2010-2020年山东省临沂市水痘流行特征与时空聚集性分析*

董 振,李爱香,吴 鑫,刘树鹏,邵泽明,赵立江,郑倩文

(1.临沂市人民医院预防科,山东 临沂 276000;2.临沂市人民医院护理部,山东 临沂 276000;3.临沂市人民医院网络与信息部,山东 临沂 276000;4.临沂市人民医院医学影像科,山东 临沂 276000;5.临沂市疾病预防控制中心,山东 临沂 276000;6.临沂市人民医院公共卫生科,山东 临沂 276000)

水痘是一种儿童期常见传染病,由水痘-带状疱疹病毒原发感染所致。因其传染性较强,常在幼儿园所、义务教育学校等集体单位聚集发病,从而造成暴发或流行[1]。2005年开始收入中国疾病预防控制信息系统报告,但仍未将水痘纳入法定传染病管理[2]。在国内,GIS技术被广泛用于地理、通信信息、气象、城市建设等多个领域[3]。其也可用于监测时间流行病学指标,在水痘的防控工作中也得到了广泛应用,水痘空间聚集性的预测和早期识别对防治水痘至关重要[4]。为进一步了解山东省临沂市水痘的流行病学特征,为山东省临沂市制定水痘防控策略提供依据,本研究分析了山东省临沂市水痘2010—2020年水痘疫情监测数据,通过应用空间流行病学分析方法获得时空分布特点以发现高危区域,为合理制定区域性防控措施提供理论依据。

1 资料与方法

1.1资料来源 2010—2020年山东省临沂市12县区水痘发病资料数据来自中国疾病预防控制信息系统,人口资料来源于中国疾病预防控制信息系统中2010-2020年山东省临沂市常住人口数据,山东省临沂市矢量电子地图数据来自国家基础地理信息中心网站(http：//www.ngcc.cn/ngcc/)。

1.2方法

1.2.1建立数据库 将2010—2020年山东省临沂市12县区水痘发病率以行政区划代码为连接字段在ArcGIS软件中与中国矢量化省界电子地图数据(*shp格式)连接,建立水痘发病率地理信息数据库[5]。

1.2.2描述性分析 对2010—2020年山东省临沂市12县区报告的水痘发病率进行比较,以各县区地理位置经度为X轴,以纬度作为Y轴,以2010—2020年山东省临沂市水痘年均发病率为Z轴(自变量)进行空间三维趋势面分析,绘制空间三维趋势图。描述其分布变化趋势。

1.2.3全局空间自相关分析 Moran′sI系数是空间自相关分析的常用指标。计算公式：

1.2.4局部空间自相关分析 主要包括4种聚集模式,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时空聚集性分析 利用泊松分布模型进行时空聚集性分析。采用扫描窗口内外的实际发病例数和期望发病例数计算检验统计量对数似然比(LLR),并通过LLR值判断聚集区域特点[10]。计算公式：LLR=Log{(c/μ)c[(C-c)/(C-μ)]C-c}。C为窗口内的实际病例数,是窗口内的期望病例数。LLR值最大的扫描窗口为最可能聚集区域[11]。

1.3统计学处理 应用SPSS24.0统计软件进行数据分析,计数资料以率或构成比表示,采用χ2检验;应用ArcGIS10.2软件进行三维空间趋势面分析和Kriging插值分析;应用Geoda1.18软件进行空间自相关分析和空间权重矩阵生成,蒙特卡罗随机化重复模拟次数设置为M=999;应用SaTScan9.5软件进行时空聚集性分析[12]。应用双侧检验,检验水准：α=0.05。P<0.05表示差异有统计学意义。

2 结 果

2.1基本情况 2010—2020年山东省临沂市12县区累计报告水痘病例10 036例,年平均发病率为8.82/10万。2019年水痘发病率最高(19.88/10万),2012年发病率最低(5.08/10万),不同年度发病率比较,差异有统计学意义(χ2=2 334.75,P<0.001);沂水县发病率最低(3.60/10万),兰山区发病率最高(22.96/10万),不同县区发病率比较,差异有统计学意义(χ2=4 353.32,P<0.001);男性水痘发病率(10.15/10万)高于女性(7.44/10万),差异有统计学意义(χ2=236.34,P<0.001);各年龄均有病例,5～<10岁发病率最高(36.32/10万),不同年龄发病率比较,差异有统计学意义(χ2=17 150.09,P<0.001)。见表1。

表1 2010—2020年山东省临沂市水痘发病基本情况

2.2三维趋势面 2010—2020年山东省临沂市处于地理中心位置的兰山区(22.96/10万)、罗庄区(14.71/10万)、河东区(13.75/10万)一直保持高发病率,沂水县(3.60/10万)、郯城县(7.06/10万)、平邑县(7.63/10万)、莒南县(7.32/10万)4个方向的县区发病率较中心兰山区、罗庄区、河东区发病率低许多,2010-2020年山东省临沂市水痘年发病率总体情况由东向西、由南向北均呈现类似倒U型分布的两边低中间高的趋势,提示山东省临沂市水痘发病可能存在空间聚集性,但尚待于更深入的研究。见图1、2。

图1 水痘发病率地图

图2 水痘发病率空间趋势分析

2.3全局空间自相关 2010—2020年山东省临沂市各县区水痘发病率全局自相关Moran′sI指数均大于期望值[E(I)=-0.909],说明临沂市水痘发病率分布存在明显的空间正相关性。除2015、2016年外,其余年份发病率分布均存在明显的空间相关性,差异均有统计学意义(P<0.05)。见表2。

表2 全局空间自相关

2.4局部空间自相关 2010、2012—2013、2018—2020年河东区、罗庄区均为H-H区域,2014—2017、2020年沂水县、沂南县、郯城县均为L-L区域。2010—2020年山东省临沂市兰山区、河东区、罗庄区为H-H区域,H-L、L-H无显著区域,沂水县、沂南县、郯城县为L-L区域。见表3。

表3 局部空间自相关

2.5局域热点 2010—2020年山东省临沂市兰山区、河东区、罗庄区为高发热点区域,沂水县、沂南县、郯城县为冷点区域,其余区域无显著意义。H-H区域同时也是高发热点区域,L-L区域同时也是冷点区域,存在区域对应性。见图3、4。

图3 局域热点地图

2.6Kriging插值 通过对2010-2020年山东省临沂市水痘发病率进行Kriging插值法分析,发现发病分布呈现中部兰山区、罗庄区、河东区为高发病地区,北部沂水县为低发病地区,表现为明显的中部高周围低的特点,每年水痘发病的空间分布存在差异。对比2010-2020年山东省临沂市水痘发病率地图,空间预测结果与水痘地区的实际分布结果基本一致,预测结果具有时效性。

2.7时空聚集性 2010-2020年山东省临沂市检测到2个聚集区,其中一类聚集区覆盖兰山区、罗庄区、河东区3个县区,聚集时间为2018-2020年,主要发生在山东省临沂市中部地区(相对危险度=4.25,LLR=1 360.23,P<0.01);二级聚集区主要发生于临沂北部,包括4个县区,分别为费县、平邑县、沂南县、蒙阴县(相对危险度=1.49,LLR=54.90,P<0.01)。见表4、图5。

图5 时空主要聚集区域图

表4 时空聚集性

3 讨 论

2005年以前由于水痘疫苗未广泛应用,中国水痘发病率居高不下,暴发频发,基层医疗机构很多水痘就诊病例未要求报告,水痘已成为相对严重的公共卫生及社会、经济问题,开展水痘疫苗的常规免疫接种已成为一个不可回避的问题[13]。

本研究结果显示,2010—2020年山东省临沂市12县区累计报告水痘病例10 036例,年平均发病率为8.82/10万,较山东省发病率低[14];同时,各县区分布不均衡,且全局空间自相关分析显示,山东省临沂市水痘发病率分布存在明显的空间正相关性,且聚集程度仍有增强趋势,与相关研究结果一致[15]。本研究局部空间分析结果显示,河东区、罗庄区有6年为H-H区域,沂水县、沂南县、郯城县有6年为L-L区域。兰山区、河东区、罗庄区为高发热点区域,沂水县、沂南县、郯城县为冷点区域。局域热点分析结果和局部空间自相关分析结果显示,2010—2020年H-H区域同时也是高发热点区域,L-L区域同时也是冷点区域,存在区域对应性。

本研究运用Kriging插值法进行空间估计预测发现,山东省临沂市出现明显的中心,即兰山区、罗庄区、河东区3个县区为高发地区,南北方向低发地带,东西方向具有高发趋势,预测结果具有时效性,与相关研究结果一致[16]。其预测的高发地带对下一步开展水痘的预防保健工作具有科学的指导意义。

本研究根据SaTScan9.5软件的空间扫描结果显示,在病例数的聚集情况事件中,兰山区、罗庄区、河东区3个县区LLR值最高、持续时间最长;时空扫描分析结果显示,兰山区、罗庄区、河东区为时间聚集区域,原因可能为这些地区人口密度大、人口流动频繁、疫苗接种率不高等。表明存在数量高发异常值和较高的聚集性[17],其中空间自相关分析、Kriging插值预测及时空聚集性分析的高度一致性表明,山东省临沂市兰山区、罗庄区、河东区3个县区作为高发病区,今后应重点关注水痘的治疗及预防、政策制定等,为防止水痘的区域及年际聚集提供数据支持[18]。

综上所述,针对以上高风险地区及临沂市水痘流行特点,首先当地政府应制定水痘病例监测方案,做好疾病的监测和预警工作,提高报告的敏感性和相关突发卫生事件处置的及时性,加强对水痘治疗、预防的医疗卫生设备和人力资源的投入,实现水痘防控工作的长期、稳定、有序开展[19];同时,继续加强水痘疫苗接种,特别是针对水痘发病重点人群的学生及家长[20],应密切与学校和教育部门联系、配合,加大水痘等传染病防治知识的宣传力度,及时进行水痘减毒活疫苗的应急免疫,以减少水痘对成人的危害[21];提高诊断水平,及时上报病情。做好相关医护人员的培训工作,尤其是加强门诊医生的诊断水平,降低漏诊率[22]。