Асатрян М.Н., к.м.н. Салман Э.Р.

ФГБУ «НИИЭМ им.Н.Ф.Гамалеи» Минздравсоцразвития РФ, Россия

Современные компьютерные технологии для изучения эпидемического процесса гепатита В

Гепатит В (ГВ) - одна из самых распространенных вирусных инфекций, по ущербу здоровью людей и наносимым экономическим потерям занимает ведущее место среди инфекционных заболеваний [1]. Проблема гепатита (ГВ) сохраняет свою актуальность для Российской Федерации. 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, в которой стала превалировать передача, ассоциированная с внутривенным введением наркотиков. Последствием эпидемической «волны» ГВ 90-х годов и начала 2000-х является формирование большой когорты больных хроническими формами ГВ, количество которых, по оценкам специалистов, может превышать 5 млн. инфицированных [8]. В связи с особенностями течения ГВ, часть инфицированных лиц остаются невыявленными в течение длительного времени, являясь источниками инфекции, вызванной вирусом ГВ (ВГВ). Кроме того, по данным исследований, массовая вакцинация и широкое применение химиотерапии способствуют появлению и значительному увеличению распространенности мутантных штаммов ВГВ, т.н. «ускользающих» мутантов ВГВ (escape-mutants), отличительной чертой которых является экспрессия HBsAg с атипичными серологическими свойствами [Баженов А.И., 2009]. По мнению специалистов, с расширением проведения программ иммунизации частота HBsAg-мутантов «вакцинального бегства» еще более возрастет. Однако, в настоящее время отсутствуют данные по характеру и динамике их распространения, так как для этого необходимы широкомасштабные и долгосрочные скрининговые исследования. Между тем, для разработки эффективных управляющих решений специалистам органов здравоохранения необходима достоверная информация о количестве инфицированных ВГВ лиц на территории, а также опережающая информация по различным сценариям появления и распространения мутантов ВГВ.

В последние годы в лаборатории эпидемиологической кибернетики разработана современная технология компьютерного моделирования эпидемий «EpidMod », которая базируется на методологии моделирования эпидемий О.В.Барояна-Л.А.Рвачева [2, 3]. С помощью этой технологии были реализованы компьютерные модели для изучения развития эпидемического процесса ГВ на изучаемой территории с учетом появления мутантных форм вируса ГВ.

Новым направлением исследований лаборатории является создание специализированной компьютерной системы «EpidMod+GIS» (см. рис. 1) для оперативного анализа и прогноза процессов распространения социально-значимых инфекционных заболеваний (в том числе гепатита В).

Рис.1. Схема системы «EpidMod+GIS»

Эта система представляет собой синтез двух основных элементов: 1) прогнозно-аналитического модуля, в котором реализуется комплекс компьютерных эпидемиологических моделей; 2) информационно-аналитической части, обеспечивающей обработку и визуализацию эпидемиологической и иной информации в ГИС-приложении на основе широко используемых в мире программных продуктов ArcGIS.

Разработка компьютерной эпидемиологической модели ГВ позволяет получить научно-обоснованные оценки заболеваемости острым и хроническим ГВ с учетом количества невыявленных лиц с бессимптомными формами инфекции, а также составить долгосрочные прогнозные оценки развития эпидемического процесса ГВ на основании прогнозных сценариев появления и распространения мутантов ВГВ. Применение ГИС-технологий позволяет визуализировать результаты исследований на географических картах, проводить многомерный анализ данных по различным критериям, производить поиск закономерностей эпидемического процесса ГВ.

Таким образом, создание специализированной компьютерной системы «EpidMod+GIS» будет способствовать более эффективному поиску рациональных стратегий мер противодействия распространению ГВ на изучаемой территории.

Литература:

1. Абдурахманов Д.Т. Хронический гепатит В и D.-M. 2010.-288c.

2. Бароян О.В., Рвачев Л.А. Прогнозирование эпидемий гриппа в условиях СССР // Вопросы вирусологии. 1978. № 2. С. 131-137.

3. Бароян О.В., Рвачев Л.А., Иванников Ю.Г. Моделирование и прогнозирование эпидемий гриппа для территории СССР. М.: ИЭМ им. Н.Ф. Гамалеи. 1977. С. 546.

4. Боев Б.В., Прокопьева Н.В. Компьютерная система для реализации математических моделей распространения инфекционных заболеваний // В сб. «Эпидемиологическая кибернетика: модели, информация, эксперименты», НИИЭМ им. Н.Ф. Гамалеи АМН СССР, М., 1991. С. 175-186.

5. Боев Б.В., Макаров В.В. Гео-информационные системы и эпидемии гриппа // Журнал Ветеринарная патология. М., 2004. №3 (10). С. 51-59.

6. Гинцбург А.Л., Боев Б.В. Компьютерное моделирование эпидемий // Журнал «Наука в России». РАН, М., 2005. №5. С. 52-57.

7. Майер К.-П. Гепатит и последствия гепатита.-M. 2004.-720c.

8.Шахгильдян И.В., Ясинский А.А., Михайлов М.И., Ершова О.Н. и др. Хронические гепатиты в Российской федерации // Эпидемиология и инфекционные болезни.- 2008, №6.- С. 3-9.

9.Carman W.F., Zanetti A.R., Karayiannis P., Waters J., Manzillo G., Tanzi E., Zuckerman A.J., Thomas H.C. Vaccine – induced escape mutant of hepatitis B virus // Lancet.– 1990.– Vol. 336.– P. 325-329.