嘉峪關市流行性腮腺炎與氣象相關因素影響的研究

范宗慧 朱菊花 李盛 保曉娟 李婷婷

摘要：目的：分析氣象因素與流行性腮腺炎發病的關聯性。方法：利用2008-2016年嘉峪關市流行性腮腺炎的發病人數，結合同期的氣象資料（包括平均氣溫、平均氣壓、相對濕度、降水量、平均風速），結合數據特征，用廣義相加模型結合分布滯后非線性模型分析不同氣象因素對流行性腮腺炎發病的影響。結果：2008-2016年嘉峪關市共報告流行性腮腺炎1400例，男性發病例數（834例）多于女性（566例），性別比為1.47：1;6-14歲兒童最多，占60.36%。流行性腮腺炎發病時間的分布呈“兩峰兩谷”型規律變化，2-3月和7-10月腮腺炎的發病例數呈明顯下降趨勢，4-6月和12月一次年1月流行性腮腺炎的發病例數明顯增多;氣象因素在不同滯后日與流行性腮腺炎的關聯呈非線性，氣溫和相對濕度與流行性腮腺炎的風險效應呈負向關聯，風速與流行性腮腺炎的風險效應呈正向關聯。以日均氣溫8.50°C為參照，氣溫-13°C且滯后時間為8d時RR值最高，為2.71（95%CI：1.50-4.88）;以日均相對濕度45.76%為參照，當相對濕度為100%且滯后時間為3d時，RR值最高，為1.24（95%CI：1.03-1.49）。以日均風速2.2m/s為參照，當風速為3rrds且滯后時間為14d時，RR值最高，為1.68（95%Chl.18-2.40）。結論：嘉峪關市的氣溫、相對濕度、風速等氣象因素可能是流行陛腮腺炎的重要影響因素。

關鍵詞：氣象因素;流行性腮腺炎;滯后;效應

中圖分類號：R188.8 文獻標志碼：A

流行性腮腺炎（mumps）是由腮腺炎病毒（mumpsvirus）引起的一種急性呼吸系統傳染性疾病，該病好發于兒童和青少年，主要臨床表現為非化膿性腫脹、疼痛和全身發熱。流行性腮腺炎在我國屬于法定丙類傳染病之一，主要是由通過飛沫及感染此病的患兒接觸后傳染發病，與氣候變化也存在著一定的關聯。流行性腮腺炎的發生、傳播與氣象參數之間關系密切，氣溫、氣壓、濕度等氣象參數的變化可導致流行性腮腺炎感染者的病情加重。如在中國廣州的研究顯示，溫度、相對濕度、風速與流行性腮腺炎發病呈正向關聯，日平均氣壓與流行性腮腺炎發病呈負向關聯。在日本開展的研究顯示隨著氣溫升高和濕度增加，流行性腮腺炎發病率亦會同步上升。中國臺灣學者分析相關數據后發現流行性腮腺炎發病與日均氣溫和氣壓變化有關。通過等上研究顯示本課題組認為，由于不同地區的地理、氣象因素和社會經濟因素等存在較大差異，影響流行性腮腺炎發病的氣象因素的種類和影響程度均存在一定的差異性，相關研究得出的結果也是不完全相同。當前的相關研究中，周發病例數或月發病例數使用更頻繁，研究的時間尺度不精確;在分析方法上主要利用單因素相關分析和多元逐步回歸分析，忽略了氣象因素的影響具有一定的滯后性，分布滯后非線性模型采用構建交叉驗證矩陣的方法，將不同的滯后變量同時引入模型中，從而降低了滯后變量之間的相關性。因此在研究氣象因子與相關傳染病發病的相關性時使用較多。本研究采用分布滯后非線性模型來分析氣溫、相對濕度和風速對流行性腮腺炎發生和傳播的影響，為流行性腮腺炎防控工作提供一定的政策建議。

1材料與方法

1.1資料

2008年1月至2016年12月嘉峪關市流行性腮腺炎的發病數據，是嘉峪關市疾病預防控制中心從全國傳染病報告信息管理系統中導出整理而得來，同期氣象資料（包括溫度，氣壓，風速等常規氣象觀測數據）由甘肅省氣象局提供。

1.2統計學處理

利用斯皮爾曼相關分析來確定不同氣象因素與流行性腮腺炎日發病數之間的關聯性，根據斯皮爾曼相關分析得出的結果，將具有相關性的氣象參數代入到模型中，檢驗水準為0.05。分別建立流行性腮腺炎逐日發病數與氣象因素的交叉驗證矩陣，日發病人數為預測變量，采用泊松連接函數進行數據擬合分析。利用自然樣條函數控制季節、年份和星期效應影響，利用分布滯后非線性模型分析不同氣象參數與流行性腮腺炎發病的關系。基本模型如下：

式中：Yt：第t天發病數;a：常數項;Tempt，1：平均氣溫與時間的交叉基;β1：該項系數;RHt，l：平均相對濕度與時間的交叉基;β2：該項系數;Windt，l：平均相對濕度與時間的交叉基;β3：該項系數;NS：自然樣條函數;l：滯后天數;Pressure，：第t天平均氣壓，NS（Pt，df=3）指的是使用自由度為3的自然樣條函數去控制氣壓的影響;Time表示季節性和長期趨勢，NS（Time，df=6）是利用每年自由度等于6的自然樣條函數去控制季節性的影響。β、y是回歸模型中的解釋變量系數，最大滯后時間l設定為14d;二維交叉驗證矩陣同時選擇自然樣條函數，其自由度通過廣義赤池信息標準（akaikesinformation criteria for quasi-poisson，Q-AIC）進行選擇，兩者自由度均為3，以各氣象指標的平均值作為參照值，14d為最大滯后期;根據文獻楊瓊英的方法，將不同氣象因素按其百分位數劃分為不同的區間，了解不同氣象因素不同數值對流行性腮腺炎的影響。計算不同滯后期不同極端天氣下（p1、P5、P25、P50、p75、P95）下的RR值：RR計算：若β1、β2、β3為回歸模型中的解釋變量系數，溫度、濕度、風速在整個滯后時間內對流行性腮腺炎發病的相對危險度可計算為exp（β1）、exp（β2）、exp（β3）。

2結果

2.1嘉峪關市氣候情況及流行性腮腺炎流行狀況

2008至2016年共報告流行性腮腺炎1400例，日均發病1.52例;男性發病人數834例，女性發病人數566例，男女之間比例為1.47：1。6-14歲年齡段人數最多，有845例，占整個報告發病數的60.36%。氣壓、氣溫、相對濕度、降水量和風速在過去九年里的平均值分別為851.88hPa、8.50°C、45.76%、0.35mm和2.24m/s，見表1所列。

2.2流行性腮腺炎與氣象因素的相關分析

流行性腮腺炎日發病人數與氣溫、降水量、相對濕度、風速的相關性均具有統計學意義（P<0.05），氣溫、風速和降水量與流行性腮腺炎日發病人數之間呈正相關，r值分別為0.045、0.042、0.027，相對濕度與流行性腮腺炎日發病人數之間呈負相關，其中濕度和氣溫對流行性腮腺炎發病影響較為顯著（r=-0.046和0.045）（P<0.05），見表2所列。

圖1嘉峪關市流行性腮腺炎發病分布有較明顯的季節變化，每年12月至次年1月達到第一個發病峰值，4-6月達到第二個發病峰值（占36.14%），其余月份發病人數比較少。

2.3分布滯后非線性模型擬合結果

利用DLNM建模擬合不同滯后時間下，氣象因素與流行性腮腺炎之間的相關性，得到了不同滯后條件下氣溫、相對濕度和風速效應三維圖（如圖2所示）。圖2分析顯示各個氣象因素與流行性腮腺炎發病均呈非線性關系，以日均氣溫8.50°C為參照，氣溫為-13°C且滯后時間為8d，RR值最高，為2.71（95%CI：1.50-4.88）;以日均相對濕度45.76%為參照，當相對濕度為100%且滯后時間為3d，RR值最高，為1.24（95%CI：1.03-1.49）。以日均風速2.2m/s為參照，當風速為3m/s且滯后時間為14d，RR值最高，為1.68（95%CI：1.18-2.40）。

當氣象因素滯后14d時，氣象因素與流行性腮腺炎發病風險關聯性的總體效應見圖3。日平均氣溫與流行性腮腺炎發病呈負向關聯，當日平均氣溫為最高33℃時，滯后14d的發病風險值RR為0.19（95%CI：0.06-0.64）;日平均氣溫在22°C-33°C時，滯后14d的RR值95%CI上下限均小于1，呈現出保護效應。

日平均相對濕度與流行性腮腺炎發病呈負向關聯，日平均相對濕度達到26%時，滯后14d的RR值為1.27（95%CI：0.88-1.81）。日平均相對濕度在4%-45%時，滯后14d時RR值>I。

而日平均風速與流行性腮腺炎發病呈正向關聯。日平均風速在1.5-3m/s時，滯后14時RR值的95%CI下限均>1，有危害相應。

表3可相對于每日氣溫平均水平（8.50°C），流行性腮腺炎的發病風險隨著溫度的降低而增加，當溫度為一1.7°C時，流行性腮腺炎的發病風險在滯后第3d時效應最大（RR=1.13，95%cI：1.01～1.26），高溫（18.9°C，24.3°C）對流行性腮腺炎發病影響不明顯。

表4相對于日平均濕度水平（45.76%），在無滯后的情況下，濕度對流行性腮腺炎發病的風險的影響不具有統計學意義，在適度小于平均適度時，流行性腮腺炎的發病風險隨著濕度的降低而逐漸增加，當濕度為33%時，滯后時間為5d時效應最大（RR=1.03，95%CI：1.01-1.08）。

由表5可知，流行性腮腺炎發病風險隨風速的增加而增加，當風速為2.5m/s時，滯后第3d效應最大（RR=1.03，95%CI：1.01～1.06）。

3討論

本研究采用分布滯后非線性模型分析嘉峪關市不同氣象參數（氣溫、相對濕度、風速）與流行性腮腺炎的相關性，結果顯示各氣象因子與流行性腮腺炎發病均呈非線性關系，流行性腮腺炎發病數隨著日均氣溫的升高而降低，日均氣溫與流行性腮腺炎發病呈負相關，這與山東濟寧市的研究發現一致，與日本福岡縣和廣東廣州的結果不一致。相對于日均氣溫（8.5℃），氣溫為-13°C、滯后時間為8d時RR值最高，為2.71（95%CI：1.50～4.88），低溫對流行性腮腺炎發病人數的影響存在滯后作用，高溫的影響不明顯。氣溫對流行性腮腺炎在人群中的發生和流行起著重要作用，氣溫對流行性腮腺炎發病沒有直接的影響，而是通過影響流行性腮腺炎發病的各個環節，如：居民生活習慣、傳播途徑與易感人群自身體質等來影響流行性腮腺炎的發病，間接性的影響流行性腮腺炎在人群中的分布。嘉峪關市流行性腮腺炎的發病年齡主要集中在0-18歲，占到總病例數的90.1%，特別是0-14歲年齡段占比較高，占發病總例數的80.3%，該年齡段主要包括幼兒園、小學、中學這一特殊人群，天氣變化，氣溫下降時，這個年齡段孩子大多數時間在高密集的集體單位中生活和學習，如托兒所或學校，普遍待在室內，較少外出，空氣不流通，造成交叉感染，有利于流行性腮腺炎這種急性呼吸道傳染病的傳播。

以往有關流行性腮腺炎與相對濕度的研究比較有限，目前查閱到有日本福岡，中國臺灣，中國大陸有銀川、廣州、濟寧、關于西北內陸干旱區的報道寥寥無幾，日本福岡、中國廣州研究均發現日平均相對濕度與流行性腮腺炎發病呈正向關聯，同時中國廣州、濟寧研究發現，日平均相對濕度大于45%時，滯后14d RR值均大于1，有危害效應。上述文章認為高溫高濕是流行性腮腺炎病毒復制和生長的影響因素，流行性腮腺炎病毒的活性會增強。高濕度通常伴隨者高溫氣候，呈指數關系，高濕度可使附著在腮腺炎病毒上的顆粒更重，導致傳染源附近的病毒濃度較高，所以高溫和高濕會增加流行性腮腺炎的風險，而嘉峪關市日平均相對濕度大于45%時，滯后14d RR值均小于1，無危害效應，這廣東廣州市與和山東濟寧市報道相對濕度對流行性腮腺炎發病的影響存在較大差異，這與嘉峪關市的地獨特的理位置和自然環境密切相關，嘉峪關市位于中國西北內陸，離海洋比較遠，由于青藏高原和祁連山脈的阻礙，南下的暖氣流很難到達嘉峪關，降水較少，是典型的大陸性干旱氣候，引起流行性腮腺炎發病的病原微生物大多喜歡在高濕度，氣候相對炎熱的環境中生存，但嘉峪關市位于西北內陸干旱地區，不能夠同時滿足高溫高濕等氣象條件。

日平均風速與流行性腮腺炎發病呈正相關關系，這與楊瓊英報道廣州的研究發現一致。對于風速而言，當風速在（1.5m/s，3.0m/s）時，RR值大于1，有危害效應，這主要是因為當風速較大時，病毒傳播的速度加快，使得病毒覆蓋的范圍擴大，潛在感染者數量有可能增加，從而使流行性腮腺炎的發病風險上升。

本研究顯示，氣象因素對流行性腮腺炎發病具有一定的影響，各個氣象因素與流行性腮腺炎發病均呈非線性關系，日均氣溫、日均相對濕度與流行性腮腺炎發病之間具有負相關性，而日均風速與流行性腮腺炎發病之間具有正相關性。氣溫、相對濕度、風速均可能是流行性腮腺炎發病的重要影響因素。

本研究存在一定的局限性。流行性腮腺炎的發病還受到社會、經濟等因素的影響，氣象因素只是其中之一，因此應該重視弱勢群體的保護，綜合考慮防治工作的各個方面。此外，本研究尚未找到一個適合的生物學解釋氣象因素對面頰發病率的影響。