يعد جدري الماء من الأمراض المعدية الشائعة في مرحلة الطفولة وينتشر على نطاق واسع في المجتمعات رغم إمكانية الوقاية منه، ويتطلب ضبط انتشاره فهمًا دقيقًا لخصائصه الوبائية وأنماطه الزمانية والمكانية والفئات السكانية الأكثر إصابة به، كما يتطلب بناء نماذج تنبؤ موثوقة بمعدلات حدوثه تدعم الإنذار المبكر وصياغة استراتيجيات وقاية دقيقة وتحسينها باستمرار، وهو ما يجعل الدراسات الوبائية الطويلة المدى المقترنة بنماذج السلاسل الزمنية والتعلم العميق ذات قيمة عملية كبيرة لسلطات الصحة العامة وصناع قرارات المكافحة
وتتنوع مناهج التنبؤ بحدوث الأمراض المعدية بين النماذج الإحصائية الكلاسيكية للسلاسل الزمنية ونماذج التعلم العميق القادرة على التقاط الأنماط غير الخطية والموسمية في البيانات، والنماذج الهجينة التي تجمع بين مزايا كلا المنهجين في إطار واحد، وتظل المقارنة التجريبية بين هذه المناهج على بيانات ترصد حقيقية ممتدة عبر سنوات طويلة الأساس الرشيد لاختيار النموذج الأنسب لكل مرض وسياق محلي، وهي مقارنة تهم الباحثين العرب وطلاب الدراسات العليا في الوبائيات والصحة العامة وعلوم البيانات الصحية الراغبين في توظيف الذكاء الاصطناعي في الترصد الوبائي وأنظمة الإنذار المبكر
أولًا: أهداف الدراسة ومنهجيتها
هدفت الدراسة إلى توصيف وبائيات جدري الماء في مدينة تشونغتشينغ الصينية خلال الفترة من عام 2014 إلى عام 2023 وبناء النموذج الأنسب للتنبؤ باتجاهات حدوثه في المدينة دعمًا للإنذار المبكر وصياغة استراتيجيات وقاية دقيقة وتحسينها، وجمع الباحثون حالات جدري الماء المبلغ عنها في المدينة خلال العقد المدروس من نظام إدارة معلومات الإبلاغ عن الأمراض المعدية، وبنوا ثلاثة نماذج تنبؤ هي نموذج الانحدار الذاتي المتكامل المتوسط المتحرك الموسمي المعروف باسم ساريما ونموذج الذاكرة الطويلة قصيرة المدى المعروف باسم إل إس تي إم ونموذج هجين يجمع بين النموذجين، وقيموا ملاءمة النماذج وأداءها التنبؤي بجذر متوسط مربع الخطأ ومتوسط الخطأ المطلق
ثانيًا: أبرز النتائج
رسمت الدراسة صورة وبائية شاملة لجدري الماء في المدينة عبر عقد كامل وقارنت بين أداء نماذج التنبؤ الثلاثة على بيانات عام 2023، ويمكن إجمال أبرز نتائجها فيما يأتي
1، بلغ عدد الحالات المبلغ عنها خلال الفترة المدروسة 265824 حالة بمتوسط معدل حدوث سنوي قدره 85.99 لكل مئة ألف نسمة، وارتفع معدل الحدوث أولًا ثم تذبذب باتجاه الانخفاض مع موسمية واضحة تمثلت في فترتي ذروة سنويتين خلال شهري مايو ويونيو وخلال الفترة من أكتوبر إلى ديسمبر من كل عام
2، بلغ متوسط معدل الحدوث لدى الذكور 88.92 لكل مئة ألف نسمة مقابل 80.94 لكل مئة ألف نسمة لدى الإناث، وشكل الأطفال دون الخامسة عشرة من العمر ولا سيما الأطفال في سن المدرسة والطلاب الفئة السكانية الرئيسة المصابة بالمرض في المدينة طوال الفترة المدروسة
3، تراوحت المعدلات السنوية للحدوث بين مناطق المدينة المختلفة من 26.90 إلى 145.76 لكل مئة ألف نسمة، ولم يظهر تحليل الارتباط الذاتي المكاني الشامل ارتباطًا مكانيًا في أي سنة من السنوات، بينما حدد التحليل المحلي مناطق بؤر ساخنة تركزت أساسًا في المنطقة الحضرية الرئيسة للمدينة
4، حقق نموذج الذاكرة الطويلة قصيرة المدى أفضل أداء تنبؤي بجذر متوسط مربع خطأ قدره 1.52 ومتوسط خطأ مطلق قدره 1.19، مقابل 1.91 و1.49 لنموذج ساريما و1.99 و1.47 للنموذج الهجين ساريما إل إس تي إم، بما يرجح كفة التعلم العميق في هذا النوع من السلاسل الوبائية الشهرية
ثالثًا: دلالات الدراسة وتطبيقاتها
تستدعي هذه النتائج تبني تدابير مستدامة وفعالة للحد من انتشار جدري الماء وسريانه في المجتمع ولا سيما بين الأطفال والمراهقين وفي المناطق الحضرية المركزية وغيرها من المناطق مرتفعة الحدوث التي كشفها التحليل المكاني، وتثبت أن نموذج الذاكرة الطويلة قصيرة المدى قادر على التنبؤ الفعال باتجاهات حدوث المرض بما يقدم أدلة علمية تساعد الجهات المعنية في اتخاذ قرارات الوقاية والمكافحة في توقيت مناسب، وهي دلالات قابلة للاستفادة في السياقات العربية حيث يمكن للباحثين العرب وطلاب الدراسات العليا تطبيق مناهج مماثلة على بيانات الترصد المحلية لبناء أنظمة إنذار مبكر للأمراض الموسمية الشائعة
وخلاصة القول إن جدري الماء في تشونغتشينغ خلال العقد المدروس اتسم بموسمية واضحة وتركز في الأطفال والمناطق الحضرية مع اتجاه عام متذبذب نحو الانخفاض، وإن نموذج الذاكرة الطويلة قصيرة المدى تفوق على النماذج المنافسة في التنبؤ بحدوثه الشهري، بما يجعله أداة واعدة لدعم قرارات الوقاية والمكافحة وتوجيه الموارد الصحية نحو الفئات والمناطق الأكثر احتياجًا
