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文章信息
- 赵球平, 李旭东, 王悦, 鲍俊哲, Aristotle Sun
- Zhao Qiuping, Li Xudong, Wang Yue, Bao Junzhe, Aristotle Sun
- 2014-2015年湖北省仙桃市气温与手足口病报告发病关联性分析
- Analysis on influence of air temperature on incidence of hand, foot and mouth disease in Xiantao, Hubei, 2014-2015
- 疾病监测, 2018, 33(6): 469-472
- Disease Surveillance, 2018, 33(6): 469-472
- 10.3784/j.issn.1003-9961.2018.06.007
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文章历史
- 收稿日期:2018-03-30
2. 仙桃市疾病预防控制中心, 湖北 仙桃 433000;
3. 中山大学公共卫生学院卫生管理学系, 广东 广州 510080;
4. UW Medicine Valley Medical Center, RentonWA 98055, 伦敦, 英国
2. Xiantao County Center for Disease Control and Prevention, Xiantao 433000, Hubei, China;
3. Department of Health Policy and Management, School of Public Health, Zhongshan University, Guangzhou 510080, Guangdong, China;
4. UW Medicine Valley Medical Center, WA 98055, Renton, UK
自2008年我国手足口病(hand,foot and mouth disease,HFMD)纳入法定丙类传染病以来,其发病比例较高,是近年来重点防控的疾病。其发病水平受气象等多种因素影响,包括温度、湿度、降雨量、风速、气压等[1]。手足口病是由人肠道病毒引起的一种儿童常见传染病[2],发病具有明显季节特征,一般5-7月为发病高峰。本研究通过分布滞后非线性模型(DLNM)初步探讨气温对手足口病的发病影响,为开展疾病防控及病因研究提供参考依据。
1 资料与方法 1.1 研究区域概况仙桃市位于湖北省中部的江汉平原,地处112°55′ ~113°49′ E、30°04′~30°32′N,境内坑溏密布,沟渠交错成网,互相连接。气候四季分明,雨量丰富,阳光充足,属亚热带季风性湿润气候。年平均气温16~17 ℃,7月最高气温达39 ℃,月平均气温28~30 ℃,1月平均气温3~5 ℃,最低气温可低至-10 ℃以下。全年降雨量约1 200 mm,主要集中于春夏季,平均湿度75.86%。
1.2 资料来源仙桃市2014-2015年度气象数据库(最低气温、最高气温、平均气温、相对湿度、降雨量)来自于仙桃市气象局。同年手足口病发病资料来源于当地疾病监测数据库、传染病报告信息管理系统。病例定义按照《手足口病诊疗指南(2013版)》进行分类包括临床诊断病例、确诊病例、轻症病例和重症病例。
1.3 DLNM的应用采用DLNM评估每日平均温度对手足口病的发病影响。DLNM可同时研究死亡和部分危险因素,如气温或空气污染的非线性关系和危险因素对发病、死亡的滞后效应,该模型是对一些传统分布延迟模型的进一步发展。在分析温度-发病关系时,同时排除星期几效应(day of the week,DOW),相对湿度和降雨量的可能影响。分析公式如下:
LogE[Yt]= α + βTt,l+ NS(RHt,df = 3)+ NS(Rainfall,df = 3)+ DOWt
式中E[Yt]表示特定日期t出现的每日手足口病发病人数;α代表截距;Tt,l是关于温度的矩阵,l代表滞后天数,β为Tt,l的系数;NS代表自然样条函数;RHt代表日期t的相对湿度;df代表自由度(degrees of freedom)[3]。
1.4 统计学分析使用Excel和R软件对监测数据库手足口病发病资料进行整理,并与同期气象资料进行匹配。使用R3.3.1软件进行统计分析,使用dlnm包、splines包建立模型,分析相对危险度(RR)值,查找RR>1对应的温度范围。
2 结果 2.1 气象资料基本描述2014-2015年仙桃市气温变化趋势类似,一般气温在7-8月最高,后缓慢下降,12月至次年1月达最低,同期相对湿度、降雨量、平均气温、最低气温、最高气温及日均发病人数情况见表 1、图 1。
变量 | 均值±标准差 | 中位数(四分位间距) | 最大值 | 最小值 |
相对湿度(%) | 75.86±11.21 | 11.21(14.00) | 97.00 | 28.00 |
降雨量(mm) | 3.56±11.31 | 11.31(0.90) | 137.60 | 0.00 |
平均气温(℃) | 17.24±8.52 | 8.52(15.15) | 32.10 | -1.60 |
最低气温(℃) | 14.02±8.59 | 8.59(15.46) | 29.00 | -5.30 |
最高气温(℃) | 21.56±8.88 | 8.88(15.35) | 36.40 | 0.20 |
日均发病人数 | 4.54±6.55 | 6.55(5.00) | 60.00 | 0.00 |
仙桃市2014-2015年手足口病累计报告发病数3 316人,分别为2 143和1 173人,报告发病率分别为179.35/10万和97.62/10万;其中男性2 244人,女性1 072人,男女性别比为2.09:1;人群分类以散居儿童为主,占报告发病总数的79.25%;年龄分布以0~4岁年龄组为主,占总报告发病人数的92.79%,其中0~、1~、2~、3~岁年龄组发病人数分别占报告发病总数的13.48%、41.89%、25.63%和11.79%。
2.3 气温与发病情况分布发病总体呈3-7月大高峰,12月至次年1月小高峰,见图 2。8-9月气温较高,发病数较少,气温波动影响手足口病发病。对手足口病日发病数与日平均气温、最低气温、最高气温、相对湿度和降雨量逐个进行双变量Spearson相关分析,提示气温与手足口病发病存在相关关系(P < 0.001)。
2.4 温度对手足口病发病风险的影响分析将日平均温度、相对湿度、DOW和降雨量等变量引入DLNM中分析。在以周发病数为研究对象的调查中,最长滞后天数可达到2周。本研究尝试利用25、20、15、10和5 d模型,比较其AIC值(Akaike information criterion)和残差,结合专业知识和以往研究,最后研究模型采用滞后天数为5 d,纳入模型发现,RR值与气温间呈“W”形,在15~18 ℃时手足口病发病风险增加,RR>1,差异有统计学意义,在17.33 ℃,RR值最大,为1.16(95%CI:1.078~1.259),见图 3;由图 4可以看出,日平均气温对手足口病的发病存在滞后效应,在15~18 ℃之间,滞后5 d;-2~ 0 ℃之间,滞后0~2 d,RR值增高。
3 讨论大量研究表明,手足口病等肠道病毒适合在湿、热环境下生存与传播中[2]。手足口病发病原因复杂,除受气象因素(温度、湿度、降雨量、风速、气压)等影响外,还与人体免疫力、社会因素等有关。从气象因素基本描述来看,仙桃市属于亚热带季风性湿润气候,全年平均气温17.24 ℃,最高温度(36.4 ℃)在7月下旬,最低气温(-5.3 ℃)出现在2月中旬,平均相对湿度为75.86%。手足口病发病情况基本符合季节性发病特征,3-7月出现1个大高峰,11月至次年1月有1个小高峰,发病特征存在“大小年”之分,与大多数研究一致,但不同年份手足口病发病存在发病高峰前移或延后现象[4]。发病以散居儿童为主,年龄以0~4岁年龄组为主,儿童为手足口病的重点人群,与文献研究一致[5-7]。
R软件DLMN模型分析研究结果显示,日平均气温与手足口病发病有关且存在滞后效应,在15~ 18 ℃之间,手足口病发病的风险增大,与大多数研究结论(15~20 ℃)基本一致[8-9],且在17.33 ℃时RR值最大,为1.16(95%CI:1.078~1.259)。日平均气温对手足口病的发病存在滞后效应,在15~18 ℃之间,滞后5 d发病风险累计达到最大;-2~0 ℃之间,滞后0~2 d,发病风险增大,以上结论说明手足口病日发病RR值的分布随温度变化而变化,存在明显的滞后性和持续性,与已有关于气象因素与手足口病健康效应关系的研究结论一致[10-12]。气温不仅可以影响人体的免疫力,而且对生活在环境中的手足口病等肠道病毒及传播也有很大影响,对传染病在人群中的发生和流行起重要作用[11],是影响手足口病发生重要因素。
本研究存在一定局限性,如模型中未根据本地区实际情况确定滞后具体天数;手足口病的传播、患者的感染原因较为复杂,除气象因素外,还与社会因素、生活习惯、生活水平等因素有关。模型中未考虑季节效应等混杂因素[13-15]的影响及纳入更多变量进行分析。综上所述,仙桃市日平均温度变化与手足口病发病存在相关性,了解仙桃市存在两个手足口病敏感温度范围,当温度在15~18 ℃很敏感,17.33 ℃时为手足口病最敏感温度值;-2~0 ℃为手足口病第二敏感温度变化带;在敏感温度变化带,需采取预防控制措施。利用DLNM研究气温与手足口病关系,对手足口病发病的预测预警、疫情防控具有重要参考意义[16-17],从而为制定防控政策和预防措施提供有力依据。
作者贡献:
赵球平 ORCID:0000-0003-1292-5601
赵球平:数据收集整理、质量控制和分析及草稿撰写,图表绘制、文章修改
李旭东:课题设计和修改初稿及结果解释
鲍俊哲:数据整理和核实
王悦:数据整理和核实
Aristotle Sun:文章翻译和英文核校
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