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全球看武汉|估算年度流感的影响:美国的方法
每日更新的新型冠状病毒肺炎确诊与疑似病例的人数变化,受到强烈关注。
事实上,传染病防治工作中,对病人数量的预估十分重要。对此次新型冠状病毒疫情的感染人数,目前全球各方专业人士均有各自的估算。我们在此编译美国疾病控制与预防中心(下文简称CDC)公布的针对流感住院率设计的数学模型,该模型主要用于估算美国流感中患病、就医、住院和死亡人数,以及流感疫苗接种率对这些数字的影响,希望供相关部门参考。
1月22日,上海虹桥火车站。澎湃新闻记者 伍惠源 图
模型中的住院率获取自流感住院监测网络(FluSurv-NET)。该网络由美国CDC联合新兴传染病规划网络(Emerging infectious Program Network)、分布在13个地区的州及地方人口监测卫生部门组成,网络覆盖的医院收治病患的能力约为美国总人口数的9%。
值得注意的是,模型的设计基于实际需要,不同国家统计口径不同。对模型的使用,既要考虑到每个模型设计的初衷,也需要根据实际情况具体分析,不存在通用于一切情况的统计模型。
美国CDC的模型设计有以下具体考量:
患流感人数和致死率是通过每年记录在案的因流感住院人数估算出的。
因存在并非所有人都接受了流感检测以及检测精确度不够的可能性,模型对流感住院人数的计算进行了调整。
并非所有流感导致的死亡都发生在医院,死亡率数据中包含死亡地点和死亡原因两部分,地点则包括在医院死亡和医院外死亡两组数字。
模型也包含了因流感间接导致并发症、继发症的致死情况,这些病症包括肺炎、其他呼吸和循环系统疾病,以及非呼吸、循环系统疾病等。
2月3日,上海火车站。澎湃新闻记者 伍惠源 图
美国CDC用什么方法估算与流感相关的住院人数?
经过化验确认的流感相关住院人数来自流感住院监测网络(FluSurv-NET),记录在案的住院人数用于计算住院率。之后,专业人士再对这个数字进行调整,纳入对漏诊情况的考量。
这一调整基于参与此次实验的FluSurv-NET医院中,患呼吸道疾病住院患者接受流感测试的人数和该测试的平均精确度。因为流感检测数据可能会在一个流感季节结束后的两年里才收集完毕,因此对目前的季节,使用的数据来自之前季节的检测数据(详见文末文献1)。
调整后的数字按年龄分组应用于美国总人口,以估计流感相关住院总人数。
美国CDC用什么方法估算流感患病人数和就医人数?
流感的患病人数是根据往年患病人数和住院治疗人数的比例来估算的 (详见文末文献5)。
有些患流感的人会去看医生,有些人则不会。美国CDC利用2010年行为风险因素监测调查的数据估算了因流感求医的人数,该调查询问人们是否在上一个流感季因类似流感类疾病求医(详见文末文献6)。
美国CDC如何估算美国流感相关的死亡量?
估算流感年死亡量的模型在别处有详细描述 (详见文末文献1-2)。这个模型以死亡率相对住院率的比例为基础,利用流感相关的住院病例来推算与流感相关的死亡率。
首先,我们需要查看流感住院监测网络(FluSurv-NET)观测到的流感住院死亡人数数据。如上文所述,这个数据会根据患者接受流感检测比例和检测精确度加以调整,以避免漏算。
其次,由于不是所有与流感相关的死亡病例都发生在医院,所以我们用死亡证明来估算医院之外的死亡率。据此,我们收集了病因包含肺炎和流感 (P&I)、其他呼吸和循环系统疾病 (R&C)、其他非呼吸和循环系统的死亡数字,因为流感相关的死亡有可能并不将流感列为死因。
我们采用来自流感住院监测网络(FluSurv-NET)的死因信息来确定肺炎与流感、呼吸和循环系统疾病以及其他疾病间接致死的综合情况,并将这些纳入我们的死亡诊断数据研究中。
最后,当我们估算出了医院以外的流感相关死亡人数,就可以估算死亡人数相对于住院人数的比例了。
估算流感相关死亡率所需的数据可能在流感季节结束后的2年内才能收集完毕。在对下一次流感进行估算时,如果没有来自上一次流感季节的可用数据,我们会根据前几年的数据(如从2010-2011年的流感季到2016-2017年的流感季)做出调整。当更多新数据出现时,我们再更新之前的估算。
为什么没有单凭流感的死亡诊断来估算每年流感季节的死亡率?
流感可能诱发其他疾病并导致死亡,例如肺炎、充血性心力衰竭或慢性阻塞性肺部疾病等。
多年以前人们就意识到死亡证书上流感死亡量的漏报情况。漏报可能有多种原因,包括病人并没有做流感病毒感染检测,尤其是最易得流感并发症、甚至死亡的老年人群体。即使有病人做了流感测试也不一定能查出来,因为感染之后,流感病毒仅有短短几天时间可被检测到,而在此期间,很多人不会就诊。此外,有些死亡病例(尤其是65岁及以上的患者)与流感的继发症有关(包括细菌性肺炎)。
由于多重原因的因素,通过建模估算是估测与流感有关的死亡数量的常用方法,仅仅计算记录在案的流感致率死将严重低估流感的真正影响。
流感影响估算的局限性
首先,与流感相关的住院率是根据流感住院监测网络(FluSurv-NET)报告的数据得出的,这些数据仅是做估算时能拿到的最新数据。 由于流感住院监测网络(FluSurv-NET)站点会进行进一步的数据清理,因此最终案例数可能会略有不同。 FluView Interactive上提供了有关流感住院监测网络(FluSurv-NET)网站的最新住院初始数据。
其次,全国流感相关住院率和住院死亡率,用接受流感检测的人数比例和流感诊断化验的精确性乘以系数来调整(详见文末文献3)。 但是,在估算时可能无法获得当季接受流感检测的人数。在这种情况下,我们使用前季的数据调整比率。等拿到当季接受测试人数后,再对该季的影响估算进行更新。
第三,为算出流感得病人数,我们用流感住院人数,乘以得病人数和因病住院人数比例来估算;预估就诊率也是通过类似的过程进行的。 这些系数是基于以前的数据,如果就医模式已发生变化,则可能出现不准确的情况。
第四,我们对与流感相关的死亡估算依赖于死亡证明中有关死亡地点的信息。但在估算时可能无法获得该年的死亡证明数据。发生这种情况时,我们使用先前流感季节的死亡证明数据,这些数据可从美国国家卫生统计中心获得。
具体来说,跟计算流感死亡数字的方式相似 ,取因肺炎或流感(P&I)、其他呼吸道或心血管疾病(other R&C)或其他非呼吸死亡、非心血管疾病(non-R&C)死亡的数字的总和。
我们根据类似模型推算在医院外发生的死亡。 如果在估算时无法从获得当季数据,我们将使用以往流感季节中各类死亡原因的平均频率。
第五,流感季节的影响估算是从与流感相关的住院率中得出的,这与在较早发表的报告中使用的统计模型不同。尽管我们当前方法的估算值与同年的统计模型得出的估算值基本吻合,但很难将我们自2009年以来的季节估算值与那些较早的报告进行直接比较。 需要注意的是,由于美国人口年龄的巨大差异以及65岁以上老年人的数量不断增加,直接比较几十年前的流感疾病的影响变得较为复杂。
这些估算以及其他影响估算的比较方式,相关更多信息及以往研究,可在CDC关于估算流感影响的常见问题中找到。
流感影响估算模型示意图,仅做中文翻译流感影响估算模型示意图说明:
从左边开始,有两个连续的方框,箭头指向金字塔。
最左边的方框标有“记录在案的住院人数”,右边有一个箭头指向下一个方框,里面写着“调整后住院人数”,箭头上方写着“1. 为避免漏算进行调整”。
在标有“调整后住院人数”的方框中,有一个箭头正对着金字塔的中间,箭头上标有“2. 用美国总人口推测”。
在金字塔中,底部标记为“患病人数”,中间部分标记为“住院人数”,顶部标记为“死亡人数”。在金字塔的右侧是来自中间部分的箭头,其中一个箭头指向顶部,标记为“估算死亡总数”,另一个箭头指向底部,标记为“估算患病总数”。
在指向“死亡”的箭头旁边有一个标签,上面写着“3. 估算死亡总数=乘以因病死亡人数/因病住院人数。箭头从金字塔的中间向下延伸到底部,这里被标记为“患病总数”,箭头上的标签写着“4. 估算发病总数=乘以患病人数/因病住院人数”。
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