量身定做的行为干预对衣原体传播影响的建模

针对个人心理特点的行为干预可以有效地实现降低风险的行为。量身定做的干预措施对人群衣原体流行的影响尚不清楚。我们的目的是评估在实施旨在提高自我效能、社会规范、态度和安全套使用意向的干预措施(即避孕套干预)和旨在提高健康目标和降低冲动性的干预措施(即冲动干预)五年后，对衣原体总体流行的影响。根据访问性健康中心的异性恋青少年的纵向心理和行为数据，建立了一对具有易感感染易感结构的模型。干预效果被定义为每个亚组转移到期望的亚组(即低风险亚组)的比例增加。针对特定亚组的干预措施，假设在每个亚组中有不同的干预效果，与非量身定制的干预相比，更有效地降低了衣原体的总体流行率。最有效的干预措施是量身定做的安全套干预，它被认为导致衣原体感染率相对降低了18%，而在非因地制宜的情况下则是12%。因此，必须评估个人的多重心理和行为特征。因地制宜的干预措施可能更成功地实现降低风险的行为，从而更有效地降低衣原体流行率。

性传播感染(STI)是全世界最常见的发病原因之一。1,2，对性传播感染的控制被证明是具有挑战性的。1,3,4。行为的心理机制，如对安全套使用和性传播感染检测的风险感知、知识或态度5,6,7,8，可在提高性病控制水平方面发挥重要作用。9,10。例如，心理特征也可能有助于识别高危人群中不同类型的人感染衣原体(即许多伴侣和不一致的安全套使用)，而这些人不会仅仅基于性行为而被确认。11,12。以前的研究表明13,14,15，对健康的重要性认识不足8，以及与性传播感染有关的耻辱和耻辱16,17,18,19在性行为方面与危险的决策有关。在行为干预中考虑到个人在心理和行为特征方面的差异，可以改变性行为，更有效地降低性传播感染的流行率。

研究行为干预对流行的影响的一个良好背景是细菌性传播感染。沙眼衣原体(衣原体)在年轻的异性恋者中，衣原体仍然是最常见的细菌性性传播感染，全世界每年有超过1.3亿例新病例。1,2...衣原体感染可导致女性严重的生殖并发症，如盆腔炎、异位妊娠和输卵管因素不孕等。20,21,22,23，具有公共卫生的重要性。尽管许多西方国家已经采取了控制和预防衣原体的措施，例如性健康促进和教育。24，或全国筛查项目25,26,27,28,29,30，衣原体的流行率在过去几年没有下降，其原因仍然不清楚。以往的研究表明，以多种心理特征为目标，如减少冲动行为和增加健康的重要性等。8，或提高自我效能、社会规范和对安全套使用的态度。31，可以实现降低风险的行为。然而，很少有研究调查行为干预对衣原体流行的影响。32,33.

行为干预通常是以性传播感染诊所为基础的。32,34，因为到性健康中心(Shc)的性传播感染诊所就诊的人往往比一般人有更高的性行为风险。35,36，并可能从行为干预中获益最大34。先前的研究表明，被诊断为衣原体感染的人在收到检测结果后会发生更多降低风险的性行为，而检测出衣原体阴性的人在检测后不会改变自己的性行为，甚至不会从事与增加风险(即减少使用安全套)有关的行为。9,10,37。因为所有的性传播感染诊所的来访者都会因为性行为而被认为是衣原体的高危人群。35检测衣原体阴性的个体，如果不改变行为，在更低风险的方向上，将来感染衣原体的风险就会增加。因此，为了降低衣原体流行率，特别是对于检测衣原体阴性的人，可能需要确定能够更有效地实现降低风险行为的行为干预措施。

为了评估行为干预对行为和衣原体流行的影响，可以使用数学建模。33。在描述衣原体传播的大多数数学模型中，将人群分为不同级别的衣原体风险组，以解释性行为的异质性。38但心理特征很少被纳入。此外，先前研究心理特征对行为和传染病传播动力学的影响的建模研究只包含了模型中的一个特征(即风险感知或信念)。39,40,41。然而，行为干预通常同时针对多个特征，以达到预期的行为。32。将多种心理特征纳入数学模型，除了性行为外，还可以更现实地评估针对个人或亚组特定特征的干预措施对衣原体流行的影响。42。此外，为了能够估计行为干预对这些心理特征的影响，必须将行为变化纳入模型。先前对人体免疫缺陷病毒(HIV)传播动力学建模的研究发现，不考虑行为改变的模型可能低估干预措施对疾病流行的影响。43,44,45。据我们所知，目前还没有建立一个包含多种心理特征和行为变化的模型，以探讨干预措施对衣原体传播的影响。

在这项研究中，我们将基于多个心理和行为特征以及年轻异性恋者之间的行为变化的亚组纳入了一个数学模型。首先，我们的目的是评估针对这些亚组特点的不同行为干预措施对衣原体总体流行率的影响，而不是针对特定分组特征的干预措施。第二，我们的目的是比较有针对性的行为干预措施的影响，这些干预措施只针对被诊断为衣原体的人，或者只针对检测衣原体阴性的人。

数据

对荷兰18至24岁的异性恋男性和女性性健康中心(SHC)的纵向队列研究数据进行了参数化。这项名为“包含心理决定因素的数学模型：衣原体传播的控制”(Impact)的研究详情可在其他地方找到。46。简而言之，2016年11月至2018年7月期间，在阿姆斯特丹、肯纳莫兰、霍兰斯-诺顿和特文特的SHC招募了参与者。参与者在四个不同的时间点填写一份评估心理和行为特征的在线调查问卷：基线、3周、6个月和1年随访，所有参与者都在基线时接受核酸扩增试验(NAAT)检测衣原体。影响研究是根据有关准则和条例进行的，并得到荷兰乌得勒支大学医学中心医疗伦理委员会的批准(NL 57481.094.16/METC 18-363/D/荷兰试验登记册NTR-6307)。获得了所有参与者的知情同意。

模型描述

在前人工作的基础上，提出了一种以18-24岁异性恋者为代表的易感感染易感结构(Sis)的双室模型。42。简而言之，人们要么是易受感染的，要么是感染了衣原体，并在一对易感和受感染的人身上感染了每个无公寓性行为的传播概率。受感染的人可以通过自然清除感染或经过测试和治疗而再次变得易感。无症状感染的持续时间由文献提供。47,48。人们在18岁时作为易受感染的单身人士进入该模式(即流入)，并在25岁时离开该模式(即老年)。明确规定了伙伴关系的期限：单身女性和男性可以在任何时候形成配对并分手。

该模型以三种方式扩展：通过合并并发性，具有多重心理特征和行为变化特征的个体分组(补充材料，案文S1)。并发性被合并为一次性接触或伙伴关系中的“一夜情”。49。此外，一个州的人也可以有一夜情。补充材料，案文S1.4.2和S1.4.3).

子群

我们根据不同的行为和心理特征，结合影响数据和潜在过渡分析(LTA)，合并了四个亚组。50...LTA中的熵值很高(>0.8，表明分类良好)，这意味着分类错误的风险是非常有限的。所识别的亚类是根据最显著的心理和行为特征(补充材料，表S1

在模型中加入了一个混合参数，从完全分类(仅类似于类混合)到子群之间的完全比例混合(随机混合)，以确定四个子群的个体之间的混合(补充材料，案文S1.3)。为了了解该模型的行为参数，我们使用了影响数据中每周性行为的中位数、安全套的使用、每年的伴侣数量、一年一夜站的数量以及在每个分组中处于伙伴关系中的人口比例(见表)。1，和补充材料，表S2和案文S1.4)。假设男性和女性的参数相同，因为参与影响研究的男性人数太少，无法对性别进行分层。我们进一步假设，伙伴关系中的行为同样由来自不同分组的个人决定，这意味着，在来自不同分组的个体中，每个分组的参数值(即性行为次数、安全套使用、伙伴关系持续时间)的平均值被取了下来。

行为变化

该模型包含了行为变化，包括：(1)允许个体在测试后迁移到另一个亚组，(2)允许个体迁移到另一个独立于测试的亚组。迁移到另一个子群的概率(即转移概率)取决于该子群。模型中的过渡概率是根据影响数据和潜在过渡分析(补充材料，表S3)50。衣原体阳性检测结果后的转阴概率与衣原体阴性检测结果后的转阴概率有显着性差异(P<0.05)。这些概率是由影响参与者从基线的亚组转移到三周随访的另一个亚组的比例得出的。不依赖于测试的行为变化的转变概率由每个亚组中从基线的亚组转移到一年随访的另一个亚组的比例来决定。我们计算了相对于基线的过渡概率，因为在基线时，参与者尚未参加SHC，而在三周或六个月的随访中，过渡率可能受到SHC访问和衣原体检测结果的影响。对于两种类型的行为变化(即测试后或未经测试的行为变化)，在迁移到另一个分组后，个人在行为参数方面采用他们所迁移到的分组的特征，并向所有其他分组过渡概率(补充材料，案文S1.2，图S2，表S2和表S3)。这意味着，个人也可以搬回他们最初开始的分组。

模型拟合

每个性别行为的传播概率和在每个亚组中的检测摄取都是未知因素，并根据影响研究中发现的总体和亚组特异性衣原体阳性率进行校准(表)。1)。校准是在Optim-FunctionR版本3.6.0中使用L-BFGS-B方法进行的。51，它为通用优化提供了算法。52。此外，对易感个体的流入率进行了拟合，使模型种群在每个亚组中的稳态比例与影响数据中一年随访时的亚组比例相似(表)。1).

干预

在模型中探讨了三种行为干预方案的影响：在SHC推广安全套，在SHC进行减少冲动的干预，以及开展安全套推广运动。SHC推广安全套的目的和模式中的避孕套推广运动的目的是提高自我效能、社会规范、态度和使用安全套的意图，以提高安全套的使用，这是基于现实生活中的荷兰避孕套推广活动的结果。31。减少冲动干预的目的是增加健康目标和减少冲动行为，以减少危险的决策(即减少伴侣的数量，增加安全套的使用)，基于一项心理实验研究。8。行为干预中特定心理特征的变化方向是基于上述研究。8,31，但根据专家的意见，模型中的效应大小是假设的，并且随着时间的推移，心理特征和性行为发生了变化(1%-20%的变化以百分比表示)。9,37(补充材料，表S5).

安全套使用组自我效能感、社会规范、态度和意向最高。因此，假设在SHC和避孕套推广运动中引入安全套推广后，来自其他分组的个人迁移到模型中的安全套使用分组的过渡概率增加了(补充材料，案文S2.1)。同样，由于冲动性在低冲动性亚组中最低，我们假设在引入冲动干预后，来自其他子组的个体迁移到低冲动性子群的转换概率增加(补充材料，表S4).

干预效果

干预效果被定义为每年的初始过渡概率与每年的干预过渡概率之间的相对差异。首先，我们假设每个亚组的干预效果是相同的(即非差异干预效应)，这意味着干预措施不是针对特定亚组的特点而量身定做的。第二，我们假设每个亚组的干预效果不同(即差异干预效应)。补充表S5)，这意味着干预措施是针对特定亚组的特点而设计的。例如，在不安全的亚组中，减少冲动干预的干预效果被认为是更大的，因为与其他子组相比，这个亚组具有更高的冲动性。安全套推广运动针对的是模型中的每一个人，不依赖于检测(即每年改变过渡概率而不进行检测)。

结果

干预方案的影响被定义为基线(干预前)和干预措施实施后五年之间的总体衣原体流行率相对减少(补充案文S2.2

不确定性分析

我们通过将混合参数值从零(完全分类混合)变为1(完全比例混合)，对量身定制的干预措施的影响进行了不确定度分析。这是通过重新校准传输概率到稳态流行率，并保持所有其他参数值固定在基线值。由于干预措施所针对的一些特征在不安全和自信的分组中相对相似，在低冲动和使用安全套的亚组中，我们还测试了假设的差异干预效果的不确定性(补充材料，表S5)。我们模拟了部分差异干预效应，这意味着在低冲动/安全套使用子群和不安全/自信子群中，干预效果是相同的。此外，我们还对差异干预效应进行了建模，但对于不安全和自信的子群(即在自信而非不安全子群中的干预效果最高)具有替代效应。所有分析都是用R版本3.6.0进行的。51.

模型种群

该模型中的基准参数值是根据完成基线问卷的810名参与者(占所有参与者的76%)的数据确定的，补充材料，表S2)。根据基线影响数据(表)110%的模型人群以低冲动开始，38%在使用安全套，21%在不安全，31%在自信亚组。在将行为改变纳入模型之后，稳态亚组的规模与影响研究中一年随访时的亚组比例相当(即不采取干预措施)。该模型的稳态衣原体流行率为13%，低冲动组为12%，安全套使用组为10%，不安全组为12%，自信组为19%。这与影响数据相比较：模型中每个亚组的稳态流行率在数据中每个亚组中衣原体阳性率的95%置信区间内(表)。1, 补充材料图S4).

非差异干预效应

在假设无差异干预效果时，SHC推广安全套5年后总衣原体患病率相对下降12%，SHC冲动干预后相对下降8%，安全套推广运动后相对下降9%。接受差异干预效果对衣原体总患病率的影响高于非差异干预效果(图一)。1a)。在假设差异干预效果时，SHC推广安全套5年后总衣原体患病率相对下降18%，SHC冲动干预后相对下降12%，安全套推广运动后相对下降13%。无论假定的干预效果如何，SHC推广安全套对衣原体总体流行的影响比SHC的冲动干预和安全套推广运动的影响更大。干预措施实施大约十年后，对衣原体流行的影响趋于稳定(补充材料图S5).

不同干预效果对SHC安全套推广后亚型衣原体流行的影响最大，安全套推广运动干预对安全套使用组影响最大(图二)。2A，右面板“All”)，由于这个组的大小增加(补充材料图S6)。同样，在低冲动干预组中，低冲动性干预后衣原体患病率的相对下降幅度最大(图1)。2B，右面板“ALL”)。安全套推广运动在不安全和自信亚组中的影响更大(相对减少15%在不安全亚组和12%在自信亚组)，而在低冲动和安全套使用亚组(低冲动性相对减少10%，在使用安全套亚组中相对减少5%)。

根据衣原体检测结果确定干预措施

SHC安全套推广和SHC冲动性干预对仅检测衣原体阴性者的影响大于仅针对被诊断为衣原体的个体(图一)。1b)。SHC安全套推广后总的衣原体流行率相对下降13%，仅针对衣原体阴性者，5%仅针对被诊断为衣原体的个体。SHC的冲动干预后，仅对衣原体阴性者的相对减少率为10%，对冲动性干预中确诊为衣原体的个体的相对减少率为3%。当干预措施只针对被诊断为衣原体的个体时，影响最大的是稳定状态衣原体流行率最高的亚组(即不安全和自信的亚组，图)。2A、B)。当这些干预措施只针对测试阴性的个体时，衣原体流行率的相对下降在安全套使用和低冲动的亚组中最大。

不确定性分析

将混合参数从混合参数改为比例混合参数，对冲动干预后对衣原体流行的估计影响几乎没有任何影响(图1)。3)。然而，它确实影响了避孕套推广干预后衣原体流行率的相对下降：分类混合降低了对衣原体总流行率的影响，而比例混合则增加了干预措施的影响。当只有被诊断为衣原体的个体受到攻击时，假设混合混合会稍微增加影响，而比例混合则比主要分析稍微降低了对衣原体流行率的影响。改变对差异干预效果的假设对所有干预方案中对衣原体流行程度的估计影响不大(图1)。4).

基于模型假设的针对亚组特定心理特征的行为干预比针对性传播感染总临床人群的同样干预更有效地降低衣原体流行率，而不考虑亚组特征。此外，旨在提高自我效能、社会规范、态度和对安全套使用意图的行为干预比旨在提高健康目标和减少冲动行为的干预在降低模型中的整体衣原体流行方面更为有效。与仅针对那些被诊断为衣原体的患者相比，仅针对测试阴性的个体进行量身定做的干预时，衣原体总流行率的相对下降要大得多。

这项研究的一个优点是，据我们所知，这是第一项数学建模研究，根据多个心理和行为特征，为科学、技术和创新界定了分组，为行为干预提供了多个目标变量。此外，该模型还参考了关于心理决定因素、测试行为和测试结果的真实纵向数据。这使我们能够通过根据数据估算转换率，将行为变化纳入模型。

还有一些限制。首先，没有关于行为干预措施的实际效果规模的数据。然而，在不确定度分析中，改变对差异干预效果的假设对衣原体流行率的相对降低几乎没有任何影响，表明对干预措施的影响进行了稳健的估计。此外，这也可能是这一建模研究的一个优势，因为我们估计了假设干预措施的效果(基于合理的假设)，这些干预措施可用于确定在实践中实施和评估的干预措施的优先次序。其次，在与数据中观察到的阳性率相匹配的模型中很难获得亚类特异性衣原体的流行率，这可能导致过高地估计了干预对衣原体流行的影响。这可能是由于没有数据可供解释的因素，例如参与者的伙伴的心理和行为特征，或伙伴关系中的主导行为(例如，在伙伴关系中，来自一个分组的个人的行为可能比另一个分组的个人的行为更占优势。53)。第三，男性参与者人数少阻碍了对性别的分层分析。然而，虽然模型中的男性和女性的行为参数没有差异，但模型中包含了解释行为性别差异的潜在心理机制，因为在每个分组中，男性和女性的比例是不同的。50。此外，衣原体传播的生物学参数，如感染持续时间、自然清除时间、传播概率等，都存在性别差异。最后，我们使用了一年随访的数据来告知模型中假设独立于测试的过渡概率，但所有参与者在过去一年中至少测试过一次STI。尽管如此，影响研究的参与者都是在特困方案中招募的，但只有少数与会者在基线时才访问了特困方案，只有少数人报告说，他们在基线之后的一年再次接受了测试。因此，我们在一年的跟踪数据中使用了不访问SHC的个体的模型行为变化的数据。目前的研究结果可能对25岁的≥人群具有有限的普遍性，但由于年龄小于25岁的年轻异性恋者被认为有较高的感染衣原体的风险。35,36结论适用于临床相关的亚组。

类似于我们的研究结果，以前在南非的建模工作54,55，以及荷兰53据估计，增加安全套使用的干预措施将显著降低衣原体的流行率。然而，由于几个原因，很难将这些模型研究得出的衣原体流行率的估计下降与我们的结果进行比较。例如，模型人群是不同的(在我们的研究中，15-49岁的普通人群与18至24岁的异性恋SHC访客相比)。因为SHC访客的风险通常比一般人高。35,36行为参数和衣原体流行率不同。此外，我们利用大量数据，根据心理和行为特征来界定分组，使我们能够估计针对多个分组的干预措施的影响，而将性行为异质性纳入其他建模研究仅限于界定一个伙伴变化率较高的核心群体。

基于模型假设的量身定做的干预比非量身定制的干预更有效地降低了衣原体的总体发病率，这一发现可以通过分组规模的变化来解释。由于亚组的特征与衣原体的传播有关，改变亚组的大小等于性行为和衣原体风险的变化。改变其行为并最终进入较低风险亚组的人越多(由于有针对性的干预措施的假设效果)，衣原体流行率就越低。与SHC的冲动干预相比，SHC推广安全套对衣原体流行的影响更大也可以解释为群体规模，因为使用安全套亚组的基线组规模比低冲动性组要大。

由于在SHC推广安全套比推广安全套运动更有效地降低了整个衣原体的流行，SHC可能是实施适合分组特征的行为干预的好地方。在shc进行的减少风险咨询，例如在衣原体检测结果呈阳性后进行的动机性面试，已经成为许多西方国家性传播感染管理国家指导方针的组成部分。26,29,56...其原因是，被诊断为衣原体的人在一年内再次感染衣原体的风险很高。35,57,58。我们的模型结果表明，针对所有被测试的高危人群的行为干预措施，包括检测衣原体阳性者和检测阴性者，也应成为性传播感染管理的一部分，以便最有效地降低衣原体流行率。然而，由于没有足够的资源来面对面地向所有被测试的人提供行为干预(例如，在性传播感染测试咨询期间)，在线干预可能是一个很好的选择。34,59,60。例如，可以在在线预约过程中添加一组经过验证的问题，以评估某些心理特征(即在测试之前)。这些额外的信息可用于在shc提供量身定做的在线干预，例如在线录取评估期间的基于视频的干预，或在线检索衣原体测试结果之后。34,59,60.

我们发现，基于模型假设，在SHC推广安全套，目标是自我效能、社会规范、态度和对安全套使用的意向，最有效地降低了衣原体的总体流行率。今后的工作可侧重于评估这类干预措施的有效性。需要收集数据，说明接受干预(在线或在测试/治疗咨询期间)的SHC人口比例，以及干预后行为变化和衣原体诊断的比例。评价干预效果的黄金标准是进行随机对照试验(RCT)。这意味着参与者将被随机分配到一个干预和控制手臂。此外，在建立大规模、耗时的区域贸易中心之前，不妨深入了解如何通过开展试点研究，成功地实施干预措施，特别是在线干预措施。例如，可以进行一项试点研究，以找出需要哪些具体的问题来以尽可能少的问题来描述一个人的概况，而不为完成科技创新测试的在线录取评估设置障碍。