2015-2021年新疆和田地區新冠疫情前后肺結核發病趨勢分析

依里帕·依力哈木,努爾比耶·約麥爾,武 迪,時 雨,鄭彥玲,張利萍

肺結核是由結核分枝桿菌感染人體肺部從而引起的傳染病。據2022年世界衛生組織(World Health Organization,WHO)報告,截至目前全世界每年約有1 060萬人感染肺結核并造成160萬人死亡[1]。2021年,中國成為世界第三大結核病高負擔國家,僅次于印度和印度尼西亞[2],而新疆維吾爾自治區是我國肺結核高發省份,尤其是南疆地區,肺結核發病率居高不下,在2018年達到歷史最高峰,為624.34/10萬[3],約為同期全國肺結核發病率的10倍[4],這使得肺結核成為南疆地區重大公共衛生難題。該研究綜合考慮2018年以來新疆將結核病篩查工作納入全民健康體檢以及結合2020年1月起新疆地區首次出現感染新型冠狀病毒肺炎(coronavirus disease 2019,COVID-19,以下簡稱“新冠肺炎”)病例后,疫情防控措施對和田地區肺結核防控工作帶來的影響,以2015-2021年和田地區肺結核發病數據為例,利用連接點回歸模型(joinpoint regression model,JPR)分析肺結核發病趨勢階段變化特征,并進一步構建中斷時間序列(interrupt time series,ITS)模型,探討新冠肺炎疫情前后肺結核發病趨勢的變化,為和田地區肺結核防控措施制定提供新的參考依據。

1 材料與方法

1.1 資料來源新疆維吾爾自治區和田地區2015年1月1日-2021年12月31日的肺結核報告發病數據來源于和田地區疾病預防與控制中心。2015年1月1日-2021年12月31日的人口數據來自新疆統計年鑒。

1.2 模型簡介

1.2.1JPR模型 JPR模型是基于疾病分布的時間特征建立的一種分段回歸模型,由美國國家癌癥研究所(National Cancer Institute,NCI)Brian D. Royston博士提出。其原理是通過利用幾個連接點將研究時間劃分為不同的區間,并分別對不同區間進行趨勢擬合和優化,在全局時間范圍內更加合理、詳細地評估不同變化區間的疾病變化特征[5]。

JPR模型通常根據因變量y的分布類型選擇模型類型,若y呈正態分布,可構建一般線性模型進行分析,即:

E[y|x]=β0+β1x+δ1(x-τ1)++…+δk(x-τk)+;

若y服從指數分布或泊松分布,則采用對數線性模型進行分析,即

E[y|x]=eβ0+β1x+δ1(x-τ1)++…+δk(x-τk)+;

式中,e為自然底數,k代表轉折點個數,τk表示未知的轉折點,β0為截距,β1為回歸系數,δk表示第k段分段函數的回歸系數。

運用Joinpoint Regression Program 4.9.0.0 軟件完成JPR模型分析,采用月度變化百分比(monthly percent change,MPC)、平均月度變化百分比(average monthly percent change,AMPC)及其95%置信區間(confidence interval,CI)評價指標趨勢變化,以P<0.05 表示差異有統計學意義。其中MPC是用來衡量在分析期間內,變量的均值所經歷的百分比變化,如果MPC為正,則表示趨勢呈上升趨勢,如果MPC為負,則表示趨勢呈下降趨勢;AMPC是用來衡量在整個分析期間內,變量的均值所經歷的平均百分比變化,AMPC值的定義與MPC相同。

1.2.2ITS模型 ITS模型對某種干預實施前后的兩個時間段進行線性回歸擬合,以檢驗該種干預實施后水平下降或升高的幅度是否有統計學意義[6]。本研究中,以新疆新冠肺炎的發生(2020年1月)為干預點,建立ITS回歸模型,模型結構為:

Yt=β0+β1x1+β2x2+β3x3+εt;

其中,β0表示截距,即新冠肺炎發生前肺結核發病的初始水平;β1為斜率,用以量化新冠肺炎發生前肺結核發病的長期變化趨勢;β2表示干預點附近瞬時變化量,即新冠肺炎發生后的瞬時變化量;β3為新冠肺炎發生后的趨勢變化程度;x1表示整個研究開始到結束的時間,取值1,2,…,84(以月為單位,即84月對應2015-2021年);x2表示受到新冠肺炎影響,取值0和1(0為疫情前,1為疫情后);x3表示受到新冠肺炎影響的時間,取值1,2,…,24(以月為單位,即24月對應2020-2021年)。

1.3 統計學處理采用Excel 2021建立數據庫并整理數據,應用SPSS 27.0對數據進行正態性檢驗和描述性統計分析;采用Joinpoint Regression Program 4.9.0.0軟件擬合JPR模型,分析時間趨勢;基于R軟件完成ITS模型分析。

2 結果

2.1 基本情況

2.1.1和田地區肺結核報告病例基本特征 2015-2021年和田地區累計報告肺結核病例47 291例,其中疫情前39 360例,疫情后7 931例;疫情前后男女發病人數各占優勢,整個研究期間男性比例略高于女性,為23 743例,占比50.3%;年齡≥60歲的人群發病人數在疫情前后均大于其他年齡組,總發病人數為23 571例,占比50.0%;在和田地區中,墨玉縣的發病人數最高,總發病人數為8 906例,占比達到18.8%;絕大多數肺結核病例為農民,共 43 800 例,占比92.6%;疫情前后多數發病人群病原學檢查為陰性,共30 991例,占比65.6%;各特征疫情前后差異除職業外(P=0.528),差異均有統計學意義,見表1。

表1 2015-2021年和田地區肺結核報告病例基本特征

2.1.2和田地區報告病例肺結核發病基本情況 2015-2021年和田地區肺結核年發病率分別為246.35/10萬、316.35/10萬、286.06/10萬、419.82/10萬、319.28/10萬、208.60/10萬、155.88/10萬,2018年發病率最高。月發病率數據顯示,2018年12月發病率達到峰值,為64.25/10萬。新疆新冠疫情爆發后,隨著一系列隔離和防疫措施的實施,2020年8月肺結核報告發病率為階段最低,為1.79/10萬,見圖1。

圖1 2015-2021年和田地區肺結核發病率概況

2.2 和田地區肺結核發病趨勢分析

2.2.1和田地區肺結核總體趨勢分析 通過Shapiro-Wilk正態性檢驗發現,和田地區肺結核報告發病率呈偏態分布(W=0.93,P<0.001),其中2015年1月至2018年12月及2018年12月至2021年12月的發病數據(y1、y2)同樣呈偏態分布(Wy1=0.88,Wy2=0.86,P<0.05),因此采用對數線性模型進行分析。JPR模型結果如圖2所示,2015-2021年和田地區肺結核發病率呈現先上升后下降趨勢,2018年12月出現轉折,上升趨勢表現在從2015年1月的18.29/10萬上升到2018年12月64.25/10萬,平均每月上升1.4%;下降趨勢表現在從2018年12月下降到2021年12月的11.30/10萬,平均每月下降3.3%,總體趨勢存在統計學意義(P<0.05),見表2。

表2 2015-2021年和田地區肺結核發病率總趨勢JPR模型

圖2 2015-2021年和田地區肺結核發病率總體趨勢變化

2.2.2和田地區肺結核性別趨勢分析 通過對性別進行Shapiro-Wilk正態性檢驗結果表明,男性與女性報告發病率數據均呈偏態分布,因此采用對數線性模型進行分析,見表3。JPR模型分析結果如圖3所示,男性與女性肺結核發病率均呈現先升后降趨勢,且同時于2018年12月存在一個轉折點,與總體發病趨勢一致。女性發病率從2015年1月的10.76/10萬上升到2018年12月31.22/10萬,平均每月上升1.0%,隨后持續下降到2021年12月的6.45/10萬,平均每月下降2.8%;男性發病率從2015年1月的7.53/10萬上升到2018年12月33.04/10萬,平均月上升幅度為1.9%,隨后持續下降到2021年12月的4.85/10萬,平均每月下降3.7%;男性、女性肺結核發病總體趨勢存在差異(P<0.05),見表4、5。

表3 2015-2021年和田地區肺結核性別組發病率Shapiro-Wilk正態性檢驗

表4 2015-2021年和田地區肺結核性別組發病率月度變化趨勢

表5 2015-2021年和田地區肺結核性別組發病率平均月度變化趨勢

圖3 2015-2021年和田地區肺結核發病率性別趨勢變化

2.2.3和田地區肺結核年齡趨勢分析 通過對各年齡組發病率進行Shapiro-Wilk正態性檢驗結果表明,肺結核各年齡組發病率數據均呈偏態分布,同樣基于對數線性模型進行分析,見表6。JPR模型分析結果提示,各年齡組肺結核發病率均呈現先升后降趨勢,其中2021年6月為≤18歲年齡組的一個轉折點,但趨勢并無統計學意義(P>0.05);19～59歲組與年齡≥60歲組發病趨勢轉折點出現在2018年12月,表現在從2015年1月的9.42/10萬和8.35/10萬上升到2018年12月30.78/10萬和30.45/10萬,月均上升1.2%與1.7%,隨后持續緩慢下降到2021年12月的4.35/10萬和6.82/10萬,月均下降3.2%與3.4%;兩組發病趨勢之間差異均有統計學意義(P<0.05),見表7、8。

表6 2015-2021年和田地區肺結核各年齡組發病率Shapiro-Wilk正態性檢驗

表7 2015-2021年和田地區肺結核年齡組發病率月度變化趨勢

表8 2015-2021年和田地區肺結核年齡組發病率平均月度變化趨勢

2.3 新冠肺炎對和田地區肺結核發病影響ITS模型分析結果顯示,2020年1月新疆首次出現新型冠狀病毒肺炎病例后,和田地區肺結核發病率明顯下降,從2019年的319.28/10萬下降到2021年的155.88/10萬,同比下降51.16%,發病趨勢與JPR模型分析結果一致,見圖4。

圖4 2015-2021年和田地區疫情前后肺結核發病率變化趨勢

建立和田地區2015-2021年肺結核月發病率中斷時間序列線性回歸模型方程:

Yt=β0+β1總時間段+β2干預時間點+β3干預后時間段+εt模型結果顯示,全人群肺結核月發病率的初始水平為β0=3.050/10萬;疫情前肺結核發病的趨勢β1,顯示發病率月均上升0.007/10萬,每增加一個月,發病率較上個月略微增加,大約為1.007倍(t=2.078,P=0.038);疫情后肺結核發病的趨勢β3,顯示發病率月均下降0.049/10萬,每增加一個月,發病率較上個月略微減少,大約為0.952倍(t=-2.639,P=0.008),見表9。

表9 2015-2021年和田地區肺結核月發病率ITS模型參數值

3 討論

肺結核是一種慢性消耗性傳染病,且救治預后差,是我國重大公共衛生難題[7]。雖然我國加大了對結核病的教育宣傳力度,提高了肺結核的診斷和治療水平,使得肺結核疫情得到較明顯的改善[8],但目前仍有大量人群感染肺結核,尤其是新疆地區的肺結核發病率長期位于全國前列[9]。

本研究利用JPR模型和ITS模型探討和田地區肺結核發病趨勢。JPR模型分析結果顯示,和田地區在2015-2021年的肺結核發病率呈先上升后下降的趨勢,并在2018年12月出現轉折,而性別組以及年齡在19～59歲組與≥60歲組同樣在2018年12月出現轉折。導致人群出現這種發病趨勢的原因可能是在2018年,新疆實施將結核病胸片篩查納入全民健康體檢的策略[10]。因此,和田地區積極響應結核病防治策略,各縣(市)肺科醫院或結核病定點醫院加強了結核病的快速診療、篩查和網絡直報,使得結核病患者得以被早期發現,早期治療,最終在2018年末大量的肺結核患者被及時發現并得到治療。而自2020年1月底新疆新冠疫情首次爆發以來,為控制疫情的蔓延,新疆所有地區實行了封控等疫情防控措施,導致結核病的診斷和治療受到一定影響[11]。ITS模型的結果顯示,疫情爆發前和田地區肺結核發病率月均上升0.007/10萬,在疫情爆發后肺結核的發病率月均下降0.049/10萬,可以推測新冠疫情是和田地區2020年以后肺結核發病趨勢開始下降的原因之一。雖然針對新冠疫情流行采取的一系列防疫措施,譬如消殺、隔離等措施間接對控制肺結核傳播起到了一定的效果,但同時,大量醫療資源集中抗擊疫情導致許多結核防控工作擱置,使得許多結核患者未能及時被發現,發病率呈現降低趨勢。隨著疫情結束,必須提前預防人員流動和季節變化等因素帶來的結核傳播疫情,盡早篩查、治療潛在的結核患病人群。

在人群方面,JPR模型結果顯示在2015-2021年期間男性發病率的上升趨勢高于女性,這與賀湘焱 等[12]的研究結果一致,這可能與男性外出勞動的時間多于女性,從而增加了傳染的概率有關,且男性的不良習慣,如抽煙、喝酒等相比于女性而言概率更大,這也進一步增加了男性感染結核病的概率[13]。在年齡組的分析當中,年齡≥60歲的人群報告人數高于其他年齡組,且發病率的上升趨勢也高于其他組,說明老年人更容易感染肺結核,為肺結核的高發人群。原因與老年人免疫能力低下,身體機能較差且并發疾病較多密切相關[14]。本研究中,和田地區肺結核報告人數絕大多數為農民,這可能與農民群體相比其他職業人群收入較低,社會經濟地位較低有關。