嘉峪關(guān)市流行性腮腺炎與氣象相關(guān)因素影響的研究

范宗慧 朱菊花 李盛 保曉娟 李婷婷

摘要：目的：分析氣象因素與流行性腮腺炎發(fā)病的關(guān)聯(lián)性。方法：利用2008-2016年嘉峪關(guān)市流行性腮腺炎的發(fā)病人數(shù)，結(jié)合同期的氣象資料（包括平均氣溫、平均氣壓、相對(duì)濕度、降水量、平均風(fēng)速），結(jié)合數(shù)據(jù)特征，用廣義相加模型結(jié)合分布滯后非線性模型分析不同氣象因素對(duì)流行性腮腺炎發(fā)病的影響。結(jié)果：2008-2016年嘉峪關(guān)市共報(bào)告流行性腮腺炎1400例，男性發(fā)病例數(shù)（834例）多于女性（566例），性別比為1.47：1;6-14歲兒童最多，占60.36%。流行性腮腺炎發(fā)病時(shí)間的分布呈“兩峰兩谷”型規(guī)律變化，2-3月和7-10月腮腺炎的發(fā)病例數(shù)呈明顯下降趨勢(shì)，4-6月和12月一次年1月流行性腮腺炎的發(fā)病例數(shù)明顯增多;氣象因素在不同滯后日與流行性腮腺炎的關(guān)聯(lián)呈非線性，氣溫和相對(duì)濕度與流行性腮腺炎的風(fēng)險(xiǎn)效應(yīng)呈負(fù)向關(guān)聯(lián)，風(fēng)速與流行性腮腺炎的風(fēng)險(xiǎn)效應(yīng)呈正向關(guān)聯(lián)。以日均氣溫8.50°C為參照，氣溫-13°C且滯后時(shí)間為8d時(shí)RR值最高，為2.71（95%CI：1.50-4.88）;以日均相對(duì)濕度45.76%為參照，當(dāng)相對(duì)濕度為100%且滯后時(shí)間為3d時(shí)，RR值最高，為1.24（95%CI：1.03-1.49）。以日均風(fēng)速2.2m/s為參照，當(dāng)風(fēng)速為3rrds且滯后時(shí)間為14d時(shí)，RR值最高，為1.68（95%Chl.18-2.40）。結(jié)論：嘉峪關(guān)市的氣溫、相對(duì)濕度、風(fēng)速等氣象因素可能是流行陛腮腺炎的重要影響因素。

關(guān)鍵詞：氣象因素;流行性腮腺炎;滯后;效應(yīng)

中圖分類號(hào)：R188.8 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

流行性腮腺炎（mumps）是由腮腺炎病毒（mumpsvirus）引起的一種急性呼吸系統(tǒng)傳染性疾病，該病好發(fā)于兒童和青少年，主要臨床表現(xiàn)為非化膿性腫脹、疼痛和全身發(fā)熱。流行性腮腺炎在我國(guó)屬于法定丙類傳染病之一，主要是由通過飛沫及感染此病的患兒接觸后傳染發(fā)病，與氣候變化也存在著一定的關(guān)聯(lián)。流行性腮腺炎的發(fā)生、傳播與氣象參數(shù)之間關(guān)系密切，氣溫、氣壓、濕度等氣象參數(shù)的變化可導(dǎo)致流行性腮腺炎感染者的病情加重。如在中國(guó)廣州的研究顯示，溫度、相對(duì)濕度、風(fēng)速與流行性腮腺炎發(fā)病呈正向關(guān)聯(lián)，日平均氣壓與流行性腮腺炎發(fā)病呈負(fù)向關(guān)聯(lián)。在日本開展的研究顯示隨著氣溫升高和濕度增加，流行性腮腺炎發(fā)病率亦會(huì)同步上升。中國(guó)臺(tái)灣學(xué)者分析相關(guān)數(shù)據(jù)后發(fā)現(xiàn)流行性腮腺炎發(fā)病與日均氣溫和氣壓變化有關(guān)。通過等上研究顯示本課題組認(rèn)為，由于不同地區(qū)的地理、氣象因素和社會(huì)經(jīng)濟(jì)因素等存在較大差異，影響流行性腮腺炎發(fā)病的氣象因素的種類和影響程度均存在一定的差異性，相關(guān)研究得出的結(jié)果也是不完全相同。當(dāng)前的相關(guān)研究中，周發(fā)病例數(shù)或月發(fā)病例數(shù)使用更頻繁，研究的時(shí)間尺度不精確;在分析方法上主要利用單因素相關(guān)分析和多元逐步回歸分析，忽略了氣象因素的影響具有一定的滯后性，分布滯后非線性模型采用構(gòu)建交叉驗(yàn)證矩陣的方法，將不同的滯后變量同時(shí)引入模型中，從而降低了滯后變量之間的相關(guān)性。因此在研究氣象因子與相關(guān)傳染病發(fā)病的相關(guān)性時(shí)使用較多。本研究采用分布滯后非線性模型來分析氣溫、相對(duì)濕度和風(fēng)速對(duì)流行性腮腺炎發(fā)生和傳播的影響，為流行性腮腺炎防控工作提供一定的政策建議。

1材料與方法

1.1資料

2008年1月至2016年12月嘉峪關(guān)市流行性腮腺炎的發(fā)病數(shù)據(jù)，是嘉峪關(guān)市疾病預(yù)防控制中心從全國(guó)傳染病報(bào)告信息管理系統(tǒng)中導(dǎo)出整理而得來，同期氣象資料（包括溫度，氣壓，風(fēng)速等常規(guī)氣象觀測(cè)數(shù)據(jù)）由甘肅省氣象局提供。

1.2統(tǒng)計(jì)學(xué)處理

利用斯皮爾曼相關(guān)分析來確定不同氣象因素與流行性腮腺炎日發(fā)病數(shù)之間的關(guān)聯(lián)性，根據(jù)斯皮爾曼相關(guān)分析得出的結(jié)果，將具有相關(guān)性的氣象參數(shù)代入到模型中，檢驗(yàn)水準(zhǔn)為0.05。分別建立流行性腮腺炎逐日發(fā)病數(shù)與氣象因素的交叉驗(yàn)證矩陣，日發(fā)病人數(shù)為預(yù)測(cè)變量，采用泊松連接函數(shù)進(jìn)行數(shù)據(jù)擬合分析。利用自然樣條函數(shù)控制季節(jié)、年份和星期效應(yīng)影響，利用分布滯后非線性模型分析不同氣象參數(shù)與流行性腮腺炎發(fā)病的關(guān)系?；灸Ｐ腿缦拢?/p>

式中：Yt：第t天發(fā)病數(shù);a：常數(shù)項(xiàng);Tempt，1：平均氣溫與時(shí)間的交叉基;β1：該項(xiàng)系數(shù);RHt，l：平均相對(duì)濕度與時(shí)間的交叉基;β2：該項(xiàng)系數(shù);Windt，l：平均相對(duì)濕度與時(shí)間的交叉基;β3：該項(xiàng)系數(shù);NS：自然樣條函數(shù);l：滯后天數(shù);Pressure，：第t天平均氣壓，NS（Pt，df=3）指的是使用自由度為3的自然樣條函數(shù)去控制氣壓的影響;Time表示季節(jié)性和長(zhǎng)期趨勢(shì)，NS（Time，df=6）是利用每年自由度等于6的自然樣條函數(shù)去控制季節(jié)性的影響。β、y是回歸模型中的解釋變量系數(shù)，最大滯后時(shí)間l設(shè)定為14d;二維交叉驗(yàn)證矩陣同時(shí)選擇自然樣條函數(shù)，其自由度通過廣義赤池信息標(biāo)準(zhǔn)（akaikesinformation criteria for quasi-poisson，Q-AIC）進(jìn)行選擇，兩者自由度均為3，以各氣象指標(biāo)的平均值作為參照值，14d為最大滯后期;根據(jù)文獻(xiàn)楊瓊英的方法，將不同氣象因素按其百分位數(shù)劃分為不同的區(qū)間，了解不同氣象因素不同數(shù)值對(duì)流行性腮腺炎的影響。計(jì)算不同滯后期不同極端天氣下（p1、P5、P25、P50、p75、P95）下的RR值：RR計(jì)算：若β1、β2、β3為回歸模型中的解釋變量系數(shù)，溫度、濕度、風(fēng)速在整個(gè)滯后時(shí)間內(nèi)對(duì)流行性腮腺炎發(fā)病的相對(duì)危險(xiǎn)度可計(jì)算為exp（β1）、exp（β2）、exp（β3）。

2結(jié)果

2.1嘉峪關(guān)市氣候情況及流行性腮腺炎流行狀況

2008至2016年共報(bào)告流行性腮腺炎1400例，日均發(fā)病1.52例;男性發(fā)病人數(shù)834例，女性發(fā)病人數(shù)566例，男女之間比例為1.47：1。6-14歲年齡段人數(shù)最多，有845例，占整個(gè)報(bào)告發(fā)病數(shù)的60.36%。氣壓、氣溫、相對(duì)濕度、降水量和風(fēng)速在過去九年里的平均值分別為851.88hPa、8.50°C、45.76%、0.35mm和2.24m/s，見表1所列。

2.2流行性腮腺炎與氣象因素的相關(guān)分析

流行性腮腺炎日發(fā)病人數(shù)與氣溫、降水量、相對(duì)濕度、風(fēng)速的相關(guān)性均具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P<0.05），氣溫、風(fēng)速和降水量與流行性腮腺炎日發(fā)病人數(shù)之間呈正相關(guān)，r值分別為0.045、0.042、0.027，相對(duì)濕度與流行性腮腺炎日發(fā)病人數(shù)之間呈負(fù)相關(guān)，其中濕度和氣溫對(duì)流行性腮腺炎發(fā)病影響較為顯著（r=-0.046和0.045）（P<0.05），見表2所列。

圖1嘉峪關(guān)市流行性腮腺炎發(fā)病分布有較明顯的季節(jié)變化，每年12月至次年1月達(dá)到第一個(gè)發(fā)病峰值，4-6月達(dá)到第二個(gè)發(fā)病峰值（占36.14%），其余月份發(fā)病人數(shù)比較少。

2.3分布滯后非線性模型擬合結(jié)果

利用DLNM建模擬合不同滯后時(shí)間下，氣象因素與流行性腮腺炎之間的相關(guān)性，得到了不同滯后條件下氣溫、相對(duì)濕度和風(fēng)速效應(yīng)三維圖（如圖2所示）。圖2分析顯示各個(gè)氣象因素與流行性腮腺炎發(fā)病均呈非線性關(guān)系，以日均氣溫8.50°C為參照，氣溫為-13°C且滯后時(shí)間為8d，RR值最高，為2.71（95%CI：1.50-4.88）;以日均相對(duì)濕度45.76%為參照，當(dāng)相對(duì)濕度為100%且滯后時(shí)間為3d，RR值最高，為1.24（95%CI：1.03-1.49）。以日均風(fēng)速2.2m/s為參照，當(dāng)風(fēng)速為3m/s且滯后時(shí)間為14d，RR值最高，為1.68（95%CI：1.18-2.40）。

當(dāng)氣象因素滯后14d時(shí)，氣象因素與流行性腮腺炎發(fā)病風(fēng)險(xiǎn)關(guān)聯(lián)性的總體效應(yīng)見圖3。日平均氣溫與流行性腮腺炎發(fā)病呈負(fù)向關(guān)聯(lián)，當(dāng)日平均氣溫為最高33℃時(shí)，滯后14d的發(fā)病風(fēng)險(xiǎn)值RR為0.19（95%CI：0.06-0.64）;日平均氣溫在22°C-33°C時(shí)，滯后14d的RR值95%CI上下限均小于1，呈現(xiàn)出保護(hù)效應(yīng)。

日平均相對(duì)濕度與流行性腮腺炎發(fā)病呈負(fù)向關(guān)聯(lián)，日平均相對(duì)濕度達(dá)到26%時(shí)，滯后14d的RR值為1.27（95%CI：0.88-1.81）。日平均相對(duì)濕度在4%-45%時(shí)，滯后14d時(shí)RR值>I。

而日平均風(fēng)速與流行性腮腺炎發(fā)病呈正向關(guān)聯(lián)。日平均風(fēng)速在1.5-3m/s時(shí)，滯后14時(shí)RR值的95%CI下限均>1，有危害相應(yīng)。

表3可相對(duì)于每日氣溫平均水平（8.50°C），流行性腮腺炎的發(fā)病風(fēng)險(xiǎn)隨著溫度的降低而增加，當(dāng)溫度為一1.7°C時(shí)，流行性腮腺炎的發(fā)病風(fēng)險(xiǎn)在滯后第3d時(shí)效應(yīng)最大（RR=1.13，95%cI：1.01～1.26），高溫（18.9°C，24.3°C）對(duì)流行性腮腺炎發(fā)病影響不明顯。

表4相對(duì)于日平均濕度水平（45.76%），在無滯后的情況下，濕度對(duì)流行性腮腺炎發(fā)病的風(fēng)險(xiǎn)的影響不具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，在適度小于平均適度時(shí)，流行性腮腺炎的發(fā)病風(fēng)險(xiǎn)隨著濕度的降低而逐漸增加，當(dāng)濕度為33%時(shí)，滯后時(shí)間為5d時(shí)效應(yīng)最大（RR=1.03，95%CI：1.01-1.08）。

由表5可知，流行性腮腺炎發(fā)病風(fēng)險(xiǎn)隨風(fēng)速的增加而增加，當(dāng)風(fēng)速為2.5m/s時(shí)，滯后第3d效應(yīng)最大（RR=1.03，95%CI：1.01～1.06）。

3討論

本研究采用分布滯后非線性模型分析嘉峪關(guān)市不同氣象參數(shù)（氣溫、相對(duì)濕度、風(fēng)速）與流行性腮腺炎的相關(guān)性，結(jié)果顯示各氣象因子與流行性腮腺炎發(fā)病均呈非線性關(guān)系，流行性腮腺炎發(fā)病數(shù)隨著日均氣溫的升高而降低，日均氣溫與流行性腮腺炎發(fā)病呈負(fù)相關(guān)，這與山東濟(jì)寧市的研究發(fā)現(xiàn)一致，與日本福岡縣和廣東廣州的結(jié)果不一致。相對(duì)于日均氣溫（8.5℃），氣溫為-13°C、滯后時(shí)間為8d時(shí)RR值最高，為2.71（95%CI：1.50～4.88），低溫對(duì)流行性腮腺炎發(fā)病人數(shù)的影響存在滯后作用，高溫的影響不明顯。氣溫對(duì)流行性腮腺炎在人群中的發(fā)生和流行起著重要作用，氣溫對(duì)流行性腮腺炎發(fā)病沒有直接的影響，而是通過影響流行性腮腺炎發(fā)病的各個(gè)環(huán)節(jié)，如：居民生活習(xí)慣、傳播途徑與易感人群自身體質(zhì)等來影響流行性腮腺炎的發(fā)病，間接性的影響流行性腮腺炎在人群中的分布。嘉峪關(guān)市流行性腮腺炎的發(fā)病年齡主要集中在0-18歲，占到總病例數(shù)的90.1%，特別是0-14歲年齡段占比較高，占發(fā)病總例數(shù)的80.3%，該年齡段主要包括幼兒園、小學(xué)、中學(xué)這一特殊人群，天氣變化，氣溫下降時(shí)，這個(gè)年齡段孩子大多數(shù)時(shí)間在高密集的集體單位中生活和學(xué)習(xí)，如托兒所或?qū)W校，普遍待在室內(nèi)，較少外出，空氣不流通，造成交叉感染，有利于流行性腮腺炎這種急性呼吸道傳染病的傳播。

以往有關(guān)流行性腮腺炎與相對(duì)濕度的研究比較有限，目前查閱到有日本福岡，中國(guó)臺(tái)灣，中國(guó)大陸有銀川、廣州、濟(jì)寧、關(guān)于西北內(nèi)陸干旱區(qū)的報(bào)道寥寥無幾，日本福岡、中國(guó)廣州研究均發(fā)現(xiàn)日平均相對(duì)濕度與流行性腮腺炎發(fā)病呈正向關(guān)聯(lián)，同時(shí)中國(guó)廣州、濟(jì)寧研究發(fā)現(xiàn)，日平均相對(duì)濕度大于45%時(shí)，滯后14d RR值均大于1，有危害效應(yīng)。上述文章認(rèn)為高溫高濕是流行性腮腺炎病毒復(fù)制和生長(zhǎng)的影響因素，流行性腮腺炎病毒的活性會(huì)增強(qiáng)。高濕度通常伴隨者高溫氣候，呈指數(shù)關(guān)系，高濕度可使附著在腮腺炎病毒上的顆粒更重，導(dǎo)致傳染源附近的病毒濃度較高，所以高溫和高濕會(huì)增加流行性腮腺炎的風(fēng)險(xiǎn)，而嘉峪關(guān)市日平均相對(duì)濕度大于45%時(shí)，滯后14d RR值均小于1，無危害效應(yīng)，這廣東廣州市與和山東濟(jì)寧市報(bào)道相對(duì)濕度對(duì)流行性腮腺炎發(fā)病的影響存在較大差異，這與嘉峪關(guān)市的地獨(dú)特的理位置和自然環(huán)境密切相關(guān)，嘉峪關(guān)市位于中國(guó)西北內(nèi)陸，離海洋比較遠(yuǎn)，由于青藏高原和祁連山脈的阻礙，南下的暖氣流很難到達(dá)嘉峪關(guān)，降水較少，是典型的大陸性干旱氣候，引起流行性腮腺炎發(fā)病的病原微生物大多喜歡在高濕度，氣候相對(duì)炎熱的環(huán)境中生存，但嘉峪關(guān)市位于西北內(nèi)陸干旱地區(qū)，不能夠同時(shí)滿足高溫高濕等氣象條件。

日平均風(fēng)速與流行性腮腺炎發(fā)病呈正相關(guān)關(guān)系，這與楊瓊英報(bào)道廣州的研究發(fā)現(xiàn)一致。對(duì)于風(fēng)速而言，當(dāng)風(fēng)速在（1.5m/s，3.0m/s）時(shí)，RR值大于1，有危害效應(yīng)，這主要是因?yàn)楫?dāng)風(fēng)速較大時(shí)，病毒傳播的速度加快，使得病毒覆蓋的范圍擴(kuò)大，潛在感染者數(shù)量有可能增加，從而使流行性腮腺炎的發(fā)病風(fēng)險(xiǎn)上升。

本研究顯示，氣象因素對(duì)流行性腮腺炎發(fā)病具有一定的影響，各個(gè)氣象因素與流行性腮腺炎發(fā)病均呈非線性關(guān)系，日均氣溫、日均相對(duì)濕度與流行性腮腺炎發(fā)病之間具有負(fù)相關(guān)性，而日均風(fēng)速與流行性腮腺炎發(fā)病之間具有正相關(guān)性。氣溫、相對(duì)濕度、風(fēng)速均可能是流行性腮腺炎發(fā)病的重要影響因素。

本研究存在一定的局限性。流行性腮腺炎的發(fā)病還受到社會(huì)、經(jīng)濟(jì)等因素的影響，氣象因素只是其中之一，因此應(yīng)該重視弱勢(shì)群體的保護(hù)，綜合考慮防治工作的各個(gè)方面。此外，本研究尚未找到一個(gè)適合的生物學(xué)解釋氣象因素對(duì)面頰發(fā)病率的影響。