CC BY
34
УДК 616.9:528:004.78
Садовская В.П., Мека-Меченко Т.В., Лухнова Л.Ю., СыздыковМ.С., Мека-Меченко В.Г., Избанова У.А., Нурмаханов Т.И.
Национальный научный центр особо опасных инфекций им. М. Айкимбаева, г. Алматы, Республика Казахстан
АНАЛИЗ МОНИТОРИНГА ПРИРОДНЫХ ОЧАГОВ ОСОБО ОПАСНЫХ ИНФЕКЦИЙ НА ТЕРРИТОРИИ КАЗАХСТАНА С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ГЕОИНФОРМАЦИОННЫХ ТЕХНОЛОГИЙ
На современном этапе ГИС имеют постоянно расширяющиеся функциональные возможности для решения прикладных задач, связанных с оперативным анализом и прогнозом эпидемий и эпизоотий и используются не только для составления и представления различных карт, но и для применения новых пространственно-аналитических методов анализа данных. [1, 2]. Кроме того, ГИС стимулирует разработку новых технологий и методов научных исследований в пространстве, которые существенно повышают возможности статистического анализа и пространственного представления результатов исследования [3].
Ключевые слова: геоинформационные системы, пространственный анализ, выявление кластеров, электронные базы данных.
V. P. Sadovskaya, T. V. Meka-Mechenko, L. Yu. Lukhnova, M.S.Syzdykov, V.G. Meka-Mechenko, U.A. Izbanova, T.I. Nurmakhanov, M. Aikimbayev
National Scientific Center of Especially Dangerous Infections, Republic of Kazakhstan
ANALYSIS OF SURVEILLNACE FOR NATURAL FOCI OF ESPECIALLY DANGEROUS INFECTIONS IN KAZAKHSTAN WITH GEOINFORMATION TECHNOLOGIES
Abstract: at the present stage GIS have constantly expanding functionality for solving applied problems related to the operational analysis and forecasting of epidemics and epizootics, and GIS are used not only for compiling and presenting various maps, but also for applying new spatial analytical methods for data analysis [1, 2]. In addition, GIS stimulates the development of new technologies and methods of scientific spatial research, which significantly increase the possibilities of statistical analysis and spatial presentation of research results [3].
Keywords: geographic information systems, spatial analysis, cluster identification, electronic databases
Алгоритм применения ГИС в эпидемиологическом надзоре заключается в последовательном выполнении трех этапов:
1. Формирование базы данных (БД). Элементарной информационной ячейкой явля-
ется каждый случай заболевания человека или животного, а также положительные результаты генодиагностики, серологических тестов. Вся информация, связанная с анализом инфекционного процесса, подлежит учету и фикси-
руется в компьютере в виде таблиц. Созданы базы данных в Microsoft Excel, они постоянно пополняются новыми данными. Основными составляющими баз данных являются сведения о каждом случае регистрации объектов исследований.
2. Обработка собранных данных. В этих целях используется комплекс программ, обеспечивающих ввод и оперирование данными, управление базой данных, поддержку информационных запросов, анализ и визуализацию эпидемиологической информации.
3. Вывод обработанных данных на карту. Средства, которыми обладает ГИС, способны отображать необходимую нам информацию в различных видах и формах.
В работе использовалось программное обеспечение ESRI - ArcMap 10.8 (ESRI, Redlands, CA), GARP, GeoDa. Проведен сопряженный анализ экологической приуроченности и активности природных очагов чумы, стационарно неблагополучных пунктов по сибирской язве (СНП), природных очагов туляремии, природных очагов вирусных инфекций с помощью геоинформационных технологий.
Созданы электронные базы данных по результатам обследования природных очагов чумы, сибирской язвы, туляремии (рис. 1) [4-6]. Серия карт была подготовлена с использованием программных продуктов ГИС: ArcView GIS, ArcGIS Spatial Analyst и ArcGIS Geostatistical Analyst.
Рис. 1. Точки регистрации возбудителей опасных инфекций на территории РК
В программе Desktop GARP были изучены данные по сибирской язве, туляремии и чуме. Проведено экологическое моделирование и составлен прогноз географического изменения площади неблагополучных по особо
опасным инфекциям (ООИ) территорий [7]. Из открытых источников данных (институт географии Республики Казахстан (РК), сайт национального научного портала РК) были собраны сведения о необходимых для исследования показателях [7-13]. Это экологические переменные (температура, индекс растительности, pH почвы, влажность почвы, высота над уровнем моря, осадки); средние характеристики линейного тренда аномалий сезонных и годовых сумм атмосферных осадков, осредненных по территории Казахстана. На основании проведенных исследований разработаны электронные карты, позволяющие предположить изменение площади энзоотичных территорий по чуме, сибирской язве и туляремии в РК.
Проведенный анализ экологической приуроченности стационарно неблагополучных пунктов к почвенным и ландшафтным зонам на территории Казахстана показал, что территорию РК можно подразделить на две зоны. Неблагополучная по сибирской язве зона размещается на равнинных и предгорных ландшафтах. Именно на этих территориях отмечаются высокие показатели теплообеспече-ния и содержания гумуса, что может способствовать вегетации возбудителя сибирской язвы и стабилизации почвенных очагов. На этих территориях размещены районы с показателями высокого и очень высокого неблагополучия по сибирской язве.
Для оценки пространственных моделей очагов сибирской язвы в Жамбылской и Туркестанской областях была создана база данных ГИС. Программное обеспечение для выполнения кластерного анализа ArcMap 10.8 было использовано для построения пространственных баз данных и для визуализации. Анализы Global Moran's I, Getis-Ord GI*, LISA были выполнены в GeoDa, версии 1.12.1.139 [14].
Теплокарта распределения очагов сибирской язвы, дифференцированная по показателю падежа инфицированного скота, иллюстрирует, что наивысшие значения находятся в юго-западной части зоны исследования (Ка-зыгуртский, Байдибекский и Жуалинский районы). При обработке данных Average Nearest Neighbour's analysis, выявлена кластеризация почвенных очагов сибирской язвы в южном регионе Казахстана (z-score: -63.03; p = 0.001). Выявление кластеров High-High и High-Low показывает, что скопление активных очагов является неслучайным в двух областях южно-
го региона Казахстана. Они представляют собой единое ядро возникновения вспышек сибирской язвы. Эти районы должны быть целевыми зонами для эпидемиологического вмешательства (рис. 2).
Рис. 2. Районы высокого риска заражения сибирской язвой
Изучены данные о случаях регистрации туляремии у людей, зарегистрированных в Казахстане в период с 1980 по 2018 годы, и, случаи регистрации возбудителя у носителей и переносчиков в это же время. Результаты анализа Getis-Ord выявили горячие точки (территории высокой плотности случаев) на западе Казахстана и холодные точки (зоны пониженной плотности случаев) в центральной, юго-восточной, северо-восточной и восточной областях (рис. 3).
Рис. 3. Выявление «горячих» и «холодных» кластеров туляремии на территории РК
Проведено исследование ситуации по ККГЛ в Туркестанской области, на территории которой расположены природные очаги этой инфекции, где основными переносчиками являются клещи Нуа1отта.
В настоящее время все противочумные станции РК имеют в своем арсенале программное обеспечение геоинформационных систем, специалисты обучены работе с ГИС. Осуществлено внедрение прогнозно-аналитических геоинформационных экспертных систем в работу противочумной службы для быстрого реагирования и принятия решений в возникновении вспышек особо опасных инфекций среди людей и животных, активности природных очагов. Во время чрезвычайных ситуаций предполагается создание карт ситуационной осведомленности, которые могут быть полезны для понимания масштабов эпизоотии, для отслеживания перемещений населения и для планирования и организации поездок для полевых работ. Создание карт с представлением риска распространения инфекции с использованием пространственных наложений и методов интерполяции для оценки значений или методов пространственной регрессии будет использоваться для дальнейшего понимания географического распределения потенциальных факторов риска. Кластерный анализ дает возможность оценить, встречаются ли похожие значения рядом друг с другом и являются ли эти случаи неслучайными.
На современном этапе информатизации в целях совершенствования эпидемиологического надзора использование ГИС-технологий представляется наиболее оправданным для пространственного анализа в качестве аналитической платформы для прогнозирования и проведения интеллектуальных методов анализа данных. Использование пространственного анализа позволяет научно обосновать целенаправленное проведение комплекса санитарно-профилактических (противоэпидемических) мероприятий, повышает эффективность оценки пространственной составляющей эпидемиологического риска для природно-очаговых инфекций. Функциональные возможности программы помогают в проведении пространственного анализа изучаемых объектов, выявлении динамики распространения явлений, при статистической обработке данных с созданием аналитических карт. Кроме того, ГИС используются для построения прогнозов
развития рассматриваемых процессов, интерактивной работы с взаимосвязанными данными с помощью условных запросов и, в целом, для наглядного представления всего комплекса данных на одной карте. Географическая визуализация и анализ данных является значи-
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
1.Айвазян С.А., Бежаева З.И., Староверов О.В. Классификация многомерных наблюдений. М. : Статистика, 1974. 240 с.
2.Александрова Т.Д. Статистические методы изучения природных комплексов. М. : Наука, 1975. 96 с.
3.Атшабар Б.Б., Бурделов Л.А., Избанова У.А. [и др.]. Паспорт регионов Казахстана по особо опасным инфекциям // Карантинные и зоонозные инфекции в Казахстане. 2015. Вып. 1 (31). С. 3-178.
4.Избанова У.А. Молекулярно-генетическая характеристика штаммов Bacillus anthracis, выделенных во время вспышек сибирской язвы в Казахстане в 2016 г. / У.А. Избанова, Л.Ю. Лухнова, Е.Б. Сан-сызбаев, Т.В. Мека-Меченко, А.Д. Каиржанова, В.Б. Шведюк, Э.Ж. Бегимбаева, В.Ю. Сущих, А.Б. Шевцов // Acta Biomedica Scientifica. 2019. Т. 4, № 5. С.43-50.
5.Институт географии РК [Электронный ресурс]. URL : https://ingeo.kz/.
6.Кисленко В.Н. Основы географической эпизоотологии. Новосибирск, 2000. С. 59.
7.Климатические особенности распределения осадков на территории южного и юго-восточного Казахстана в теплый период [Электронный ресурс]. URL : https://articlekz.com/artide/8500.
8. Кузнецов А.Н. Анализ горячих точек почвенных очагов сибирской язвы в южном регионе Казахстана / А.Н. Кузнецов, Т.К. Ерубаев, Л.Ю. Лухно-ва, М.С. Сыздыков, А.К. Дуйсенова, В.П. Садовская,
A.М. Садыкова // Вестник КазНМУ. 2018. № 3. С. 165-168.
9.Лухнова Л.Ю., Айкимбаев А.М., Садовская
B.П. и др. Использование ГИС-технологий для составления базы данных для очагов сибирской язвы в Казахстане // Дезинфекция и антисептика. 2011. № 5.
C. 42 50.
10. Национальный научный портал РК [Электронный ресурс]. URL : http://www.nauka.kz/ page.php/upload/images/upload/files/prezentation_16092 01_2.pptx?page_id= 16&lang= 1&news_id=3426.
11. Сайт Центра наблюдения и исследований ресурсов Земли USGS: https://eros.usgs.gov/find-data, https://earth.esa.int/web/guest/missions/esa-operational-eo-missions/smos.
12. Цветков В.Я. Применение геоинформационных технологий для поддержки принятия решений // Известия вузов: Геодезия и аэрофотосъемка. 2016. № 4. С. 128-138.
13. Alderson M. Geographical Epidemiology. In: Smith A. (ed). "Rec. Adv. Com. Med", Ch. Liv., Edinburgh. 1985. Vol. 3. Р. 93-115.
тельным инструментом для выявления возможностей повышения эффективности надзора за ООИ. Полученные данные помогают правильно оценить ситуацию, представляя более полную картину, чем может предложить таблица или диаграмма.
1. Ajvazyan S.A., Bezhaeva Z.I., Staroverov O.V. Klassifikaciya mnogomernyh nablyudenij. M. : Statistika, 1974. 240 s.
2. Aleksandrova T.D. Statisticheskie metody izucheniya prirodnyh kompleksov. M. : Nauka, 1975. 96 s.
3. Atshabar B.B., Burdelov L.A., Izbanova U.A. [i dr.]. Pasport regionov Kazahstana po osobo opasnym infekciyam // Karantinnye i zoonoznye infekcii v Kazahstane. 2015. Vyp. 1 (31). S. 3-178.
4. Izbanova U.A. Molekulyarno-geneticheskaya harakteristika shtammov Bacillus anthracis, vydelennyh vo vremya vspyshek sibirskoj yazvy v K azahstane v 2016 g. / U.A. Izbanova, L.Yu. Luhnova, E.B. Sansyzbaev, T.V. Meka-Mechenko, A.D. Kairzhanova, V.B. Shvedyuk, E.Zh. Begimbaeva, V.Yu. Sushchih, A.B. SHevcov // Acta Biomedica Scientifica. 2019. T. 4, № 5. S.43-50.
5. Institut geografii RK [Elektronnyj resurs]. URL : https://ingeo.kz/.
6. Kislenko V.N. Osnovy geograficheskoj epizootologii. Novosibirsk, 2000. S. 59.
7. Klimaticheskie osobennosti raspredeleniya osadkov na territorii yuzhnogo i yugo-vostochnogo Kazahstana v teplyj period [Elektronnyj resurs]. URL : https://articlekz.com/article/8500.
8. Kuznecov A.N. Analiz goryachih tochek pochvennyh ochagov sibirskoj yazvy v yuzhnom regione Kazahstana / A .N. Kuznecov, T.K. Erubaev, L.Yu. Luhnova, M.S. Syzdykov, A.K. Dujsenova, V.P. Sadovskaya, A.M. Sadykova // Vestnik KazNMU. 2018. № 3. S. 165-168.
9. Luhnova L.YU., Ajkimbaev A.M., Sadovskaya V.P. i dr. Ispol'zovanie GIS-tekhnologij dlya sostavleniya bazy dannyh dlya ochagov sibirskoj yazvy v Kazahstane // Dezinfekciya i antiseptika. 2011. № 5. S. 42 50.
10. Nacional'nyj nauchnyj portal RK [Elektronnyj resurs]. URL : http://www.nauka.kz/page.php/ up-load/images/upload/files/prezentation_1609201_2 pptx?page_id= 16&lang= 1&news_id=3426.
11. Sajt Centra nablyudeniya i issledovanij resur-sov Zemli USGS: https://eros.usgs.gov/find-data, https://earth.esa.int/web/guest/missions/esa-operational-eo-missions/smos.
12. Cvetkov V.Ya. Primenenie geoinfor-macionnyh tekhnologij dlya podderzhki prinyatiya resh-enij // Izvestiya vuzov: Geodeziya i aerofotos"emka. 2016. № 4. S. 128-138.
13. Alderson M. Geographical Epidemiology. In: Smith A. (ed). "Rec. Adv. Com. Med", Ch. Liv., Edinburgh. 1985. Vol. 3. P. 93-115.
14. Cross A. Using a geographical information system to explore the spatial incidence of childhood cancer in Northern England. In Harts J. et al. (eds)" Proc.l-st Eur. Conf. Geogr. Inf. Syst., Amsterdam, EGIS Found., Netherlands. 1990. P. 218-229.
14. Cross A. Using a geographical information system to explore the spatial incidence of childhood cancer in Northern England. In Harts J. et al. (eds)" Proc.l-st Eur. Conf. Geogr. Inf. Syst., Amsterdam, EGIS Found., Netherlands. 1990. P. 218-229.
Садовская Вероника Петровна - сотрудник отдела мониторинга, геоинформационных систем, Мека-Меченко Татьяна Владимировна - доктор медицинских наук, главный научный сотрудник; Лухнова Лариса Юрьевна - главный научный сотрудник; Сыздыков Марат Сулейменович - доктор медицинских наук, профессор, главный научный сотрудник; Мека-Меченко Владимир Георгиевич - ведущий научный сотрудник отдела эпизоотологии особо опасных инфекций, Избанова Уйнкуль Айтеновна - кандидат медицинских наук, заведующая лабораторией болезней общих для человека и животных; Нурмаханов Талгат Ибраевич - заведующий лабораторией вирусных инфекций; Национальный научный центр особо опасных инфекций им. М. Айкимбаева, Министерства здравоохранения Республики Казахстан.
УДК 616.9-036.22(470.313)
Сараева Л.А., Котова И.Н., Федоткина Л.Н., Ерошина Т.А.
Управление Федеральной службы по надзору в сфере защиты прав потребителей и благополучия человека по Рязанской области, Рязань, Россия
ЭПИДЕМИОЛОГИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ КЛЕЩЕВЫХ ИНФЕКЦИЙ НА ТЕРРИТОРИИ РЯЗАНСКОЙ ОБЛАСТИ
Актуальной проблемой в Рязанской области продолжают оставаться инфекции, передающиеся через укусы клещей, чему способствует климатические и ландшафтно-географические факторы. Проведён сравнительный анализ эпидемиологических показателей. Акарицидные обработки позволяют снизить популяцию клещей, количество случаев заболевания клещевым боррелиозом.
Ключевые слова: клещевой энцефалит, заболеваемость, профилактика, акарицидные обработки.
Saraeva L.A., Kotova I.N., Fedotkina L.N., Eroshina T.A.
Department of the Federal Service for Supervision of Consumer Rights Protection and Human Welfare in the Ryazan Region, Ryazan, Russia
EPIDEMIOLOGICAL ASPECTS OF TICK-BORNE INFECTIONS IN THE RYAZAN REGION
Infections transmitted through tick bites continue to be an genuine concern in the Ryazan Region, which is facilitated by climatic and landscape-geographical factors. A comparative analysis of epidemiological indicators was carried out. Acaricidal treatments can reduce the population of ticks, the number of cases of tick-borne borreliosis. Keywords: tick-borne encephalitis, incidence, prevention, acaricide treatment.
На территории Рязанской области климатические и ландшафтно-географические факторы создают благоприятные условия для формирования и существования природных очагов инфекционных заболеваний. В структуре данной группы инфекций 41,6 % занима-
ет клещевой боррелиоз (КБ) и 58,4 % - ГЛПС [1]. Результаты лабораторных исследований ФБУЗ «Центр гигиены и эпидемиологии в Рязанской области» подтверждают циркуляцию возбудителей природно-очаговых инфекций во внешней среде.
