建立具有中医特色流感预警体系的探索

刘卫红 胡 晶 赵京霞 郭玉红 刘清泉

(1 中医感染性疾病基础研究北京市重点实验室，北京，100010；2 北京市中医研究所，北京，100010；3 首都医科大学附属北京中医医院，北京，100010)

建立具有中医特色流感预警体系的探索

刘卫红1,2,3胡 晶1,2,3赵京霞1,2,3郭玉红1,3刘清泉1,2,3

(1 中医感染性疾病基础研究北京市重点实验室，北京，100010；2 北京市中医研究所，北京，100010；3 首都医科大学附属北京中医医院，北京，100010)

近年来频发的流感已经成为影响居民健康的重大公共卫生问题，因此，流感的监测预警尤为重要。流感是第一个实行全球性监测的传染病，全球流感监测已有超过60年的历史。文章简要概述了国内外流感预警体系现状，并对流感的中医预警研究现状进行了分析，作者提出建立具有中医特色的流感预警体系的构想，具有中医特色的流感预警体系的建立应充分体现中医特色，同时可借鉴数据挖掘的各种方法，提高对流感证候演变规律的认识，发挥中医药防治流感的特色优势，以提高救治效果，减少病死率为目标。

流感；预警；五运六气；证候演变规律

1 建立流感预警体系的意义

流行性感冒(简称流感)的季节性流行，尤其是大流行会产生巨大的疾病负担，不仅会导致门诊就诊量和住院率的上升，还可引起人群呼吸、循环系统疾病的发病率以及死亡率增加[1]，是影响居民健康的重大公共卫生问题，是第一个实行全球性监测的传染病[2]。

近年来我国数次发生流感流行，2009年3月甲型H1N1流感在墨西哥首次暴发后迅速在全球范围内蔓延[3]，2009年5月我国境内首次分离出第1株甲型H1N1流感病毒[4]。之后，2013年我国相继发生人感染H7N9、H6N1、H10N8禽流感等新发传染病。近年频发的流感疫情再次提醒我们流感病毒可能给人类健康和社会发展带来巨大的危害与灾难，因此我国的流感监测动态备受关注。特别是北上广深等特大城市人口密度大，流动人口多，并且大型公共场所密集，易于流感的传播，易造成局部或地区的暴发或流行。流感的流行有一定的规律性，监测是预防控制流感的关键策略和措施之一，其目的在于：其一，确定每年流感流行株、推荐疫苗组份。其二，及早发现变异株是流感疫情预测和预警的基础[5]。流感作为第一个实行全球性监测的传染病，目前已有80多个国家、110余个国家/地区流感中心组成了全球流感监测网络，对全球范围流感的防控起到重要的作用。

2 国内外流感预警体系现状

全球流感监测已有超过60年的历史，我国大陆地区于1952年开展流感病毒学研究，2009年正式成为WHO流感参比与合作研究中心[6]。

美国和欧洲官方机构最早建立了流感预报系统，目前都已成熟运转。这些系统均是基于传统的流行病学方法，利用最新历史数据进行流感预报，这也是目前普遍采用的流感预报方式[7]。美国疾病控制和预防中心的流感监测系统主要包括病毒学监测、门诊患者监测、病死率监测、住院病例监测及流感活动地理特征监测等5个方面的内容。该流感监测系统对美国全境实行流感监测，以周为单位对流感数据进行详细监测并形成综合报告。该报告概括地描绘流感在美国的总体发病情况，对可能在何时、何地发生流感流行提供预警，并追踪与流感有关的疾病状况，确定当前流感病毒的种类及其变异情况，评价重大流感流行对死亡人数和原因的影响等[7]。

欧洲疾病预防和控制中心的欧洲流感监测网络提供流感流行病学和病毒学数据，在每周数据分析的基础上发布流感疫情报告。全面地描述了欧洲各国每周的流感疫情状况，包括疫情的强度、变化趋势、地理分布特征、哨点样本数、病毒类型，便于欧洲各国决策者和各国专家对整个欧洲的流感疫情、特征及其变化建立起完整而清晰认识。

WHO每周发布其疫情报告，通过及时收集、交换信息和提供信息服务，指导年度疫苗制备、应对流感流行等活动，以降低地区流感发病率和病死率[7]。

自1952年中国大陆地区开始流感病毒研究，1957年依托于中国预防医学科学院病毒学研究所流感室成立国家流感中心，1981年国家流感中心加入世界卫生组织(WHO)全球流感监测网络(Global Influenza Surveillance Network，GISN)。1988年始，为提高国际地位及流感监测和研究水平，中国国家流感中心与美国疾病预防控制中心合作开展了流感监测研究合作项目，进行了流感病毒分子生物学技术应用于流感病毒的监测和研究，使中国的流感监测从生物学水平提高到了分子生物学水平。自2000年起中国卫生部与WHO合作，开展了2000—2005年、2005—2010年流感监测合作项目，扩展到覆盖31个省(直辖市、自治区)的63家网络实验室和197家哨点医院，建立起以流感样病例报告和病毒分离为主的流感监测网络[5]。2009年，全国流感监测哨点医院从197家扩展为556家，覆盖全国所有地市和部分重点县。

流感频发、高致病力和致死率、病毒基因变异快等特点决定了流感研究需要建立起一个长效的研究机制。2014年12月成立了以中国科学院微生物研究所为依托单位，联合国家疾病预防控制中心等多家研究机构共建的“中国科学院流感研究与预警中心(CASCIRE)”。该中心是中国科学院首个聚焦流感的长效综合研究平台，中心瞄准我国新发突发流感疫情的基础性、前瞻性、战略性重大科学问题，针对流感病毒监测、溯源、跨种传播机制、免疫机理等的基础前沿科学问题展开研究，同时服务于国家重大需求，建设流感的样本和资源数据共享平台，建立流感的早期预测预警体系，为有效防控流感提供理论和技术的支撑[8]。

随着以“谷歌流感趋势”为标志的“大数据”时代来临，以“大数据”为基础的流感预报系统已经逐步形成。“谷歌流感趋势”通过分析谷歌的大量搜索查询数据来跟踪人群中的流感样病例。由于某些查询的相对频率与出现流感症状的患者就诊比例高度相关，据此可以准确地估计美国国内每个区域每周流感活动的水平，时间上的滞后只有1 d。这一系统不仅整合了流感暴发的历史数据，较之传统的流感预报方式最大的优点在于可实现对“实时”网络流感信息进行监测，从而对流感进行“实时”预测。谷歌公司在美国的9个地区对“谷歌流感趋势”进行了测试，发现其比疾病控制和预防中心提前7～14 d预测了流感的爆发。为验证“谷歌流感趋势”预警系统的正确性，谷歌多次把测试结果与美国疾病控制和预防中心的报告作比对，证实两者结论存在很大相关性[7]。

美国哥伦比亚大学结合“谷歌流感趋势”的数据和疾病控制预防中心实验室检测的流感病例报告数据研发了流感预报系统，不仅能估算出疑似疾病可能最终变成流感的概率，还会提供流感病毒如何在大众中传播的信息，该方法类似于天气预报，即使用实时观测数据持续更新调整预测结果。这将是未来一段时间流感预报系统研究的一个重点[7]。

3 流感的中医预警研究现状分析

传染病的大范围流行往往受到气候环境的制约，传染病疫情的短期波动则受天气变化的显著影响，呼吸道传染病包括流感更是如此[9]。甲型H1N1流感传播流行广，气候环境适应性强，人类聚居的气候带几乎均有发生。国内外调查发现，甲型H1N1流感的暴发流行由多种自然与社会因素引起，气象因子是重要诱因[10-13]。

施敏[14]利用杭州市2007—2009年监测哨点医院全人群日报告流感样病例数的时间序列，结合同期气象资料，釆用广义相加模型结合分布滞后非线性模型分析不同气象因素对于杭州市流感样病例数的影响。研究结果表明每日平均气温、日温差、平均气压、平均相对湿度和平均风速与流感样病例数有关联，低温、较大的日温差、较高的平均气压、较低或较高的平均相对湿度以及较高的风速均会导致流感样症状发生的风险增加。李媛[15]通过分析2006—2009年天津市流感监测哨点医院报告的数据以及实验室病原学检测结果，按描述性流行病学方法结合趋势分析和时间序列研究，分析天津市流行性感冒的流行特征。同时获得同期气象资料，探讨流感的流行与气象因素的关系，通过分析发现，当平均温度在-5～10 ℃、平均相对湿度60%～80%、平均气压1 020～1 040 hPa的条件下，病毒分离率较高，同时也是ILI%高峰出现的气象条件。表明天津市的流感样病例与气象要素具有一定相关性，且气温、相对湿度可超前影响后期ILI%。何凡等[16]收集浙江省2009年4月至2011年1月甲型H1N1流感疫情资料、各哨点医院的监测资料以及同期气象资料，在采用Spearman相关分析甲型H1N1流感活动强度与有关气象因子的相关关系的基础上，通过卡方自动交互检测方法建立决策树预报模型。结果表明最低气压、平均风速、降水量等气象因子与甲型H1N1流感活动强度密切相关，将甲型H1N1流感阳性检出率分为不同等级与气象因子建立预报模型，模型预测的正确率为66.67%。

运气学说是古人研究天象、气候、物候和病候之间生态关系的一种学说，集中体现了中医学“天人合一”的整体观思想，研究运气理论可以为现代传染病与气象关系的研究提供良好的借鉴和参考。《黄帝内经》结合古代的天文、历法、气象、物候等自然科学知识较系统地描述了时令气候与物候、病候的相关性及变化规律，认为物候变化与气候变化密切相关，人体的生理病理变化与物候变化同步，亦受到气候变化的影响。

五运六气学说不同于现代气象医学，仅仅研究单一气象因素与传染病的相关性，而是将关注点扩大到天体的运行对气候的影响。更重要的是五运六气学说具有周期性特点，60年的气运周期，以及其中嵌套的5年、6年、30年等周期结构，使其对气象变化规律的认识更加深刻、全面。天时气候的变化规律对传染病的发生会产生影响，而这种影响不仅局限于当年的气候变化，还涉及近3年的气象变化情况，即“三年化疫”理论，即通过3年前气候的异常变化，来预测及判断疫病的发生、发展及流行规律[17]。顾植山[18]研究发现2003年SARA的流行即是“三年化疫”作用的结果。近些年来，传染病与基于五运六气的气象因素周期性变化关系的研究受到重视[19-21]，而“三年化疫”理论、五运六气的周期结构为前期气象研究的时间范围提供了有益的参考。梁大海[22]通过对1 500例流感样病例进行统计分析并结合运气推算，发现流感样病例发病的病机变化受当年的运气环境影响。中医预测学的运气理论对认识流感样病例的病机规律有较强的指导价值，为流行性感冒发病的预测预警提供重要的线索。胡雪琴等[23]以天津市2005—2009年的流感样病例数据为研究对象，通过分析气象因素(最高温度、平均温度、平均湿度等)以及推算运气学说中的客主加临情况，探索流感和气象因素及运气因子之间的关系。结果表明流感的流行与最高温度、最大海平面压力、运气因子有一定的关联关系。构建的基于运气学说的流感预警自回归移动平均模型具有较好的流感样病例预测能力。

4 建立具有中医特色的流感预警体系的构想

流感发病流行趋势的预测预警属于群体概念，是流行病学的主要研究方向，将为预防措施的实施和疫苗的研制提供重要依据和指导。虽然基于运气学说、气象因素预测预警流感发病趋势具有一定的意义，但中医预测预警的目的并不限于对流感流行趋势的预测，而是重在对流感中医证候特征、传变规律以及预后的认识，并在此基础上形成流感的中医防治预案，提高流感尤其是重症的救治水平，减少死亡率。

目前应用在传染病监测的预警模型按资料类型可分为时间预警模型、空间预警模型及时空预警模型。时间预警模型包括基于控制图的预警模型、时间序列模型、线性回归模型、基于隐马尔可夫链模型等。空间预警模型包括广义线性混合模型、小区域回归分析检验法、空间扫描统计等模型。使用较为普遍的时间-空间预警模型有：WSARE、PANDA、时空扫描统计等[24]。

数据挖掘(Data Mining，DM)是利用统计分析和人工智能等新技术，分析数据库中的数据，寻找其规律性，提取出事先未知而潜在有用的信息。孙文军等[25]对北京地区10家分中心705例广泛性焦虑症患者进行为期1年的中医证候学观察，运用贝叶斯网络技术建立中医证候模型，分析广泛性焦虑症的中医证候学规律。运用贝叶斯网络技术提取了9个证候类型，表明贝叶斯网络在中医证候建模、挖掘证候规律等方面具有一定的应用前景，适用于中医证候规律的研究。徐璡等[26]采用本课题组自行研制的中医心系问诊量表及舌面一体仪等收集835例冠心病患者的中医四诊证候信息，在专家辨证和先验知识的基础上，通过贝叶斯网络(Bayesian networks)对四诊证候信息进行分类识别研究。基于贝叶斯网络原理建立的四诊信息融合模型在冠心病中医证候分类客观化研究中具有较好的应用前景。许朝霞等[27]采用RBF神经网络分析心血管疾病的中医临床信息和证候类别之间的相关性，建立模型，结果确认RBF神经网络能为心血管疾病的临床中医证候识别提供一定的客观依据，其中OCON结构网络具有较高的识别准确率。陈淑慧[28]采用决策树、BP及RBF神经网络等多种算法对原发性失眠的临床数据进行了中医辨证分类的研究，结果表明RBF神经网络参数设置较简单、对中医证候数据有较好的识别分类能力和预测性能，模型较稳健，是一种有效的中医证候研究方法。研究[29]表明模糊神经网络技术可用于中医证候特征的研究。

流感频发、高致病力和致死率、病毒基因变异快等特点为中医药学发挥辨证论治的优势提供了用武之地。高致病力和致死率的流感往往发病及传变迅速，卫气营血界限难于分清，其临床传变不完全符合卫气营血、三焦传变规律。因此，根据病邪侵犯人体的外在表现，利用数据挖掘的各种技术建立中医证候预警模型，把握流感的证候演变规律，是提高中医药防治流感疗效的有效途径。

综上所述，具有中医特色的流感预警体系的建立应充分体现中医特色，同时，借鉴数据挖掘的各种方法，提高对流感证候演变规律的认识，发挥中医药防治流感的特色优势，以提高救治效果，减少病死率为目标。

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(2015-10-08收稿 责任编辑：洪志强)

The Establishment of an Early Warning System of Chinese Medicine Characteristics

Liu Weihong1,2,3，Hu Jing1,2,3，Zhao Jingxia1,2,3，Guo Yuhong1,3，Liu Qingquan1,2,3

(1BeijingKeyLaboratoryofBasicResearchonInfectiousDiseasesofTCM，Beijing100010,China; 2BeijingInstituteofTraditionalChineseMedicine,Beijing100010,China; 3BeijingChineseMedicineHospitalaffiliatedtoCapitalMedicalUniversity,Beijing100010,China)

In recent years, the frequency of influenza has become a major public health problem affecting the health of residents, therefore, the influenza surveillance and early warning are particularly significant. Influenza surveillance has been the first infectious disease to have a global surveillance, global influenza surveillance has a more than 60 years' history. This paper reviewed domestic and international influenza warning system briefly, and clarified the research status of influenza warning system, the establishment of influenza warning system with Chinese characteristics, and drew the conclusion that the establishment of influenza warning system should fully reflect the Chinese characteristics, and can learn from various methods and improve the characteristics of Chinese medicine to improve the treatment effect so as to reduce mortality rate.

Influenza; Early warning; Five six gas; Syndrome evolution law

北京市科委绿色通道专项项目(编号：Z141100006014056)

刘清泉(1956—)，男，主任医师，教授，E-mail：liuqingquan2003@126.com

R511.7

A

10.3969/j.issn.1673-7202.2015.10.002