[发明专利]一种新型传染病空间扩散模拟方法

说明书

技术领域

本发明涉及医学领域，尤其涉及一种新型传染病空间扩散模拟方法。

背景技术

元胞自动机作为一种建模方法，利用简单的演化规则，对复杂系统进行的模拟，其应用几乎涉及到社会和自然科学的各个领域。元胞自动机是一种在时间和空间上都离散的动力系统。在一个空间中划分出规则的网格，元胞散布在这些格子中，并且可以取有限个离散状态，元胞通过事先设定的局部规则与邻近元胞进行简单的相互作用，在每一个时间步后，元胞的状态可以发生改变。这种所有元胞状态改变的过程就构成了整个体统的动态演化。由于元胞自动机本身的演化规则很简单，但是却可反应复杂的形态，所以经常用于复杂系统的建模与模拟。

艾滋病，学名为“获得性免疫缺陷综合症”，其英文名称为Acquired Immune Deficiency Syndrome，缩写为AIDS，是一种由逆转录病毒引起的人体免疫防御系统方面的疾病。艾滋病的出现是由于感染上了存在于人体体液中的艾滋病毒，即“人类免疫力缺陷病毒”，其英文全称是Human Immunodeficiency Virus(HIV)而引起的。一旦感染上艾滋病毒之后，便会使人体的免疫功能受到破坏，对很多种类疾病失去抵抗力，最终造成患者死亡。现今世界各国还没有研制出治疗艾滋病的特效药或者可以用于预防的有效疫苗，控制艾滋病疫情的难度很大，因此艾滋病目前被认为是继黑死病出现以后，人类面临的最严重的传染病之一，其病死率为100％。

自1981年世界上发现首例艾滋病病例以来，在31年时间里，HIV/AIDS感染人数不断增加，增速明显加快，传播区域不断扩大。早在上世纪五十年代，HIV病毒就已出现到非洲中西部地区，在七、八十年代非洲一些发展较快的城市中已被确认有HIV病毒的流行^[1]。2008年8月，美国HIV发病率监测系统估算2006年美国新增56300例HIV感染病例，HIV发病率为0.228‰（95%置信区间：0.195～0.261）^[2]。2011年，由世界卫生组织等机构联合发布的《2011年全球应对艾滋病流行进展报告》显示，截至2010年底，全球共有3400万名艾滋病病毒感染者，2010年全世界约有新增艾滋病感染者270万名，较2001年增长17％^[3]。

我国的艾滋病疫情同样日趋严重。近年来，我国艾滋病病例报告数一直以平均每年30％～40％的速度快速增长。于1985年重庆市发现第一例艾滋病病人后，HIV从云南沿着主要贩毒路线蔓延到邻近地区，从注射毒品注射用药者扩散到他们的性伴侣和儿童。20世纪90年代中期以来，中国中部一些省份，由于商业血浆交易，发生HIV大规模爆发^[4]。同一时间内，HIV也通过性传播开始蔓延^[5]。截至2005年底，我国卫生部估计有65万人感染上HIV（范围为54～76万人），其中有四分之三的感染者来自云南、河南、新疆、广西和广东五个省份^[6]。我国的艾滋病疫情处于总体低流行，特定人群和局部地区高流行的态势。在各类人群中，吸毒人群（特别是注射吸毒者）HIV感染率最高，并且有明显的地域差异。哨点监测结果显示，HIV感染水平较高的哨点仍集中在云南、新疆、四川、广西、贵州、广东等省份，如云南省临沧市、大理州、德宏州、文山州和四川省达州市的吸毒者HIV抗体阳性检出率均超过50%^[7]。

当前，HIV/AIDS的流行已不仅是医学问题，而是关系到民生安全、和谐稳定的社会问题。研究人员一直在努力寻找艾滋病防治方法，研究HIV病毒在人群之中的传播过程和传播特点。人们逐渐意识到深刻理解艾滋病传播扩散的过程对艾滋病的防治工作有着重要的意义。

以往的模拟方法都集中在传播人数随时间变化的一致性评价上，但如果仅仅是要求传播人数的一致性，有比元胞更简单有效的模拟方法，并不能发挥元胞模拟空间扩散的特性。

发明内容

本发明旨在提供一种新型传染病空间扩散模拟方法，适用于包括HIV/AIDS病毒在内的多种传染病，为传染病的治疗和预防提供参考。

为达到上述目的，本发明是采用以下技术方案实现的：

本发明公开的新型传染病空间扩散的模拟方法，包括依次执行的以下步骤：

步骤1，建立指定区域内指定传染病的地理信息平台：将所述指定区域内在指定时间内的所述指定传染病的感染者按照其居住地位置录入数字化地图；