《BMC Public Health》：Predicting spatio-temporal dynamics of dengue using INLA (integrated nested laplace approximation) in Yogyakarta, Indonesia
编辑推荐：
为解决登革热疫情早期预测及防控难题，研究人员在印度尼西亚日惹开展了登革热时空动态预测研究。利用 INLA 构建贝叶斯模型，整合多种因素。结果显示该模型能有效捕捉动态，明确关键影响因素。这为预警和防控策略提供依据，意义重大。
登革热，这个由登革病毒引发、经伊蚊叮咬传播的疾病，如同一个隐藏在暗处的 “健康杀手”，在热带和亚热带地区肆意横行。印度尼西亚的日惹特区，就是它的 “重灾区” 之一。尽管当地采取了不少防控措施，可登革热疫情依旧像难以驯服的 “猛兽”，每年的发病情况起伏不定，早期预测的效果也不尽如人意。这不仅给当地居民的健康带来了巨大威胁，也让公共卫生防控工作面临着严峻挑战。
在这样的背景下，来自印度尼西亚加查马达大学（Universitas Gadjah Mada）的研究人员决心深入探索，找到更有效的防控方法。他们开展了一项关于登革热时空动态预测的研究，并将成果发表在《BMC Public Health》上。这项研究意义非凡，它能帮助人们更精准地掌握登革热的传播规律，从而制定出更有针对性的防控策略，为保护公众健康筑牢防线。
研究人员采用了多种技术方法来开展这项研究。在数据收集方面，他们整合了多源的二手数据，包括 78 个分区 2017 年 1 月至 2022 年 12 月的登革热监测数据（来自当地卫生中心和日惹特区卫生局）、气象数据（源自 NASA 的 POWER 数据访问查看器）、社会人口数据（由印度尼西亚统计局提供）以及土地利用数据（通过 ESRI 的土地覆盖浏览器从 Sentinel - 2 图像获取）。在数据分析阶段，主要运用了贝叶斯层次建模，借助集成嵌套拉普拉斯近似（INLA）方法，通过 R - INLA 软件包在 R Studio 中实现模型估计。同时，使用方差膨胀因子（VIF）进行多重共线性分析，还通过计算标准化发病率（SIR）初步评估登革热风险分布。
研究结果如下：
描述性分析 ：通过对登革热病例数据的分析，发现其呈现明显的季节性波动，每年 1 - 3 月是发病高峰期，这与当地的雨季相吻合。空间分布上也不均衡，日惹特区的中部和北部地区病例密度较高。从不同年份来看，2019 年和 2020 年疫情最为严重，总病例数和 SIR 值都大幅上升。模型构建与评估 ：研究人员测试了四种不同的贝叶斯层次模型结构，综合比较偏差信息准则（DIC）、渡边赤池信息准则（WAIC）和边际对数似然（MLL）等指标后，发现 BYM2_RW2 模型表现最佳，能很好地平衡模型复杂度和预测准确性。影响因素分析 ：固定效应分析表明，降雨滞后 1 个月和 2 个月（mean = 0.001）、平均温度（mean = 0.151，CI：0.090 - 0.210）、相对湿度（mean = 0.056，CI：0.040 - 0.073）、建成区（mean = 0.001）和水域面积（mean = 0.008，CI：0.005 - 0.011）对登革热发病率有显著影响。随机效应分析显示，空间上（BYM2 模型，precision = 2163.53）登革热病例存在明显聚集现象，相邻地区发病情况相似；时间上（RW2 模型，precision = 49.108）季节性波动对发病率影响显著。模型预测性能评估 ：通过平均绝对误差（MAE = 1.77）和均方根误差（RMSE = 2.97）评估模型预测性能，发现模型预测值与实际值较为接近，但 RMSE 相对较大，说明存在偶尔的较大偏差。对比 2021 年 11 月至 2022 年 12 月实际和预测的登革热病例时空分布，模型能较好地捕捉发病趋势。
研究结论和讨论部分指出，该研究首次对日惹特区登革热进行全面时空分析，明确了关键风险因素。研究发现 SIR 值与病例数结合能更好地识别高风险地区，这些地区存在潜在的环境、社会经济等因素影响传播。登革热发病的季节性波动与气候因素密切相关，城市化和人口密度也在传播中起重要作用。INLA 的应用有效捕捉了疾病的时空动态，但仍存在一些局限性，如数据准确性、未考虑人类流动等因素。未来研究应纳入昆虫学数据和人类流动数据，以提高模型准确性。总的来说，这项研究为登革热防控提供了重要依据，有助于优化防控策略，减轻疾病负担，对公共卫生领域有着重要的参考价值。
打赏
下载安捷伦电子书《通过细胞代谢揭示新的药物靶点》探索如何通过代谢分析促进您的药物发现研究
10x Genomics新品Visium HD 开启单细胞分辨率的全转录组空间分析！
欢迎下载Twist《不断变化的CRISPR筛选格局》电子书
单细胞测序入门大讲堂 - 深入了解从第一个单细胞实验设计到数据质控与可视化解析
下载《细胞内蛋白质互作分析方法电子书》
