2010-2020年山東省臨沂市水痘流行特征與時(shí)空聚集性分析*

董 振,李愛香,吳 鑫,劉樹鵬,邵澤明,趙立江,鄭倩文

(1.臨沂市人民醫(yī)院預(yù)防科,山東 臨沂 276000;2.臨沂市人民醫(yī)院護(hù)理部,山東 臨沂 276000;3.臨沂市人民醫(yī)院網(wǎng)絡(luò)與信息部,山東 臨沂 276000;4.臨沂市人民醫(yī)院醫(yī)學(xué)影像科,山東 臨沂 276000;5.臨沂市疾病預(yù)防控制中心,山東 臨沂 276000;6.臨沂市人民醫(yī)院公共衛(wèi)生科,山東 臨沂 276000)

水痘是一種兒童期常見傳染病,由水痘-帶狀皰疹病毒原發(fā)感染所致。因其傳染性較強(qiáng),常在幼兒園所、義務(wù)教育學(xué)校等集體單位聚集發(fā)病,從而造成暴發(fā)或流行[1]。2005年開始收入中國疾病預(yù)防控制信息系統(tǒng)報(bào)告,但仍未將水痘納入法定傳染病管理[2]。在國內(nèi),GIS技術(shù)被廣泛用于地理、通信信息、氣象、城市建設(shè)等多個(gè)領(lǐng)域[3]。其也可用于監(jiān)測時(shí)間流行病學(xué)指標(biāo),在水痘的防控工作中也得到了廣泛應(yīng)用,水痘空間聚集性的預(yù)測和早期識別對防治水痘至關(guān)重要[4]。為進(jìn)一步了解山東省臨沂市水痘的流行病學(xué)特征,為山東省臨沂市制定水痘防控策略提供依據(jù),本研究分析了山東省臨沂市水痘2010—2020年水痘疫情監(jiān)測數(shù)據(jù),通過應(yīng)用空間流行病學(xué)分析方法獲得時(shí)空分布特點(diǎn)以發(fā)現(xiàn)高危區(qū)域,為合理制定區(qū)域性防控措施提供理論依據(jù)。

1 資料與方法

1.1資料來源 2010—2020年山東省臨沂市12縣區(qū)水痘發(fā)病資料數(shù)據(jù)來自中國疾病預(yù)防控制信息系統(tǒng),人口資料來源于中國疾病預(yù)防控制信息系統(tǒng)中2010-2020年山東省臨沂市常住人口數(shù)據(jù),山東省臨沂市矢量電子地圖數(shù)據(jù)來自國家基礎(chǔ)地理信息中心網(wǎng)站(http：//www.ngcc.cn/ngcc/)。

1.2方法

1.2.1建立數(shù)據(jù)庫 將2010—2020年山東省臨沂市12縣區(qū)水痘發(fā)病率以行政區(qū)劃代碼為連接字段在ArcGIS軟件中與中國矢量化省界電子地圖數(shù)據(jù)(*shp格式)連接,建立水痘發(fā)病率地理信息數(shù)據(jù)庫[5]。

1.2.2描述性分析 對2010—2020年山東省臨沂市12縣區(qū)報(bào)告的水痘發(fā)病率進(jìn)行比較,以各縣區(qū)地理位置經(jīng)度為X軸,以緯度作為Y軸,以2010—2020年山東省臨沂市水痘年均發(fā)病率為Z軸(自變量)進(jìn)行空間三維趨勢面分析,繪制空間三維趨勢圖。描述其分布變化趨勢。

1.2.3全局空間自相關(guān)分析 Moran′sI系數(shù)是空間自相關(guān)分析的常用指標(biāo)。計(jì)算公式：

1.2.4局部空間自相關(guān)分析 主要包括4種聚集模式,即高-高聚集(H-H)、低-低聚集(L-L)、高-低聚集(H-L)或低-高聚集(L-H)[7]。

1.2.6時(shí)空聚集性分析 利用泊松分布模型進(jìn)行時(shí)空聚集性分析。采用掃描窗口內(nèi)外的實(shí)際發(fā)病例數(shù)和期望發(fā)病例數(shù)計(jì)算檢驗(yàn)統(tǒng)計(jì)量對數(shù)似然比(LLR),并通過LLR值判斷聚集區(qū)域特點(diǎn)[10]。計(jì)算公式：LLR=Log{(c/μ)c[(C-c)/(C-μ)]C-c}。C為窗口內(nèi)的實(shí)際病例數(shù),是窗口內(nèi)的期望病例數(shù)。LLR值最大的掃描窗口為最可能聚集區(qū)域[11]。

1.3統(tǒng)計(jì)學(xué)處理 應(yīng)用SPSS24.0統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)分析,計(jì)數(shù)資料以率或構(gòu)成比表示,采用χ2檢驗(yàn);應(yīng)用ArcGIS10.2軟件進(jìn)行三維空間趨勢面分析和Kriging插值分析;應(yīng)用Geoda1.18軟件進(jìn)行空間自相關(guān)分析和空間權(quán)重矩陣生成,蒙特卡羅隨機(jī)化重復(fù)模擬次數(shù)設(shè)置為M=999;應(yīng)用SaTScan9.5軟件進(jìn)行時(shí)空聚集性分析[12]。應(yīng)用雙側(cè)檢驗(yàn),檢驗(yàn)水準(zhǔn)：α=0.05。P<0.05表示差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié) 果

2.1基本情況 2010—2020年山東省臨沂市12縣區(qū)累計(jì)報(bào)告水痘病例10 036例,年平均發(fā)病率為8.82/10萬。2019年水痘發(fā)病率最高(19.88/10萬),2012年發(fā)病率最低(5.08/10萬),不同年度發(fā)病率比較,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(χ2=2 334.75,P<0.001);沂水縣發(fā)病率最低(3.60/10萬),蘭山區(qū)發(fā)病率最高(22.96/10萬),不同縣區(qū)發(fā)病率比較,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(χ2=4 353.32,P<0.001);男性水痘發(fā)病率(10.15/10萬)高于女性(7.44/10萬),差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(χ2=236.34,P<0.001);各年齡均有病例,5～<10歲發(fā)病率最高(36.32/10萬),不同年齡發(fā)病率比較,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(χ2=17 150.09,P<0.001)。見表1。

表1 2010—2020年山東省臨沂市水痘發(fā)病基本情況

2.2三維趨勢面 2010—2020年山東省臨沂市處于地理中心位置的蘭山區(qū)(22.96/10萬)、羅莊區(qū)(14.71/10萬)、河?xùn)|區(qū)(13.75/10萬)一直保持高發(fā)病率,沂水縣(3.60/10萬)、郯城縣(7.06/10萬)、平邑縣(7.63/10萬)、莒南縣(7.32/10萬)4個(gè)方向的縣區(qū)發(fā)病率較中心蘭山區(qū)、羅莊區(qū)、河?xùn)|區(qū)發(fā)病率低許多,2010-2020年山東省臨沂市水痘年發(fā)病率總體情況由東向西、由南向北均呈現(xiàn)類似倒U型分布的兩邊低中間高的趨勢,提示山東省臨沂市水痘發(fā)病可能存在空間聚集性,但尚待于更深入的研究。見圖1、2。

圖1 水痘發(fā)病率地圖

圖2 水痘發(fā)病率空間趨勢分析

2.3全局空間自相關(guān) 2010—2020年山東省臨沂市各縣區(qū)水痘發(fā)病率全局自相關(guān)Moran′sI指數(shù)均大于期望值[E(I)=-0.909],說明臨沂市水痘發(fā)病率分布存在明顯的空間正相關(guān)性。除2015、2016年外,其余年份發(fā)病率分布均存在明顯的空間相關(guān)性,差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。見表2。

表2 全局空間自相關(guān)

2.4局部空間自相關(guān) 2010、2012—2013、2018—2020年河?xùn)|區(qū)、羅莊區(qū)均為H-H區(qū)域,2014—2017、2020年沂水縣、沂南縣、郯城縣均為L-L區(qū)域。2010—2020年山東省臨沂市蘭山區(qū)、河?xùn)|區(qū)、羅莊區(qū)為H-H區(qū)域,H-L、L-H無顯著區(qū)域,沂水縣、沂南縣、郯城縣為L-L區(qū)域。見表3。

表3 局部空間自相關(guān)

2.5局域熱點(diǎn) 2010—2020年山東省臨沂市蘭山區(qū)、河?xùn)|區(qū)、羅莊區(qū)為高發(fā)熱點(diǎn)區(qū)域,沂水縣、沂南縣、郯城縣為冷點(diǎn)區(qū)域,其余區(qū)域無顯著意義。H-H區(qū)域同時(shí)也是高發(fā)熱點(diǎn)區(qū)域,L-L區(qū)域同時(shí)也是冷點(diǎn)區(qū)域,存在區(qū)域?qū)?yīng)性。見圖3、4。

圖3 局域熱點(diǎn)地圖

2.6Kriging插值 通過對2010-2020年山東省臨沂市水痘發(fā)病率進(jìn)行Kriging插值法分析,發(fā)現(xiàn)發(fā)病分布呈現(xiàn)中部蘭山區(qū)、羅莊區(qū)、河?xùn)|區(qū)為高發(fā)病地區(qū),北部沂水縣為低發(fā)病地區(qū),表現(xiàn)為明顯的中部高周圍低的特點(diǎn),每年水痘發(fā)病的空間分布存在差異。對比2010-2020年山東省臨沂市水痘發(fā)病率地圖,空間預(yù)測結(jié)果與水痘地區(qū)的實(shí)際分布結(jié)果基本一致,預(yù)測結(jié)果具有時(shí)效性。

2.7時(shí)空聚集性 2010-2020年山東省臨沂市檢測到2個(gè)聚集區(qū),其中一類聚集區(qū)覆蓋蘭山區(qū)、羅莊區(qū)、河?xùn)|區(qū)3個(gè)縣區(qū),聚集時(shí)間為2018-2020年,主要發(fā)生在山東省臨沂市中部地區(qū)(相對危險(xiǎn)度=4.25,LLR=1 360.23,P<0.01);二級聚集區(qū)主要發(fā)生于臨沂北部,包括4個(gè)縣區(qū),分別為費(fèi)縣、平邑縣、沂南縣、蒙陰縣(相對危險(xiǎn)度=1.49,LLR=54.90,P<0.01)。見表4、圖5。

圖5 時(shí)空主要聚集區(qū)域圖

表4 時(shí)空聚集性

3 討 論

2005年以前由于水痘疫苗未廣泛應(yīng)用,中國水痘發(fā)病率居高不下,暴發(fā)頻發(fā),基層醫(yī)療機(jī)構(gòu)很多水痘就診病例未要求報(bào)告,水痘已成為相對嚴(yán)重的公共衛(wèi)生及社會(huì)、經(jīng)濟(jì)問題,開展水痘疫苗的常規(guī)免疫接種已成為一個(gè)不可回避的問題[13]。

本研究結(jié)果顯示,2010—2020年山東省臨沂市12縣區(qū)累計(jì)報(bào)告水痘病例10 036例,年平均發(fā)病率為8.82/10萬,較山東省發(fā)病率低[14];同時(shí),各縣區(qū)分布不均衡,且全局空間自相關(guān)分析顯示,山東省臨沂市水痘發(fā)病率分布存在明顯的空間正相關(guān)性,且聚集程度仍有增強(qiáng)趨勢,與相關(guān)研究結(jié)果一致[15]。本研究局部空間分析結(jié)果顯示,河?xùn)|區(qū)、羅莊區(qū)有6年為H-H區(qū)域,沂水縣、沂南縣、郯城縣有6年為L-L區(qū)域。蘭山區(qū)、河?xùn)|區(qū)、羅莊區(qū)為高發(fā)熱點(diǎn)區(qū)域,沂水縣、沂南縣、郯城縣為冷點(diǎn)區(qū)域。局域熱點(diǎn)分析結(jié)果和局部空間自相關(guān)分析結(jié)果顯示,2010—2020年H-H區(qū)域同時(shí)也是高發(fā)熱點(diǎn)區(qū)域,L-L區(qū)域同時(shí)也是冷點(diǎn)區(qū)域,存在區(qū)域?qū)?yīng)性。

本研究運(yùn)用Kriging插值法進(jìn)行空間估計(jì)預(yù)測發(fā)現(xiàn),山東省臨沂市出現(xiàn)明顯的中心,即蘭山區(qū)、羅莊區(qū)、河?xùn)|區(qū)3個(gè)縣區(qū)為高發(fā)地區(qū),南北方向低發(fā)地帶,東西方向具有高發(fā)趨勢,預(yù)測結(jié)果具有時(shí)效性,與相關(guān)研究結(jié)果一致[16]。其預(yù)測的高發(fā)地帶對下一步開展水痘的預(yù)防保健工作具有科學(xué)的指導(dǎo)意義。

本研究根據(jù)SaTScan9.5軟件的空間掃描結(jié)果顯示,在病例數(shù)的聚集情況事件中,蘭山區(qū)、羅莊區(qū)、河?xùn)|區(qū)3個(gè)縣區(qū)LLR值最高、持續(xù)時(shí)間最長;時(shí)空掃描分析結(jié)果顯示,蘭山區(qū)、羅莊區(qū)、河?xùn)|區(qū)為時(shí)間聚集區(qū)域,原因可能為這些地區(qū)人口密度大、人口流動(dòng)頻繁、疫苗接種率不高等。表明存在數(shù)量高發(fā)異常值和較高的聚集性[17],其中空間自相關(guān)分析、Kriging插值預(yù)測及時(shí)空聚集性分析的高度一致性表明,山東省臨沂市蘭山區(qū)、羅莊區(qū)、河?xùn)|區(qū)3個(gè)縣區(qū)作為高發(fā)病區(qū),今后應(yīng)重點(diǎn)關(guān)注水痘的治療及預(yù)防、政策制定等,為防止水痘的區(qū)域及年際聚集提供數(shù)據(jù)支持[18]。

綜上所述,針對以上高風(fēng)險(xiǎn)地區(qū)及臨沂市水痘流行特點(diǎn),首先當(dāng)?shù)卣畱?yīng)制定水痘病例監(jiān)測方案,做好疾病的監(jiān)測和預(yù)警工作,提高報(bào)告的敏感性和相關(guān)突發(fā)衛(wèi)生事件處置的及時(shí)性,加強(qiáng)對水痘治療、預(yù)防的醫(yī)療衛(wèi)生設(shè)備和人力資源的投入,實(shí)現(xiàn)水痘防控工作的長期、穩(wěn)定、有序開展[19];同時(shí),繼續(xù)加強(qiáng)水痘疫苗接種,特別是針對水痘發(fā)病重點(diǎn)人群的學(xué)生及家長[20],應(yīng)密切與學(xué)校和教育部門聯(lián)系、配合,加大水痘等傳染病防治知識的宣傳力度,及時(shí)進(jìn)行水痘減毒活疫苗的應(yīng)急免疫,以減少水痘對成人的危害[21];提高診斷水平,及時(shí)上報(bào)病情。做好相關(guān)醫(yī)護(hù)人員的培訓(xùn)工作,尤其是加強(qiáng)門診醫(yī)生的診斷水平,降低漏診率[22]。