應(yīng)用地理信息系統(tǒng)分析2008-2013年亞洲禽流感的空間分布

胡 巖 毛善林 魏向陽

江蘇省沭陽縣中醫(yī)院(223600)

應(yīng)用地理信息系統(tǒng)分析2008-2013年亞洲禽流感的空間分布

胡 巖 毛善林 魏向陽

江蘇省沭陽縣中醫(yī)院(223600)

目的 運用地理信息系統(tǒng)(GIS)探索亞洲地區(qū)禽流感的空間分布特征。方法 收集世界衛(wèi)生組織(WHO)和世界動物衛(wèi)生組織(OIE)禽流感疫情官方監(jiān)測報告資料建立數(shù)據(jù)庫，運用ArcGIS 10.0軟件對亞洲地區(qū)禽流感暴發(fā)疫情進行空間分析和趨勢面分析。結(jié)果 2008-2013年期間，亞洲地區(qū)禽流感暴發(fā)疫情在2008年和2011年最嚴重，其中人感染禽流感于2013年病例出現(xiàn)最多、最嚴重，且多為H7N9亞型流感；亞洲地區(qū)禽流感疫情主要分布在東南亞地區(qū)，孟加拉國、越南、尼泊爾、柬埔寨、緬甸、中國、韓國、日本等國家為禽流感多發(fā)區(qū)；人感染禽流感病例多發(fā)于中國東南沿海地區(qū)、印尼、越南、孟加拉國、柬埔寨等。全局空間自相關(guān)分析顯示：2010年和2012年亞洲地區(qū)禽流感暴發(fā)存在空間自相關(guān)，其Moran’s I值分別為0.074742、0.12458，P值分別為0.025339、0.004473，在整體上存在空間聚集性，2008、2009、2011、2013年亞洲禽流感在整體上為隨機分布。趨勢面分析顯示2008-2013年亞洲地區(qū)禽流感疫情基本變化趨勢都是由西向東疫情數(shù)目增加，亞洲南部禽流感疫情數(shù)目最多。結(jié)論 亞洲地區(qū)禽流感疫情暴發(fā)存在明顯的地域分布規(guī)律，有明顯的高發(fā)區(qū)，空間分析結(jié)果有助于加強對亞洲地區(qū)禽流感疫情的預(yù)警和防控。

亞洲 禽流感 地理信息系統(tǒng) 空間自相關(guān)分析 趨勢面分析

禽流感是禽流行性感冒(avian influenza，AI)的簡稱，這是一種由甲型流感病毒的一種亞型引起的傳染性疾病綜合征，被國際獸疫局(世界動物衛(wèi)生組織)定為A類傳染病，又稱真性雞瘟或歐洲雞瘟。禽流感是嚴重危害畜牧業(yè)和人類健康的一種烈性傳染病,多年來在許多國家和地區(qū)發(fā)生過該病的流行或暴發(fā)流行,嚴重地打擊了一些國家的養(yǎng)殖業(yè),經(jīng)濟損失巨大。在1997年之后陸續(xù)有感染人的報道,因此,禽流感已成為突發(fā)公共衛(wèi)生事件[1]。高致病性禽流感A(H5N1)病毒感染于2003 年末至2004 年初，在亞洲8 個國家(柬埔寨、中國、印尼、日本、老撾、韓國、泰國和越南)家禽中發(fā)生，上億雞(birds)死亡或被宰殺[2]。構(gòu)成嚴重威脅，導(dǎo)致禽類流感病毒的流行,并造成極大的經(jīng)濟損失和公共健康危害。地理信息系統(tǒng)(geographic information system,GIS)是近年發(fā)展起來的,已成為處理、分析和可視化空間資料必不可少的工具。GIS 在公共衛(wèi)生領(lǐng)域的應(yīng)用和發(fā)展為公共衛(wèi)生從業(yè)人員提供了一個有用的研究工具[3]。本文重點采用空間自相關(guān)分析方法，探討禽流感暴發(fā)疫情在亞洲各地區(qū)的空間分布情況，并從整體上分析疫情的流行趨勢和暴發(fā)的蔓延。

研究對象和方法

1.研究對象

由世界動物衛(wèi)生組織(OIE)禽流感疫情官方監(jiān)測報告[4]和世界衛(wèi)生組織(WHO)網(wǎng)站，收集亞洲地區(qū)2008年1月-2013年12月動物禽流感疫情數(shù)據(jù)，整理并建立疫情信息數(shù)據(jù)庫，具體包括疫情的發(fā)生地區(qū)(包括國家、省、地區(qū))、疫點經(jīng)緯度、發(fā)生時間、染病禽種、發(fā)病數(shù)量、禽流感亞型等。本研究收集的疾病數(shù)據(jù)的空間分布屬性表示形式為：以實際的空間坐標(biāo)作為參考,如某疾病發(fā)生的具體位置，以經(jīng)度和緯度來描述。

2.統(tǒng)計方法

應(yīng)用excel整理亞洲地區(qū)2008年1月-2013年12月禽流感疫情暴發(fā)數(shù)據(jù)，獲取亞洲電子地形圖(包括亞洲北部的部分俄羅斯國土)。因亞洲地區(qū)人感染禽流感病例較少，多伴隨禽類流感疫情發(fā)生，且病例發(fā)生與禽類流感暴發(fā)點同樣采用經(jīng)緯度標(biāo)注地區(qū)，所以將兩組數(shù)據(jù)合并后運用ArcGIS10.0軟件對數(shù)據(jù)庫進行分析，統(tǒng)計方法包括全局空間自相關(guān)、局部空間自相關(guān)和趨勢分析。

結(jié) 果

1.禽流感空間分布特征

2008年1月-2013年12月亞洲地區(qū)高致病性禽流感暴發(fā)疫情共1297起，其中H5N1型暴發(fā)1290起(99.5%)，H5N2型暴發(fā)7起(0.5%)。孟加拉國暴發(fā)478起(36.9%)，越南246起(19.0%)，尼泊爾137起(10.6%)，印度93起(7.2%)，中國78起(6.1%)，韓國92起(7.1%)，日本76起(5.9%)，印度尼西亞18起(1.4%)，柬埔寨17起(1.3%)，不丹19起(1.5%)，老撾10起(0.8%)，其他33起(2.2%)；禽類感染1190起(91.8%)，野生動物感染103起(7.9%)，其他4起(0.3%)；2008年1月-2013年12月人感染禽流感病例232例，其中H5N1型感染112例(48.3%)，H7N9型感染120例(51.7%)；男性感染134例(57.8%)，女性感染98例(42.2%)；中位年齡35歲。中國發(fā)生135例(58.2%)，印度尼西亞發(fā)生50例(21.6%)，越南發(fā)生22例(9.5%)，柬埔寨發(fā)生19例(8.2%)，孟加拉國發(fā)生6例(2.5%)。

2.亞洲地區(qū)禽流感疫情的時間趨勢

由圖1可見，亞洲地區(qū)2008年禽類流感暴發(fā)次數(shù)最多，2009-2010年迅速回落，到2011年禽流感暴發(fā)第二次高峰，之后暴發(fā)再次減少；人感染禽流感病例變化趨勢隨禽類流感暴發(fā)變化不明顯，但2013年變化較大，人感染禽流感病例數(shù)較前五年顯著增加。

3.亞洲禽流感暴發(fā)疫情地理分布

(1)禽類流感疫情分布

亞洲禽流感暴發(fā)疫情主要集中發(fā)生在東南亞地區(qū)，孟加拉國以及周邊地區(qū)、越南、柬埔寨、尼泊爾、緬甸、老撾、韓國和日本等國家暴發(fā)點密集，疫情發(fā)生較頻繁，中國東南沿海地區(qū)禽類流感疫情也經(jīng)常發(fā)生，亞洲北部的俄羅斯以及亞洲中西部地區(qū)禽流感散在發(fā)生。

(2)人感染禽流感病例分布

亞洲地區(qū)人感染禽流感主要發(fā)生在中國東南部，與中國接壤的南亞國家越南、柬埔寨以及印度尼西亞等國家。與禽類流感疫情暴發(fā)區(qū)域相近。但韓國、日本鮮少發(fā)生人感染禽流感病例。

4.全局空間自相關(guān)分析

結(jié)果顯示： 2010年和2012年亞洲地區(qū)禽流感疫情暴發(fā)在整體上存在空間自相關(guān)(P< 0.05)，差異有統(tǒng)計學(xué)意義，表明禽流感暴發(fā)疫情分布在2010、2012年存在空間聚集性；而2008、2009、2011和2013四年亞洲地區(qū)禽流感疫情在整體上不存在空間自相關(guān)(P>0.05)，即可認為該四年亞洲地區(qū)禽流感暴發(fā)的空間分布為隨機分布，但不確定是否存在局部空間自相關(guān)。結(jié)果見表1。

*：P<0.05。

5.趨勢面分析

以地理位置的橫坐標(biāo)(經(jīng)度)和縱坐標(biāo)(緯度)分別為自變量x、y，禽流感疫情為因變量進行趨勢面分析。XZ平面上的曲線表示亞洲禽流感暴發(fā)總數(shù)在東西方向的變化趨勢，YZ平面上的曲線表示其在南北方向的變化趨勢。圖2為亞洲地區(qū)禽流感暴發(fā)疫情三維趨勢面分析圖(其中2008年和2013年亞洲禽流感趨勢變化不典型)。從趨勢面分析中可以發(fā)現(xiàn)，基本變化趨勢都是由西向東疫情數(shù)目增加，亞洲南部禽流感疫情數(shù)目最多，北部較少，2012年以后疫情逐漸向亞洲北部蔓延，與疫情分布圖顯示的結(jié)果一致。在東西方向上，2008-2013年間斜率不斷變大，說明其按地理經(jīng)度變化的增長速度越來越快，提示亞洲東部地區(qū)禽流感疫情的上升趨勢。在南北方向上，亞洲南部地區(qū)疫情總體高于北部地區(qū)，但隨著時間發(fā)展，尤其是2012年以后，疫情向亞洲北部蔓延。根據(jù)趨勢面分析，可知亞洲南部疫情總體上得到了控制，但禽流感仍然繼續(xù)向亞洲東北部蔓延。

討 論

高致病性禽流感在亞洲的暴發(fā)是一個嚴重的公共衛(wèi)生問題。自2003年禽流感大流行以來，亞洲的東南亞地區(qū)為主要暴發(fā)流行區(qū)，這與proMED-mail公布結(jié)果一致[5]，且主要是H5N1型高致病性禽流感肆虐亞洲。自1997年香港發(fā)現(xiàn)第一例人感染H5N1禽流感以來，H5N1禽流感病毒在亞洲各國多次引發(fā)人類流感疫情[6]，目前已經(jīng)證實H5N1型禽流感病毒主要通過患病家禽或野生鳥類傳播給人。多數(shù)禽流感患者有與患病家禽的接觸史[7]。本研究所收集的數(shù)據(jù)庫也同樣顯示禽類流感多發(fā)生于大規(guī)模家禽養(yǎng)殖的農(nóng)場，以及一些野生的鳥類及動物群落。亞洲地區(qū)出現(xiàn)的感染禽流感的人群也都有家禽或野生鳥類接觸史。本研究結(jié)果顯示人感染禽流感主要還是伴隨著禽類流感的變化而變化的。只是2013年最特殊，人感染禽流感病例迎來了小高峰，可能與2013年H7N9型流感流行有關(guān)。

本文運用地理信息系統(tǒng)(GIS)對亞洲禽流感暴發(fā)情況進行時空分析及空間自相關(guān)分析，展示疾病的時空分布,確定疾病的高發(fā)地區(qū)，探討亞洲禽流感流行情況。地理信息系統(tǒng)及空間統(tǒng)計分析技術(shù)越來越多地被應(yīng)用于疾病和公共衛(wèi)生領(lǐng)域的研究[8-9]。

亞洲地區(qū)禽流感暴發(fā)疫情時間趨勢顯示：2008年和2011年是兩次禽流感暴發(fā)高峰，2013年人感染禽流感出現(xiàn)高峰，這次暴發(fā)高峰與本年禽類流感暴發(fā)沒有伴隨關(guān)系，這可能與2013年中國出現(xiàn)H7N9型禽流感暴發(fā)有關(guān)，據(jù)世界衛(wèi)生組織(WTO)報告，甲型H7N9病毒亞型是一種低致病性禽流感病毒，于2013年3月首次感染中國多個東部省份，隨之H7N9禽流感在中國大多地區(qū)迅速蔓延。2003年以來，以H5N1型流感為主的禽流感疫情在全球范圍內(nèi)迅速蔓延，這不僅對全球公共衛(wèi)生構(gòu)成了現(xiàn)實的威脅，禽流感在各國的暴發(fā)和流行，勢必導(dǎo)致各國人民的恐慌，這可能給禽流感在人際的傳播提供了平臺。

疾病的空間分布模式研究顯示亞洲地區(qū)禽流感主要發(fā)生在東南亞地區(qū)，以孟加拉國、越南、尼泊爾、柬埔寨、緬甸、中國、韓國、日本、印度為主。人群感染禽流感也隨之增多，禽流感之所以連續(xù)數(shù)年流行，這可能與亞洲地區(qū)的地形、氣候環(huán)境等有關(guān)，加之禽流感高發(fā)的這些國家主要是發(fā)展中國家，多以農(nóng)業(yè)養(yǎng)殖業(yè)為主，亞洲國家尤其是東南亞國家的家禽產(chǎn)量大大提高；東南亞地區(qū)又恰恰位于全球鳥類遷徙的路線上，家禽和候鳥是禽流感病毒的主要傳播者。生存在這些地區(qū)的人類，其生存環(huán)境中大量存在著禽流感病毒，人類的生產(chǎn)活動增加了感染禽流感的機會。正如WHO指出，只要環(huán)境中存在著禽流感病毒，就存在著新的人禽流感病毒流行的危險[11]。禽流感對人類的危害是潛在的，其可能導(dǎo)致人類發(fā)生新一輪的流感大流行，出現(xiàn)超額住院率、超額死亡率，給整個人類社會、政治、經(jīng)濟帶來沉重的打擊[12]。禽流感在亞洲地區(qū)的肆虐流行同時警示著亞洲各國要重視禽流感這一重大傳染病，把它作為突發(fā)事件進行管理，同時應(yīng)該加強本國應(yīng)對突發(fā)公共衛(wèi)生事件的能力，防止傳染病在本國造成大流行。

全局空間自相關(guān)分析：亞洲地區(qū)暴發(fā)的禽流感疫情在2010年和2012年存在空間聚集性。但因為亞洲各國面積差異較大，且禽流感暴發(fā)只是分布在一個國家的小部分地區(qū)，所以運用軟件做局部空間自相關(guān)分析誤差較大，分析結(jié)果不確切，所以本研究沒有進行局部空間自相關(guān)分析。2008、2009、2011、2013年亞洲禽流感分布沒有聚集性，但不能說明其局部地區(qū)沒有聚集性。

亞洲地區(qū)禽流感疫情經(jīng)三維趨勢面分析可見：亞洲南部地區(qū)各國積極采取有效措施應(yīng)對禽流感的大流行，并且取得了一定的效果，疫情得到了控制。但禽流感疫情并沒有停止，反而繼續(xù)向亞洲東北部蔓延，尤其是日本和韓國，2008-2009年日本并未受到禽流感的波及，但2010年以后，日本逐漸出現(xiàn)禽流感的暴發(fā)。中國一直是禽流感的高發(fā)地區(qū)，并且在2013年出現(xiàn)了人感染H7N9型禽流感的暴發(fā)。這警示我們在傳染病疫情沒有發(fā)生之前，要做好預(yù)警工作，預(yù)防傳染病的發(fā)生，如果傳染病發(fā)生了，也要做好教育和宣傳，積極防控，將傷害降到最低。

[1]余濱.禽流感的流行狀況與研究進展.湖北預(yù)防醫(yī)學(xué)雜志，2004，15(3)：29-32.

[2]杭長壽.最近亞洲禽流感暴發(fā).疾病監(jiān)測,2005,20(10):558.

[3]Karsentg E,Leventhal A.Health Geographic Information systems(HGIS)-a tool for health planning and epidemiology.Harefuah,2002,141(12):1070-1307,1089.

[4]World Organisation for Animal Health,2014,http://www.oie.int/

[5]proMED-mail.2014，http://www.promedmail.org/

[6]陳大明，毛開云，江洪波.全球禽流感研究的發(fā)展態(tài)勢：文獻計量分析.第二軍醫(yī)大學(xué)學(xué)報，2013，34(6)：607-611.

[7]張云智,盧洪洲.禽流感病毒(H5N1)的研究進展.中華傳染病雜志，2007，25(6)：379-381.

[8]Moscone F,Knapp M.Exploring the spatial pat tern of mental health expenditure.J Ment Health Policy Econ,2005,8(4):05-17.

[9]Montenegro AC,Werneck GL,Kerr-Pontes LR,et al.S patial analysis of the distribution of leprosy in the State of Ceara,Northeast Brazil.Mem Inst Oswaldo Cruz,2004,99(7):683-686.

[10]Avian influenza-fact sheet.http://www.who.int/csr/don/2014-01-15/en/.

[11]易學(xué)鋒，羅會明.禽流感危機及其應(yīng)對策略.中華流行病學(xué)雜志，2004，25(3):185-187.

(責(zé)任編輯：鄧 妍)