濮陽市氣象因素與手足口病發病的相關性

高子慶,高秀靜,宋傳清,侯瑞娟,聶占普,趙俊君

(濮陽市疾控中心,河南 濮陽 457000)

手足口病是由多種人腸道病毒引起的兒童傳染病。大多數患者癥狀輕微,以發熱和手、足、口腔等部位的丘疹或皰疹為主要癥狀。少數患者可出現無菌性腦膜炎、腦炎、急性弛緩性麻痹、神經源性肺水腫和心肌炎等,個別重癥患兒病情進展快,可導致死亡[1]。手足口病近年來在我國廣泛流行,已成為我國需要面對的公共衛生問題和社會問題之一。目前關于手足口病的影響因素研究多側重于生活條件、衛生習慣、接觸史等社會因素。氣象因素對手足口病的影響至關重要,已有多篇研究報道手足口病發病與氣象因素相關[2-9],但是研究的因素與方法各異,報道結果也不完全一致,甚至矛盾。新加坡一項研究顯示溫度與手足口病之間存在閾值和J形關系[9];而日本[10]、中國臺灣[11]和大陸部分地區[12-13]的研究表明,溫度與手足口病之間存在近似倒V形關系。高琦[14]研究顯示,平均氣溫、相對濕度與手足口病發病呈“S”形的滯后關系。研究結果的不一致,部分歸因于方法和數據來源的多樣性,也表明氣溫與手足口病之間的關聯可能因地理位置而異。多年來手足口病在濮陽地區呈現高流行態勢,濮陽地區每年出現春末夏初的季節性流行高峰特征與哪些氣象因素相關亟待研究。本研究從不同角度對2015—2019年氣象資料(月均高溫、月均低溫、月均氣壓、月降水總量、空氣相對濕度)與手足口病發病的相關性進行分析,探討氣象因素對手足口病發病的影響,為手足口病預測與防控提供參考。

1 對象與方法

1.1 研究對象

由于2020—2022年新冠疫情的嚴格防控措施可能影響手足口病的發病,手足口病的發病大幅下降。為了客觀反映氣象因素對手足口病的影響,減少其他因素的干擾,選取2015—2019年手足口病發病數據和同期氣象資料作為研究對象。通過中國疾病監測報告管理系統獲取濮陽市2015年1月1日至2019年12月31日手足口病發病數據。通過濮陽市氣象局獲得濮陽市同期月均高溫、月均低溫、月均氣壓、月降水總量、空氣相對濕度等氣象資料。

1.2 統計學方法

采用Excel 2007對數據初步分析得出相關數據趨勢圖;采用R 4.2.2統計軟件進行統計學分析,檢驗發病率及其自然對數的正態性,對不符合正態分布的計量資料采用Spearman非參數檢驗;將手足口病發病資料作為因變量,氣象因素作為自變量進行雙變量Spearman相關分析,使用car包(3.1-1版本)對氣象因素進行共線性診斷分析,使用ridge包(3.3版本)計算嶺回歸方程。P<0.05為差異有統計學意義。

2 結果

2.1 手足口病流行概況

2015—2019年濮陽市手足口病全年發病,累計報告23 319例,其中重癥716例(含死亡1例);發病率呈隔年高發的波動趨勢,重癥病例數波動趨勢與手足口病發病趨勢一致,重癥病例占比呈波動性下降趨勢。濮陽市2015—2019年手足口病流行曲線相似,呈現單峰態勢,流行高峰時間一致,具有明顯的季節性;流行季節為4—7月,1—3月處于較低水平,4月開始上升,5月快速達到發病高峰,6月快速下降,8月以后進入較低發病水平。見表1、圖1。

圖1 濮陽市2015—2019年手足口病發病趨勢

表1 濮陽市2015—2019年手足口病發病與重癥死亡情況

2.2 氣象因子與手足口病發病率相應關系

2.2.1氣溫

2015—2019年濮陽市月均最低氣溫為-8.56 ℃,月均最高氣溫為34.64 ℃;當平均低溫在5～15 ℃,平均高溫在10～25 ℃時,隨著氣溫回升,手足口病發病逐漸增加;即月均低溫值達5 ℃左右,月均高溫值達10 ℃以上時,手足口病發病率開始上升;當月均低溫值達到15 ℃左右,月均高溫值達到25 ℃左右時,手足口病發病率達峰值;當月均低溫高于15 ℃,月均高溫高于25 ℃時,手足口病發病率下降;2015—2019年手足口病發病峰值在5月,氣溫峰值在6～8月,氣溫峰值滯后于手足口病峰值。見圖2。

圖2 濮陽市2015—2019年手足口病月發病率與同期月平均氣溫走勢

2.2.2降水量

2015—2019年濮陽市月最低降水量為0,月最高降水量330 mm;當春季降水量開始上升時,手足口病開始上升,手足口病上升與降水量上升趨勢一致,手足口病發病迅速增加達到峰值,當降水量下降時手足口病發病也迅速下降;當濮陽市進入豐水期,降水量再次快速上升時,手足口病依然處于下降期,濮陽市7—9月為雨水豐沛期,降水量較多,降水量峰值滯后于手足口病發病峰值。見圖3。

圖3 濮陽市2015—2019年月降水量與同期手足口病發病率走勢

2.2.3濕度

2015—2019年濮陽市月最低空氣相對濕度為43.68%,月最高空氣相對濕度為89.16%;當春季空氣相對濕度上升時,手足口病發病迅速增加,手足口病上升與空氣相對濕度上升趨勢一致,空氣平均濕度達到60%～70%時手足口病發病達到峰值;當空氣相對濕度下降時,手足口病發病也迅速下降;當空氣相對濕度再次上升時,手足口病依然處于下降期,濮陽市8—9月空氣相對濕度最高,空氣相對濕度峰值滯后于手足口病發病峰值。見圖4。

圖4 濮陽市2015—2019年月平均濕度與同期手足口病發病率走勢

2.2.4氣壓

2015—2019年濮陽市月均最低氣壓為995.33 hPa,月均最高氣壓為1 025.74 hPa;隨著氣壓下降,手足口病發病逐漸增加,當平均氣壓降到1 002～1 006 hPa時,手足口病發病達到峰值,氣壓谷值滯后于手足口病發病峰值。見圖5。

圖5 濮陽市2015-2019年月平均氣壓與同期手足口病發病率走勢

2.3 手足口病發病率與氣象因子的相關分析

用R 4.2.2的Shapiro.test函數對手足口病發病率進行Shapiro-Wilk正態性檢驗,發病率不服從正態分布;取手足口病發病率的自然對數進行Shapiro-Wilk檢驗,發病率的自然對數服從正態分布。手足口病發病率與氣象因素進行雙變量Spearman相關分析,手足口病發病率與月均高溫、月均低溫、月降水量呈正相關(P<0.05),與平均氣壓呈負相關(P<0.05),與月平均濕度無相關性(P>0.05)。見表2。

表2 濮陽市氣象因素與手足口病發病率的Spearman相關分析

表3 濮陽市手足口病發病率自然對數與相關氣象因素的嶺回歸分析

3 討論

氣象因素是影響手足口病發生、發展的重要因素之一。有研究顯示手足口病的發病率與溫度和濕度存在明顯的相關性,并提出平均氣溫25 ℃左右,濕度76%左右的發病率最高,在此氣溫條件下有助于腸道病毒的繁殖[3];氣象因素不僅可以影響人體的免疫力,而且適宜的氣候條件對環境中的生物病原體和媒介生物的繁殖及傳播有很大的影響,從而對傳染病在人群中的發生和流行起著重要作用[3,6]。

濮陽市位于中緯地帶,屬暖溫帶半濕潤季風型大陸氣候,四季分明,春季干燥多風、氣溫回升快,受東南季風環流的控制和東南溫濕氣候影響,夏季炎熱高溫、氣壓低、持續時間長,炎熱干燥與溫熱多雨交替出現,降水總量大,秋季晴和日照長,冬季寒冷干旱少雨雪。

本研究表明,濮陽市手足口病發病有明顯季節性特征,單峰分布特征與吉林、濟南、開封、鄭州等北方地區[7-8,15-17]相同。這與濟南、開封、鄭州、河南省流行季節在4—7月,發病峰值在5月特征[7-8,16-17]相同;與寧德、廣西、南京、上海等地區的雙峰流行特征及流行時間[5,18-20]不一致;與許一玲等[4]研究中淄博流行季在夏季和初秋、欒博等[15]研究中吉林手足口病發病高峰在7—8月時間不一致。可見氣象因素對手足口病的影響存在地區差異,自南向北手足口病季節性高峰逐步推后[6,14]。

本研究通過對濮陽市2015—2019年手足口病月均發病率與同期多個氣象因素相關分析,發現氣象因素在一定區間內,手足口病發病率與月均高溫、月均低溫、月降水量之間呈正相關,與平均氣壓之間呈負相關,與平均濕度無相關性。這與多地研究[2,5-8]一致。即手足口病在適宜的氣溫、降水量、平均氣壓范圍內,隨著氣溫上升、降水量的增加、氣壓逐漸下降,氣候達到病毒繁殖所需的條件,手足口病開始增多,并于5月達到峰值;進入6月,最高氣溫達到30 ℃以上,氣壓進一步下降,氣象因素不利于病毒的繁殖,手足口病發病迅速下降;隨著夏季長時間高溫炎熱、高降水量、低氣壓持續狀態下,手足口病發病維持在較低的發病水平。這與日本[10]、中國臺灣[11]和大陸部分地區[12-13]的研究,在中等高溫以下,手足口病的風險增加,而在極熱溫度下,風險下降結果一致。氣溫峰值(6—8月)、降水量峰值(7—9月)、空氣濕度峰值(8—9月)、氣壓谷值(7月)落后于手足口病的發病峰值(5月),氣象因素極值落后于手足口病的發病峰值,這與多項研究[3,7-8]一致。相對濕度與手足口病發病無相關性,這與許一玲等[4]研究認為手足口病與相對濕度有關不一致,也與高琦[14]研究的濕度是影響空間分布差異的重要因素不一致。

經嶺回歸分析,發病率的自然對數與月均高溫呈正相關、與平均氣壓呈負相關,與多項研究[6-8]一致。月均低溫、平均濕度和月降水量對發病率的自然對數影響無統計學意義,手足口病發病率的自然對數與月均低溫無相關性,可能是與月均高溫和月均低溫存在共線性有關。

4 結論

濮陽市手足口病發病有明顯季節性特征,氣象因素在一定區間內,手足口病的發病與氣溫、氣壓、降雨量等氣象因素有關。衛生部門可根據氣象資料,提前預測手足口病發生風險和流行強度,在手足口病到來之前,制定相應的防控措施。但手足口病的發病原因比較復雜,是生物因素、環境因素、氣象因素、生活衛生習慣等綜合作用的結果,氣象因素只是其中之一。因此,在實際工作中,根據氣象因素開展手足口病預測、預警工作時,應該綜合多方面因素進行分析。