王龍昌,鄭桂來,夏珊珊,李淑軍
(1.云南協(xié)同環(huán)保工程有限公司,云南 昆明 650000;2.云南大學(xué)科技咨詢發(fā)展中心,云南 昆明 650000)
在過去的40年里,全球登革熱發(fā)病率增加30倍,300萬(wàn)病例,6萬(wàn)例死亡,目前全球1/2人口面臨感染登革熱威脅[1]。登革熱作為熱帶和亞熱帶地區(qū)流行的以蚊蟲為媒介的急性傳染病,具有傳播快、發(fā)病率高等特點(diǎn),嚴(yán)重的還會(huì)出現(xiàn)大出血和休克導(dǎo)致死亡。埃及伊蚊(Aedes egypti)和白紋伊蚊(A.a(chǎn)lbopictus)是登革病毒傳播的主要媒介,蚊蟲通過人體散發(fā)的熱量、二氧化碳、體味(乳酸、1-辛烯-3-醇)尋找目標(biāo)[2],蚊蟲叮咬帶病原宿主后,病毒進(jìn)入蚊體內(nèi)進(jìn)一步增殖,并通過叮咬健康宿主完成自然界的傳播循環(huán)[3]。埃及伊蚊和白紋伊蚊孳生環(huán)境不同,埃及伊蚊是家棲型,在野外很少發(fā)現(xiàn),埃及伊蚊的孳生容器93%在屋內(nèi)及距屋1 m以內(nèi)的墻根,且水質(zhì)比較清澈[4]。白紋伊蚊孳生環(huán)境以輪胎為主,其次是水桶和廢棄瓶罐[5, 6]。另外,白紋伊蚊和埃及伊蚊存在著激烈的種間競(jìng)爭(zhēng)關(guān)系[7]。
伊蚊主要分布在冬季低溫為10 ℃的等溫線區(qū)域內(nèi)[8],因此主要威脅我國(guó)南方諸省。1917年我國(guó)開始有登革熱的描述,1940年上海、廣東、浙江、福建、江蘇、湖北、臺(tái)灣等地均有登革熱流行記載。新中國(guó)成立后到改革開放前,我國(guó)大陸無(wú)登革熱疫情報(bào)道。直到1978年,廣東省佛山市暴發(fā)登革熱疫情,報(bào)告病例達(dá)2萬(wàn)多例;1987年廣東省(海南在1988年4月前歸廣東省管轄)出現(xiàn)2次登革熱大流行,僅海南就報(bào)告59.69萬(wàn)例;1995年和2013年出現(xiàn)2次登革熱流行,我國(guó)登革熱報(bào)告病例分別達(dá)到6836例和4664例[8]。2013~2014年中國(guó)南方廣東、云南等省暴發(fā)近20年來最嚴(yán)重的登革熱疫情,已導(dǎo)致4萬(wàn)余人受到感染[9]。以云南省為例,自2002年2月首次在云南省發(fā)現(xiàn)埃及伊蚊以來,現(xiàn)已在瑞麗、芒市、勐臘、勐海、景洪、盈江、隴川、瀘水、耿馬等地陸續(xù)發(fā)現(xiàn),分布范圍不斷擴(kuò)大[10]。2008年9月和2009年7月,勐臘檢驗(yàn)檢疫局在關(guān)累碼頭的入境船舶的外掛輪胎積水中捕獲到埃及伊蚊(http://news.sina.com.cn/c/2009-07-29/130916033034s.shtm1);2011年在景洪港監(jiān)測(cè)到埃及伊蚊;2013年8~11月,景洪市發(fā)生建國(guó)以來首次登革熱本地感染暴發(fā),此次暴發(fā)疫情報(bào)告發(fā)病1269例,無(wú)死亡[11]。2013年景洪市暴發(fā)登革熱疫情在景洪城區(qū)開展媒介監(jiān)測(cè),首次在景洪市城區(qū)發(fā)現(xiàn)埃及伊蚊;在后續(xù)開展的媒介監(jiān)測(cè)中,在景洪市嘎灑鎮(zhèn)、勐臘縣城區(qū)、勐臘縣勐侖鎮(zhèn)、勐??h打洛鎮(zhèn)先后監(jiān)測(cè)到埃及伊蚊[12]。景洪市所在的西雙版納傣族自治州作為云南省國(guó)境線最長(zhǎng)的州,直接面對(duì)來自東南亞疫區(qū)的登革熱擴(kuò)散風(fēng)險(xiǎn),登革熱再次爆發(fā)的潛在壓力很大。
伊蚊密度季節(jié)性消長(zhǎng)的高峰期在5~11月份,12月份開始下降,至次年2月份達(dá)最低點(diǎn),4月份開始回升[13]。伊蚊密度臨界閾值為2.08只,對(duì)應(yīng)的臨界叮人率,即維持疾病傳播的1人/d受叮咬的最低次數(shù)或頻率僅為0.4[14]。感染伊蚊經(jīng)10~20 d(31 ℃)后的總傳播率為30%,相當(dāng)部分雌蚊可以繼續(xù)傳播3次以上[15]。以埃及伊蚊為例,雌蚊飽吸一次血能產(chǎn)一次卵,一生可產(chǎn)卵6~8次,每次200~300粒,在常溫條件下,卵期2~3 d、幼蟲期6~8 d、蛹期1~2 d[16]。一般雨后2~3周伊蟻密度上升,導(dǎo)致發(fā)病高峰出現(xiàn)[17]。感染登革熱病毒后,經(jīng)過3~15 d潛伏期(一般5~8 d),患者多以突然發(fā)熱為首發(fā)癥狀,持續(xù)發(fā)熱3~5 d,由于廣大公眾對(duì)此病發(fā)病癥狀不了解是突然發(fā)熱往往當(dāng)作普通感冒對(duì)待,不及時(shí)就診,或隨便到附近藥店買點(diǎn)藥服,耽誤病例診斷、疫情報(bào)告以及及時(shí)采取控制措施的時(shí)機(jī),這都給疫情的擴(kuò)散留下了重大隱患[18]。因此,如果蟲口基數(shù)大,加上從感染到發(fā)病3~15 d潛伏期,只要醫(yī)院報(bào)告發(fā)現(xiàn)感染病例,這就意味登革熱已在局部范圍感染擴(kuò)散[18],條件適合伊蚊快速繁殖擴(kuò)散可引起登革熱暴發(fā)。
登革熱沒有特效的治療藥物,實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)伊蚊動(dòng)態(tài)、及早偵測(cè)疫情與清除病媒蚊孳生源為防治登革熱的首要工作[19]?,F(xiàn)行的蚊蟲監(jiān)測(cè)手段主要有分為對(duì)蚊蟲和孳生地調(diào)查兩類。
蚊蟲調(diào)查:誘卵器誘測(cè)法[20];現(xiàn)場(chǎng)孳生地捕撈幼蟲,帶回實(shí)驗(yàn)室飼養(yǎng)至羽化,分類鑒定計(jì)數(shù)[21];誘蚊燈誘捕成蚊[21];采用人工誘捕法捕蚊[21,22];入戶搜捕法[23];電筒的照明下采用吸蚊管捕捉棲息的成蚊[24];電動(dòng)吸蚊器捕蚊[7]。
孳生地調(diào)查:每個(gè)調(diào)查點(diǎn)采集室內(nèi)外積水容器,如水坑、水缸、花盆、樹洞、溪床、竹筒、廢舊輪胎等調(diào)查幼蟲孳生情況[4,22]。
現(xiàn)行監(jiān)測(cè)手段自動(dòng)化水平較低,自20世紀(jì)80年代以來監(jiān)測(cè)手段沒有本質(zhì)上提升,仍然大量依靠人工監(jiān)測(cè),費(fèi)時(shí)費(fèi)力。人工監(jiān)測(cè)以定期持續(xù)的形式,指定專業(yè)人員負(fù)責(zé),往往是1月監(jiān)測(cè)1次,高密度監(jiān)測(cè)為每月2次[25,26];而且工作量十分巨大,如楊明東等[27]共調(diào)查積水容器159924個(gè),李春敏等[28]共調(diào)查40159戶,檢查積水容器66192個(gè)。由于人工監(jiān)測(cè)的頻度過低,人工整理、分析、呈現(xiàn)數(shù)據(jù)的時(shí)滯過大[29],而且伊蚊的產(chǎn)卵至羽化僅需7~13 d,這種人工監(jiān)測(cè)基本起不到預(yù)警和指導(dǎo)科學(xué)快速滅蚊工作的效果。因此,需要迫切建立快速有效智能化的蚊蟲監(jiān)測(cè)體系。
構(gòu)建智能快速的蚊蟲監(jiān)測(cè)體系,快速高效智能化監(jiān)測(cè)登革熱媒介蚊蟲分布格局及種群動(dòng)態(tài),為媒介蚊蟲的快速機(jī)動(dòng)防治提供實(shí)時(shí)信息指導(dǎo),力爭(zhēng)將媒介蚊蟲長(zhǎng)期控制在爆發(fā)閾值以下,進(jìn)而實(shí)現(xiàn)科學(xué)、快速、環(huán)保、低成本控制登革熱爆發(fā)的目標(biāo)。
限于目前沒有伊蚊監(jiān)測(cè)的智能前端設(shè)備,目前主要通過半自動(dòng)的人工輔助監(jiān)測(cè)完成,主要分兩部分。
蚊蟲監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)化:主要依靠人民群眾的人海戰(zhàn)術(shù)加標(biāo)準(zhǔn)監(jiān)測(cè)方法,將原來只依靠疾控中心專業(yè)人員的點(diǎn)狀工作平鋪到面上來,統(tǒng)一監(jiān)測(cè)方法,實(shí)現(xiàn)對(duì)蚊蟲監(jiān)測(cè)的點(diǎn)面結(jié)合,重點(diǎn)部位加強(qiáng)監(jiān)測(cè),面上鋪開,人工輔助采集數(shù)據(jù)后回傳管理平臺(tái)。根據(jù)現(xiàn)有監(jiān)測(cè)點(diǎn)結(jié)合伊蚊及登革熱曾經(jīng)爆發(fā)區(qū)域,使用3S技術(shù)設(shè)計(jì)面上監(jiān)測(cè)區(qū)域及重點(diǎn)監(jiān)測(cè)區(qū)域;如人員密集流動(dòng)性大的車站、醫(yī)院、學(xué)校、景區(qū)、廣場(chǎng)、社區(qū),伊蚊潛在孳生地如水池、水溝、排污管道、廢品收購(gòu)站、垃圾場(chǎng)、橡膠地等。
蚊蟲信息處理智能管理平臺(tái):主要搭建登革熱媒介蚊蟲網(wǎng)站平臺(tái),依托AI智能學(xué)習(xí)技術(shù),對(duì)人工采集回傳的監(jiān)測(cè)本底圖片資料進(jìn)行自動(dòng)識(shí)別、自動(dòng)計(jì)數(shù),按照發(fā)現(xiàn)地點(diǎn)進(jìn)行及時(shí)歸類,提示監(jiān)測(cè)員進(jìn)行審核,并按發(fā)現(xiàn)區(qū)域發(fā)布預(yù)警信息。目前沒有伊蚊監(jiān)測(cè)的智能前端設(shè)備,短期無(wú)法實(shí)現(xiàn)登革熱媒介蚊蟲智能實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)預(yù)警,主要通過半自動(dòng)的人工輔助監(jiān)測(cè)構(gòu)建半智能監(jiān)測(cè)預(yù)警系統(tǒng),從而實(shí)現(xiàn)將現(xiàn)行以月計(jì)時(shí)的監(jiān)測(cè)間隔,縮短為隔日預(yù)警的快速反應(yīng)能力,為下一步實(shí)現(xiàn)智能實(shí)時(shí)預(yù)警打下基礎(chǔ)。主要控制措施是完成監(jiān)測(cè)方法的統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)化,對(duì)參與人員進(jìn)行統(tǒng)一培訓(xùn),完全執(zhí)行統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn);利用智能手機(jī)回傳監(jiān)測(cè)信息,顯現(xiàn)信息的快速傳遞,并通過人工識(shí)別提取有效信息,及時(shí)處理并發(fā)布監(jiān)測(cè)信息。
半自動(dòng)的人工輔助監(jiān)測(cè)預(yù)警系統(tǒng)具體操作流程:首先,通過疾控中心招募社區(qū)志愿者構(gòu)建監(jiān)測(cè)隊(duì)伍,組織布點(diǎn)、監(jiān)測(cè)、信息發(fā)布、防控;其次,前期起步監(jiān)測(cè)技術(shù)以簡(jiǎn)潔、實(shí)用、快速為主,構(gòu)建以蚊媒誘餌+粘蚊板+智能手機(jī)的前端監(jiān)測(cè)設(shè)備,每日回傳手機(jī)拍攝的粘蚊板捕蚊圖片;然后,前期人工輔助鑒別,待監(jiān)測(cè)資料積累到一定程度后逐步進(jìn)行人工智能訓(xùn)練,最終實(shí)現(xiàn)智能識(shí)別蚊蟲種類,并進(jìn)行監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)智能發(fā)布。
快速監(jiān)測(cè)蚊媒動(dòng)態(tài)及時(shí)清除孳生源是防治登革熱最有效的方法,但是現(xiàn)行人工監(jiān)測(cè)手段存在覆蓋面小、效率低、時(shí)滯長(zhǎng)的缺點(diǎn),很難實(shí)現(xiàn)全面快速監(jiān)測(cè)蚊媒動(dòng)態(tài)的效果,建議建立半自動(dòng)的人工輔助監(jiān)測(cè)預(yù)警系統(tǒng),依靠人海戰(zhàn)術(shù)面上鋪開,使用誘蚊粘板采集數(shù)據(jù)后由智能手機(jī)回傳管理平臺(tái),由專業(yè)人員迅速采集整理信息,及時(shí)地應(yīng)用于疫情防控工作。