安陽地區(qū)2008—2019年手足口病發(fā)病與氣象因素的相關(guān)性分析 *

張翠平 張 勇 劉 輝 范安靜 任桂玲 包紅紅 陳海成

1 河南省安陽市第五人民醫(yī)院 455000；2 安陽市中西醫(yī)結(jié)合醫(yī)院； 3 安陽師范學(xué)院； 4 安陽市疾控中心； 5 安陽市氣象局

手足口病是由腸道病毒71型(EV71)和柯薩奇病毒A組16型(CoxA16)等多種腸道病毒引起的常見傳染病。手足口病可在短時(shí)間內(nèi)造成大規(guī)模流行[1]，其發(fā)病多見學(xué)齡前兒童，常在托幼機(jī)構(gòu)聚集發(fā)病，2008年5月被列入法定傳染病。國(guó)內(nèi)外對(duì)手足口病發(fā)病相關(guān)因素研究逐漸深入，從生活條件、衛(wèi)生習(xí)慣和接觸史等社會(huì)自然因素[2-5]的研究發(fā)展為氣象因素對(duì)發(fā)病影響[6-10]的研究。較多的研究已經(jīng)證實(shí)，在各個(gè)地區(qū)手足口病發(fā)病與氣象因素存在關(guān)聯(lián)[11-12]，氣候變化影響著手足口病發(fā)生。其中，氣溫與腸道傳染病發(fā)病的關(guān)系最為密切[13]。本研究通過對(duì)安陽地區(qū)2008年1月1日—2019年12月31日的氣象資料(氣溫、降水量、風(fēng)速、水汽壓、相對(duì)濕度)與手足口病發(fā)病數(shù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，深入討論安陽地區(qū)氣象因素與手足口病的內(nèi)在聯(lián)系，為手足口病的防控提供預(yù)警。

1 資料與方法

1.1 一般資料 通過國(guó)家傳染病監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，安陽市疾控中心整理匯總?cè)惺肿憧诓∫咔閿?shù)據(jù)，對(duì)2008年1月1日—2019年12月31日的手足口病日發(fā)病情況進(jìn)行統(tǒng)計(jì)及分析，這12年間，安陽地區(qū)手足口病的發(fā)病病例共31 607例。通過安陽市氣象局取得2008年1月1日—2019年12月31日平均氣溫、風(fēng)速、降水量、水汽壓和相對(duì)濕度等氣象資料。

1.2 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法 將安陽地區(qū)這12年的每月氣溫、風(fēng)速、降水量、水汽壓和相對(duì)濕度的數(shù)據(jù)與同期手足口病發(fā)病數(shù)進(jìn)行分析，采用典型相關(guān)分析及逐步線性回歸法分析。

1.2.1 典型相關(guān)分析：在很多現(xiàn)實(shí)問題中，不僅需要考慮兩個(gè)變量之間的相關(guān)程度，而且還需要考察多個(gè)變量與多個(gè)變量之間的相關(guān)性。典型相關(guān)分析就是度量?jī)山M變量之間相關(guān)程度的一種多元統(tǒng)計(jì)方法，是兩個(gè)隨機(jī)變量之間相關(guān)性在兩組變量之下的推廣。考慮到手足口病的發(fā)病可能與多種氣候因素相關(guān)，采用典型相關(guān)分析對(duì)手足口病的發(fā)病原因進(jìn)行研究。

1.2.2 逐步線性回歸分析：在多元線性回歸分析中，逐步回歸法是對(duì)多個(gè)變量進(jìn)行分析的有效方法。逐步回歸的基本思想是逐個(gè)引入自變量，保留影響顯著的變量，剔除影響不顯著的變量，最終使得回歸方程擬合度趨于完美。為了進(jìn)一步研究安陽地區(qū)氣候因素對(duì)手足口病發(fā)病的定量關(guān)系，我們對(duì)五種氣候因素和手足口病的發(fā)病人數(shù)進(jìn)行逐步回歸分析，粗略的估計(jì)安陽地區(qū)手足口病的發(fā)病月數(shù)。

2 結(jié)果

2.1 手足口病發(fā)病與氣候特征 2008—2019年安陽手足口病月發(fā)病數(shù)呈正偏態(tài)分布，月平均得病的數(shù)據(jù)分布如圖1所示。

圖1 安陽市2008—2019年手足口病發(fā)病人數(shù)分布

對(duì)每年手足口病的得病人數(shù)數(shù)據(jù)進(jìn)行鄰域值處理，將得病人數(shù)分布按得病人數(shù)的多少分為五個(gè)階段來進(jìn)行典型相關(guān)分析。典型相關(guān)分析的實(shí)驗(yàn)結(jié)果如表1所示。

表1 氣候?qū)κ肿憧诓“l(fā)病的影響

數(shù)據(jù)分析結(jié)果顯示，月均降水量、水汽壓值和氣溫值對(duì)手足口病的發(fā)病顯著相關(guān)。尤其是五種氣候因素總體影響，對(duì)手足口病的發(fā)病相關(guān)性最大。

2.2 逐步線性回歸模型 為進(jìn)一步研究安陽地區(qū)氣候因素對(duì)手足口病發(fā)病的定量關(guān)系，將2008年1月1日—2019年12月31日的月平均降水量(X1)、平均風(fēng)速值(X2)、平均水汽壓值(X3)、相對(duì)濕度值(X4)、平均氣溫值(X5)5種氣候因素作為自變量，月手足口病發(fā)病人數(shù)(Y)為因變量建立逐步線性回歸模型。結(jié)果顯示，5個(gè)氣候因素中，月平均降水量(X1)、平均水汽壓值(X3)和平均氣溫值(X5)為影響手足口病發(fā)病的主要成分。由逐步線性回歸得到的回歸方程為：

Y=0.182 1X1-0.416 6X3+0.786 4X5

其中，回歸方程的R2=0.418，RMSE=0.174，P<0.01。上式中，各氣象因素系數(shù)為標(biāo)準(zhǔn)化系數(shù)。

基于典型相關(guān)分析及逐步線性回歸法分析，我們將安陽市2008—2019年手足口病發(fā)病人數(shù)與三大主成分的數(shù)據(jù)分布如圖2所示。由圖2可以知道，手足口病的發(fā)病情況與月平均降水量、平均水汽壓值和平均氣溫值緊密相關(guān)。2008—2019年安陽手足口病，各月均有發(fā)病，發(fā)病的高峰期主要集中在4—7月，此時(shí)，安陽的空氣濕度大，溫度適宜。

圖2 安陽市2008—2019年手足口病發(fā)病人數(shù)與三大主成分的數(shù)據(jù)分布

3 討論

手足口病是一種全球性的傳染性疾病，我國(guó)也有部分省市出現(xiàn)手足口病的爆發(fā)和流行。手足口病一年四季均有發(fā)病，但高峰季節(jié)都在夏季，有明顯的季節(jié)性特點(diǎn)。在熱帶或亞熱帶地區(qū)多發(fā)于潮濕季節(jié)；而在溫帶地區(qū)，夏季和初秋季節(jié)為手足口病的高發(fā)期。研究指出手足口病的發(fā)病率與溫度和濕度存在明顯的相關(guān)性[14]，并提出平均氣溫25℃左右，濕度76%左右的發(fā)病率最多，在此氣溫條件下有助于腸道病毒的繁殖[15]。

同時(shí)，有研究指出冬季氣溫與手足口病的發(fā)病嚴(yán)重程度有相關(guān)性，冬季氣溫越高病情的持續(xù)時(shí)間越長(zhǎng)，發(fā)病病例越多[16]。但是在諸多氣象因素與手足口病發(fā)病也有不同的研究結(jié)果，甚至相互矛盾，有研究指出平均溫度與濕度與手足口病的發(fā)病呈正相關(guān)性[17-18]，劉立等[7]指出手足口病與平均氣溫、平均露點(diǎn)成正相關(guān)，與平均氣壓呈負(fù)相關(guān)，顏玉炳的研究卻得出不同的結(jié)論，溫度對(duì)手足口病的發(fā)病無直接作用，而是通過影響濕度、氣壓、大型蒸發(fā)量及腸道病毒活躍程度的因素起到間接作用[10]。于永等[8]的研究指出，在無滯后情況下，31℃時(shí)手足口病發(fā)病風(fēng)險(xiǎn)最高，且風(fēng)險(xiǎn)隨著氣壓的降低逐漸加大。以上種種關(guān)于手足口病與氣象因素的研究矛盾說明不同地區(qū)及不同氣溫特征條件下，氣象因素對(duì)時(shí)刻表的發(fā)病存在一定的地區(qū)差異。也就出現(xiàn)了熱帶或亞熱帶地區(qū)、溫帶地區(qū)手足口病發(fā)病流行季節(jié)的區(qū)別，也可能與樣本小，時(shí)間段較短，數(shù)據(jù)量少有相關(guān)性。

安陽市位于河南省最北部，是晉、冀、豫、魯四省交匯處，在東經(jīng)113°37′～114°58′，北緯35°12′～36°22′，為暖溫帶大陸性季風(fēng)氣候，地處半濕潤(rùn)地區(qū)，四季分明，冬季寒冷干燥，夏季濕潤(rùn)炎熱，春季風(fēng)沙較大，溫度變化幅度較大。

本研究是以安陽地區(qū)溫帶氣候條件下手足口病發(fā)病為依據(jù)開展，數(shù)據(jù)自2008年1月1日—2019年12月31日，共12年時(shí)間數(shù)據(jù)，樣本量較大，時(shí)間跨度較長(zhǎng)，采用兩種統(tǒng)計(jì)分析相互驗(yàn)證。統(tǒng)計(jì)結(jié)果顯示手足口病在每年初春3月份逐漸開始發(fā)病，隨著氣溫變化，在每年的5—6月份達(dá)到高峰，7月份手足口病發(fā)病明顯下降，在初秋9月份有一發(fā)病小高潮。進(jìn)入10月份后發(fā)病明顯回落。在所有影響手足口病的氣象因素中相關(guān)值從高到低分別為氣溫值(0.619 2)、水汽壓值(0.495 7)、降水量值(0.313 4)、相對(duì)濕度值(0.166 8)、風(fēng)速值(0.155 9)，5種氣象因素總體影響值為0.654 3，手足口病的發(fā)病與氣象因素表現(xiàn)為顯著相關(guān)，5種因素中氣溫、水汽壓、降雨量對(duì)手足口病的影響比重較大。手足口病的發(fā)病氣溫從10～25℃，水汽壓在5～20hPa，濕度在40%～60%，開始發(fā)病并逐步達(dá)到高峰，氣象因素相對(duì)于于手足口病的發(fā)病變化有明顯的滯后性，滯后期5～7d。在進(jìn)入6月底—9月，氣溫升高，進(jìn)入高溫期，氣象因素不利于病毒的生存，發(fā)病率明顯下降。

氣象因素在一年的變化中有對(duì)稱性，9月是初秋時(shí)節(jié)，氣溫由高溫逐漸回落，一般而言秋季氣候比春天及初夏相對(duì)干燥，水汽壓與降水量相對(duì)春夏有所降低，影響手足口病發(fā)病的小高潮時(shí)間明顯較短，發(fā)病率相對(duì)春夏明顯降低，由于我們采取的氣象資料是月平均值，在秋季手足口病發(fā)病小高潮尚不能更詳細(xì)解讀氣象因素的影響。

回顧既往有關(guān)氣象因素與手足口病發(fā)病研究，濕度、氣溫對(duì)手足口病發(fā)病率影響是正相關(guān)的，風(fēng)速對(duì)手足口病的影響是可以忽略的，其他氣象因素影響有用濕度、露點(diǎn)(溫度)、降水量、氣壓等表示相關(guān)性，本文研究用水汽壓說明其相關(guān)性，水汽壓是氣壓、濕度、降水量的綜合值，相對(duì)于其他氣象因素，其更有科學(xué)性及研究?jī)r(jià)值。

筆者對(duì)2008—1019年的冬季氣象因素對(duì)次年的手足口病發(fā)病率研究，統(tǒng)計(jì)分析顯示暖冬對(duì)次年的手足口病的發(fā)病率無明顯影響，這與相關(guān)研究2年氣象研究結(jié)論有異議[16]，但本研究的大樣本數(shù)據(jù)及說服力。

利用氣象因素與手足口病流行的關(guān)系，對(duì)建立手足口病的早期氣象預(yù)警系統(tǒng)，預(yù)測(cè)手足口病的大面積發(fā)病及流行有重要的借鑒和參考作用。但是傳染病的發(fā)生及流行原因復(fù)雜，它與社會(huì)制度、經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平，衛(wèi)生習(xí)慣、環(huán)境條件、預(yù)防意識(shí)等因素也密切相關(guān)[19],氣象因素只是其中一項(xiàng)，本研究只是單純從氣象因素出發(fā)，忽略了其他因素，可能會(huì)存在一些偏差。