут активизировать эпидемический процесс, и это обусловливает необходимость постоянного мониторинга эпидемиологической ситуации по ГВ. Для выработки управляющих решений, связанных с профилактическими и противоэпидемическими мероприятиями, специалистам эпидемиологам необходимо иметь прогнозные оценки развития эпидемического процесса ГВ, основанные на достоверной информации о количестве инфицированных ВГВ лиц на территории.

В лаборатории эпидемиологической кибернетики разработана современная технология компьютерного моделирования эпидемий «EpidMod», основанная на отечественной методологии математического моделирования эпидемий О.В.Барояна-Л.А.Рвачева. Модели развития эпидемического процесса ГВ, разработанные с использованием технологии «EpidMod», позволяют составить научно-обоснованные оценки заболеваемости ГВ с учетом количества невыявленных лиц с бессимптомными формами инфекции на территории РФ, составить прогноз заболеваемости ГВ и смертности с учетом различных прогнозных сценариев, а также на основе результатов исследований осуществить поиск рациональных мер противодействия распространению ГВ, что позволяет специалистам получить научно обоснованные рекомендации.

В последние годы в лаборатории осуществляется разработка специализированной компьютерной системы «EpidMod+GIS» для оперативного анализа и прогноза процессов распространения социально-значимых инфекционных заболеваний. Система основана на интеграции знаний по эпидемиологии, прикладной математике и ГИС-технологиям. Она объединяет два основных элемента: 1) прогнозно-аналитический модуль, в котором реализуется комплекс математических моделей процессов появления и развития эпидемии инфекционного заболевания; 2) информационно-аналитический модуль, обеспечивающий обработку и визуализацию эпидемиологической и иной информации в ГИС-приложении на основе широко используемых в мире программных продуктов ArcGIS (рис. 1).

Пилотным проектом создания специализированной компьютерной системы социально-значимых инфекционных заболеваний стала разработка компьютерной подсистемы «Вирусные гепатиты». Были разработаны прогнозно-аналитические модели развития эпидемического процесса ГВ и, совместно со специалистами Центра пространственных исследований, созданы электронные карты по заболеваемости ОГВ (рис. 2), заболеваемости ХГВ (рис. 3), носительства ВГВ среди населения и детей в федеральных округах РФ (рис. 4), а также по охвату вакцинацией против ГВ контингентов населения по отдельным субъектам РФ. В дальнейшем планируется наиболее полное «наполнение» информационно-аналитического модуля необходимой для мониторинга и анализа ситуации по ГВ информацией, а также разработка комплекса прогнозно-аналитических моделей для решения ряда прикладных задач по эпидемиологии ГВ: появление и распространение мутантных форм вируса ГВ, учет динамики изменения поствакцинального иммунитета среди контингентов риска и др.

Таким образом, исследования развития эпидемического процесса ГВ с помощью перспективной системы «EpidMod+GIS» позволяют проводить многомерный анализ данных по различным критериям, производить поиск закономерностей и зависимостей в имеющихся данных с выводом результатов на географических картах, которые в свою очередь могут быть наложены друг на друга. Результатом подобного комплекса исследований является оперативный анализ и прогноз эпидемической ситуации по ГВ в разрезе территории РФ – от глобального уровня до локального с учетом всех изучаемых параметров. Такой подход позволяет оперативно определить и обосновать стратегии планирования, реагирования и смягчения ущерба от эпидемии ГВ на территории РФ.

Рис. 1. Перспективная система поддержки принятия решений по противодействию эпидемии «EpidMod+GIS».	Рис. 2. Динамика заболеваемости населения ОГB_ФО.
Рис. 3. Динамика заболеваемости населения ХГB_ФО.	Рис. 4. Динамика носительства вируса ГВ населением_ФО.