摘 要： 媒介蚊虫是我国多种蚊媒传染病的传播媒介。常见的蚊虫监测方法分为幼蚊监测和成蚊监测。幼蚊监测主要包括布雷图指数法、容器指数法、房屋指数法、勺捕法、路径法和诱蚊诱卵器法等方法;而成蚊监测主要包括人诱法、人工小时法、双层叠帐法、诱蚊灯法和BG-Sentinel trap等方法。该文综述了我国常用的传统媒介蚊虫监测方法和近几年发展起来的技术, 并介绍了各种方法的特点与不足, 为制定科学的蚊媒监测方案和蚊媒监测新技术的研发提供参考依据。
关键词： 媒介蚊虫; 密度; 监测;
Abstract： Mosquitoes are the vectors of many mosquito-borne diseases in China. The common mosquito surveillance methods include mosquito larvae and adult mosquito surveillance. The major surveillance methods of mosquito larvae include Breteau index, container index, house index, Dipping, path method, and Mos-ovitrap method, while adult mosquito surveillance mainly include human landing collection, labor hour method, double mosquito net method, light trap method, and BG-Sentinel trap, etc. This article summarizes the traditional methods and new technologies in recent years for mosquito surveillance in China, then introduces strengths and weaknesses of the methods mentioned above, which can provide a reference for the development of scientific schemes and new technology for mosquito surveillance in future.
Keyword： Mosquito; Density; Surveillance;
蚊媒传染病是以蚊虫为传播媒介, 通过蚊虫叮咬传播病原体的疾病, 主要包括伊蚊传播的登革热、寨卡病毒病、基孔肯雅热和黄热病等, 按蚊传播的疟疾和淋巴丝虫病, 以及库蚊传播的流行性乙型脑炎 (乙脑) 、西尼罗热和淋巴丝虫病等, 上述疾病已成为全球性公共卫生问题。我国登革热和乙脑等蚊媒传染病流行形势依然严峻, 自2013年以来我国登革热疫情呈多点式暴发[1], 2014年我国登革热大暴发达到1989年纳入乙类传染病以来最高水平[2], 未来登革热风险范围将会向西北扩展, 风险地区和人口数也会大幅增加[3];近年来, 我国西北地区及东北局部地区也有小规模成人乙脑暴发[4], 提示防控范围将进一步扩大。媒介蚊虫的监测和控制是阻断蚊媒传染病传播, 遏制其流行的重要途径。科学有效的媒介蚊虫监测能够评估疫情暴发风险, 及时作出预警, 采取最佳的蚊媒控制措施;也为蚊传疾病疫情暴发的处置措施提供科学的基础依据, 有效阻止疫情进一步蔓延。本文旨在综述目前媒介蚊虫监测常用方法, 为新型媒介蚊虫监测方法和技术提供参考。
1、 幼蚊监测方法
我国常用的媒介蚊虫幼蚊密度监测方法包括布雷图指数 (BI) 法、容器指数 (CI) 法、房屋指数 (HI) 法、勺捕法、路径法和诱蚊诱卵器法等。
1.1、 传统监测方法
传统监测方法包括BI法、CI法、HI法, 具有操作简单、快速、能够即时获得监测数据等优点, 但存在入户难、工作量大和影响因素等问题。CI法只能反映一个地区阳性容器的比例, 而没有考虑每个区域、每户或每人的平均容器数;HI法缺少了每个阳性房屋的阳性容器数量;BI法具有将容器信息和房屋信息结合起来的优势[5,6]。目前, BI法因有明确的风险阈值, 可获得即时数据, 能为疫情应急处置和控制传播媒介提供宝贵时间, 仍为媒介幼蚊密度监测的主要方法。3种方法均为定性调查方法, 只能反映调查容器是否孳生蚊虫, 而对蚊虫的种类和数量未涉及且未考虑容器类型的差异。
1.2、 勺捕法
勺捕法主要用于大型水体蚊虫孳生情况监测, 可以反映蚊虫种类构成及其数量, 常用勺舀指数和阳性勺指数进行幼蚊密度评价。勺捕法现为我国幼蚊密度监测的主要方法, 2018年全国23个省 (自治区、直辖市) 开展了勺捕法监测, 但该方法需要监测人员有较好的耐心, 要求监测场所合适, 且监测过程中对时间和精力消耗大[7]。
1.3、 路径法
路径法以路径指数评价媒介幼蚊密度, 即阳性容器数或小型水体数与行走距离 (km) 的比值, 该指数省略了BI法中“户”的换算, 只需记录调查距离即可计算, 克服了入户难的问题, 适用性更强, 但无明确的疫情防控风险阈值, 在应急监测中使用有限[8]。李晨等[9]研究表明, 路径指数的风险阈值可通过BI的风险阈值进行换算, 且路径指数应急控制阈值比BI更加严格, 具有一定的应用价值。但目前媒介幼蚊监测中路径法使用较少, 大多数省份均未开展[10]
1.4、诱蚊诱卵器法
诱蚊诱卵器由透明瓶身和黑色瓶盖组成，盖上开有3个向内突起的圆锥管，瓶底为向上突起的椭圆凹槽，用于放置白色滤纸，瓶身内置少量过夜水保持滤纸湿润，利用伊蚊喜欢在清澈水体的粗糙湿润表面产卵的生态特点，吸引雌性伊蚊产卵[10]。
诱蚊诱卵器法适用于居民社区、医院、机关单位、学校和公园等容易孳生媒介蚊虫的地方, 主要监测白纹伊蚊 (Aedes albopictus) 和埃及伊蚊 (Ae.aegypti) 的幼蚊密度[11]。诱蚊诱卵器法操作简单, 设计精巧, 可放置在居民区附近, 居民易接受, 适合大规模常规监测。但该法耗时较长, 一般需放置4～7 d, 且回收率无法保证, 疫情应急处置时作用有限。该法受放置区域环境卫生的影响较大, 其他蚊虫孳生地会与诱蚊诱卵器形成竞争导致监测值偏低。因此, 必须提高诱蚊诱卵器的诱蚊能力, 措施包括瓶内放置轮胎浸出液代替过夜自来水或酵母发酵产生CO2, 提高吸引力[12]。
多数媒介幼蚊的监测方法只考虑了1～4龄幼虫和蛹而未涉及卵, 该法直接计算虫卵密度, 在监测低密度地区时比传统监测方法更敏感[13]。在进行蚊虫密度控制时, 经常采用2种方式, 即减少容器数量和使用杀虫剂, 有研究表明诱蚊诱卵器能够反映杀虫剂的处理效果, 但不能反映通过减少容器数量来控制蚊虫密度的效果[14]。
2、 成蚊监测方法
媒介成蚊监测方法主要有人诱法、人工小时法、双层叠帐法、诱蚊灯法和BG-Sentinel trap (BGS-trap) 等。
2.1、 人诱法
人诱法是以2人一组在蚊虫活动高峰期使用电动吸蚊器或吸蚊管互相捕捉停落的蚊虫, 从捕获到第1只蚊虫开始计时连续捕捉1 h, 将捕获的蚊虫计数, 计算成蚊密度, 以只/ (人·h) 表示。周毅彬等[15]比较人诱法和CO2诱捕法对媒介蚊虫的监测效果, 结果显示, 在蚊虫密度较低时人诱法诱捕效果优于CO2诱捕法, 而成蚊密度较高时, CO2诱捕法诱捕效果更好。人诱法是最灵敏的成蚊监测方法[16], 但人诱法是以人作诱饵, 不同人员对蚊虫的引诱程度不同, 会对监测结果造成一定的影响, 另外操作人员易被叮咬, 存在一定的感染风险尤其是疫情发生时期, 目前已经很少使用。
2.2、 人工小时法
该法是选择合适的成蚊栖息地, 如人房、牛圈和猪圈等, 操作人员用电动吸蚊器捕捉蚊虫, 记录1 h的蚊虫捕获数, 以只/ (人·h) 表示。该法是目前蚊类调查的常用方法, 调查应遵循定人、定时、定点的原则, 捕获过程对蚊虫损伤较小, 便于进行蚊种鉴定, 但也存在入户难、费时费力和对操作者熟练度要求较高等问题。刘俊等[17]比较人工小时法和CO2诱捕法在淡色库蚊 (Culex pipiens pallens) 监测中的效果, 结果显示, 2种方法监测结果具有相关性, 但CO2诱捕法捕获的淡色库蚊数量和雌蚊均高于人工小时法, 差异有统计学意义。郭玉红等[18]研究表明, 人工小时法和诱蚊灯法均反映当地主要蚊种, 捕获蚊种上具有一致性, 但蚊种构成有差异, 提示2种方法均能作为蚊虫调查或检测手段, 在长期监测中应优先选用诱蚊灯法。
2.3、 双层叠帐法
双层叠帐分为内帐和外帐, 内帐高1.5 m, 外帐距离地面30～40 cm, 内帐与外帐之间间距30～40 cm。引诱者坐在内帐封闭区域内, 暴露两侧小腿;收集者在内帐与外帐之间用电动吸蚊器收集停落在蚊帐上的蚊虫, 收集持续30 min, 计算帐诱指数, 以只/ (帐·h) 表示。双层叠帐法在人诱法基础上进行了改良, 仍以人为诱饵进行监测, 但用蚊帐将引诱者与蚊虫隔开, 减少了监测人员的感染风险。该法虽降低了引诱者感染风险, 但却增加了引诱者与蚊虫的距离, 诱蚊效果可能会随之降低。田野等[19]对双层叠帐法、人诱法和人帐诱法的监测效果进行比较研究, 结果显示, 双层叠帐法与人帐诱法诱蚊效果相当, 但二者诱蚊效率均低于人诱法。白纹伊蚊喜叮咬人且在白天活动频繁, 其监测仍需以人诱为主, 一般成蚊监测方法不适于白纹伊蚊监测, 因此在保障监测人员安全的情况下, 双层叠帐法仍适用于白纹伊蚊成蚊监测[20]。
2.4 、诱蚊灯法
诱蚊灯法是利用蚊虫的趋光性, 在诱蚊灯下方放置1个风扇, 风扇下方放置1个集蚊袋, 蚊虫靠近诱蚊灯时, 因风扇形成的负压而被吸入集蚊袋。使用时常将诱蚊灯悬挂在蚊虫孳生地附近, 离地面1.5 m左右, 诱蚊灯在傍晚打开, 诱捕一定时间后关闭, 取下集蚊袋并计算成蚊密度, 以只/ (灯·h) 表示。诱蚊灯法具有操作简便、结果相对客观、可同时段多点开展等优点, 但也存在一些问题, 如设备容易损坏、在野外采集受电源限制导致不易开展、引诱较多其他类型的趋光性昆虫等[7]。诱蚊灯通常为一定波段的紫光灯, 对夜间活动的蚊虫引诱效果较好, 如中华按蚊 (Anopheles sinensis) 、淡色库蚊和三带喙库蚊 (Cx.tritaeniorhynchus) 等, 而对白纹伊蚊的引诱效果较差[21], 因此诱蚊灯常配合CO2释放装置或模拟人体气味的引诱剂使用。王学军等[22]研究比较光诱诱蚊灯和CO2诱蚊灯在不同生境的诱蚊效果, 结果显示, CO2诱蚊灯对蚊虫的引诱效果在蚊虫数量和蚊虫雌雄比上均优于光诱诱蚊灯, 说明诱蚊灯配合CO2释放装置使用捕蚊效果更佳。余静等[23]在现场实验中发现, 引诱剂 (辛酸+吲哚) 配合CO2诱蚊灯使用其诱蚊效果优于单独使用CO2诱蚊灯, 诱捕蚊虫数量在30%以上, 且对伊蚊显示出特异性引诱作用。2018年全国共31个省 (自治区、直辖市) 采用诱蚊灯法监测媒介蚊虫且执行最好[7], 诱蚊灯法仍为基层人员长期系统监测的首选方法[24]。
2.5、 黑箱法
黑箱法是根据蚊虫喜欢栖息于深色环境而设计的方法, 成本低、操作方便、适用的范围也比较广, 尤其是库蚊的采集。黑箱是一种30 cm×30 cm×30 cm的箱子, 一端开口, 外面涂黑色, 里面涂红色或棕色, 外面涂黑色是为了吸引蚊虫, 内部涂红色是为了方便捕捉蚊虫[25]。
黑箱法不仅可以监测成蚊密度, 还可以评价蚊虫的控制效果。对比其他监测方法, 邓海平等[26]采用人工小时法与黑箱法捕蚊效果的比较研究发现黑箱法适用于多种库蚊种属的监测和采集, 特别是在淡色库蚊为优势蚊种的地区。黑箱法虽然对于库蚊的捕捉存在优势, 但在采集的蚊虫样本中, 雄蚊数量多于雌蚊, 不利于蚊媒病毒的检测, 而人工小时法雌蚊明显多于雄蚊。冷培恩等[27]发现黑箱法捕捉雄蚊密度高于人工小时法, 但黑箱法和人工小时法监测的雌雄蚊、蚊虫密度差异均无统计学意义。因此黑箱法作为监测蚊虫工具还需要进一步研究。
2.6、 BGS-trap法
BGS-trap是一种国外常用的新型成蚊监测工具, 外形为一个可折叠的白色织物圆柱形容器, 高40cm, ?36 cm。白色纱布作为盖子放置在容器口, 盖子上放置模拟人体气味的引诱剂, 容器中央有1个黑色管道, 下接捕蚊袋, 风扇放置于捕蚊袋下, 可有效避免捕获的蚊虫被风扇破坏。BGS-trap主要原理是通过引诱剂吸引蚊虫到黑色管道附近, 在风扇形成的负压下被吸入捕蚊袋, 有时也配合CO2使用。Meeraus等[28]比较BGS-trap与其他几种诱蚊器的诱捕效果, 结果显示, BGS-trap对白纹伊蚊的捕获数量是CO2诱蚊灯的6倍, 配合CO2使用的BGS-trap对白纹伊蚊的捕获数量是CO2诱蚊灯的33倍, 当BGS-trap加入CO2后, 可显着提高对白纹伊蚊的诱捕效率。Farajollahi等[29]研究发现, BGS-trap对白纹伊蚊的诱捕效果优于诱蚊灯和诱卵杯。另外BGS-trap配合CO2使用不仅能增加蚊虫的诱捕数量, 也能扩大诱捕蚊虫的种类。国外有研究发现BGS-trap加入CO2后, 诱捕了10种以上的媒介蚊虫, 包括伊蚊、库蚊和按蚊[10,30]。刘小波等[31]在云南省西双版纳傣族自治州疫情暴发现场使用BGS-trap进行成蚊监测, 监测效果并不理想。韦凌娅等[32]比较双层叠帐法和BGS-trap法在登革热应急蚊媒监测时的效果, 结果显示, BGS-trap诱捕效果优于双层叠帐法。当然国外对于BGS-trap方法的使用, 尝试了各种不同的引诱剂, 而目前国内关于BGS-trap应用的研究仍相对较少, 其在我国常规监测工作和疫情应急处置的应用有待进一步研究[33]。
2.7、 基于互联网的蚊媒种类自动分类监测仪
目前的成蚊监测方法多为先诱捕, 再到实验室进行形态学蚊种鉴定, 在蚊媒高密度地区工作量较大, 疫情应急监测时监测效率较慢。Ouyang等[34]开发了一套基于光学翅拍分类的蚊媒监测系统, 该系统能通过捕蚊器入口的红外装置根据蚊虫的翅膀扇动特征对其性别、属和种进行分类, 结果表明该系统对白纹伊蚊、埃及伊蚊和致倦库蚊 (Cx.pipiens quinquefasciatus) 的性别和属的识别准确率在80%以上, 识别精度分别在80%和70%以上。基于互联网的蚊媒密度监测仪能够自动计数捕获蚊虫数并实时同步到网络实现数据的实时监测, 提高蚊媒长期监测的工作效率, 节省人力、物力, 尤其是在疫情暴发应急处置阶段, 实时数据能够反映疫情控制措施的有效性, 有助于疫情扩散的风险评估。基于互联网蚊媒密度监测仪配合蚊种自动分类系统作为一种新型的蚊媒监测方法, 仍需进一步研究, 提高仪器的准度和精度, 同时也需要各级疾病控制单位配合, 统一规划监测区域, 实现监测数据共享, 建立数据库, 为蚊媒传染病的可持续控制提出整体化合理化的建议。
3、 展望
目前幼蚊监测方法发展较慢, 因幼蚊受活动范围的限制, 很难有简便的仪器代替人工。成蚊监测方法在实践中不断发展, 最初的人诱法逐步被替代和发展, 诱蚊灯法也在其基础上进行完善和更新, 基于互联网的自动计数和分类的蚊媒监测系统已问世, 传统监测方法与新兴技术的结合是媒介成蚊监测未来的发展趋势。科学有效的蚊媒监测系统不但可以掌握监测地点的蚊虫种类、分布特征、季节消长等规律, 更能为蚊媒传染病的防控、预测预警、风险评估提供科学精准的基础依据。
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