2010-2020年山東省臨沂市水痘流行特征與時空聚集性分析*

董 振,李愛香,吳 鑫,劉樹鵬,邵澤明,趙立江,鄭倩文

(1.臨沂市人民醫院預防科,山東 臨沂 276000;2.臨沂市人民醫院護理部,山東 臨沂 276000;3.臨沂市人民醫院網絡與信息部,山東 臨沂 276000;4.臨沂市人民醫院醫學影像科,山東 臨沂 276000;5.臨沂市疾病預防控制中心,山東 臨沂 276000;6.臨沂市人民醫院公共衛生科,山東 臨沂 276000)

水痘是一種兒童期常見傳染病,由水痘-帶狀皰疹病毒原發感染所致。因其傳染性較強,常在幼兒園所、義務教育學校等集體單位聚集發病,從而造成暴發或流行[1]。2005年開始收入中國疾病預防控制信息系統報告,但仍未將水痘納入法定傳染病管理[2]。在國內,GIS技術被廣泛用于地理、通信信息、氣象、城市建設等多個領域[3]。其也可用于監測時間流行病學指標,在水痘的防控工作中也得到了廣泛應用,水痘空間聚集性的預測和早期識別對防治水痘至關重要[4]。為進一步了解山東省臨沂市水痘的流行病學特征,為山東省臨沂市制定水痘防控策略提供依據,本研究分析了山東省臨沂市水痘2010—2020年水痘疫情監測數據,通過應用空間流行病學分析方法獲得時空分布特點以發現高危區域,為合理制定區域性防控措施提供理論依據。

1 資料與方法

1.1資料來源 2010—2020年山東省臨沂市12縣區水痘發病資料數據來自中國疾病預防控制信息系統,人口資料來源于中國疾病預防控制信息系統中2010-2020年山東省臨沂市常住人口數據,山東省臨沂市矢量電子地圖數據來自國家基礎地理信息中心網站(http：//www.ngcc.cn/ngcc/)。

1.2方法

1.2.1建立數據庫 將2010—2020年山東省臨沂市12縣區水痘發病率以行政區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據(*shp格式)連接,建立水痘發病率地理信息數據庫[5]。

1.2.2描述性分析 對2010—2020年山東省臨沂市12縣區報告的水痘發病率進行比較,以各縣區地理位置經度為X軸,以緯度作為Y軸,以2010—2020年山東省臨沂市水痘年均發病率為Z軸(自變量)進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全局空間自相關分析 Moran′sI系數是空間自相關分析的常用指標。計算公式：

1.2.4局部空間自相關分析 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時空聚集性分析 利用泊松分布模型進行時空聚集性分析。采用掃描窗口內外的實際發病例數和期望發病例數計算檢驗統計量對數似然比(LLR),并通過LLR值判斷聚集區域特點[10]。計算公式：LLR=Log{(c/μ)c[(C-c)/(C-μ)]C-c}。C為窗口內的實際病例數,是窗口內的期望病例數。LLR值最大的掃描窗口為最可能聚集區域[11]。

1.3統計學處理 應用SPSS24.0統計軟件進行數據分析,計數資料以率或構成比表示,采用χ2檢驗;應用ArcGIS10.2軟件進行三維空間趨勢面分析和Kriging插值分析;應用Geoda1.18軟件進行空間自相關分析和空間權重矩陣生成,蒙特卡羅隨機化重復模擬次數設置為M=999;應用SaTScan9.5軟件進行時空聚集性分析[12]。應用雙側檢驗,檢驗水準：α=0.05。P<0.05表示差異有統計學意義。

2 結 果

2.1基本情況 2010—2020年山東省臨沂市12縣區累計報告水痘病例10 036例,年平均發病率為8.82/10萬。2019年水痘發病率最高(19.88/10萬),2012年發病率最低(5.08/10萬),不同年度發病率比較,差異有統計學意義(χ2=2 334.75,P<0.001);沂水縣發病率最低(3.60/10萬),蘭山區發病率最高(22.96/10萬),不同縣區發病率比較,差異有統計學意義(χ2=4 353.32,P<0.001);男性水痘發病率(10.15/10萬)高于女性(7.44/10萬),差異有統計學意義(χ2=236.34,P<0.001);各年齡均有病例,5～<10歲發病率最高(36.32/10萬),不同年齡發病率比較,差異有統計學意義(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(22.96/10萬)、羅莊區(14.71/10萬)、河東區(13.75/10萬)一直保持高發病率,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個方向的縣區發病率較中心蘭山區、羅莊區、河東區發病率低許多,2010-2020年山東省臨沂市水痘年發病率總體情況由東向西、由南向北均呈現類似倒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 水痘發病率地圖

圖2 水痘發病率空間趨勢分析

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

表2 全局空間自相關

2.4局部空間自相關 2010、2012—2013、2018—2020年河東區、羅莊區均為H-H區域,2014—2017、2020年沂水縣、沂南縣、郯城縣均為L-L區域。2010—2020年山東省臨沂市蘭山區、河東區、羅莊區為H-H區域,H-L、L-H無顯著區域,沂水縣、沂南縣、郯城縣為L-L區域。見表3。

表3 局部空間自相關

2.5局域熱點 2010—2020年山東省臨沂市蘭山區、河東區、羅莊區為高發熱點區域,沂水縣、沂南縣、郯城縣為冷點區域,其余區域無顯著意義。H-H區域同時也是高發熱點區域,L-L區域同時也是冷點區域,存在區域對應性。見圖3、4。

圖3 局域熱點地圖

2.6Kriging插值 通過對2010-2020年山東省臨沂市水痘發病率進行Kriging插值法分析,發現發病分布呈現中部蘭山區、羅莊區、河東區為高發病地區,北部沂水縣為低發病地區,表現為明顯的中部高周圍低的特點,每年水痘發病的空間分布存在差異。對比2010-2020年山東省臨沂市水痘發病率地圖,空間預測結果與水痘地區的實際分布結果基本一致,預測結果具有時效性。

2.7時空聚集性 2010-2020年山東省臨沂市檢測到2個聚集區,其中一類聚集區覆蓋蘭山區、羅莊區、河東區3個縣區,聚集時間為2018-2020年,主要發生在山東省臨沂市中部地區(相對危險度=4.25,LLR=1 360.23,P<0.01);二級聚集區主要發生于臨沂北部,包括4個縣區,分別為費縣、平邑縣、沂南縣、蒙陰縣(相對危險度=1.49,LLR=54.90,P<0.01)。見表4、圖5。

圖5 時空主要聚集區域圖

表4 時空聚集性

3 討 論

2005年以前由于水痘疫苗未廣泛應用,中國水痘發病率居高不下,暴發頻發,基層醫療機構很多水痘就診病例未要求報告,水痘已成為相對嚴重的公共衛生及社會、經濟問題,開展水痘疫苗的常規免疫接種已成為一個不可回避的問題[13]。

本研究結果顯示,2010—2020年山東省臨沂市12縣區累計報告水痘病例10 036例,年平均發病率為8.82/10萬,較山東省發病率低[14];同時,各縣區分布不均衡,且全局空間自相關分析顯示,山東省臨沂市水痘發病率分布存在明顯的空間正相關性,且聚集程度仍有增強趨勢,與相關研究結果一致[15]。本研究局部空間分析結果顯示,河東區、羅莊區有6年為H-H區域,沂水縣、沂南縣、郯城縣有6年為L-L區域。蘭山區、河東區、羅莊區為高發熱點區域,沂水縣、沂南縣、郯城縣為冷點區域。局域熱點分析結果和局部空間自相關分析結果顯示,2010—2020年H-H區域同時也是高發熱點區域,L-L區域同時也是冷點區域,存在區域對應性。

本研究運用Kriging插值法進行空間估計預測發現,山東省臨沂市出現明顯的中心,即蘭山區、羅莊區、河東區3個縣區為高發地區,南北方向低發地帶,東西方向具有高發趨勢,預測結果具有時效性,與相關研究結果一致[16]。其預測的高發地帶對下一步開展水痘的預防保健工作具有科學的指導意義。

本研究根據SaTScan9.5軟件的空間掃描結果顯示,在病例數的聚集情況事件中,蘭山區、羅莊區、河東區3個縣區LLR值最高、持續時間最長;時空掃描分析結果顯示,蘭山區、羅莊區、河東區為時間聚集區域,原因可能為這些地區人口密度大、人口流動頻繁、疫苗接種率不高等。表明存在數量高發異常值和較高的聚集性[17],其中空間自相關分析、Kriging插值預測及時空聚集性分析的高度一致性表明,山東省臨沂市蘭山區、羅莊區、河東區3個縣區作為高發病區,今后應重點關注水痘的治療及預防、政策制定等,為防止水痘的區域及年際聚集提供數據支持[18]。

綜上所述,針對以上高風險地區及臨沂市水痘流行特點,首先當地政府應制定水痘病例監測方案,做好疾病的監測和預警工作,提高報告的敏感性和相關突發衛生事件處置的及時性,加強對水痘治療、預防的醫療衛生設備和人力資源的投入,實現水痘防控工作的長期、穩定、有序開展[19];同時,繼續加強水痘疫苗接種,特別是針對水痘發病重點人群的學生及家長[20],應密切與學校和教育部門聯系、配合,加大水痘等傳染病防治知識的宣傳力度,及時進行水痘減毒活疫苗的應急免疫,以減少水痘對成人的危害[21];提高診斷水平,及時上報病情。做好相關醫護人員的培訓工作,尤其是加強門診醫生的診斷水平,降低漏診率[22]。