CC BY-ND
32
4ШШ №12 (2161) ЗНиСО
43
УДК 616.9-036.2 (571.53)
о ПРИМЕНЕНИЕ ГИС-ТЕХНОЛОГИЙ ДЛЯ АНАЛИЗА ЗАБОЛЕВАЕМОСТИ
сБ ТРАНСМИССИВНЫМИ КЛЕЩЕВЫМИ ИНФЕКЦИЯМИ
(НА ПРИМЕРЕ ГОРОДА ИРКУТСКА)
^^ О.В. Мельникова1, С.И. Лесных2, Е.И. Андаев1
■— 1ФКУЗ Иркутский научно-исследовательский противочумный институт
Роспотребнадзора, г. Иркутск 2Институт географии им. В.Б. Сочавы СО РАН, г. Иркутск
Материалы серии статей доложены на научной конференции с международным участием «Актуальные аспекты природной очаговости болезней» (г. Омск, 12—13 ноября 2014 г.), организованной при частичной поддержке гранта РФФИ № 14-04-20351
Проведен сравнительный анализ заболеваемости жителей г. Иркутска тремя подлежащими обязательной регистрации болезнями, связанными с клещами, — клещевым энцефалитом (КЭ), иксодовым клещевым боррелиозом (ИКБ) и клещевым риккетсиозом (КР) — с применением ГИС-технологий. Впервые с точной географической привязкой определены участки высокого риска заражения. Отражены новые тенденции, обусловленные как природными, так и социальными факторами. Показано, что даже в пределах одного региона имеются пространственно-временные, социальные, гендерные, возрастные и индивидуальные различия в заболеваемости как ИКБ и КЭ, так и КР.
Ключевые слова: заболеваемость, трансмиссивные клещевые инфекции, риск заражения.
O.V. Melnikova, S.I. Lesnykh, E.I. Andaev □ GIS TECHNOLOGY USING FOR THE ANALYSIS OF THE PREVALENCE OF TICK-BORNE INFECTIONS (IRKUTSK AS AN EXAMPLE) □ «Irkutsk Plague Control Research Institute» of the Federal Service for Surveillance in the Sphere of Consumers Rights Protection and Human Welfare, Irkutsk; Russian Academy of Sciences, Institute of Geography named after V.B. Sochava, Irkutsk.
Comparative analysis of the prevalence of tick-borne encephalitis (TBE), tick-borne borreliosis (TBB) and tick-borne rickettsiosis (TBR) within Irkutsk citizens have been held with the help of GIS technology. The most dangerous plots for the risk of the infections have been defined and mapped geographically accurately for the first time. New tendencies are reflected, based both on natural and social factors. It is shown that spatial and temporal, social, sexual, age and individual differences in prevalence of TBE, TBB and TBR are available within one and the same region. Key words: incidence, transmissivny tick-borne infections, risk of infection.
Иркутская область является эндемичной по трем подлежащим обязательной регистрации нозологическим формам, связанным с клещами: клещевой энцефалит (КЭ), иксодовые клещевые боррелиозы (ИКБ) и клещевой риккетсиоз (КР). Жители областного центра ежегодно составляют значительную часть пострадавших от этих заболеваний. Для проведения научно обоснованного анализа эпидемиологических проявлений болезней, экологически связанных с клещами, необходимы корректные статистические данные, методика их обработки и верификации, включая космические снимки и их заверку на местности. Разработка алгоритма обработки текущей эпидемиологической информации и её перевод в картографический вид с использованием современных методов геоинформационного моделирования и картографирования является, по нашему мнению, первоочередным этапом, позволяющим выйти на новый уровень анализа заболеваемости.
В предыдущих работах мы проанализировали особенности эпидемиологических проявлений КЭ и ИКБ у жителей г. Иркутска, заразившихся в Прибайкалье [3, 4]. Цель данной работы — сравнительный анализ заболеваемости жителей областного центра тремя регистрируемыми «клещевыми» инфекциями с отражением новых тенденций, обусловленных как природными, так и социальными факторами. Определены также участки высокого риска заражения, впервые имеющие точную географическую привязку благодаря раз-
работанному алгоритму обработки текущей эпидемиологической информации и использованию современных ГИС-технологий для её визуализации и анализа.
Материалы и методы. В работе использованы базы данных [5, 6], основанных на архивных материалах Управления Роспотребнадзора по Иркутской области, о случаях заболеваний КЭ и ИКБ в г. Иркутске с 1995 по 2013 г. и КР - с 2001 по 2013 г. Статистическую обработку результатов проводили стандартными методами с применением программного приложения Microsoft Excel. Электронные карты по географическим местам заражения созданы с помощью программы ArcGIS 9.
Результаты и обсуждение. Нами разработан алгоритм обработки текущей эпидемиологической информации и созданы пополняемые базы данных, совместимые с ArcGIS 9, по каждой из трех обсуждаемых нозологических форм. В базы вошли все зарегистрированные за исследуемый период в г. Иркутске случаи заболеваний: 1 443 случая КЭ, 759 — ИКБ и 187 — КР. Базовые электронные таблицы содержат информацию о поле и возрасте больного; занятости; датах присасывания клеща (если таковое имело место), заболевания, обращения за медицинской помощью, госпитализации и постановки диагноза; длительности инкубационного периода; месте (географическая привязка с координатами) и обстоятельствах заражения; локализации присасывания клеща; форме (тяжести)
44
ЗНиСО декабрь №12 (20)
Таблица. Некоторые характеристики заболеваемости и факторы риска заражения трансмиссивными клещевыми инфекциями в Прибайкалье
Клещевой энцефалит Иксодовые клещевые боррелиозы Клещевой риккетсиоз
Район наибольшего риска заражения Байкальский и Голоустненский тракты Байкальский тракт и г. Иркутск Усть-Ордынский Бурятский округ и Ольхонский район
Пик заболеваний 2—3 декада июня 3 декада июня — — 1 декада июля 2 декада июня
Инкубационный период 10,9 ± 0,25 11,1 ± 0,37 8,9 ± 0,72
Доля мужчин среди заболевших (%) 68,1 ± 1,23 58,0 ± 1,79 58,8 ± 3,60
Средний возраст больных 33,6 ± 0,52 40,8 ± 0,79 26,8 ± 1,59
Доля незанятого населения среди заболевших (%) 30,4 ± 1,21 32,7 ± 1,70 19,7 ± 2,91
Тенденция заболеваемости снижение снижение рост
заболевания. В базе данных по КЭ имеется дополнительная графа о наличии вакцинации.
За исключением нескольких случаев, иркутяне заражались КЭ, ИКБ и КР в Прибайкалье, на территории, географически ограниченной с севера на юг 56°51' и 51°18' с.ш., а с запада на восток — 97°40' и 110°18' в.д. Все случаи заболевания каждой из трех инфекций были нанесены на электронную карту. Мы выделили несколько условных районов и направлений, где, со слов пострадавших, происходило нападение и присасывание инфицированных клещей. Это Александровский, Байкальский, Голоустненский, Качугский, Култукский, Московский и Мельничный тракты, г. Иркутск, Иркутский (некоторые населенные пункты, не укладывающиеся в вышеуказанные направления), Слюдянский районы, Усть-Ордынский Бурятский округ (УОБО) и Ольхонский район, северные районы Иркутской области и Республика Бурятия. В подавляющем большинстве случаев жители Иркутска заражались в ближайших пригородах областного центра.
В таблице показаны основные результаты анализа риска заболевания тремя обсуждаемыми инфекциями в Иркутске за 19 лет по некоторым параметрам, демонстрирующие их сходства и различия.
При сравнительном анализе географии встреч людей с переносчиками рассматриваемых трансмиссивных инфекций оказалось, что, как и в прошлые годы [1, 2], большая часть заражений КЭ и ИКБ связана с пребыванием в рекреационных зонах, расположенных вдоль Байкальского тракта: (33,2 ± 0,50) и (24,6 ± 1,59) % от всех проанализированных случаев соответственно. Значительную опасность представляет также Голоустненское направление (/14,9 ± 0,97/ % случаев КЭ и /10,8 ± 1,15/ % — ИКБ). Вероятность заразиться боррелиозом велика и в зеленых зонах самого областного центра (/14,1 ± 1,29/ % случаев). На остальных участках инфицировались от двух до девяти процентов пострадавших. География заболеваемости жителей г. Иркутска КР значительно отличается от таковой КЭ и ИКБ: более 40
% всех случаев заражения риккетсиозом зарегистрировано в степных и лесостепных территориях Ольхонского района и УОБО. В местностях, прилегающих к Байкальскому тракту, а также на территории г. Иркутска встретились с клещами, инфицированными возбудителем КР, (11,5 ± 2,49) и (9,1 ± 2,24) % заболевших соответственно. На остальных территориях заражались от 7,3 до 0,6 % заболевших КР иркутян. Сезонность нападения клещей и заболевания КЭ, ИКБ и КР несколько различались. Членистоногие, несущие в себе возбудитель КР, активизировались раньше прочих: первые «укусы» зафиксированы в середине апреля, а пиковое их количество приходилось на первые числа июня. Пик активности клещей, инфицированных вирусом клещевого энцефалита, приходился, как правило, на вторую неделю июня, хотя первые случаи присасывания имели место даже в конце марта (1997 г.). Самые поздние сроки присасывания клещей наблюдались при ИКБ: в среднем за 19-летний период их пик приходился на вторую декаду июня. Сезон случаев присасывания клещей и заболеваний КЭ и ИКБ начинался в районе Мельничной пади и в г. Иркутске, а заканчивался в Слюдянском районе, где все фенологические явления, по сравнению с Иркутском, запаздывают на две-три недели.
Средняя продолжительность инкубационного периода при КЭ и ИКБ была практически одинаковой, при риккетсиозе — на двое суток короче (табл.). Достоверных различий продолжительности инкубационного периода в зависимости от места встречи с инфицированным клещом у заболевших ИКБ не было, в то время как КЭ после заражения в УОБО и Ольхонском районе развивался почти на трое суток раньше, а в Бурятии — почти на трое суток позже.
Среди больных обсуждаемыми инфекциями иркутян преобладали лица мужского пола (см. табл.), при этом среди пострадавших, заразившихся в северных районах, в случае КЭ и ИКБ их доля существенно выше (/83,7 ± 5,28/ и /77,8 ± 8,0/ % соответственно).
ЦШШ №12 (261) ЗНиСО
45
Лица, заболевшие ИКБ, в среднем были стар"— ше как больных КЭ, так и больных КР (табл.).
Имелись различия и в соотношении возрастных ^ групп. Дети дошкольного возраста (0—6 лет) со--у ставили более значительную часть среди больных КР (25,1 ± 0,23 %), чем ИКБ и КЭ (/8,8 ± 1,02/ и ^^ /6,9 ± 0,67/ % соответственно). Наоборот, людей е старше 50 лет среди заболевших КР оказалось меньше, чем КЭ и ИКБ. В целом, КЭ лица всех возрастов заболевали приблизительно с одинаковой частотой, тогда как среди больных ИКБ явно доминировала группа «старше 50», а группа «15— 19 лет» оказалась минимальна. Подростки 15—19 лет реже встречались и среди лиц с диагнозом КР.
Дети от 0 до 6 и от 7 до 14 лет заражались КЭ на территории г. Иркутска значительно чаще по сравнению со средними цифрами для этих возрастных групп (/14,9 ± 3,67/ против /6,9 ± 0,67/ % и /26,6 ± 4,56/ против /14,3 ± 0,92/ % соответственно). Доля дошкольников и молодых людей 20—29 лет среди инфицированных КЭ на территории УОБО и Ольхонского района также превышала средние показатели по этим группам (/19,1+4,77/ против /6,9+0,67/ % и /32,4 + 5,67/ против /16,5 + 0,98/ % соответственно). Процентное соотношение больных ИКБ разного возраста, заразившихся на различных территориях, варьировало незначительно, а статистический анализ по этому признаку группы больных КР не проводился из-за недостаточного количества данных.
Незанятое население (пенсионеры и безработные) составило значительную часть от исследуемой выборки (табл.). В этой социальной группе среди больных КЭ преобладали мужчины трудоспособного возраста, среди больных ИКБ — женщины-пенсионеры. Трудоспособных и нетрудоспособных лиц обоего пола в группе незанятого населения среди больных КР оказалось поровну.
Частота локализации «укусов» на разных участках тела при КЭ, в среднем, была одинаковой; клещи, инфицированные боррелиями, чаще присасывались к туловищу (/36,7+1,60/ %). Однако при нападении на детей до 14 лет иксо-диды, несущие в себе как вирус КЭ, так и борре-лии, в 53—79 % случаев обнаруживались в области головы и шеи. При риккетсиозе клещи почти в половине случаев присасывались в области головы и шеи независимо от возраста пострадавших. Клещи, зараженные КЭ, у женщин чаще присасывались к голове и туловищу, а у мужчин — к нижним конечностям. Множественные «укусы» при КЭ достоверно чаще встречались у мужчин (Р < 0,01). Клещи, зараженные риккетсиями, чаще обнаруживались на туловище у мужчин,
чем у женщин (Р < 0,05). Гендерных различий при «укусах» клещами, инфицированными боррелия-ми, не наблюдалось.
Многолетняя динамика заболеваемости по трём обсуждаемым инфекциям имеет очевидные различия. С начала двухтысячных годов по настоящее время заболеваемость КВЭ и ИКБ по г. Иркутску снижается, а риккетсиозом — повышается с резким подъемом в 2011 г. (с 8 случаев в 2010 г. до 37 - в 2011 г.).
Вышеизложенное свидетельствует о своеобразии эпидемиологических проявлений КЭ, ИКБ и КР в Прибайкалье. Дальнейший мониторинг природных очагов этих инфекций с применением ГИС-технологий позволит более эффективно в автоматическом режиме обеспечивать ретроспективный и оперативный эпидемиологический анализ, визуализировать результаты на изучаемой территории, получать новые научные данные о современных закономерностях эпидемического процесса.
ЛИТЕРАТУРА
1. Борисов В.А. и др. Клинико-эпидемиологические аспекты клещевого энцефалита в Иркутской области / В.А. Борисов, К.А. Аитов, И.В. Малов [и др.] //Бюлл. ВСНЦ СО РАМН. 2002. Т. 2, № 4. С. 39—41.
2. Козлова И.В. Научное обоснование и пути совершенствования экстренной диагностики и профилактики трансмиссивных клещевых инфекций в условиях сочетанности природных очагов / Дис. ... докт. мед. наук. Иркутск, 2008. 307 с.
3. Мельникова О.В. и др. Особенности территориального распределения заболеваемости клещевым энцефалитом среди жителей г. Иркутска / О.В. Мельникова, Е.А. Вершинин, В.М. Корзун [и др.] //Бюлл. ВСНЦ СО РАМН. 2012. № 2 (84), Ч. 1. С. 104—109.
4. Мельникова О.В. и др. Особенности заболеваемости ик-содовыми клещевыми боррелиозами жителей г. Иркутска в зависимости от географического места заражения / О.В. Мельникова, Е.А. Вершинин, Е.А. Сидорова, Е.И. Андаев //Бюлл. ВСНЦ СО РАМН. 2012. № 5 (87), Ч. 1. С. 102-106.
5. Мельникова О.В. и др. Заболеваемость клещевым энцефалитом в Иркутске / О.В. Мельникова, Е.И. Андаев, Е.А. Вершинин [и др.] //Свидетельство о государственной регистрации базы данных № 2013620219 от 31 января 2013 г.
6. Мельникова О.В. и др. Заболеваемость клещевым энцефалитом в Иркутске / Мельникова О.В., Андаев Е.И., Вершинин Е.А. [и др.] //Свидетельство о государственной регистрации базы данных № 2013620220 от 31 января 2013 г.
Контактная информация:
Андаев Евгений Иванович, тел.: 8 (3952) 22-00-70, e-mail: [email protected] Contact information: Andaev Evgeny, phone: 8 (3952) 22-00-70, e-mail: [email protected]
