2009～2013年廣州市氣溫對(duì)常見傳染病的短期影響：基于分布滯后非線性模型的研究.pdf

1、研究背景
　　在全球范圍內(nèi)，大范圍的氣候變化可能正在對(duì)人群健康產(chǎn)生影響，氣候變化的潛在風(fēng)險(xiǎn)和副作用也將持續(xù)增加。由于多種疾病對(duì)氣候變化是敏感的，因此大氣環(huán)境的改變最終可能導(dǎo)致多種疾病的增加，例如心血管疾病、呼吸道疾病、營養(yǎng)性疾病以及傳染病。隨著氣溫的升高，溫暖地帶的范圍擴(kuò)大，源自熱帶地區(qū)的媒介昆蟲也可能會(huì)遷移至溫帶地區(qū)，從而導(dǎo)致傳染病在全球范圍內(nèi)流行特征的改變。
　　氣象因素對(duì)人群的健康影響在國內(nèi)外均得到廣泛關(guān)注，同時(shí)大量的

2、相關(guān)研究應(yīng)運(yùn)而生。大多數(shù)研究旨在揭示氣象因素對(duì)人群中死亡率、住院率、呼吸道以及心血管疾病病死率、媒介和介水傳播疾病的影響。在發(fā)展中國家，傳染病對(duì)人群健康造成的影響尤其突出，對(duì)國民經(jīng)濟(jì)造成不利影響。在中國，傳染病監(jiān)測系統(tǒng)的發(fā)展為氣象條件對(duì)傳染病影響的相關(guān)研究提供了良好的數(shù)據(jù)來源。然而，目前國內(nèi)的相關(guān)研究依然不足，尤其是在氣象因素對(duì)健康影響的滯后效應(yīng)方面，研究尚不十分深入。廣州市的氣候特點(diǎn)和各方面發(fā)展特點(diǎn)都使該地區(qū)傳染病的預(yù)防和控制工作面臨

3、重大挑戰(zhàn)。手足口病、其他感染性腹瀉和水痘是廣州市發(fā)病水平較高的三種疾病。這三種疾病在人群中的傳播途徑各有不同:手足口病的傳播途徑是包括消化道、呼吸道和接觸傳播在內(nèi)的多重途徑;其他感染性腹瀉是通過消化道傳播;水痘是通過呼吸道傳播。本研究旨在分析氣溫對(duì)這三種疾病的影響，從而為制定更加有針對(duì)性的疾病預(yù)防控制措施提供科學(xué)依據(jù)。
　　研究目的
　　1、分析廣州市手足口病、其他感染性腹瀉和水痘的時(shí)間分布、空間分布和人群分布情況，確定這三

4、種傳染病的高危人群。
　　2、定量分析廣州市氣溫對(duì)手足口病、其他感染性腹瀉和水痘的影響及其滯后效應(yīng)分布特點(diǎn);定量分析氣溫對(duì)不同亞組人群中傳染病的影響。
　　研究方法
　　從中國氣象數(shù)據(jù)網(wǎng)獲得廣州市的地面日值氣象數(shù)據(jù)，從中國疾病預(yù)防控制中心的傳染病監(jiān)測系統(tǒng)獲得傳染病個(gè)案數(shù)據(jù)。利用R3.1.1軟件繪制疾病病例數(shù)的時(shí)間序列圖、月份分布圖來描述疾病的時(shí)間分布特征;繪制直方圖來描述疾病的年齡分布;繪制餅圖來描述疾病的性別和職業(yè)分

5、布。利用ArcGIS10.0軟件繪制病例數(shù)地圖，描述疾病的空間分布。本研究采用生態(tài)學(xué)研究設(shè)計(jì)，并利用R3.1.1軟件對(duì)時(shí)間序列數(shù)據(jù)構(gòu)建分布滯后非線性模型(DLNMs)。將氣溫作為主要的研究因素以交叉基形式納入，從而同時(shí)在變量水平和滯后時(shí)間兩個(gè)維度上估計(jì)氣溫對(duì)疾病的影響。同時(shí)，為均衡其他氣象因素的影響，將相對(duì)濕度、平均氣壓、日照時(shí)數(shù)和平均風(fēng)速的自然立方樣條函數(shù)納入模型;為均衡長期趨勢和季節(jié)效應(yīng)，將時(shí)間變量的自然立方樣條函數(shù)納入模型。此外，

6、在模型中以啞變量的形式控制星期幾效應(yīng)。以氣溫的中位數(shù)水平為參照，估計(jì)特定氣溫水平對(duì)疾病造成的相對(duì)風(fēng)險(xiǎn)。通過調(diào)整模型中的參數(shù)，并參考赤池信息量準(zhǔn)則(QAIC)對(duì)模型擬合優(yōu)度的評(píng)價(jià)，選擇最優(yōu)模型，進(jìn)而估計(jì)氣溫對(duì)不同人群中傳染病發(fā)病的影響程度和其滯后分布特點(diǎn)。本研究中同時(shí)估計(jì)了氣溫在特定滯后時(shí)間上對(duì)疾病的單獨(dú)效應(yīng)和累積效應(yīng)，以此來評(píng)價(jià)氣溫對(duì)疾病影響的大小和持續(xù)性。統(tǒng)計(jì)檢驗(yàn)采取雙側(cè)檢驗(yàn)，顯著性水準(zhǔn)為0.05。
　　研究結(jié)果
　　1、

7、2009～2013年廣州市共發(fā)現(xiàn)手足口病新發(fā)病例20，4919例。手足口病日發(fā)病例數(shù)每年大致呈現(xiàn)2個(gè)相鄰高峰，位于5～9月份。白云區(qū)發(fā)現(xiàn)的手足口病病例最多，共計(jì)4.4549例，占總病例數(shù)的21.7％;男性病例共12，9013例，占全部病例的63.0％，女性病例7,5906例，占37.0％;5歲及以下兒童19，5416例，占總例數(shù)的95.4％;散居兒童15，4283例，占總例數(shù)的75.3％,幼托兒童4，4233例，占比21.6％。

8、　　2、在單獨(dú)效應(yīng)方面，日平均氣溫處于第10百分位數(shù)(P10:12.55℃)的當(dāng)天，手足口病的發(fā)病風(fēng)險(xiǎn)最高(RR=1.17，95％C7:1.06～1.30)。該水平氣溫對(duì)手足口病影響的滯后分布為U型分布;在累積效應(yīng)方面，P10水平的日平均氣溫在滯后21天對(duì)手口病發(fā)病的累積效應(yīng)大于滯后7天和滯后14天的累積效應(yīng)。P10水平的氣溫對(duì)散居兒童中當(dāng)天手足口病的影響最大（RR=1.21，95％CI:1.09～1.34），而滯后21天的累積效應(yīng)則在

9、男性人群中最高（RR=2.38，95％CI:1.51～3.74）。
　　3、2009～2013年廣州市共發(fā)現(xiàn)其他感染性腹瀉新發(fā)病例7，0582例。其他感染性腹瀉在每年年末出現(xiàn)1個(gè)發(fā)病高峰。白云區(qū)發(fā)現(xiàn)的其他感染性腹瀉病例最多，共計(jì)1，4179例，占總病例數(shù)的20.1％;男性病例4，3259例，占全部病例的61.3％，女性病例2，7323例，占比38.7％;5歲及以下兒童5，6988例，占比80.7％;散居兒童5，6007例，占比74

10、.9％。
　　4、在單獨(dú)效應(yīng)方面，最低氣溫(5.30℃)出現(xiàn)后第10天，全人群中其他感染性腹瀉的發(fā)病風(fēng)險(xiǎn)最高（RR=1.22，95％CI:1.18～1.26），此后隨著滯后天數(shù)的增加，相應(yīng)的發(fā)病風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)入平臺(tái)期。當(dāng)日平均氣溫低于P5(10.19℃)水平時(shí)，隨著氣溫的繼續(xù)下降，其他感染性腹瀉發(fā)病風(fēng)險(xiǎn)快速上升。最低氣溫出現(xiàn)后第10天，5歲及以下人群發(fā)病風(fēng)險(xiǎn)（RR=1.24，95％CI:1.19～1.29）高于其他亞組人群;在累積效應(yīng)方面

11、，滯后7天、14天和21天內(nèi)的累積效應(yīng)逐期增加。最低氣溫出現(xiàn)后的第21天，女性人群中其他感染性腹瀉的累積風(fēng)險(xiǎn)最高(RR=29.40，95％CI:14.11～61.27)。
　　5、2009～2013年廣州市共發(fā)現(xiàn)水痘新發(fā)病例7，6530例，水痘在每年均呈現(xiàn)2個(gè)發(fā)病高峰，分別位于5～7月份、12月份至次年1月份。廣州市番禹區(qū)發(fā)現(xiàn)的水痘病例最多，共計(jì)1，3815例，占廣州市總病例數(shù)的18.1％;男性病例4，3968例，占全部病例的57

12、.5％，女性病例3，2562例，占比42.5％;5歲及以下兒童2，5683例，占比33.6％，6～55歲病例5，0776例，占比66.3％，散居兒童1，5213例，占比19.9％，幼托兒童1，3270例，占比17.3％，學(xué)生3.3063例，占比43.2％。
　　6、在單獨(dú)效應(yīng)方面，最高水平的平均氣溫(31.70℃)出現(xiàn)后的第3天，全人群中水痘的發(fā)病風(fēng)險(xiǎn)最高（RR=1.07，95％CI:1.03～1.10）。此后，隨著滯后天數(shù)的增加

13、，發(fā)病風(fēng)險(xiǎn)先下降后上升。隨著氣溫水平的升高，其在滯后第3天對(duì)水痘發(fā)病的RR值也逐漸增大。最高水平的日平均氣溫出現(xiàn)后的第3天，6～15歲人群水痘的發(fā)病風(fēng)險(xiǎn)最高（RR=1.12,95％CI:1.07～1.17）;在累積效應(yīng)方面，滯后7天、14天和21天內(nèi)的累積風(fēng)險(xiǎn)逐期減小。最高氣溫出現(xiàn)后的第7天，6～15歲人群中水痘發(fā)病的累積風(fēng)險(xiǎn)最高(RR=1.47，95％CI:1.16～1.86)。
　　結(jié)論
　　1、氣溫對(duì)手足口病呈現(xiàn)明顯非

14、線性影響，手足口病發(fā)病風(fēng)險(xiǎn)隨著氣溫的升高先升高后降低。12.55℃的氣溫造成的發(fā)病風(fēng)險(xiǎn)最大。散居兒童的發(fā)病對(duì)氣溫最敏感，而對(duì)于男性人群來說，氣溫的滯后作用持久且累積效應(yīng)大。
　　2、氣溫與其他感染性腹瀉總體上呈現(xiàn)負(fù)相關(guān)，最低氣溫下(5.30℃)其他感染性腹瀉的發(fā)病風(fēng)險(xiǎn)最高。其他感染性腹瀉發(fā)病對(duì)10.19℃以下的溫度變化更加敏感。5歲及以下兒童其他感染性腹瀉的發(fā)病對(duì)氣溫最敏感，但氣溫對(duì)女性人群中其他感染性腹瀉造成的累積影響最大。