动物疫病监测抽样数量思考范文

《广东畜牧兽医科技杂志》2014年第三期

1定量监测样品数量的确定

当前定量监测主要以血凝抑制（HI）或间接血凝检测方法，结果能反映某一畜禽群体抗体水平的高低。当前需开展的病种包括H5、H7、H9亚型禽流感抗体、新城疫抗体、减蛋综合征抗体，O型口蹄疫抗体、猪瘟抗体（正向间接血凝方法）。抽样数量由以下公式计算。式（2）中，各符号含义与式（1）同。以当前检测量较大的H5亚型禽流感抗体检测为例。HI检测方法本身的误差允许范围为±1Log2，在进行HI抗体水平评估时，1个Log2的误差，对结果的评估影响可以接受，故将允许误差△定为1Log2。查正态分布的双侧分位数表，置信度为95%（α=0.05）时，Zα/2为1.96；置信度为99%（α=0.01）时，Zα/2为2.58。总体方差σ2根据以往有关资料计算或进行小规模调查后估算。本例以广东省动物卫生监督总所对全省使用的4个厂家的Re-6禽流感疫苗比对试验的结果，计算得到（免疫程序为14天龄首免，0.4mL,35天龄二免，0.5mL）。免疫后不同时期抗体水平的标准差不同。不同免疫时间的样品数量如表1。由表1可以看出，免疫抗体定量监测时，免疫前期由于个体差异等因素的影响，产生抗体的速度有所不同，抗体水平一致性差，标准差较大，抽样所需样本数多。随着抗体达到高峰，抗体水平的一致性较趋好，抽样所需样本数少。免疫后期抗体水平有所下降，差异有所增高，抽样数量有所增加。从表中可以看出，在本次实验条件下置信度为95%（α=0.05），需采3～10份样本。即使在置信度要求较高的情况下（α=0.01）,也只需采5～18份样本。由于该实验模型中免疫效果很好，若考虑到生产实际中，会受各种因素的影响，采集18份样品，可得到较准确的结果。

2定性监测样品数量的确定

定性监测包括病原学监测，以及血清学检测中的以阴、阳性进行结果判定的监测。当前各种病原学监测均属于定性监测，主要用于判定群体的感染率。血清学检测方法中琼扩、凝集、ELISA等检测方法也属于定性监测，主要用于免疫群体的免疫合格率，未免疫群体的感染率。当前监测中，口蹄疫O型、亚洲Ⅰ型、A型抗体和非结构蛋白抗体的定性ELISA检测，高致病性猪蓝耳病、猪瘟、新城疫、猪伪狂犬病、猪圆环病毒病、禽白血病、布鲁氏菌病、结核病、鸡白痢、猪甲型H1N1流感、血吸虫、狂犬病、马传贫、马鼻疽等疫病的抗体检测均属于这监测。抽样数量用以下公式进行计算。在置信度为95%，允许误差为0.1%～15%时，不同合格（阳性）率下，监测所需样品数见表2。从表2可以看出，当合格率或阳性率为50%所需样本数最多，因为此时一半合格，一半不合格，抽中两者的机率相同，需大的样本量才能确保被抽中样本对结果的影响权重。在允许误差相同时，样本数随着合格率升高或降低呈对称性降低，如合格率为40%时所需样本数与合格率为60%时同；合格率为10%、90%两者所需样本数相同。常见重大动物疫病的阳性率一般低于5%，取允许误差为1%时，所需样本量为1000多份。常见免疫抗体的免疫合格率在50%以上，取允许误差为15%时，所需样本数最多为43份。

3发现监测时采样数量的确定

发现监测用于证明某一地区或某一畜禽群体内，是否存在感染。只要检测到1例感染动物，即可证明存在感染。对新发病进行调查，或确认畜禽群体内是否存在某种病原时适用。尼帕病毒病、牛海绵状脑病和羊痒病，H7N9亚型禽流感等监测属于该类型。但结果可说明有无该病原存在，若想了解该病原的感染率，则需用（3）式进一步进行调查，确定感染率的高低。发现样品数量计算公式如下：（4）式n为样本量，α为犯错误的概率，N为目标动物总数，d为估计的感染动物数量(可由估计感染率乘N获得)。不同感染率和不同畜禽群大小的抽样数量如表3。从表3可以看出，在发现监测采样中，即使感染率低致0.1%，群体数量庞大到10亿，采样数量不超过3000，但其前题条件是随机抽样。假设某地区猪瘟的感染率为2%，对于10000头的猪场只要采148头，即可以确认场内是否存在猪瘟病原；若在该地区范围内随机采样150份，即可以确认地区是否存在猪瘟病原。对于禽白血病，在未采取净化措施的情况下，黄羽种鸡的阳性率在10%～20%，对于10000羽的种鸡，只要采14～29个样品，即可确定该鸡群有无感染。

4免疫抗体水平与免疫合格率监测相关性探讨

对比表2和表3可知，对确定免疫合格率的样本数要比评估抗体平均水平时的数量要大很多。例如评估某禽群平均禽流感抗体水平时，置信度为95%（α=0.05），采集3～10个样本即能得到相对准确的结果；而对禽群免疫合格率进行评估时，则需要较大的样本，即使是允许误差大到15%时，所需样本数也需16～43份，在免疫合格率为80%时，需要28份。其原因是评估抗体平均值时，每个样本与平均值相对较近，也就是说各个样本值对平均值的影响相对较小；评估免疫合格率时，每个样本不是合格，就是不合格，是两个截然相反的结果，每个样本对合格率的影响较大，所以需要较大的样本数才能保证评估的准确性。在进行免疫抗体评估时，除平均抗体水平外，群体合格率也是一个重要的指标，不可或缺，故需要相对较多的样本数。但平均抗体水与免疫合格率之间有着较强的内在关联，研究二者内在的相关性，通过平均抗体水平来评估免疫合格率，可作为减少样本数的一种策略。本文对本所近期监测的90个禽群的H5亚型抗体和免疫合格率的相关性进行分析，相关系数达0.856，拟合的通过抗体滴度估算免疫合格率的方程为y=-1.5486x2+26.468x-12.439，详见图1。根据公式，当抗体滴度高于4.1log2时(实际4.6log2时)，抗体滴度均高于70%的要求；抗体滴度≥5.4log2时(实际5.5log2)，免疫合格率高于85%；抗体滴度≥8log2时(实际8.35log2)，免疫合格率达到100%。由于免疫合格率群体安全水平的标准是70%，故定量检测中，按公式（2）抽取样本，再通过相关性分析，可对阳性率进行有效评估。

5当前常用监测项目的样本数量

为便于读者应用以上公式确定所需监测项目的样品数量，对常用监测项目的参数设定进行例举（见表4）。根据全省2012年监测数据，列出当前各监测项目的样本数计算公式（见表5），供读者考参考。

6讨论

6.1以上为简单随机抽样样本数的确定，既适用于一个群体，也适用于一个场，一个县或一个市范围内的抽样数量。但考虑到对较大范围采样时，每个动物个体均需纳入抽样框，不易完成，对于市县的监测需采用分层或多级采样方式。在条件相近的，范围不是很大的区域或某一动物群体中抽样更合适。另在一个大区域内，某病种的易感动物种类较多，日龄不一，免疫程序不同，差异大，了解具体某一场或一流行病学单元的水平，将更有利于有的放矢地采取相应的措施。

6.2定量监测过程中，总体标准差（σ）一般不知道，可根据以往监测结果计算获得，或采用少量抽样监测预调查获得。定性监测中病原的阳性率或免疫抗体的合格率可根据往年的平均阳性率或合格率，本级没有数据的可参照上一级的数据，如可参照市、省或全国的数据。允许误差（△）的病原的阳性率一般较低，△要小于阳性率；免疫抗体合格率一般较高，由于公认的群体安全标准为70%，监测目的是确认是否达到这一标准，当总体合格率低于这一标准时，可根据精度的需要给定一个值作为△，当总体合格率高于这一标准时，可以将总体合格率与70%的差作为△，以确保调查结果落在70%以上的区间内。参数的设定需视监测精度要求和实际情况而定。

作者：卢受昇丁红星单位：广东省动物卫生监督总所华南农业大学