疾病监测  2017, Vol. 32 Issue (2): 106-110

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齐红霞
QI Hong-xia
辽宁省盘锦市手足口病流行病学特征分析及疫情预测
Analysis and prediction of incidence of hand foot and mouth disease in Panjin
疾病监测, 2017, 32(2): 106-110
Disease Surveillance, 2017, 32(2): 106-110
10.3784/j.issn.1003-9961.2017.02.007

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收稿日期：2016-07-29
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齐红霞. 辽宁省盘锦市手足口病流行病学特征分析及疫情预测[J]. 疾病监测, 2017, 32(2): 106-110.
QI Hong-xia. Analysis and prediction of incidence of hand foot and mouth disease in Panjin[J]. Disease Surveillance, 2017, 32(2): 106-110.
辽宁省盘锦市手足口病流行病学特征分析及疫情预测
齐红霞     
盘锦市疾病预防控制中心, 辽宁 盘锦 124000
收稿日期: 2016-07-29
作者简介: 齐红霞, 女, 辽宁省盘锦市人, 硕士研究生, 主要从事流行病学工作
通信作者: 齐红霞，Tel:0427-2939333, Email:252881897@qq.com.
摘要: 目的 了解2009-2015年辽宁省盘锦市手足口病流行状况，为预警、早期预防控制手足口病流行提供参考依据。 方法 采用描述性流行病学方法描述手足口病流行特征和病原检测结果。建立自回归移动平均模型（ARIMA）预测手足口病发病趋势。 结果 2009-2015年共报告手足口病7 099例；无死亡；年均发病率为73.32/10万，不同年份发病率比较差异有统计学意义（χ2=3 131.40，P < 0.05）；手足口病有明显季节性，集中在6-8月，病例数占总数的78.53%；病例主要集中在盘锦市双台子区和兴隆台区，与盘锦市大洼县和盘山县发病率比较差异有统计学意义（χ2=1 238.17，P < 0.05）；病例以1~5岁最多，占病例总数的74.97%（5 322/7 099）。男性年均发病率为86.87/10万，女性为59.40/10万，二者比较差异有统计学意义（χ2=249.35，P < 0.05）。职业以幼托儿童、散居儿童和学生为主，分别占发病总数的57.49%、36.31%和5.37%；病原毒株检测结果以柯萨奇病毒A组16型（Cox A16）为主，占检测总数的53.15%，不同的阳性型别检出率，差异有统计学意义（χ2=1 308.49，P < 0.05）。利用ARIMA（0，1，0）×（1，1，0）12模型，预测2016年手足口病月发病数分别为1、1、1、2、9、67、124、57、29、16、11和2例。 结论 盘锦市手足口病以1~5岁儿童发病为主，7月高发，Cox A16为优势病毒株，预测出2016年手足口病病例数略高于2015年。应采取综合性防治措施，切实预防和控制手足口病的暴发流行。
关键词： 手足口病     流行病学特征     病原学监测     预测    
Analysis and prediction of incidence of hand foot and mouth disease in Panjin
QI Hong-xia     
Panjin Prefecture Center for Disease Control and Prevention, Panjin 124000, Liaoning, China
Corresponding author: QI Hong-xia, Email: 252881897@qq.com.
Abstract: Objective To underst and the epidemiologic characteristics of hand foot and mouth disease (HFMD) in Panjin, Liaoning province, from 2009 to 2015 and predict the epidemic trend of HFMD, and provide evidence for the early warning, prevention and control of HFMD. Methods Descriptive epidemiological analysis was conducted by using the incidence data of HFMD in Panjin during this period and predict the incidence of HFMD in 2016 by using autoregressive integrated moving average model (ARIMA). Results A total of 7 099 cases of HFMD were reported in Panjin from 2009 to 2015 without death, the average incidence was 73.32/100 000, the highest incidence was 165.05/100 000 in 2009, the differences in annual HFMD incidence had significance (χ2=3 131.40, P < 0.05);The incidence of HFMD had obvious seasonality, the incidence peak was mainly during June-August with the cases accounting for 78.53%. The area specific differences in HFMD incidence had significance (χ2=1 238.17, P < 0.05). Most cases were children aged 1-5 years, accounting for 74.97%;The incidence was 86.87/100 000 in males and 59.40/100 000 in females, the difference had significance (χ2=249.35, P < 0.05). Children in child care settings, children outside child care settings and students were the major populations affected, which accounted for 57.49%, 36.31% and 5.37% of the total cases, respectively. The major pathogen was Cox A16, accounting for 53.15%, the difference in pathogen detection rate had significance (χ2=1 308.49, P < 0.05). The model of ARIMA (0, 1, 0)×(1, 1, 0)12 was established to predict the incidence of HFMD in 2016, the predicted monthly case numbers were 1, 1, 1, 2, 9, 67, 124, 57, 29, 16, 11 and 2 respectively. Conclusion HFMD mainly affected children aged 1-5 years, the incidence peak was in July, and Cox A16 was the predominant pathogen. It was predicted that the incidence of HFMD would be slightly higher in 2016 than in 2015, therefore it is necessary to take comprehensive measures to prevent and control the spread and outbreak of HFMD.
Key words: Hand foot and mouth disease     Epidemiological characteristics     Etiological surveillance     Prediction    

手足口病是由肠道病毒 (EV) 引起的小儿常见传染病，又称发疹性水疱性口腔炎，多发生于5岁以下儿童，以发热，口腔黏膜、手、足皮肤发生疱疹为主要特征；多数患儿1周左右自愈，少数可引起心肌炎、肺水肿、无菌性脑膜脑炎等并发症；个别重症患儿病情发展快，可导致死亡，被喻为21世纪的“脊髓灰质炎”[1]。2008年5月2日，我国将手足口病列入丙类法定传染病管理。

2009-2015年盘锦市手足口病一直位于丙类传染病的前列，平均位居第2位，成为盘锦市危害儿童健康的主要传染病之一，本研究对2009-2015年盘锦市手足口病流行特征进行分析，同时预测出2016年疫情趋势，为制定手足口病防控策略提供参考依据。

1 资料与方法 1.1 资料来源

2009-2015年盘锦市手足口病的疫情资料来源于国家“传染病报告信息管理系统”。

1.2 方法

利用描述性流行病学方法对2009-2015年盘锦市手足口病疫情进行分析；利用自回归移动平均模型 (autoregressive integrated moving average model，ARIMA) 预测2016年盘锦市手足口疫情趋势。ARIMA模型是时间序列精确预测方法之一[2]。ARIMA (p，d，q) 为非季节模型，其中d为平稳化过程中差分的阶数，p、q为自回归和移动平均阶数；季节性时间序列，采用乘积季节模型ARIMA (p，d，q)×(P，D，Q) s，P、Q为季节性的自回归和移动平均阶数，D为季节差分的阶数，s为季节周期。ARIMA模型只适合于平稳序列的分析，实际应用将非平稳序列通过数据变换和差分处理变为平稳序列后再采用ARlMA模型。按ARIMA模型的基本思想，建模步骤：①识别时间序列的平稳性，确定d和D的大小。②模型识别，确定相应ARIMA模型的阶数p、q、P和Q的取值；用极大似然估计得到模型中所有参数。③通过AIC和BIC函数值取最小准则，确定时间序列的理想模型；对观察值和模型拟合值进行残差分析，检验残差序列为白噪声即为理想模型。④预测应用：利用建立的ARIMA理想模型，预测盘锦市2016年手足口病发病趋势。

1.3 统计学分析

采用Excel 2007软件和SPSS 16.0软件对数据进行统计学分析，率的比较采用χ2检验，P < 0.05为差异有统计学意义；建立季节性时间序列ARIMA模型，进行手足口病发病趋势预测。

2 结果 2.1 疫情概况

2009-2015年盘锦市共报告手足口病7 099例，无死亡。年均发病率为73.32/10万，其中2009年发病率最高，达165.05/10万；2014年其次，为129.72/10万。不同年份的手足口病发病率差异有统计学意义 (χ2=3 131.403，P < 0.05)，见表 1。

表 1 2009-2015年盘锦市手足口病发病情况 Table 1 Incidence of HFMD in Panjin, 2009-2015
年份 人口数 (例) 发病数 (例) 发病率 (/10万)
2009 1 315 323 2 171 165.05
2010 1 317 491 494 37.50
2011 1 392 505 721 51.78
2012 1 397 072 851 60.91
2013 1 407 552 737 52.36
2014 1 426 174 850 129.72
2015 1 426 504 275 19.28
合计 9 682 622 7 099 73.32
表选项
2.2 时间分布

手足口病全年均可发病，具有明显季节性，病例集中在68月，占病例总数的78.53%(5 575/7 099)；主要呈单峰分布，仅2011年出现双峰，次峰出现在10月，见表 2。

表 2 2009-2015年盘锦市手足口病各月发病情况 Table 2 Monthly distribution of HFMD cases in Panjin, 2009-2015
月份 2009年 2010年 2011年 2012年 2013年 2014年 2015年
1 9 1 1 7 0 4 1
2 0 2 2 2 0 2 3
3 5 1 2 4 9 4 5
4 21 0 1 6 26 6 5
5 186 15 12 79 58 48 6
6 533 111 98 297 149 467 40
7 824 218 250 281 312 857 70
8 372 83 117 64 126 235 71
9 149 29 62 60 23 115 37
10 49 10 92 37 12 62 21
11 21 10 62 9 17 42 14
12 2 14 22 5 5 8 2
合计 2 171 494 721 851 737 1 850 275
表选项
2.3 地区分布

4个县 (区) 均有病例报告，双台子区、兴隆台区、大洼县和盘山县手足口病年均发病率分别为90.59/10万、111.71/10万、47.61/10万和37.55/10万；病例集中在双台子区和兴隆台区，占总数的69.07%(4 903/7 099)；2区和2县发病率比较差异有统计学意义 (χ2=1 238.17，P < 0.05)。

2.4 人群分布

病例主要集中于中、小年龄组，以1~5岁组发病最多，占总数的74.97%(5 322/7 099)。职业分布前3位分别为幼托儿童、散居儿童和学生，分别占发病总数的57.49%(4 081/7 099)、36.31%(2 578/7 099) 和5.37%(381/7 099)；男性4 261例，女性2 838例，男女性别比为1.50:1；男性年均发病率为86.87/10万，女性为59.40/10万，男性高于女性，差异有统计学意义 (χ2=249.35，P < 0.05)。

2.5 实验室检测

7 099例病例中临床诊断病例占80.62%(5 723/7 099)，实验室诊断病例占19.38%(1 307/7 099)；采集手足口病生物标本1 307份，其中咽拭子1 286份，占标本总数的98.39%(1 286/1 307)；粪便标本20份，占1.53%(20/1 307)；疱疹液1份，占0.08%(1/1 307)；其中咽拭子的阳性检出率为46.73%(601/1 286)，粪便为90.00%(18/20)。

2010年阳性检出率最高，达63.08%(82/130)；其次是2009年，为59.66%(71/119)；最低是2011年，为13.22%(16/121)；除了2012年以肠道病毒71型 (EV71) 为主外，其余各年均以柯萨奇病毒A组16型 (Cox A16) 为主，见表 3。不同年份阳性检出率差异有统计学意义 (χ2=146.78，P < 0.05)。

表 3 2009-2015年盘锦市手足口病病原学检测结果 Table 3 Results of etiological detection results of HFMD in Panjin, 2009-2015
年份 标本数 阳性数 总阳性率
(%)		 EV71 Cox A16 其他肠道病毒 EV71和Cox A16混合感染
阳性数 阳性率
(%)		 阳性数 阳性率
(%)		 阳性数 阳性率
(%)		 阳性数 阳性率
(%)
2009 119 71 59.66 25 21.01 37 31.09 7 5.88 2 1.68
2010 130 82 63.08 15 11.54 39 30.00 28 21.54 0 0.00
2011 121 16 13.22 1 0.83 11 9.09 4 3.31 0 0.00
2012 251 108 43.03 62 24.70 46 18.33 0 0.00 0 0.00
2013 360 74 20.56 22 6.11 37 10.28 15 4.17 0 0.00
2014 198 65 32.83 3 1.52 52 26.26 10 5.05 0 0.00
2015 128 60 46.88 2 1.56 31 24.22 27 21.09 0 0.00
合计 1 307 476 36.42 130 9.95 253 19.36 91 6.96 2 0.15
表选项

476份阳性标本中Cox A16为253份，占检测总数的53.15%(253/476)；EV71为130份，占27.31%(130/476)；其他肠道病毒91份，占19.12%(91/476)；EV71和Cox A16混合感染2份，占0.42%(2/476)；不同的阳性型别检出率比较，差异有统计学意义 (χ2=1 308.49，P < 0.05)，见表 3。

2.6 手足口病预测

利用2009-2015年盘锦市手足口病各月发病率作为基本数据，建立季节性时间序列模型ARIMA (p, d, q)×(P, D, Q) s，对2016年手足口病发病趋势进行预测。

2.6.1 序列的平稳化

将2009-2015年手足口病的月发病率绘制序列图，见图 1。2009年和2014年为年发病高峰，而7、8月为月发病高峰，提示手足口病呈现明显的季节性和周期性波动，数据为非平稳序列；通过绘制自相关图 (ACF图) 和偏自相关图 (PACF图)，见图 2，图中显示自相关系数在P>2后骤减，偏自相关系数递减但拖尾，提示此为AR过程；对数据进行一阶差分 (d=1)、一阶季节性差分 (D=1) 和自然对数转换，见图 3，序列变换为平稳序列。

图 1 2009-2015年盘锦市手足口病月发病率序列 Figure 1 Monthly HFMD incidence in Panjin, 2009-2015
图选项
图 2 2009-2015年盘锦市手足口病原始数据ACF和PACF Figure 2 ACF and PACF diagrams of original data of HFMD in Panjin, 2009-2015
图选项
图 3 原始数据经差分和对数转换后的ACF和PACF Figure 3 ACF and PACF diagrams of original data after the difference and the logarithmic transformation
图选项
2.6.2 模型的识别与参数估计

手足口病具有明显的季节性，建立季节性时间序列模型ARIMA (p, 1, q)×(P, 1, Q)12, 其中p、q和P、Q是待定的参数，分别表示连续模型和季节模型中的自回归阶数和移动平均阶数, 12表示季节模型以12个月为周期；由季节性模型残差序列的ACF图和PACF图 (图 3)，可估计p取值为2、1或0，q取值为0，而P、Q判断较难，可以分别0、1、2由低阶到高阶逐个试验，以最小化的Akail信息准则 (AIC) 和Schwarz贝叶斯准则 (BIC)[3]，确定理想模型为ARIMA (0，1，0)×(1，1，0)12，其AIC=87.62、BIC=92.08；利用Ljung-Box法对残差序列进行检验，各参数P值均≥0.05，提示残差为白噪声，模型较为理想，可以用于预测，见表 4。

表 4 盘锦市手足口病ARIMA (0, 1, 0)×(1, 1, 0)12模型指标情况 Table 4 Statistical indicators of ARIMA (0, 1, 0)×(1, 1, 0)12 model of HFMD in Panjin
参数 估计值 标准误 t值 P值
常数 0.006 0.34 0.164 0.870
AR, 季节性滞后1 -0.616 0.098 -6.31 0.000
AIC 87.67 - - -
BIC 92.08 - - -
表选项
2.6.3 预测

利用ARIMA (0，1，0)×(1，1，0)12模型，对2016年手足口病疫情进行预测，预测出各月发病数分别为1、1、1、2、9、67、124、57、29、16、11和2例，合计320例。

3 讨论

手足口病发病率以2009年最高，达165.05/10万，随后下降，2014年为次高峰，为129.72/10万，此发病率的整体变化规律与王芬等[4]研究结果一致，可能与手足口病的流行周期性有关。

手足口病具有明显季节性，5月病例开始增多，7月达高峰，多数年份以单峰形式出现，与辽宁省各地区一致[5-6]；仅2011年10月出现次高峰，与青羊区等地相同[7]，出现次峰的原因可能是辽宁省2011年10月湿度较高，较9月和11月相比分别高8.57%和5.56%，而湿热气候更适合肠道病毒生存和传播[8]；我国北方以单峰为主，而南方双峰和三峰现象较多见[9]，可能与我国北方为温带季风气候，南方为亚热带季风气候有关。

手足口病男性多于女性，此结果与全国各地区研究结果一致[10]，可能与男童活泼好动，活动范围大，导致感染概率大有关。1~5岁的托幼儿童和散居儿童高发，与该年龄段儿童抵抗力低，幼托儿童接触密切，易引起交叉感染有关；1岁以内较1~5岁发病少，原因为儿童出生后会从母体继承部分肠道病毒抗体，但1个月后迅速下降，从2~5岁肠道病毒抗体每年提高12%，5岁时血清抗体水平达到稳定水平[11]，所以肠道病毒主要感染人群为1~5岁以下儿童。

盘锦市双台子区和兴隆台区发病率高于大洼县和盘山县，由于两区位于盘锦市的中心繁华地带，托幼机构密集，传播途径复杂且容易实现，无疫苗预防，一旦有传染源输入，容易导致疫情的扩散和蔓延[12]。

盘锦市手足口病标本阳性检出率为36.42%，其中优势毒株为Cox A16，占53.15%；其次为EV71，占27.31%，再次为其他肠道病毒，占19.12%，本结果与江苏省徐州市报道结果一致[13]；仅2012年EV71成为优势毒株，体现出近7年来Cox A16和EV71交替成为优势毒株，而EV71作为优势毒株流行后，其流行强度会减弱[14]，从而EV71感染呈现2~3年一个周期性的特点[15]，此研究结果与杭州市一致[4]。

476例阳性病例中，有2例混合感染EV71和Cox A16, 因数量少，无法进行统计学意义分析，提示重复感染与重症病例之间是否有一定关联，一种肠道病毒感染是否可在一定程度上阻止其他肠道病毒的感染等[13]。

建立ARIMA (0，1，0)×(1，1，0)12模型，预测2016年手足口病发病数为320例，较2015年 (275例) 上升了16.36%，提示2016年应积极采取综合性防治措施，切实预防和控制手足口病的流行和暴发流行。

ARIMA模型法是最通用的时间序列预测方法，可将各种因素包括未知因素的综合效应统一蕴含在时间变量中，且该方法在资料收集上的成本较低，其过程简便、经济、适用，是一种精度较高的时序短期预测方法[16]。但是应用ARIMA模型需注意：至少需要50个或者7~8个周期以上的历史统计数据；同时，单次分析建立的ARIMA模型，不可作为永久不变的预测工具，只能用于短期预测；应尽可能多的收集足够的时间序列数据，对已建立的模型用新的实际值进行验证，并不断加入新的实际值，以修正或重新拟合更能反映实际情况的预测模型[17]。

作者贡献:

齐红霞  ORCID：0000-0003-0057-4453

齐红霞：撰写论文、数据的汇总整理、分析统计、预测等

参考文献
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