全国活动性肺结核报告发病率变动趋势及预测研究

康万里 李恬静 王赛赛 李常华 赵秋月 郑素华 刘洋

结核病仍然是危害人类健康的重大公共卫生问题。2021年世界卫生组织(World Health Organization，WHO)全球结核病报告表明[1]，2020年全球新发结核病患者约990万例，发病率为127/10万。在我国，肺结核是法定报告的乙类传染病。疾病的长期趋势是指对疾病动态的连续数年的观察，在这个长时间内观察探讨疾病的病原体、临床表现、发病率、死亡率等的变化情况。研究疾病的时间分布特征是流行病学研究中的一个重要方面。本研究利用我国2009—2018年活动性肺结核报告发病率监测资料，研究全国活动性肺结核报告发病率的变化趋势并对其进行预测，为制定结核病防治措施和规划提供依据。

资料和方法

一、资料来源

通过国家卫生健康委员会疾病预防控制局网站收集我国2009—2020年活动性肺结核报告发病率监测资料。

二、统计学处理

应用Excel 2007软件建立数据库，统计分析采用R 4.1.0和SAS 9.4软件。

1.Mann-Kendall趋势检验：采用Mann-Kendall趋势检验分析全国2009—2018年活动性肺结核报告发病率的动态变动趋势。Mann-Kendall法是一种非参数统计分析方法，其优点是样本无需符合一定分布，也不受少数异常值的影响[2-3]。

Mann-Kendall趋势检验统计量为Z值，如果Z为正值，则表示时间序列随时间推移呈现增加趋势；如果Z为负值，则表示序列随时间推移呈现减小趋势。P<0.05，表示拒绝零假设，认为时间序列存在趋势性有统计学意义。

2.灰色模型GM(1,1)预测研究：采用灰色模型GM(1,1)[4-5]预测全国2019—2022年活动性肺结核报告发病率。灰色模型GM(1,1)是将原始数据经过一次累加后，建立一阶线性微分方程，对未来发展趋势进行短期预测研究。它具有样本需求少，预测精度高等优点，具有较强的适用性。

灰色模型建立前需进行级比值检验，级比值介于区间[e(-2/(n+1)), e(2/(n+1))]时说明数据适合模型构建。灰色模型建立后需要进行拟合精度检验，合格后才可以用于预测。灰色模型拟合精度检验指标主要有后验差比值C和小误差概率值P。后验差比值C和小误差概率值P综合评定模型拟合精度的标准见表1。

表1 灰色模型GM(1,1)拟合精度检验效果判定

结 果

一、活动性肺结核报告发病率的动态变化趋势

全国活动性肺结核报告发病率从2009年的81.09/10万下降到2018年的59.27/10万，10年间下降了26.91%，10年间年均递降率为3.42%，总体呈下降趋势(Mann-Kendall趋势检验，Z=-3.940，P<0.001)。从逐年绝对降低率来看，10年间在0.47/10万～6.82/10万之间；从环比降低速率来看，10年间在0.66%～8.41%之间(表2)。

表2 2009—2018年全国活动性肺结核报告发病率动态变化

二、活动性肺结核报告发病率的灰色模型GM(1,1)预测研究

1.级比值及区间：本研究级比值在1.007～1.092之间(表3)；检验值均在区间(0.834，1.199)范围内，说明本研究适合进行灰色模型GM(1,1)构建。

2.灰色模型GM(1,1)拟合全国活动性肺结核报告发病率：依据灰色模型GM(1,1)拟合全国2009—2018年肺结核报告发病率的预测值，并且计算绝对误差、相对误差及平均相对误差(表3)。该模型的预测值与实际值的绝对误差多数均小于1/10万，预测值和实测值平均相对误差为0.8255%，说明预测精度达到99%以上。

表3 灰色模型GM(1,1)拟合全国2009—2018年活动性肺结核报告发病率

3.模型拟合精度检验：后验差比值C=0.097，小误差概率值P=1。根据表1，灰色模型GM(1,1)拟合检验效果判定标准判断，可以认为该模型拟合精度为优，可以用于外推预测。

4.模型外推预测：基于2009—2018年共10年的数据作为已知数据序列，应用灰色模型GM(1,1)预测全国2019—2022年活动性肺结核报告发病率结果为56.7673/10万、55.1394/10万、53.5581/10万、52.0222/10万。

5.2019—2020年全国活动性肺结核报告发病率实测值与预测值的比较：2019年全国活动性肺结核报告发病率为55.55/10万，预测值为56.7673/10万，绝对误差为1.2173/10万，相对误差为2.1914%。2020年全国活动性肺结核报告发病率为47.76/10万，预测值为55.1394/10万，绝对误差为7.3794/10万，相对误差为15.4510%。

三、实现WHO终止结核病流行策略的预测

WHO制定的终止结核病流行策略，目标是到2035年结核病发病率降至10/10万[6]。2018年全国活动性肺结核报告发病率为59.27/10万，如果结核病防控策略维持不变，按照年均递降率为3.42%计算，到2030年全国活动性肺结核报告发病率为39.04/10万，到2035年为32.80/10万，2069年可降低到10.05/10万。按照WHO设定的目标，全国从2018年开始需要年均递降9.94%才能达到。

讨 论

发现和治愈肺结核患者是现代结核病控制最有效的措施。随着现代结核病控制策略(DOTS)的执行，我国结核病防控取得了很大成就。本研究显示，2009—2018年全国活动性肺结核报告发病率总体呈下降趋势，10年间下降了26.91%，总体年均递降率为3.42%。

疾病发病率预测统计分析方法有很多[5]，灰色模型GM(1,1)作为一种数据分析方法，对数据分布无特殊要求，能从数据变动趋势对未来进行短期预测，从而得到广泛应用。本研究采用灰色模型GM(1,1)拟合结果显示平均相对误差为0.8255%，后验差比值C=0.097，小误差概率值P=1，根据拟合精度判断标准，可以认为模型拟合精度为优，并且全国2009—2018年报告发病率的预测值与实际值变动趋势基本一致。由此可见，该预测方法可以进行外推预测。本研究应用灰色模型GM(1,1)对全国2019—2022年活动性肺结核报告发病率进行了预测，并应用年均递降率进行了远期预测，但未考虑将来我国结核病防控新措施的实施及其他重大公共卫生事件对结核病防控的影响。全球新型冠状病毒肺炎疫情就严重影响了结核病患者的发现。全球2017—2019年间，每年登记的结核病患者数量都在增加；而2020年全球登记的结核病患者数与2019年相比下降了18%[1]。同样，我国2020年1—3月肺结核报告发病例数分别较2019年同期减少23.6%、38.5%和25.0%[7]。灰色模型GM(1,1)预测全国2020年活动性肺结核报告发病率为55.1394/10万，而2020年全国活动性肺结核报告发病率为47.76/10万，实际报告值为预测值的86.62%，因此，灰色模型GM(1,1)对全国活动性肺结核报告发病率预测的同时，也可能作为新型冠状病毒肺炎疫情对全国活动性肺结核报告发病率综合影响程度的一种估计。

WHO终止结核病流行策略为世界结核病防控制定了宏伟的目标。2020年全球结核病发病率为127/10万[1]，在现有结核病防控条件下实现2035年终止结核病流行策略难度非常大。我国如果要完成2035年全球终止结核病流行策略，根据年均递降率推算，从2018年开始发病率需要年均递降约为10%，任务非常艰巨。这就需要加强现有结核病防控策略，并实施新的举措。首先，加强结核病防控知识的健康教育，增强全体公众结核病防控知识的知晓率，一旦发现“咳嗽、咳痰2周以上或痰中带血丝就要怀疑肺结核，应及时到医院诊治”。第二，重视患者主动发现策略，提高肺结核患者发现水平，加大重点人群的结核病筛查，如糖尿病患者、HIV感染者等。第三，推广使用新诊断技术，增强综合医疗机构肺结核患者发现能力，提高肺结核患者发现效率。第四，对诊断为活动性肺结核的患者，加强督导管理，防止耐药和复发的产生。第五，实施高危人群结核分枝杆菌潜伏感染预防性治疗策略，落实预防性治疗督导管理措施，做好治疗期间的随访观察和疗程结束的评价，保证服药者的依从性，以使其能够顺利完成治疗疗程等[8-9]。第六，加强开发新疫苗。目前结核病疫苗评价指标主要是安全性和免疫原性，因此，需要开发免疫原性强、安全性好、实用的结核病预防疫苗[10]等。

本研究的局限性在于WHO终止结核病流行策略目标应用的是结核病发病率，而本研究应用的是肺结核报告发病率，报告发病率不能代表估计发病率；但是从宏观角度，可以表明预测达标的难度及对完善策略的建议。另外，灰色模型GM(1,1)只能考虑报告发病率这一个因素，未来将继续探讨针对结核病发病率影响因素的预测模型[11-12]。

利益冲突所有作者均声明不存在利益冲突

作者贡献康万里：酝酿和设计实验、实施研究、采集数据、分析/解释数据、起草文章、对文章知识性内容作批评性审阅、统计分析、获取研究经费；李恬静、王赛赛：行政/技术/材料支持、支持性贡献；李常华、赵秋月：支持性贡献；郑素华、刘洋：分析/解释数据、对文章知识性内容作批评性审阅、行政/技术/材料支持、指导、支持性贡献