疾病监测  2015, Vol. 30 Issue (9): 727-731

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成瑶, 刘新凤, 刘东鹏, 苟发香, 郑芸鹤, 孟蕾
CHENG Yao, LIU Xin-feng, LIU Dong-peng, GOU Fa-xiang, ZHENG Yun-he, MENG Lei
2013年甘肃省手足口病空间分布特征研究
Spatial distribution of hand foot and mouth disease in Gansu,2013
疾病监测, 2015, 30(9): 727-731
Disease Surveillance, 2015, 30(9): 727-731
10.3784/j.issn.1003-9961.2015.09.007

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收稿日期:2015-03-24
2013年甘肃省手足口病空间分布特征研究
成瑶, 刘新凤, 刘东鹏, 苟发香, 郑芸鹤, 孟蕾     
甘肃省疾病预防控制中心, 甘肃 兰州 730000
摘要目的 了解甘肃省2013年手足口病空间分布特征,探讨手足口病发病高聚集区域。 方法 利用GeoDa 1.60软件进行全局和局部空间自相关分析,分析指标选择Moran's I系数,采用Flexible 3.1和SaTScan 9.0软件进行不规则和规则空间扫描,利用ArcGIS 9.3软件在地图上呈现发病聚集区域。 结果 甘肃省2013年手足口病发病分布呈显著的聚集性分布(P<0.01)。局部自相关分析结果显示,手足口病发病的热点区域主要是兰州市的部分县(区)、天水市的麦积区和酒泉市的瓜州县,冷点区域主要分布在金昌市、临夏州、甘南州、定西市、陇南市的部分县(区)。空间扫描分析显示,高发病率最大可能聚集区为兰州市和白银市的部分县(区)(P<0.01),次可能聚集区域为天水市和酒泉市的部分县(区)(P<0.01)。 结论 甘肃省2013年手足口病报告发病率存在空间聚集性,针对本次研究所确定的聚集区域,应采取有效的防控措施,加强健康教育,防止暴发疫情的发生,同时关注重点区域的监测,及时发出预测预警信息,最大程度的控制手足口病的传播和扩散。
关键词手足口病    空间扫描统计    空间聚集性    
Spatial distribution of hand foot and mouth disease in Gansu,2013
CHENG Yao, LIU Xin-feng, LIU Dong-peng, GOU Fa-xiang, ZHENG Yun-he, MENG Lei     
Gansu Provincial Center for Disease Control and Prevention, Lanzhou 730000, Gansu, China
Abstract:Objective To understand the spatial distribution of hand foot and mouth disease (HFMD) in Gansu province in 2013, and discuss the HFMD prevention and control in areas with high incidences. Methods Software GeoDa 1.60 was used to conduct spatial local and overall autocorrelation analysis, and Moran's I Ratio was used as analysis index. Software Flexible V3.1 and SaTScan 9.0 were used to conduct regular and irregular spatial scan and software ArcGIS 9.3 was used to show the high aggregation areas of HFMD incidence on map. Results The spatial aggregation of HFMD was obvious in Gansu in 2013 (P<0.01). The local autocorrelation analysis showed that the hot spots of HFMD incidence were mainly at some counties or districts of Lanzhou, Maiji district of Tianshui and Guazhou county of Jiuquan, while the cold spots were mainly at Jinchang, linxia, Gannan, Dingxi and some counties and districts of Longnan. The most aggregation areas with high incidence were some counties and districts of Lanzhou and Baiyin (P<0.01);while the less possible aggregation areas were some counties and districts of Tianshui and Jiuquan (P<0.01). Conclusion Spatial aggregation was observed in the incidence of HFMD in Gansu in 2013. According to the results of this study, effective measures should be taken to strengthen health education and prevent the outbreak of HFMD. Attention should paid to hot spots monitoring and early warning to control the transmission of HFMD.
Key words: Hand foot and mouth disease    Spatial scan statistic    Spatial aggregation    

手足口病(hand foot and mouth disease,HFMD)是由肠道病毒引起的发热出疹综合征,主要感染5岁以下儿童[1],2008年我国将手足口病纳入法定传染病进行管理[2]。2009年以来,手足口病在全国法定报告传染病发病数和死亡数排位中均位列前5位,给我国儿童的生命健康带来严重威胁[3]。为了有效地防控手足口病的传播和扩散,尤其是针对手足口病高发区域的防控,本研究采用空间统计学方法,对甘肃省2013年手足口病空间分布特征进行分析,探讨高聚集区域,为今后确定重点区域,有针对性地开展防控工作提供依据。

1 资料与方法 1.1 资料来源

2013年手足口病报告发病率资料来源于中国疾病预防控制系统的传染病报告管理系统,按发病日期导出数据,甘肃省共有86个县/区,剔除1例现地址不详的数据。2013年人口学资料来源于中国疾病预防控制系统的基本信息系统,中国疾病预防控制中心提供甘肃省1∶25万矢量化县界地图。

1.2 研究方法 1.2.1 空间自相关分析

空间自相关分析是指同一变量在不同空间位置上的相关性,包括全局自相关分析和局部自相关分析[4]。本次研究利用Geoda 1.60软件[5],选择Moran's I系数和LISA指标分析甘肃省手足口病发病情况。随机分布假设下Moran's IZ检验,当Z>1.96,P值有统计学意义,说明存在空间自相关性,I>0,说明呈正相关,疾病聚集分布;且I越接近1,表示正向自相关性越强;I <0,说明呈负相关,疾病分散分布;且I 越接近-1,表示负向自相关性越强[6]。同样用Z检验对LISA 进行假设检验: 当︱Z︱>1.96时,P<0.05,认为存在局部空间自相关[7]

1.2.2 空间扫描统计

空间扫描统计的目的在于探测空间范围内手足口病发病率的异常增加,即探测研究区域内是否存在聚集性及其确切位置、风险大小,并检验聚集性有无统计学意义[8]。SaTScan空间扫描是在研究区域内建立活动性圆柱体或椭圆柱体形窗口对疾病发病率进行分析。窗口的大小和位置处于动态改变之中,可避免人为选定研究区域范围和圆心位置所造成的选择偏倚。Flexible空间扫描统计量主要用来探测圆形扫描窗口探测不到的不规则形状聚集区域。该方法未预先设定扫描窗口的形状,而是以动态变化的不规则形空间扫描窗口对不同区域进行扫描。SaTScan和Flexible是互补的关系,后者可以找到SaTScan探测不到的不规则区域。本次研究采用Flexible 3.1和SaTScan 9.0软件对甘肃省2013年手足口病报告发病率进行不规则和规则扫描,根据Poisson分布计算其理论发病数,然后用实际发病数和理论发病数构建对数似然比检验统计量(LLR)[9],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,并通过蒙特卡罗随机法模拟LLRP值,检验有无统计学意义,最后用ArcGIS 9.3软件将探测结果在地图上呈现出来[10]

2 结 果 2.1 手足口病报告发病率空间分布

2013年甘肃省共报告手足口病7593例,死亡3例,年报告发病率29.43/10万。报告发病率最高的地区为两当县,最低的地区为舟曲县。报告发病率较高的县(区)主要集中在河西和东部区域(深色区域),见图1

图1 2013年甘肃省手足口病报告发病率(/10万)空间分布图 Fig.1 Spatial distribution of reported HFMD incidence(/lakh) in Gansu,2013
2.2 手足口病发病率全局自相关检验

2013年甘肃省手足口病报告发病率的全局自相关系数Moran's I为0.2564(P=0.001),说明甘肃省2013年手足口病发病分布存在有统计学意义的正向空间自相关。 2.3 手足口病报告发病率局部自相关检验 表1为2013年手足口病报告发病率局部自相关检验结果,为了能更直观的显示空间关联模式的地区分布,结合表1,制作了2013年甘肃省手足口病报告发病率的热点、冷点分布图(图2)。

表1 2013年甘肃省手足口病报告发病率局部自相关检验结果(1) Table 1 Result of local autocorrelation test of reported HFMD incidence in Gansu,2013
县(市、区)LISA统计值关联类型P县(市、区)LISA统计值关联类型P值
嘉峪关市0.013 695 600.120舟曲县0.483 790 100.150
金川区0.344 469 820.030合作市0.520 370 500.100
永昌县0.578 747 420.040华池县-0.205 168 100.280
会宁县-0.038 216 100.260白银区0.317 398 200.330
秦安县0.098 239 400.240七里河区0.754 312 910.040
甘谷县0.013 860 700.500临洮县-0.139 564 500.210
武山县-0.231 714 900.180城关区1.002 324 400.130
张家川0.029 379 200.270安宁区1.483 855 210.030
玉门市0.741 564 800.240西固区1.144 132 600.080
甘州区0.457 646 300.100红古区0.495 178 100.160
高台县0.195 520 100.310天祝县-0.021 014 700.490
山丹县0.551 445 700.100麦积区0.226 319 910.050
民勤县0.635 440 600.110秦州区-0.019 014 300.450
通渭县-0.067 699 300.350景泰县-0.147 666 830.040
陇西县0.098 349 200.360清水县0.148 001 700.280
渭源县0.172 297 800.120肃北县0.000 544 600.090
漳县0.261 769 500.130瓜州县1.030 520 410.040
岷县0.437 482 420.040敦煌市-0.053 354 700.440
武都区0.189 300 800.060阿克塞-0.438 265 000.270
宕昌县0.145 986 220.020金塔县0.314 242 500.240
成县0.298 225 100.250肃州区0.035 163 600.410
康县0.024 883 300.220临泽县0.486 490 000.150
文县0.280 921 000.240民乐县0.341 964 700.130
西和县0.219 519 100.160肃南县0.109 046 800.240
礼县-0.018 912 700.470古浪县0.140 122 000.450
崆峒区0.163 479 400.410凉州区0.364 347 720.050
泾川县1.130 926 600.070永登县0.772 108 600.090
灵台县1.848 327 000.100皋兰县0.431 376 210.020
崇信县-0.234 851 430.010临夏市0.237 138 820.050
华亭县-0.411 737 000.140临夏县0.580 477 020.040
庄浪县-0.153 789 300.360夏河县0.619 465 820.020
静宁县-0.109 491 200.370临潭县0.665 995 420.050
西峰区0.341 580 100.210迭部县0.740 442 720.030
庆城县-0.907 349 800.130卓尼县0.655 602 620.020
环县-0.053 509 500.360碌曲县0.773 411 120.020
合水县-0.201 256 500.290玛曲县0.862 240 700.150
正宁县0.290 497 100.500安定区-0.037 205 900.380
宁县-0.398 027 500.070榆中县0.023 993 210.030
镇原县-1.034 718 530.020两当县-0.281 433 300.490
康乐县0.360 599 800.110徽县-0.192 756 800.150
永靖县-0.184 990 500.300平川区0.204 740 200.400
广河县0.249 338 600.340靖远县0.409 402 900.070
和政县-0.121 889 840.010
东乡县0.346 313 100.220
积石山县0.859 915 220.010
 注:(1)表中数字1 表示“高-高”关联模式; 2 表示“低-低”关联模式; 3 表示“低-高”关联模式; 4 表示“高-低”关联模式。

图2 2013年甘肃省手足口病报告发病率热点、冷点分布图 Fig.2 Spatial distribution of hot spots and cold spots of reported HFMD incidence in Gansu,2013

图2显示,红色区域代表 “热点”区域,此区域手足口病发病呈高聚集,包括的县(区)主要有:七里河区、安宁区、麦积区、瓜州县、皋兰县、榆中县;绿色区域代表“冷点”区域,此区域手足口病发病呈低聚集,包括的县(区)主要有:金川区、永昌县、岷县、宕昌县、临夏市、临夏县、夏河县、临潭县、迭部县、卓尼县、碌曲县、积石山县。

2.4 手足口病报告发病率空间扫描分析 2.4.1 手足口病不规则形状高发病率聚集区域空间扫描分析

表2图3显示,对手足口病不规则形状高发病率聚集区域空间扫描共发现4个聚集区域,其中,最大可能聚集区是兰州及白银的部分县(区),共覆盖城关区、七里河区、西固区、安宁区、红古区、永登县、皋兰县、白银区、平川区和靖远县10个县(区),区域内实际报告发病数为2503例,理论发病数1219.03例,相对危险度RR为2.053(P<0.01);次级可能聚集区有3个,为平凉及周边地区、天水及周边地区、嘉峪关及周边地区,分别覆盖5、7和4个县(区)(P<0.01)。

表2 2013年甘肃省手足口病不规则形状高发病率聚集区域空间扫描结果 Table 2 Spatial scan result of irregular aggregation areas of HFMD incidence in Gansu,2013
类别聚集区域最大距离(km)实际发病数理论发病数LLRRRP
1城关区、七里河区、西固区、安宁区、红古区、永登县、皋兰县、白银区、平川区、靖远县167.05825031219.030655.7822.0530.001
2崆峒区、泾川县、灵台县、西峰区、庆城县105.7151176474.727401.2552.4770.001
3麦积区、清水县、秦安县、甘谷县、武山县、庄浪县、两当县166.3211241820.843106.1111.5110.001
4金塔县、瓜州县、玉门市、敦煌市428.042404190.66393.1332.1190.001

图3 2013年甘肃省手足口病不规则形状高发病率聚集区域空间扫描统计结果 Fig.3 Spatial scan result of irregular aggregation areas of HFMD incidence in Gansu,2013
2.4.2 手足口病规则形状高发病率聚集区域空间扫描分析

图4表3显示,对手足口病规则形状高发病率聚集区域空间扫描共发现4个聚集区域,其中,最大可能聚集区是白银和兰州的部分县(区),共覆盖白银区、皋兰县、靖远县、城关区、榆中县、安宁区、平川区、景泰县、西固区、七里河区、永登县和红古区12个县(区),区域内实际报告发病数为2676例,理论发病数1417.31例,相对危险度RR为2.37(P<0.01);次级可能聚集区有3个,为平凉及周边地区、玉门市、天水市部分县(区),分别覆盖5、1和3个县(区)(P<0.01)。

图4 2013年甘肃省手足口病规则形状高发病率聚集区域空间扫描统计结果 Fig.4 Spatial scan result of regular aggregation areas of HFMD incidence in Gansu,2013

表3 2013年甘肃省手足口病规则形状高发病率聚集区域空间扫描结果 Table 3 Spatial scan result of regular aggregation areas of HFMD incidence in Gansu,2013
类别聚集区域最大距离(km)实际发病数理论发病数LLRRRP
1白银区、皋兰县、靖远县、城关区、榆中县、安宁区、平川区、景泰县、西固区、七里河区、永登县、红古区98.7026761417.31580.0752.370.001
2泾川县、灵台县、西峰区、崇信县、崆峒区58.79993428.11293.4442.520.001
3玉门市0.0016447.4787.7043.510.001
4甘谷县、武山县、秦安县44.84718450.8072.0541.650.001
3 讨论

近年来,空间扫描统计量广泛应用于传染病空间聚集性探测及早期预警。Flexible空间扫描统计是在2005年由Tango等在规则扫描的基础上提出来的,该方法未预先设定扫描窗口的形状,而是以动态变化的不规则形空间扫描窗口对不同区域进行扫描。有报道显示,SaTScan空间扫描统计量对圆形或者规则的聚集区域有较高的检验效能,而Flexible空间扫描统计量能探测到规则扫描探测不到的不规则聚集区域,且探测出的聚集区域更符合实际情况[11, 12]

甘肃省手足口病的诊断主要依据卫生部印发的《手足口病诊疗指南(2010版)》,对于符合诊断标准的病例,根据《手足口病预防控制指南(2009版)》进行报告。本次研究采用空间统计学方法对甘肃省2013年手足口病报告发病率进行空间分析,利用ArcGIS软件将结果可视化,探讨甘肃省手足口病空间分布特征,结果显示,2013年甘肃省手足口病报告发病率存在空间聚集性。

应用Moran's I系数对甘肃省2013年手足口病报告发病率进行全局自相关分析得出存在空间聚集性,局部自相关分析结果显示,手足口病发病的高聚集区域主要是兰州市的部分县(区)、天水市的麦积区和酒泉市的瓜州县,低聚集区域主要分布在金昌市、临夏州、甘南州、定西市、陇南市的部分县(区)。本次研究通过不规则和规则空间扫描发现,高发病率最大可能聚集区为兰州市和白银市的部分县(区),其次是天水市和酒泉市的部分县(区),与局部自相关分析结果相似,初步分析热点和高发病率的可能原因为,兰州市、天水市、白银市为甘肃省经济较发达地区,酒泉市是旅游名城,流动人口相对较多,人口密度大,而手足口病的主要传播途径是呼吸道飞沫传播、粪-口传播,人群的密切接触有利于病毒的传播和扩散。而低聚集区域均为经济欠发达或低人口密度地区。手足口病发病的高聚集区域没有白银市,而高发病率最大可能聚集区有白银市的部分县(区),由于应用不同的方法比较,可能存在方法上的误差,所以得出的结果有差异。

手足口病属丙类传染病,每年发病人数多,且多数为轻症病例,临床医生有规避诊断和漏诊的现象,导致网络直报系统统计出的报告发病率低于实际发病率,从而影响了本次研究结果的准确性;另外,本次研究仅对2013年的手足口病资料进行空间分析,缺乏时间对报告发病率的影响,且未对影响聚集性分布的因素进行分析,因此,后期将对手足口病的时空分布和影响其分布的因素进行进一步的研究。

甘肃省2009-2011年手足口病发病数较少,2012年迅速增加,2013、2014与2012年相比发病数明显下降,根据手足口病每2~3年出现一个流行高峰,预计甘肃省2015-2016年手足口病发病数,尤其是高聚集地区的发病数与2013年和2014年相比将大幅度增加。因此,针对本次研究所确定的聚集区域,应采取有效的防控措施,加强健康教育,防止暴发疫情的发生,同时关注重点区域的监测,及时发出预测 预警信息,最大限度地控制手足口病的传播和扩散。

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