夏爐明,陳 琦,盧 軍,朱九超,張 敏,曹向英,孫泉云
(1.上海市動(dòng)物疫病預(yù)防控制中心,上海 201101;2.上海市閔行區(qū)動(dòng)物疫病預(yù)防控制中心,上海 201109;3.上海市松江區(qū)食用農(nóng)產(chǎn)品安全監(jiān)督檢測(cè)中心,上海 201611)
·研究論文·
無疫豬群引進(jìn)母豬傳入豬偽狂犬病的定量風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估
夏爐明1,陳 琦1,盧 軍1,朱九超1,張 敏2,曹向英3,孫泉云1
(1.上海市動(dòng)物疫病預(yù)防控制中心,上海 201101;2.上海市閔行區(qū)動(dòng)物疫病預(yù)防控制中心,上海 201109;3.上海市松江區(qū)食用農(nóng)產(chǎn)品安全監(jiān)督檢測(cè)中心,上海 201611)
為評(píng)估上海市無疫豬群引進(jìn)母豬傳入豬偽狂犬病的概率,本研究建立了無疫豬群規(guī)范引種途徑和引進(jìn)母豬直接混群飼養(yǎng)兩種風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估模型。輸出地母豬豬偽狂犬病的群流行率和個(gè)體流行率通過gpI-ELISA檢測(cè),并通過@Risk軟件對(duì)評(píng)估模型相關(guān)參數(shù)進(jìn)行模擬運(yùn)算。結(jié)果顯示:無疫豬群從輸出地通過規(guī)范引種途徑隨機(jī)引進(jìn)一頭母豬傳入豬偽狂犬病的概率是0.11%,隨機(jī)引進(jìn)一頭母豬直接混群飼養(yǎng)傳入的概率是12.83%;無疫豬群對(duì)豬偽狂犬病抵抗力和出場(chǎng)檢測(cè)試驗(yàn)敏感性的相關(guān)系數(shù)分別是-0.65和-0.42。以上結(jié)果表明通過加強(qiáng)免疫和實(shí)施出場(chǎng)檢測(cè)能有效降低豬偽狂犬病的傳入風(fēng)險(xiǎn)。
無疫豬群;豬偽狂犬病;傳入;定量風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估
豬偽狂犬?。╬orcine pseudorabies, PR)是由偽狂犬病病毒(Pseudorabies virus, PRV)感染豬引起的一種急性傳染病[1]。2012年以來,全國范圍內(nèi)豬偽狂犬病疫情此起彼伏,不少原本已經(jīng)達(dá)到偽狂犬病免疫凈化標(biāo)準(zhǔn)的大型規(guī)模豬場(chǎng)和種豬場(chǎng)也紛紛“淪陷”[2]。母豬群是豬偽狂犬病的高風(fēng)險(xiǎn)群,感染母豬可通過垂直傳播方式感染胎兒和持續(xù)散毒,是本病長期流行且很難根除的重要原因[3]。調(diào)查發(fā)現(xiàn)無疫豬群通過引進(jìn)母豬傳入豬偽狂犬病的風(fēng)險(xiǎn)很高,本研究參照世界動(dòng)物衛(wèi)生組織(OIE)《陸生動(dòng)物衛(wèi)生法典》風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估中釋放(傳入)評(píng)估的原則和技術(shù)步驟[4,5],應(yīng)用“情景樹”法對(duì)上海市無疫豬群引進(jìn)母豬傳入豬偽狂犬病的概率開展定量風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估,從而為本市動(dòng)物疫病風(fēng)險(xiǎn)管理和豬偽狂犬病凈化提供技術(shù)依據(jù)。
圖1 規(guī)范引種“情景樹”Fig.1 The“Scenario tree” of sow formal introduction model
1.1 輸出地母豬豬偽狂犬病流行率調(diào)查 2015年從上海某區(qū)(引進(jìn)母豬輸出地)隨機(jī)選擇10個(gè)規(guī)模豬場(chǎng),共抽檢母豬血樣2879份,采用gpI-ELISA鑒別試驗(yàn)方法進(jìn)行豬偽狂犬病感染抗體檢測(cè)。
1.2 建立“情景樹”模型 導(dǎo)致豬偽狂犬病傳入豬群的風(fēng)險(xiǎn)因素很多,如人員、車輛、氣溶膠、活豬調(diào)入等[6],本研究聚焦無疫豬群引進(jìn)母豬這一風(fēng)險(xiǎn)因素。根據(jù)風(fēng)險(xiǎn)路徑結(jié)構(gòu)分析,建立了無疫豬群規(guī)范引種(即對(duì)引進(jìn)母豬進(jìn)行檢測(cè)以及混群前的隔離觀察)和引進(jìn)母豬直接混群飼養(yǎng)(即無檢測(cè)亦無隔離措施)兩種“情景樹”評(píng)估模型,從而比較兩個(gè)模型之間的風(fēng)險(xiǎn)差異。同時(shí),建立了兩個(gè)模型應(yīng)用的假設(shè)條件,一是隔離措施具有敏感性(Se)和特異性(Sp),在引種隔離期間部分PRV感染母豬表現(xiàn)臨床癥狀(如發(fā)熱、流產(chǎn)等);二是引進(jìn)母豬具有免疫保護(hù)則不向環(huán)境或豬群排出豬偽狂犬病毒。規(guī)范引種“情景樹”模型原理參照《中華人民共和國進(jìn)出境動(dòng)植物檢疫法》的引種規(guī)范操作要求繪制。如圖1所示。
引進(jìn)母豬后直接混群飼養(yǎng)“情景樹”模型如圖2所示。
1.3 無疫豬群按照規(guī)范引種“情景樹”模型從輸出地隨機(jī)引進(jìn)1頭母豬傳入豬偽狂犬病的概率,P(D+|T-) 參照“情景樹”風(fēng)險(xiǎn)路徑圖,無疫豬群隨機(jī)引進(jìn)一頭母豬傳入豬偽狂犬病病毒的概率取決于輸出地母豬群豬偽狂犬病的流行率(即場(chǎng)群流行率HP和個(gè)體流行率P),出場(chǎng)檢測(cè)時(shí)檢測(cè)試驗(yàn)的敏感性(Se1)和特異性(Sp1)、隔離措施的敏感性(Se2)和特異性(Sp2)、引進(jìn)母豬對(duì)豬偽狂犬病的抵抗力(R)[7]。
1.4 無疫豬群從輸出地隨機(jī)引進(jìn)一頭母豬直接混群傳入豬偽狂犬病的概率,P’(D+|T-) 無疫豬群隨機(jī)引進(jìn)一頭母豬傳入豬偽狂犬病的概率取決于輸出地母豬群豬偽狂犬病的流行率(即場(chǎng)群流行率HP和個(gè)體流行率P)以及引進(jìn)母豬對(duì)豬偽狂犬病毒的抵抗力(R)。
圖2 引進(jìn)母豬直接混群“情景樹”Fig.2 The“Scenario tree”of sow directly mixed model
1.5 獲取模型參數(shù)數(shù)據(jù)或估值 已知PRV gpI抗體檢測(cè)試劑盒的試驗(yàn)敏感性(Se1)為98%,特異性(Sp1)為95%。根據(jù)專家意見,豬偽狂犬病隔離措施的敏感性(Se2)為70%,特異性(Sp2)為90%,2012年以來,PR在全國范圍內(nèi)大規(guī)模暴發(fā)[2,8],本市母豬群均開展了豬偽狂犬病疫苗免疫接種工作,但由于該病毒可能發(fā)生了變異,豬偽狂犬病疫苗的免疫保護(hù)率共咨詢了11位專家意見,其中保護(hù)率最高為95%,最低為65%,平均意見為85%。
用Beta分布模擬PRV場(chǎng)群流行率和母豬個(gè)體流行率[9]。HP&P=Beta(M+1,C-M+1),M為檢測(cè)結(jié)果陽性數(shù),C為檢測(cè)總數(shù)。
表1 模型參數(shù)描述及@Risk軟件仿真結(jié)果Table 1 The description of model parameters and the result of @ Risk simulation
用Pert分布模擬檢測(cè)試驗(yàn)的敏感性(Se1),特異性(Sp1)、隔離措施的敏感性(Se2),特異性(Sp2)以及豬偽狂犬病疫苗的保護(hù)率R。
Se、Sp&R=Pert(Max,MostL,Min),Max為最大值,MostL為最可能值,Min為最小值。
1.6 風(fēng)險(xiǎn)計(jì)算 根據(jù)“情景樹”模型各節(jié)點(diǎn)之間的數(shù)學(xué)邏輯關(guān)系,建立反應(yīng)疫病傳入的模型,采用蒙特卡羅(Monte Carlo)模擬方法,運(yùn)用@Risk 5.7風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估軟件對(duì)模型中的參數(shù)進(jìn)行模擬分析,模型的一次模擬包括5000次迭代運(yùn)算。
假如某豬偽狂犬病無疫豬群從上述輸出地豬群中一次性引進(jìn)20頭母豬,至少由一頭引進(jìn)母豬傳入豬偽狂犬病病毒的可能性為α。
α(x≥1)=1-[1-P(D+|T-)]20
2.1 檢測(cè)結(jié)果 2015年對(duì)上海某區(qū)10個(gè)規(guī)模豬場(chǎng)的2879份母豬血樣,應(yīng)用gpI-ELISA鑒別診斷試劑盒進(jìn)行豬偽狂犬病野毒感染抗體檢測(cè),其中7個(gè)規(guī)模豬場(chǎng)為陽性場(chǎng),共檢測(cè)到1837份母豬血樣為陽性。
2.2 模型參數(shù)模擬結(jié)果 利用@Risk軟件對(duì)“情景樹”模型參數(shù)的不確定性和隨機(jī)性進(jìn)行模擬仿真,具體輸出結(jié)果見表1。
2.3風(fēng)險(xiǎn)計(jì)算
2.3.1無疫豬群按照規(guī)范引種“情景樹”模型從輸出地隨機(jī)引進(jìn)1頭母豬傳入豬偽狂犬病的概率,P(D+|T-)
某豬偽狂犬病無疫豬群按照規(guī)范引種“情景樹”模型從上述輸出地豬群中一次性引進(jìn)20頭母豬,至少由一頭引進(jìn)母豬傳入豬偽狂犬病病毒的可能性為α。@Risk 模擬概率分布圖結(jié)果見圖3。
圖3 至少由1 頭引進(jìn)母豬傳入豬偽狂犬病的概率分布(規(guī)范引種)F i g . 3 T h e p r o b a b i l i t y d i s t r i b u t i o n o f a t l e a s t 1 s o w i n f e c t e d P s e u d o r a b i e s v i r u s a f t e r m i x e d(f o r m a l i n t r o d u c t i o n)
2.3.2無疫豬群從輸出地隨機(jī)引進(jìn)一頭母豬直接混群傳入豬偽狂犬病的概率,P’(D+|T-)
某豬偽狂犬病無疫豬群從上述豬群中一次性引進(jìn)20頭母豬后直接混群,至少由一頭引進(jìn)母豬傳入豬偽狂犬病病毒的可能性為α’。
2.4 敏感性分析 敏感性分析是通過計(jì)算各輸入變量對(duì)評(píng)估結(jié)果的影響程度確定其等級(jí),用于識(shí)別定量模型中起決性作用的變量。探索輸入值和輸出結(jié)果的關(guān)系有助于更好地理解和解釋分析的結(jié)果,同時(shí)為進(jìn)一步收集信息打好基礎(chǔ),并且確定將來的研究重點(diǎn)[5,10]。敏感性分析中計(jì)算出來的相關(guān)數(shù)可以在旋風(fēng)圖上標(biāo)繪出來。條的長度代表每一輸入變量和輸出結(jié)果間的關(guān)聯(lián)程度,關(guān)聯(lián)程度越高,長條的長度越長,輸入變量對(duì)輸出結(jié)果的影響越大,其中負(fù)相關(guān)系數(shù)表示保護(hù)性因素。如圖4所示,無疫豬群引進(jìn)母豬傳入豬偽狂犬病的風(fēng)險(xiǎn)在很大程度上取決于輸出地母豬群豬偽狂犬病的流行率,而通過提高引進(jìn)母豬對(duì)豬偽狂犬病的抵抗力(如實(shí)施免疫)和出場(chǎng)檢測(cè)試驗(yàn)的敏感性(Se1)能有效降低豬偽狂犬病的傳入風(fēng)險(xiǎn)。
圖4 敏感性分析結(jié)果Fig.4 The result of sensitive analysis
引種是規(guī)模豬場(chǎng)進(jìn)行血緣更新、生產(chǎn)性能改良與提高豬群健康程度的重要措施,但不規(guī)范的引種極有可能引入多種疫病。2015年多個(gè)已經(jīng)達(dá)到豬偽狂犬病凈化標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)模豬場(chǎng)由于引種不慎,導(dǎo)致豬群偽狂犬病感染抗體全部轉(zhuǎn)陽并出現(xiàn)臨床病癥,損失慘重[6]。本研究建立了無疫豬群規(guī)范引種和引進(jìn)母豬直接混群飼養(yǎng)傳入豬偽狂犬病概率的兩種定量風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估模型,從模型輸出結(jié)果看,引進(jìn)母豬直接混群飼養(yǎng)傳入豬偽狂犬病概率是規(guī)范引種(包括出場(chǎng)檢測(cè)、隔離等措施)的116倍。一次性引進(jìn)20頭母豬后直接混群,至少由1頭引進(jìn)母豬傳入豬偽狂犬病的風(fēng)險(xiǎn)高達(dá)93.58%,而無疫豬群按照規(guī)范引種途徑一次性引進(jìn)20頭母豬傳入豬偽狂犬病的風(fēng)險(xiǎn)為12.83%。該風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估模型進(jìn)一步驗(yàn)證了不規(guī)范引種帶來的嚴(yán)重不良后果。
世界動(dòng)物衛(wèi)生組織(OIE)《陸生動(dòng)物衛(wèi)生法典》推薦的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估包括危害識(shí)別、釋放(傳入)評(píng)估、暴露評(píng)估和后果評(píng)估等4個(gè)步驟,分為定性評(píng)估和定量評(píng)估兩大類,其原理是確定風(fēng)險(xiǎn)因素釋放(傳入)、暴露和引起后果的情景樹模型,并對(duì)每個(gè)風(fēng)險(xiǎn)節(jié)點(diǎn)進(jìn)行賦值從而得到最終的風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)。在國內(nèi)動(dòng)物疫病傳入風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估尚處于起步階段,但在國際動(dòng)物及其產(chǎn)品貿(mào)易中,動(dòng)物疫病傳入風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估是必須開展且首推的參考依據(jù)。Jones等[7]對(duì)英國從歐洲國家引進(jìn)牛傳入布魯氏菌病進(jìn)行了定量風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估。Mur等[11]開展了歐盟合法進(jìn)口活豬傳入非洲豬瘟的定量風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估。
從敏感性分析結(jié)果看,輸出地母豬群豬偽狂犬病流行率是最大的風(fēng)險(xiǎn)因素,群流行率和個(gè)體流行率的相關(guān)系數(shù)分別為0.53和0.04,因此豬偽狂犬病無疫的規(guī)模豬場(chǎng)在引進(jìn)母豬前要做好輸出地疫病流行情況的調(diào)查摸底。通過出場(chǎng)檢測(cè)和加強(qiáng)無疫豬場(chǎng)豬群疫苗免疫能有效降低豬偽狂犬病的傳入風(fēng)險(xiǎn),但由于目前豬偽狂犬病存在流行毒株和疫苗株不完全匹配的隱患,現(xiàn)用疫苗免疫后的抗體保護(hù)效果不盡理想,所以通過疫苗免疫提高豬群抵抗力存在一定的不確定性,做好引進(jìn)母豬的出場(chǎng)檢測(cè)是降低疫病傳入風(fēng)險(xiǎn)效果良好且易于操作的防范措施。從敏感性分析結(jié)果看,隔離引進(jìn)母豬降低傳入風(fēng)險(xiǎn)的效果不顯著,但是它是規(guī)范引種中不可缺少的環(huán)節(jié)。
本研究建立的釋放(傳入)定量風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估模型存在一定的不確定性,一是參數(shù)的不確定性。本風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估模型涉及的參數(shù)主要有輸出地豬偽狂犬病的流行率,檢測(cè)試劑盒、隔離措施的敏感性和特異性,以及引進(jìn)母豬群的免疫狀況等。豬偽狂犬病的場(chǎng)群以及個(gè)體流行率是以抽樣檢測(cè)結(jié)果為依據(jù),該檢測(cè)結(jié)果能否代表輸出地的真實(shí)流行率具有一定的不確定性(即檢測(cè)結(jié)果的代表性問題);其次是PRV gpI抗體檢測(cè)試劑盒受批次間穩(wěn)定性的影響,帶來一定的不確定性;第三是隔離試驗(yàn)的敏感性(Se)和特異性(Sp),無疫豬群的豬偽狂犬病的免疫保護(hù)率(R)是通過征詢專家意見得到,具有較大的不確定性。二是模型自身的不確定性,風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估模型由于研究者關(guān)注的焦點(diǎn)(風(fēng)險(xiǎn)因素)不同、對(duì)基層實(shí)際情況了解程度不同等因素,從而造成“情景樹”分析路徑不同,且本模型僅研究了引進(jìn)母豬的風(fēng)險(xiǎn)因素,因此模型自身也具有較大的不確定性。
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RISK ASSESSMENT OF INTRODUCTION OF PORCINE PSEUDORABIES INTO DISEASE-FREE HERDS THROUGH IMPORTED SOWS
XIA Lu-ming1, CHEN Qi1, LU Jun1, ZHU Jiu-chao1, ZHANG Min2, CAO Xiang-ying3, SUN Quan-yun1
(1. Shanghai Animal Disease Prevention and Control Center, Shanghai 201101, China; 2. Minhang Animal Disease Prevention and Control Center, Shanghai 201109, China; 3. Songjiang Edible Agricultural Products Safety Supervision and Inspection Center, Shanghai 201611, China)
In order to assess the probability of introduction of porcine pseudorabies into disease-free herds through imported sows in Shanghai, 2 quantitative risk assessment models (one was formally imported sow model and another was directly mixed sow model) were used in the present study. The prevalence of sow pseudorabies in herds and individuals in export areas was detected in gpI-ELISA. Data obtained from these 2 models were analyzed using @Risk software. The results revealed that the probability of introduction of porcine pseudorabies into disease-free herds through formally imported sow model was 0.11%, but the directly mixed sow model was as high as 12.83%. The sensitive analysis indicated that the correlation coeffi cient of resistance to Pseudorabies virus and detection were -0.65 and -0.42, respectively. This risk assessment suggested that the vaccination and detection effectively could reduced the risk of introduction of porcine pseudorabies.
Disease-free herd; porcine pseudorabies; introduction; quantitative risk assessment
S852.659.1
A
1674-6422(2016)05-0016-05
2016-03-15
上海市市級(jí)農(nóng)口系統(tǒng)青年人才成長計(jì)劃(滬農(nóng)青字(2014)第2-10號(hào))
夏爐明,男,碩士,主要從事動(dòng)物疫病流行病學(xué)調(diào)查研究
孫泉云:E-mail:xialuming@sina.com