基于GM（1，1）模型的江蘇省淮安市5歲以下兒童死亡預(yù)測分析

王慧，丁偉潔，盧紅梅，李曉宇，何鵬，朱曉琴

作者單位：1揚(yáng)州大學(xué)附屬淮安市婦幼保健院群體保健科，江蘇 淮安223001；2徐州醫(yī)科大學(xué)公共衛(wèi)生學(xué)院，江蘇 徐州221009

長期以來，提高兒童存活率一直是改善總體人口健康和發(fā)展的重要措施，聯(lián)合國基金會(huì)將5歲以下兒童死亡率（U5MR）作為評價(jià)世界兒童健康狀況的第一指標(biāo)，過去30年全球U5MR下降了60%，在減少兒童死亡方面取得的進(jìn)展被譽(yù)為全球衛(wèi)生領(lǐng)域最偉大的成功事件之一［1-2］。我國U5MR從1990年54‰下降至2019年的8‰，盡管死亡率整體降幅大，但是區(qū)域間經(jīng)濟(jì)發(fā)展不平衡、生活環(huán)境條件差異性、衛(wèi)生保健服務(wù)可及性不同以及地理異質(zhì)性等各種原因?qū)е赂鞯豒5MR差異較大［3-5］，同時(shí)伴隨人口結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變、醫(yī)療技術(shù)提升、社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展，5歲以下兒童疾病負(fù)擔(dān)呈現(xiàn)差異化和復(fù)雜性特征［6-7］，因此了解不同區(qū)域、不同群體風(fēng)險(xiǎn)、制定精準(zhǔn)的公共衛(wèi)生防控政策至關(guān)重要。

灰色預(yù)測系統(tǒng)理論已被國內(nèi)外學(xué)者成功應(yīng)用于眾多研究領(lǐng)域，其具有原始數(shù)據(jù)樣本量小、擬合度高、預(yù)測效果好、實(shí)用性強(qiáng)等特點(diǎn)，在醫(yī)藥衛(wèi)生領(lǐng)域更是被廣泛應(yīng)用于疾病發(fā)病率和死亡率預(yù)測、衛(wèi)生人力和衛(wèi)生費(fèi)用預(yù)測［8-10］等。本研究采用灰色GM（1，1）預(yù)測模型對近十四年淮安市5歲以下兒童死亡監(jiān)測數(shù)據(jù)擬合并進(jìn)行預(yù)測分析，了解變化規(guī)律和變化趨勢，為衛(wèi)生行政部門因地制宜制定衛(wèi)生政策、完善社會(huì)支持體系提供科學(xué)依據(jù)。

1 資料與方法

1.1 一般資料 選取2008年1月1日至2021年12月31日江蘇省淮安市婦幼衛(wèi)生信息系統(tǒng)中5歲以下兒童死亡個(gè)案監(jiān)測數(shù)據(jù)為研究對象。死亡個(gè)案均嚴(yán)格按照《中國婦幼衛(wèi)生監(jiān)測工作手冊（2013版）》［11］要求填報(bào)《5歲以下兒童死亡報(bào)告卡》，為娩出后有心跳、呼吸、臍帶搏動(dòng)、隨意肌收縮4項(xiàng)生命指標(biāo)之一的活產(chǎn)而后發(fā)生死亡的5歲以下兒童。本研究經(jīng)淮安市婦幼保健院倫理委員會(huì)審核通過（批號2020042），研究數(shù)據(jù)為婦幼衛(wèi)生信息系統(tǒng)常規(guī)監(jiān)測數(shù)據(jù)。

1.2 研究方法 記錄死亡兒童的戶籍、死亡年齡、死亡原因、死前就診等，死因分類為35類：痢疾、敗血癥、麻疹、結(jié)核、其他傳染病和寄生蟲病、白血病、其他腫瘤、腦膜炎、其他神經(jīng)系統(tǒng)疾病、肺炎、其他呼吸系統(tǒng)疾病、腹瀉、其他消化系統(tǒng)疾病、先天性心臟病、神經(jīng)管畸形、先天愚型、其他先天異常、早產(chǎn)或低出生體質(zhì)量、出生窒息、新生兒破傷風(fēng)、新生兒硬腫癥、顱內(nèi)出血、其他新生兒病、溺水、交通意外、意外窒息、意外中毒、意外跌落、其他意外、內(nèi)分泌、營養(yǎng)及代謝病、血液及造血器官疾病、循環(huán)系統(tǒng)疾病、泌尿系統(tǒng)疾病、其他和診斷不明疾病。根據(jù)兒童死亡年齡將其分為新生兒死亡、嬰兒死亡及5歲以下兒童死亡。本研究中新生兒死亡率（NMR）=出生后28 d以內(nèi)兒童死亡人數(shù)/當(dāng)年活產(chǎn)數(shù)（‰），嬰兒死亡率（IMR）=出生后不滿周歲死亡人數(shù)/當(dāng)年活產(chǎn)數(shù)（‰），U5MR=年內(nèi)未滿5歲兒童死亡人數(shù)/當(dāng)年活產(chǎn)數(shù)（‰）。

按不同的年齡段進(jìn)行死因分析，采用失能調(diào)整生命年（DALY）指標(biāo)分死因來評價(jià)及量化5歲以下兒童死亡造成的負(fù)擔(dān)。DALY是指從發(fā)病到死亡所損失的全部健康生命年［12］，包括疾病死亡損失健康生命年（YLLs）和疾病傷殘（殘疾）損失健康生命年（YLDs）兩部分。本研究由于只評估兒童死亡所帶來的損失，故直接根據(jù)Murray和Lopez兩位學(xué)者構(gòu)建的各年齡死亡DALY損失表進(jìn)行計(jì)算［13］。最后，以5歲以下兒童死亡數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，根據(jù)灰色數(shù)列預(yù)測模型理論構(gòu)建GM（1，1）模型對其進(jìn)行分析，并預(yù)測2022—2025年淮安市5歲以下兒童死亡情況。該模型對樣本量數(shù)量和數(shù)據(jù)分布均沒有嚴(yán)格的限制，且擬合精度較高，計(jì)算簡便的特點(diǎn)［14］，模型精度等級對照見表1［15］。

表1 灰色GM（1，1）預(yù)測模型的精度檢驗(yàn)等級參照表

1.3 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法 所有數(shù)據(jù)采用SAS 9.4軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)處理，采用中位數(shù)（第25、75百分位數(shù)）、即M（P25，P75）對年齡等非正態(tài)分布數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)描述。采用R 3.6.2建立灰色GM（1，1）模型預(yù)測2022—2025年淮安市U5MR。兒童死亡水平以發(fā)生率（‰）表示。

2 結(jié)果

2.1 基本情況 淮安市2008—2021年共報(bào)告5歲以下兒童死亡病例3 315例，男性1 964例，占59.25%，年齡0.11（0.01，1.21）歲。嬰兒死亡2 423例，占5歲以下兒童死亡總數(shù)73.09%，其中男性1 410例，占58.19%，年齡0.02（0.00，0.17）歲。新生兒死亡1 553例，占5歲以下兒童死亡總數(shù)46.85%，其中男性906例，占58.34%，年齡2.00（0.00，8.00）d。5歲以下兒童死亡包含嬰兒和新生兒死亡，嬰兒死亡包含新生兒死亡。

14年間，各年齡段兒童死亡率總體呈下降趨勢，NMR從3.29‰降至1.14‰，IMR從5.27‰降至1.82‰，U5MR從6.90‰降至2.69‰，見圖1。

圖1 2008—2021年淮安市5歲以下兒童各年齡段死亡率變化趨勢

2.2 死因分析 按年齡段分別匯總，分析死因順位，各年齡段兒童死因以早產(chǎn)或低出生體質(zhì)量、出生窒息、先天性心臟病和意外窒息為主，見表2。

表2 2008—2021年淮安市5歲以下兒童死亡死因順位

2.3 DALY損失 經(jīng)統(tǒng)計(jì)分析發(fā)現(xiàn)，2008—2021年淮安市5歲以下兒童死亡共損失111 141.98個(gè)DALY。由表3可知，2008—2021年淮安市5歲以下兒童死亡的死因DALY損失主要為意外窒息、先天性心臟病、溺水等。

表3 2008—2021年淮安市5歲以下兒童死亡的前10位死因DALY損失

2.4 不同人群和非故意傷害的GM（1，1） 模型建立 以2008—2021年淮安市5歲以下兒童死亡數(shù)據(jù)作為建模的原始數(shù)據(jù)，運(yùn)用R 3.6.2軟件建立不同年齡段人群（含5歲以下兒童、嬰兒、新生兒）、溺水、交通意外、意外窒息死亡數(shù)據(jù)的GM（1，1）模型。為進(jìn)一步預(yù)測非故意傷害導(dǎo)致死亡趨勢，將死因?yàn)槟缢⒔煌ㄒ馔?、意外窒息、意外中毒、意外跌落和其他意外死亡?shù)據(jù)合并，建立非故意傷害GM（1，1）模型。表4可知，除了交通意外的模型精確等級結(jié)果為3級（勉強(qiáng)）外，其他預(yù)測指標(biāo)的擬合精確等級都達(dá)到了2級及以上，模型擬合效果較好。

表4 2022—2025年淮安市5歲以下兒童的GM（1，1）模型及檢驗(yàn)結(jié)果

2.5 不同年齡段人群和非故意傷害死亡率的預(yù)測GM（1，1）模型預(yù)測結(jié)果分析見表5。不同年齡段人群死亡率預(yù)測結(jié)果顯示，NMR、IMR和U5MR均呈下降趨勢，NMR和IMR年平均下降率達(dá)到7.93%和6.21%，U5MR下降趨勢相對緩慢，下降率達(dá)3.90%。

表5 2022—2025年淮安市5歲以下兒童（‰）灰色GM（1，1）模型預(yù)測結(jié)果

非故意傷害方面，2025年淮安市溺水、交通意外、意外窒息以及非故意傷害的死亡率將分別達(dá)到：0.17‰、0.22‰、0.20‰和0.73‰，各項(xiàng)指標(biāo)預(yù)測值中，除交通意外死亡率呈逐年上升趨勢外（年均上升率為2.42%），溺水、意外窒息和非故意傷害的死亡率均呈下降趨勢，下降率分別為6.71%、8.26%和4.51%，年平均下降率皆達(dá)到5%左右。

2.6 預(yù)測模型的檢驗(yàn) 由于尚不能得到2022—2025年各預(yù)測指標(biāo)的實(shí)際值，現(xiàn)利用2019—2021年的數(shù)據(jù)檢驗(yàn)?zāi)Ｐ?，結(jié)果顯示不同指標(biāo)模型的平均相對誤差分別為0.358 1、0.155 4、0.289 2、0.204 1、0.178 7、0.107 2和0.083 3，結(jié)合表1“灰色GM（1，1）模型的精度檢驗(yàn)等級參照表”和表5“2022—2025年淮安市U5MR（‰）預(yù)測結(jié)果”，可見模型預(yù)測效果總體良好，見表6。

表6 2019年—2021年淮安市5歲以下兒童各指標(biāo)實(shí)際值與預(yù)測值比較結(jié)果

3 討論

研究結(jié)果顯示，2008—2021年期間淮安市NMR、IMR和U5MR均呈下降趨勢，U5MR年平均下降速度達(dá)3.9%，IMR、NMR降幅達(dá)6.21%和7.93%。2021年NMR、IMR和U5MR分別為1.14‰、1.82‰和2.69‰，遠(yuǎn)低于《“健康中國 2030”規(guī)劃綱要》［16］建設(shè)指標(biāo)的要求，提前實(shí)現(xiàn)了江蘇省“十四五”（2021—2025）兒童發(fā)展規(guī)劃目標(biāo)［17］。該水平明顯低于全國平均水平［18］（3.4‰、5.4‰、7.5‰），與北京、深圳一線城市以及韓國等發(fā)達(dá)國家水平相當(dāng)［2，19-20］，淮安在降低U5MR方面取得的巨大成績，除了與淮安市經(jīng)濟(jì)增長、醫(yī)療保險(xiǎn)政策實(shí)施和女性受教育程度上升有關(guān)外，還與淮安市婦幼保健管理和危重新生兒救治水平提升密切相關(guān)［21-23］。值得注意的是，淮安市U5MR在2013年以后有波動(dòng)，推測與生育政策改變，高齡產(chǎn)婦比例顯著增加有關(guān)［24-25］，前期研究已證實(shí)，高齡產(chǎn)婦是不良妊娠結(jié)局及5歲以下兒童患?。ㄈ缢捞ニ喇a(chǎn)早產(chǎn)、低出生體質(zhì)量、先天性異常）的危險(xiǎn)因素［26-27］。因此，在經(jīng)濟(jì)發(fā)展和生育率降低的社會(huì)背景下，更需加強(qiáng)孕產(chǎn)婦保健管理，注重孕期規(guī)范監(jiān)測，改善妊娠結(jié)局。

從死因分析來看，早產(chǎn)或低出生體質(zhì)量是新生兒及嬰兒首要死因，這與國內(nèi)其他研究結(jié)果基本一致［19，28-31］，其發(fā)病機(jī)制不清楚，但普遍認(rèn)為是生物個(gè)體、社會(huì)等多因素作用的結(jié)果［32］。有研究顯示亞裔低出生體質(zhì)量發(fā)生率與母親年齡呈U形曲線，青少年和高齡產(chǎn)婦、受教育程度低均是低出生體質(zhì)量發(fā)生的危險(xiǎn)因素［33］。既往研究提示早產(chǎn)原因以胎膜早破性早產(chǎn)為主，近年來隨著生育政策全面放開及輔助生殖技術(shù)的發(fā)展，高齡、高危孕產(chǎn)婦數(shù)量增多，醫(yī)源性早產(chǎn)所占比例逐年上升［34］。早產(chǎn)對兒童生長、生命質(zhì)量及醫(yī)療保健成本有持久性影響，應(yīng)重點(diǎn)關(guān)注有早產(chǎn)高危因素的孕婦，規(guī)范圍產(chǎn)期處理，推廣產(chǎn)前激素使用及宮內(nèi)轉(zhuǎn)運(yùn)［35］，產(chǎn)兒科協(xié)作降低早產(chǎn)發(fā)生，改善預(yù)后。先天性心臟病是我市5歲以下兒童死亡的主要原因之一，與其他地區(qū)監(jiān)測數(shù)據(jù)一致［19，36］，先天性心臟病病因復(fù)雜，受到環(huán)境和遺傳因素共同影響［37］，目前已位居我國出生缺陷疾病首位。1歲內(nèi)先心病人群死亡率為3%～25%［38］，5歲以下先心病死亡人群占總死亡人群的76.8%，我國5歲以下兒童先心病死亡率是北美地區(qū)的3倍以上［39］，與我國人口基數(shù)龐大、醫(yī)療資源緊缺、分布不均以及家庭經(jīng)濟(jì)狀況相關(guān)。降低U5MR，尤其是降低先心病死亡率是我國婦幼衛(wèi)生保健重要目標(biāo)之一，目前淮安市已開展新生兒先天性心臟病免費(fèi)篩查項(xiàng)目，未來防治工作重點(diǎn)應(yīng)圍繞低齡先心病人健康管理，完善篩診治體系建設(shè)，提高地區(qū)先心救治水平，同時(shí)加大醫(yī)保補(bǔ)貼力度以進(jìn)一步降低病人就診難度和家庭經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)。

14年間，淮安市U5MR呈下降趨勢，但非故意傷害比例逐年上升，意外窒息和溺水已進(jìn)入5歲以下兒童死因前5位，非故意傷害不僅威脅5歲以下兒童生命［19，29，36，40］，也是青少年死亡的主要原因［41-42］。全球95%的傷害死亡發(fā)生在中低收入國家，中國作為中等收入國家，可以預(yù)見傷害是我國兒童將長期面臨的主要健康威脅之一。雖然聯(lián)合國可持續(xù)發(fā)展目標(biāo)提出“到2030年，消除新生兒和5歲以下兒童可預(yù)防的死亡”，但是我國傷害相關(guān)政策法規(guī)不完善，傷害預(yù)防投入不足，兒童非故意傷害責(zé)任落實(shí)等社會(huì)原因依然存在，本研究建立GM（1，1）模型預(yù)測交通意外發(fā)生率將持續(xù)上升，現(xiàn)階段應(yīng)強(qiáng)調(diào)在現(xiàn)有的健康教育宣傳體系中加強(qiáng)兒童安全知識(shí)宣教，提高家長及托幼機(jī)構(gòu)等監(jiān)護(hù)主體安全意識(shí)和急救技能，減少傷害發(fā)生。

用DALY計(jì)算來直觀地評價(jià)5歲以下兒童死亡帶來的損失，可以更加直接地體現(xiàn)出5歲以下兒童死亡給社會(huì)和家庭帶來的危害［43］，本次研究發(fā)現(xiàn)，淮安市2008—2021年期間所有死因共損失111 141.98個(gè)DALY，相當(dāng)于3 473個(gè)25歲年輕人（按32.0個(gè)DALY計(jì)算［12］）的死亡。研究顯示，我國5歲以下兒童疾病負(fù)擔(dān)在過去20年期間大幅下降，但跟西歐北美相比仍有較大改善空間［44］。本研究預(yù)測模型擬合較好，預(yù)測結(jié)果提示，淮安市2022—2025年除交通意外死亡率呈逐年上升趨勢外，其余各項(xiàng)指標(biāo)預(yù)測值均呈總體下降趨勢。綜上所述，我市應(yīng)繼續(xù)鞏固前期降低5歲以下兒童死亡取得成果，在不斷提高醫(yī)療救治水平基礎(chǔ)上，依靠政府、社會(huì)力量加強(qiáng)新生兒早產(chǎn)或低出生體質(zhì)量、先天性心臟病、意外窒息、溺水和交通意外等非故意傷害防控，針對疾病類型采取不同干預(yù)措施，改善兒童整體健康水平。

本研究不足之處在于只利用了淮安市5歲以下兒童死亡監(jiān)測數(shù)據(jù)建立預(yù)測模型而沒有考慮其他影響因素（如人口學(xué)、經(jīng)濟(jì)學(xué)等相關(guān)資料），故在下一步的研究中，為了更精確預(yù)測5歲以下兒童的死亡變化趨勢，應(yīng)考慮加入多種兒童死亡的影響因素進(jìn)行建模分析。