甲型病毒性肝炎(甲肝)是由甲肝病毒(HAV)引起的，以肝实质细胞炎性损伤为主的世界性传染病，发病后表现为急性肝炎。多年来随着卫生状况的改善和采取切断传播途径，加强免疫接种的综合性防治措施，我国甲肝的发病率逐年下降，但HAV感染率在经济状况、卫生条件相对较差的西部地区还是居高不下^[1]。甘肃省地域广阔、经济欠发达，部分地区卫生条件较差，近几年常有甲肝暴发流行，是全国甲肝疫情高发省份之一^[2]。随着国家疾病监测报告信息系统的不断完善，甲肝的报告发病数据中包含了丰富的空间因素。甲肝的发生和发展与人群、地理气候等因素存在关联。本研究旨在对2013年甘肃省甲肝疫情进行空间分析，探索其空间上的变化趋势，并为防控措施的制定提供一定线索。

2013年甘肃省甲肝病例数据来自“全国传染病疫情信息网络直报系统”。2013年甘肃省各区(县)(包括县级市、市辖区)人口学信息来自中国疾病预防控制系统中基本信息系统。甘肃省地图由中国疾病预防控制中心提供。

以甘肃省矢量化县界地图为基础地图，将2013年甘肃省甲肝发病数据导入地理信息(GIS)数据库中，建立甘肃省甲肝发病信息的地理信息数据库。

采用ArcGIS 10.2软件进行地图绘制；空间自相关分析采用开源软件Geoda 1.60，空间聚集分析使用SaTScan 9.1.1.0。分析时，假设甲肝在人群中的发病风险相同，服从Poisson空间随机过程。分析过程中的空间权重矩阵(Spatial weights matrix)采用二进制空间邻接矩阵(Binary spatial proximity/connectivity matrix)，即假设w_ij为该矩阵中的一个元素(表示第i、j区域的空间权重系数)，若第i、j区域有公共边，则w_ij=1，否则为0。

以全局Moran’s I系数衡量事件发生的全局自相关性，其取值范围为-1~1之间，以标准化统计量Z(I)检验其统计学意义。当P值无统计学意义，表明事件的发生服从随机空间分布过程；若P值有统计学意义，且Z(I)值为正，表明事件的发生呈高值或者低值的聚集性分布过程；若P值有统计学意义，且Z(I)值为负，表明事件的发生呈高值和低值的离散型分布过程(Dispersed spatial process)。

全局Moran’s I的计算公式为^{[3, 4]}：

对于Moran’s I指数，可以用标准化统计量Z来检验n个区域是否存在空间自相关关系，Z的计算公式为：

以局部Moran’s I_i系数衡量事件发生的全局自相关性，其取值与全局Moran’s I相似，表示观察区域与周围区域事件发生的相似程度，以标准化统计量Z(I_i)检验其统计学意义^[5]。结合Z(I_i)和标准化事件发生变量，可以将局部空间关联模式分为四类，即“高-高”、“低-低”、“低-高”、“高-低”四种模式，前两者为空间正相关模式，后两者为空间负相关模式。

空间聚集分析使用SaTScan 9.1.1.0，空间扫描分析选用离散变量的泊松分布模型。其基本原理是设其无效假设H₀为： 疾病空间分布是完全随机的;备择假设H₁为： 跟扫描窗口外相比，疾病在窗口内的发病率增加。空间扫描统计采用移动窗口法，在研究区域内建立活动性圆形或椭圆形窗口对疾病发病率进行分析。窗口的圆心在地图中沿格网线或地理单位质心变动，扫描半径按人口辖区范围划分，具体从0至总人口的一定比例设定值之间变动(该比例≤总人口的50%)。对每次变动，计算窗口内外区域间的发病率差异，采用对数似然比(log likelihood ratio，LLR)进行检验。寻找所有位置所有大小窗口中的最大对数似然比值，此处为最有可能存在聚集性的区域，也就是最不可能由随机变异造成的。最终选取LLR 值最大的窗口为高发病聚集窗口，确定该窗口所包括的地区，计算该地区的相对危险度并检验有无统计学意义。LLR 的P 值通过蒙特卡罗随机法模拟。用此方法在2013年甲肝发病县(区)中探索最大可能聚集区域。

质量控制使用Excel软件对数据库进行整理，剔除地址不详、未经临床或实验室确诊的病例，现住址地理位置具体至区(县)一级。

2013年甘肃省共报告甲肝发病数829例，无死亡病例，报告发病率为3.22/10万。其中，甘州区报告发病率最低为0.19/10万，天祝县报告发病率最高为19.38/10万。制图时采用Jenks自然分割算法确定分组方法，该方法能将相似值归为一组，且使组间相对差异最大。在本研究中，发病率分成5个等级，并标识不同的标示。由图 1可见，2013年全省甲肝病例在地图上分布并不均匀。甲肝报告高发病率主要分布于酒泉市、武威市、临夏回族自治州(临夏州)和甘南藏族自治州(甘南州)等部分区(县)，低发病率主要分布于嘉峪关市、张掖市、甘肃东部和南部部分区(县)。

图 1 2013年甘肃省甲肝发病率地区分布结果 Figure. 1 Area specific hepatitis A incidence in Gansu，2013

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2013年甘肃省甲肝报告发病率全局自相关系数Moran’s I系数为0.238，Z(I)为3.50，P=0.001，表明在研究区域内甲肝发病率为非随机分布，存在空间自相关性。为定位具体自相关地区及自相关类型，进行局部自相关分析。

对甘肃省2013年间报告的甲肝病例进行局部自相关检验，结果见表 1，图 2显示，“高-高”关联模式的县(区)总计5个，分别为合作市、肃北县、凉州区、夏河县和玛曲县，是甲肝高发区域被高发病率区域包围地区，呈现高值聚集状态(P<0.05)，是2013年甘肃省甲肝发病“热点”区域；“低-低”关联模式的县(区)，共计15个，分别为嘉峪关市、甘谷县、武山县、高台县、山丹县、武都区、成县、康县、西和县、礼县、华亭县、秦州区、肃州区、临泽县、徽县，为甲肝低发区域被低发病区域包围地区，呈低值聚集状态(P<0.05)，是2013年甘肃省甲肝发病“冷点”区域。

图 2 2013年甘肃省甲肝发病率的关联类型结果 Figure. 2 Association type of hepatitis A incidence in Gansu，2013

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扫描结果共有2个聚集区域，如表 2、图 3所示。最大可能聚集区区域内报告发病数为167例，期望发病数为73.75(LLR=49.25，RR=2.58，P=0.001)，发病风险是周围区域的2.58倍。该区 域覆盖金川区、永昌县、民勤县、天祝县、古浪县、凉州区6个县(区)，分布于金昌市和武威市。次级可能聚集区区域内报告发病数为181例，期望发病数为98.39(LLR=32.58，RR=2.07，P=0.001)，发病风险是周围区域的2.07倍。该区域覆盖渭源县、康乐县、广河县、和政县、东乡县、积石山县、合作市、临洮县、临夏市、临夏县、夏河县、临潭县、卓尼县、碌曲县14个县(区)，分布于定西市、陇南市、临夏州和甘南州。

图 3 聚集区域空间扫描统计结果 Figure. 3 Spatial scanning results of hepatitis A clustering ares in Gansu，2013

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空间分布是流行病学的一个重要特征，其空间分析方法是研究疾病流行空间聚集性的有效方法。通过空间分析模型，可以清晰地了解疾病发生的热点地区。探索疾病聚集的位置和范围^[6]。目前，已有多个研究对不同疾病的发病空间相关性进行分析，并发现疾病发病的聚集区^{[7, 8]}。

甲肝是疫苗可预防的传染性疾病，主要经粪－口途径传播，其传染性强，致病率高，流行面广，易引起暴发或流行。我国自1951年建立传染病报告系统以来，甲肝的流行病学特征发生了明显改变。沿海地区由于经济发展，生活水平提高及甲肝疫苗的接种等原因，使得甲肝报告发病数(率)下降明显；而中、西部地区甲肝报告发病数(率)虽逐年下降，但下降幅度低于沿海地区，或甲肝感染从低流行区转变为高流行区^[9]。甘肃省的甲肝报告病例居全国前几位^[1]，对于甘肃省甲肝报告病例的分析仅限于流行病学特征分析，关于其空间分布上的分析研究较少。

本研究对2013年甘肃省报告的甲肝病例数据进行全局自相关分析，提示甘肃省区域内甲肝发病存在空间相关性。进一步使用局部自相关分析发现，2013年甲肝流行的热点地区为合作市、肃北县、凉州区、夏河县和玛曲县等地区，即高值聚集区。从地理位置上看，合作市、肃北县、夏河县和玛曲县都是藏族自治州，多为游牧民族，以帐篷为家，卫生条件较差；武威市为甘肃省大的农业市州，农业人口比例较高，经济欠发达，有调查研究显示武威市甲肝接种率低于甘肃省其他地区^[10]，使这些地区成为甲肝发病率的热点地区。

本次研究采用SatScan软件，对甘肃省2013年甲肝报告发病数进行空间扫描，结果显示空间分布呈非随机分布。最大聚集区包含6个地区，主要分布于以凉州区为中心，直线半径为110.57 km的地区存在空间聚集性。次级聚集区包含14个地区，主要分布在甘南州、临夏州的几个县(区)以及渭源县。甲肝疫苗的接种效果显著，保护率可达100.00%^[11]，是预防和控制甲肝暴发、流行的最重要的手段和措施。焦志刚等^[12]发现甘肃省武威市农村居民抗-HAV IgG阳性率低于全国第2次病毒性肝炎调查人群的阳性率，人群易感性比较高；现今的甲肝免疫程序，只对18~24 月龄儿童免费接种疫苗，甘南州和临夏州属于西部边远少数民族地区，经济水平和卫生条件相对较差，大多数人群没有进行过免疫接种，免疫力较低，难以得到有效的保护，人群普遍易感，可能是武威市、甘南州和临夏州甲肝报告发病率聚集的主要原因。

本研究运用GIS 及其空间分析技术，阐明了2013年甘肃省甲肝发病的聚集区域和空间分布特点，提示武威市、甘南州和临夏州的部分县(区)是甲肝的重点防控地区。由于数据年限较短，尚未能对甲肝在时间和空间两个维度上流行的趋势进行深入分析。未来的研究将利用近几年甲肝报告空间分布和流行趋势综合分析，对甲肝防控策略、预测预警、制定防控规划和评价干预措施等方面提供更为可靠的依据。