重大动物疫病防治数字化监控与风险评估及预警的构建 陆昌华

作者:未知    文章来源:本站原创    点击数:5983    更新时间:2010/4/22

重大动物疫病防治数字化监控与风险评估及预警的构建

 

陆昌华

(江苏省农业科学院兽医研究所/农业部动物疫病诊断与免疫重点开放实验室/

国家兽用生物制品工程技术研究中心  江苏南京  210014

 

摘要本文在阐述国外重大动物疫病防治数字化监控与预警体系规划研究的概况,国内应用研究现状及对策的同时,指出动物疫病预警研究是公共卫生应急及城市预警应急系统的重要组成部分。风险预警是风险分析的重要内容,风险分析是WTO等协定的构成部分,是技术性贸易措施的重要内容之一,是WTO各成员方检验检疫决策的主要技术支持。风险分析可保持检验检疫的正当技术壁垒作用,充分发挥检验检疫的保护功能,能强化检验检疫贸易的促进作用。针对重大动物疫病严重影响中国畜禽生产产业发展,由于疫病控制不及时,造成重大经济损失。同时,也影响中国畜禽(生猪、牛、禽)活体和胴体出口。为此,研究重大动物疫病风险评估及预警体系的框架构建,形成风险评估及预警决策模型;以及采用基于GIS的数字化监控系统,将流行病学数据库、地理图形、非空间应用模型和空间应用模型有机地结合,实现图形和数据资源共享。系统可及时跟踪疾病的蔓延,通过动物疫病流行病学图分析,可提出适宜的防治措施,达到重大动物疫病的预警预报目的。借鉴国外成功经验,提出适合国情的风险预警的研究内容,指出GIS系统与风险分析在预警体系中应用的注意点,为开展风险评估工作提供更多的素材,奠定风险管理基础。

关键词动物;疫病监控风险评估预警

 

进入21世纪以来,流感、疯牛病、口蹄疫等动物疫病频繁发生,由动物疫病、药残等引起的食源性疾病数量不断上升,由食品卫生质量、动植物检验检疫而引起的贸易纠纷不断,全球食品安全、动植物健康和生态环境形势不容乐观,这些问题已成为影响各国公共健康和经济发展的重要因素。中国加入WTO后,技术性贸易壁垒问题日益突出。为有效避免食品安全风险,风险预警在国际贸易中发挥重要作用,为采取风险管理奠定坚实的基础。作为WTO成员,中国必须重视和提高风险预警技术。

一、国外技术发展概况

动物流行病学从19世纪初到20世纪60年代,它一直伴随微生物学的发展而发展,成为人类同疾病斗争的有力武器。20世纪60年代后,流行病学研究又扩展到新领域,除病原微生物外,又进行潜在致病作用的地理环境、气候和宿主因素等研究;20世纪70年代后,前苏联利用彩色地理图形对穿基背卡亚地区狂犬病、野兔热、蜱引起的脑炎和泡状棘球囊病四种动物传染病,根据生物区域和已知啮齿类动物的分布绘制图形。通过点状图、方格坐标图、群体密度图、地理区域组合图和透明重叠图等方法进行流行病学的分析与应用。20世纪80年代后,许多系统增加了模型应用,能够将基于动物流行病疫情管理分析评估结果与信息管理系统提供的程序相连接。这样,信息采集系统可应用于参数统计模型,所获结果又可重新运行应用模型,进一步获得新的评估结果;20世纪90年代后,向专家系统方向发展,集中和验证领域专家的知识和经验;并将GIS技术应用于公共卫生,帮助兽医人员分析、解释和处理大量的时空信息。

1. 口蹄疫疫情预测

J.Gloster等利用空气传播数学模型,综合气象因素及流行病学资料,成功预测了欧洲两次口蹄疫疫情。A.I.Donaldson等亦利用数学模型成功预测英国两次口蹄疫和一次以色列口蹄疫疫情,并被以后学者用分子生物学方法证实预测的准确。V.Astudilo等描述从口蹄疫受威胁地区进口动物及其产品,严格按进口程序进行口蹄疫病毒(FMDV)检测,再利用计算机软件对各项检测指标进行危险指数分析,决定是否进口该地区的动物产品。欧、美对采取免疫注射来防治口蹄疫的国家和地区进行免疫畜群抗体水平的长期监测,对受威胁地区的抗体监测尤为重视。通过免疫抗体监测来确定免疫时间和免疫程序;通过对自然感染动物抗体监测来进行发病危害性评估。

2. 禽流感疫情空间分析

S.Davison等利用GIS对美国宾夕法尼亚州1996-1998年发生的H7N2亚型禽流感进行空间分析与研究,为防疫措施提供参考。M.Ehlers等利用GIS对意大利1999-2001年发生的禽流感建立以家禽饲养密度为基础的空间分析模型。联合国环境规划署和迁徙物种公约(CMS)组织将联手建立一个全球性禽流感预警系统,以帮助各国政府更好地预防因鸟类迁徙而引起的禽流感传播。这一预警系统主要包括绘制各国的湖泊、沼泽及其他湿地的详细地图,弄清鸟类的迁徙路线与具体时节,以及向潜在的危险地区发出警告和提出预防建议等,从而使世界各国的卫生与环保机构能够根据这些信息更好地提前制定应对措施。该系统将由迁徙物种公约组织主要负责,由联合国环境规划署提供支持与资金,预计在两年之内建成。来自湿地国际组织、国际鸟类组织以及国际狩猎和野生动物保护委员会的专家也将参与此系统的建立。

3. 重大动物疫病控制系统的建立

EpiMAN是新西兰国家级主要动物疫病控制系统,系统最初集中从口蹄疫病(FMD)开始实施,其核心由空间数据、文本数据和FMD流行病学的知识(包括内部FMD模型和专家系统)组成若干数据库,将可确定疾病和因子关联程度的流行病学方法与可确定因子将在哪些地方发生的GIS技术结合起来,可输出彩色地图和相关报告,从而描述众多环境因素影响的疾病空间分布。由此可见,在动物流行病学研究中,基于GIS的空间分析为挖掘疾病流行和扩散的时空特征与模式开创了一个新的视角,通过电子地图的实时显示与剖析,让人们更直观地了解疾病的流行状况与未来流行的趋势。

为加强国际动物流行病的预防工作,欧盟的预警体系包括了畜禽及其产品交易监测网络、实验室监测网络等多个监测网络。美国动物卫生和流行病学中心(CEAH)负责将通过监测等途径获得各种紧急动物疫情信息,并通过风险评估、流行病学分析、地理空间分析等多种手段对某种重大疫病可能对美国畜牧业造成的影响以及可能发生程度进行预警性风险分析,提出最佳应急方案。欧盟的预警体系中包括了重大动物疫病通报系统(ADNS)、人畜共患病通报网络等疫情报告系统。美国的动物疫病报告体系相当完善,疫情报告主要分为常规报告、监测报告和紧急报告三种方式。常规报告主要由动物流行病学中心(CEAH)负责,通过国家动物卫生报告系统(NAHRS)定期向OIE通报;监测报告主要由国家动物卫生计划中心(NCAHP)负责;紧急报告(快报)则由紧急计划处(EP)负责。美国国家动物卫生与流行病学中心(CEAH)专设紧急疫情室(CEI)。英国国际动物卫生处下设的国际动物疫情监测组,24小时内形成《国外动物疫情定性风险分析》报告在英国农业部网站发布。

4. 国外正在建立的全球和区域预警系统

FAO建立了跨国界动植物病虫害紧急预防系统(EMPRES)和跨国界动物疫病信息系统(TADinfo)以及北非、中东和阿拉伯半岛区域性动物疫病监测和控制网络(RADISCON)。

欧盟建立了由重大动物疫病通报系统(ADNS)、人畜共患病通报网络、畜禽及其产品交易监测网络等几个网络组成的重大动物疫病预警体系。

联合国粮农组织(FAO)、世界卫生组织(WHO)和世界动物卫生组织(OIE)2006724共同发起全球预警和反应系统”(Global Early Warning and Response SystemGLEWS),用于追踪可传染给人类的动物传染病的出现及扩散。“GLEWS”是一个网上电子平台,旨在汇集上述三个组织及其各类下属部门所获得的信息资料,以便察觉流行病的突发或传播模式,并视需要发布警告。GLEWS预期的作用是下:通过信息的交流,对流行性疾病的分析,配合实地作业,从而判断和控制动物和人群中的突发病。通过以上措施,期望做到准确地预测和防止动物疾病威胁。这将有助于加强协调全球而不仅仅是某一国家或地区的应急反应。

国内应用现状及对策

中国在处理动物紧急疫情的方法同发达国家相比尚有一定差距,疫病的监测与控制手段未能规范,尚未建立疫病监测与控制专家系统。因此对某些重大动物疫病的发生与流行难以做到准确预警,及早采取防范措施,常常不是预防在前,而是处理于后,即使处理也往往是传播开来再采取相应对策,造成不可挽回的巨大损失,严重阻碍和影响中国养殖业的持续稳定发展。为此,研究动物重大动物疫病预警体系,不仅能促进中国畜牧业的健康、持续发展,也能满足国家政府制定相关政策的迫切需求。因此重大动物疫病体系的建立,将对中国、周边国家或与中国有贸易往来的国家正在发生的或将要发生的重大传染病做出快速反应,对其流行趋势和流行规模及时预测与监控,对疫病的危害和危险进行评估,对疫病的控制情况做出总结,定期或在紧急情况下及时向政府部门提供疫情报告和合理建议,为国家制订防治措施和应对政策提供重要依据。

1. 预警研究的定位

动物疫病预警研究是公共卫生应急及城市预警应急系统的重要组成部分,对于预警体系的建设,近几年国内大都集中于网络信息系统的建设,侧重于疫情的上报、信息的共享、疫情的GIS展示等。对于预警的研究,只涉及少部分比较前沿的预警原则的研究,多以定性研究为主,定量研究较少。为此,应加强以下研究:

GIS分析:已建的预警应急系统中,GIS系统以疫病信息展示为主,空间分析模型相对较少。

经济分析:经济分析基本与预警应急系统相互脱离,大都为事后评估,缺乏预警应急的经济分析模型。

政策分析:基于单个主题的政策分析较为容易,但面向预警应急的完整体系定性与定量结合的决策模型尚未建立。

2. 预警体系建设原则

    根据各国际组织建设预警体系的经验,FAO在其《EMPRES跨国界动物疫病公告》NO.20/1-2002中提出,建立有效的动物疫病预警体系应当遵循以下原则:

重点集中:预警体系应当主要关注重大动物疫病,并利用和依靠现有的国家动物疫病报告体系和信息情报体系;

准确和及时:该系统应当能够有助于国家获得准确和及时的信息,包括利用所有田间和实验室设施,以及一些综合的监测技术获得及时准确的相关信息;

附加功能:该系统应能够应用综合流行病学分析和风险评估技术,为发病国家、邻近国家或贸易伙伴提供最适当的预防控制措施的建议;

目标和导向明确:该系统的最终目标应当是给那些受到疫病威胁的国家提供早期预警的建议和帮助;

信息易得:该体系需要收集世界范围内关于疫病发生及疫情进展的信息,并在区域或国家水平发布经核实的信息,以便及时采取措施防止疫情扩散。关键问题是疫病分布地图、流行病学分析报告以及紧急疫病建议通告等相关信息应当能够通过最直接和快速的渠道被那些使用信息的关键人员获得。

3. 预警研究的内容

通过风险分析、GIS分析、经济分析、政策分析等综合手段,建立预警模型赖以运行的基础信息模型,以及在风险预警模型之上建立的应急决策模型。

建立预警系统流程:分析疫病预警系统业务流程,优化整合;疫病预警数据模型与功能模型的建立;通过信息资源规划的实施,建立资源管理基础标准和系统功能模型。

具体研究内容:

预警体系的可行性研究:产业链关键环节预警研究的应用评估与数据评估;

GIS分析在预警中的应用研究:空间分析模型与统计分析模型的结合在GIS平台的展现;

风险分析模型在预警中的应用研究:预警在风险分析前的作用,风险分析工具在预警中的应用;

预警与应急决策模型研究:知识库、指标、标准和决策流程;

预警与各信息平台之间的关系:动物防疫网络信息系统、食品溯源网络及应急指挥平台;

预警模型与诊断实验室检测的关系;

预警国际合作的模式研究。

三、如何提高GIS系统与风险分析在预警体系中的应用

1. 进一步加强GIS系统在疫情预警的应用

在疫情预警应用中最重要的一些环节在GIS系统中都能够体现,例如:反应(Response)、分析(Analysis)、处理预案(Manage Solutions)。但复杂的空间分析,如聚集密度分析、空间排序、影响范围分析和空间关联度分析等在已建的信息系统中应用尚不够。具体应用分析领域:疫病的空间分析;空间和时间发展趋势分析;潜在高危群体分析;危险因素分层分析;资源分配评估;疫病监控规划;持续疫病监测控制;疫病预测预警。

2. 应注意动物疫病风险分析在预警体系中应用的三个不同因

动物疫病风险评估工作主要涉及生物学因素、国家因素和商品因素三个方面。

进口动物及动物产品时,首先考虑该种动物的易感疫病;确立动物疫病后,对出口国的国家和商品因素开展评估工作。在国家层次上,要评价该类动物疫病在出口国的流行率/发病率,以及该国控制和监控这些疫病的能力;在企业层次上,要对第三国生产企业进行严格的考察工作,以评价该企业是否存在污染动物产品的风险;在商品即动物和动物产品因素上,要检验该商品是否感染相关的疫病因子。

在风险预警的研究上,可从以上三个因素展开,研究风险发生前的预警阶段,如何在信息更加模糊、危险更加不可知的状态下,得到相对确定的预警结论。无论是风险分析还是预警分析,监控和分析管理的基础都是数据和模型,预警系统的研究和建设同样要从数据层、模型层和分析应用三个层面逐步深入。

 

参考文献

[1]    世界动物卫生组织,农业部畜牧兽医局.国际动物卫生法典[M].兵器工业出版社,2000.8.

[2]    夏红民.重大动物疫病及其风险分析[M].科学出版社,2005.

[3]    秦富,王秀清,辛贤等.欧美食品安全体系研究[M].中国农业出版社,2003.

[4]    陆昌华,王长江,胡肄农等.中国畜禽重大疫病防治数字化监控体系[J].江苏农业学报.2005(3):225-229

[5]    谢仲伦等编译.动物及动物产品进口风险分析案例[M].中国农业出版社,2005

[6]    陆昌华,王长江,吴孜. 动物卫生经济学及其实践[M].中国农业科学技术出版社,2006

 

 

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