首次实时流感预报成功

研究人员从天气预报中提取一页来预测全国108个城市的季节性流感爆发

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科学家能够可靠地预测2012-2013年流感季节的时间,比流感高峰提前9周。哥伦比亚大学梅尔曼公共卫生学院的科学家们在美国108个城市进行了流感预测系统的首次大规模演示。

研究结果发表在该杂志的网络版上自然通讯

流感预报系统采用现代天气预报技术,将基于网络的实时流感感染估计转变为按地区的季节性高峰预报。东南部城市的流感活动早在2012年12月就达到高峰,但在2013年的头几周,全国大部分地区的流感活动达到高峰。

年复一年,流感季节变化很大。它可以在12月到4月的任何地方举行。但当它来临时,城市可能会在很短的时间内从几乎没有病例到数千例。第一作者说:“对流感爆发的时间和强度有更大的预警,可以通过向官员和公众提供可操作的信息来预防部分流感感染。杰弗里·萨满博士他是哥伦比亚大学梅尔曼公共卫生学院环境健康科学助理教授。

对于公众来说,流感预报可以促进更多的疫苗接种,在打喷嚏和咳嗽的人周围进行护理,并提高个人健康意识。对于卫生官员来说,它可以为决定需要储备多少疫苗和抗病毒药物提供信息,以及在病毒严重爆发的情况下,是否有必要采取关闭学校等其他措施。

研究结果

这项研究建立在研究人员的2012年的研究该研究利用该系统回顾性地预测了2003-2008年纽约市流感的高峰。这项研究仅限于一个城市,并作为对该系统的测试而进行。目前的研究是第一次对整个国家进行实时预测。

从2012年11月底开始,研究人员使用流感预测系统每周对108个城市进行估计。他们与美国疾病控制与预防中心分享了研究结果,并将其发布在学术档案中。在2012年底,也就是流感季节开始的第四周,该系统准确预测了63%的城市。随着赛季的进行,准确率提高了。到第四周,它成功地预测了全国70%的季节性高峰。它能够准确地在高峰前九周给出交货时间;大多数的交货时间是两到四周。

流感预测也比使用方法预测的要可靠得多这依赖于历史数据。“我们的方法大大优于其他方案,”萨满博士说。

研究人员发现了该系统准确性的地区差异,但它们可能在正常变化范围内。“作为一个例子,回顾过去,我们已经能够很好地预测芝加哥的流感;今年我们在那个城市做得很糟糕。在其他城市,情况正好相反。平均下来。总的来说,这个系统表现得非常好。”然而,有迹象表明存在地域差异。“我们能够在小城市做出更好的预测。人口密度可能也很重要。这表明,在纽约这样的城市,我们可能需要在更精细的粒度上进行预测,也许是在行政区的层面上。 In a big sprawling city like Los Angeles, we may need to predict influenza at the level of individual neighborhoods.”

谷歌流感趋势“失控”

研究人员设计了流感预测系统,使用来自1)的综合数据。谷歌流感趋势,该网站根据流感相关搜索查询的数量和疾病控制中心对流感确诊病例的特定地区报告,对流感爆发进行估计。系统方法类似于天气预报,利用实时观测数据来减少模式预报的误差。去年,研究人员对该系统进行了轻微修改,使其更能代表流感,而不是流感和其他呼吸道疾病。然而,在与谷歌流感趋势问题相关的数据中,有一种不同寻常的“噪音”。

这是怎么发生的?一种解释是媒体对流感的大量报道,包括一些关于流感预报系统本身的报道。结果是使用谷歌搜索流感的人数激增,这可能会使流感趋势算法过载。萨满医生也明白这一点。“去年,媒体对流感给予了极大的关注。我自己也是问题的一部分,”他说。另一个因素可能是正在流行的特定流感病毒。沙曼博士说:“这次流感的毒性很强,使人们病得很重,比以前的流感季更严重。”同样,这可能会导致流感相关的谷歌搜索查询激增。(10月,谷歌宣布它已经修改了流感趋势,萨满博士希望这将使流感预测更加准确。)

一旦流感季节再次开始,该系统就会重新投入使用。“现在,流感病例很少,但一旦针头开始移动,我们就会开始预测,”萨满博士说。这一季的天气预报将在哥伦比亚大学梅尔曼公共卫生学院的网站上更容易地向公众提供,该网站预计将在未来几周内推出。

据世界卫生组织统计,全球每年约有25万至50万人死于流感。在美国,每年有3000 - 49,000人死于流感。根据疾病预防控制中心的数据,大约45%的美国人接种了流感疫苗。

共同作者是Wan Yang和James Tamerius, Shaman博士的博士后学生(Tamerius博士目前在爱荷华大学);国家大气研究中心的Alicia Karspeck;以及哈佛大学公共卫生学院的马克·利普西奇。

资金由美国国立卫生研究院(GM100467(ES009089)和国土安全部。Lipsitch博士披露了来自禽流感/大流行性流感登记处(Outcomes Sciences,部分由罗氏公司资助)、AIR Worldwide、辉瑞和诺华公司的咨询或酬金收入。所有其他作者声明没有竞争的经济利益。

本文最初发表于梅尔曼公共卫生学院的网站。