2015-2021年新疆和田地區(qū)新冠疫情前后肺結核發(fā)病趨勢分析

依里帕·依力哈木,努爾比耶·約麥爾,武 迪,時 雨,鄭彥玲,張利萍

肺結核是由結核分枝桿菌感染人體肺部從而引起的傳染病。據(jù)2022年世界衛(wèi)生組織(World Health Organization,WHO)報告,截至目前全世界每年約有1 060萬人感染肺結核并造成160萬人死亡[1]。2021年,中國成為世界第三大結核病高負擔國家,僅次于印度和印度尼西亞[2],而新疆維吾爾自治區(qū)是我國肺結核高發(fā)省份,尤其是南疆地區(qū),肺結核發(fā)病率居高不下,在2018年達到歷史最高峰,為624.34/10萬[3],約為同期全國肺結核發(fā)病率的10倍[4],這使得肺結核成為南疆地區(qū)重大公共衛(wèi)生難題。該研究綜合考慮2018年以來新疆將結核病篩查工作納入全民健康體檢以及結合2020年1月起新疆地區(qū)首次出現(xiàn)感染新型冠狀病毒肺炎(coronavirus disease 2019,COVID-19,以下簡稱“新冠肺炎”)病例后,疫情防控措施對和田地區(qū)肺結核防控工作帶來的影響,以2015-2021年和田地區(qū)肺結核發(fā)病數(shù)據(jù)為例,利用連接點回歸模型(joinpoint regression model,JPR)分析肺結核發(fā)病趨勢階段變化特征,并進一步構建中斷時間序列(interrupt time series,ITS)模型,探討新冠肺炎疫情前后肺結核發(fā)病趨勢的變化,為和田地區(qū)肺結核防控措施制定提供新的參考依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 資料來源新疆維吾爾自治區(qū)和田地區(qū)2015年1月1日-2021年12月31日的肺結核報告發(fā)病數(shù)據(jù)來源于和田地區(qū)疾病預防與控制中心。2015年1月1日-2021年12月31日的人口數(shù)據(jù)來自新疆統(tǒng)計年鑒。

1.2 模型簡介

1.2.1JPR模型 JPR模型是基于疾病分布的時間特征建立的一種分段回歸模型,由美國國家癌癥研究所(National Cancer Institute,NCI)Brian D. Royston博士提出。其原理是通過利用幾個連接點將研究時間劃分為不同的區(qū)間,并分別對不同區(qū)間進行趨勢擬合和優(yōu)化,在全局時間范圍內更加合理、詳細地評估不同變化區(qū)間的疾病變化特征[5]。

JPR模型通常根據(jù)因變量y的分布類型選擇模型類型,若y呈正態(tài)分布,可構建一般線性模型進行分析,即:

E[y|x]=β0+β1x+δ1(x-τ1)++…+δk(x-τk)+;

若y服從指數(shù)分布或泊松分布,則采用對數(shù)線性模型進行分析,即

E[y|x]=eβ0+β1x+δ1(x-τ1)++…+δk(x-τk)+;

式中,e為自然底數(shù),k代表轉折點個數(shù),τk表示未知的轉折點,β0為截距,β1為回歸系數(shù),δk表示第k段分段函數(shù)的回歸系數(shù)。

運用Joinpoint Regression Program 4.9.0.0 軟件完成JPR模型分析,采用月度變化百分比(monthly percent change,MPC)、平均月度變化百分比(average monthly percent change,AMPC)及其95%置信區(qū)間(confidence interval,CI)評價指標趨勢變化,以P<0.05 表示差異有統(tǒng)計學意義。其中MPC是用來衡量在分析期間內,變量的均值所經歷的百分比變化,如果MPC為正,則表示趨勢呈上升趨勢,如果MPC為負,則表示趨勢呈下降趨勢;AMPC是用來衡量在整個分析期間內,變量的均值所經歷的平均百分比變化,AMPC值的定義與MPC相同。

1.2.2ITS模型 ITS模型對某種干預實施前后的兩個時間段進行線性回歸擬合,以檢驗該種干預實施后水平下降或升高的幅度是否有統(tǒng)計學意義[6]。本研究中,以新疆新冠肺炎的發(fā)生(2020年1月)為干預點,建立ITS回歸模型,模型結構為:

Yt=β0+β1x1+β2x2+β3x3+εt;

其中,β0表示截距,即新冠肺炎發(fā)生前肺結核發(fā)病的初始水平;β1為斜率,用以量化新冠肺炎發(fā)生前肺結核發(fā)病的長期變化趨勢;β2表示干預點附近瞬時變化量,即新冠肺炎發(fā)生后的瞬時變化量;β3為新冠肺炎發(fā)生后的趨勢變化程度;x1表示整個研究開始到結束的時間,取值1,2,…,84(以月為單位,即84月對應2015-2021年);x2表示受到新冠肺炎影響,取值0和1(0為疫情前,1為疫情后);x3表示受到新冠肺炎影響的時間,取值1,2,…,24(以月為單位,即24月對應2020-2021年)。

1.3 統(tǒng)計學處理采用Excel 2021建立數(shù)據(jù)庫并整理數(shù)據(jù),應用SPSS 27.0對數(shù)據(jù)進行正態(tài)性檢驗和描述性統(tǒng)計分析;采用Joinpoint Regression Program 4.9.0.0軟件擬合JPR模型,分析時間趨勢;基于R軟件完成ITS模型分析。

2 結果

2.1 基本情況

2.1.1和田地區(qū)肺結核報告病例基本特征 2015-2021年和田地區(qū)累計報告肺結核病例47 291例,其中疫情前39 360例,疫情后7 931例;疫情前后男女發(fā)病人數(shù)各占優(yōu)勢,整個研究期間男性比例略高于女性,為23 743例,占比50.3%;年齡≥60歲的人群發(fā)病人數(shù)在疫情前后均大于其他年齡組,總發(fā)病人數(shù)為23 571例,占比50.0%;在和田地區(qū)中,墨玉縣的發(fā)病人數(shù)最高,總發(fā)病人數(shù)為8 906例,占比達到18.8%;絕大多數(shù)肺結核病例為農民,共 43 800 例,占比92.6%;疫情前后多數(shù)發(fā)病人群病原學檢查為陰性,共30 991例,占比65.6%;各特征疫情前后差異除職業(yè)外(P=0.528),差異均有統(tǒng)計學意義,見表1。

表1 2015-2021年和田地區(qū)肺結核報告病例基本特征

2.1.2和田地區(qū)報告病例肺結核發(fā)病基本情況 2015-2021年和田地區(qū)肺結核年發(fā)病率分別為246.35/10萬、316.35/10萬、286.06/10萬、419.82/10萬、319.28/10萬、208.60/10萬、155.88/10萬,2018年發(fā)病率最高。月發(fā)病率數(shù)據(jù)顯示,2018年12月發(fā)病率達到峰值,為64.25/10萬。新疆新冠疫情爆發(fā)后,隨著一系列隔離和防疫措施的實施,2020年8月肺結核報告發(fā)病率為階段最低,為1.79/10萬,見圖1。

圖1 2015-2021年和田地區(qū)肺結核發(fā)病率概況

2.2 和田地區(qū)肺結核發(fā)病趨勢分析

2.2.1和田地區(qū)肺結核總體趨勢分析 通過Shapiro-Wilk正態(tài)性檢驗發(fā)現(xiàn),和田地區(qū)肺結核報告發(fā)病率呈偏態(tài)分布(W=0.93,P<0.001),其中2015年1月至2018年12月及2018年12月至2021年12月的發(fā)病數(shù)據(jù)(y1、y2)同樣呈偏態(tài)分布(Wy1=0.88,Wy2=0.86,P<0.05),因此采用對數(shù)線性模型進行分析。JPR模型結果如圖2所示,2015-2021年和田地區(qū)肺結核發(fā)病率呈現(xiàn)先上升后下降趨勢,2018年12月出現(xiàn)轉折,上升趨勢表現(xiàn)在從2015年1月的18.29/10萬上升到2018年12月64.25/10萬,平均每月上升1.4%;下降趨勢表現(xiàn)在從2018年12月下降到2021年12月的11.30/10萬,平均每月下降3.3%,總體趨勢存在統(tǒng)計學意義(P<0.05),見表2。

表2 2015-2021年和田地區(qū)肺結核發(fā)病率總趨勢JPR模型

圖2 2015-2021年和田地區(qū)肺結核發(fā)病率總體趨勢變化

2.2.2和田地區(qū)肺結核性別趨勢分析 通過對性別進行Shapiro-Wilk正態(tài)性檢驗結果表明,男性與女性報告發(fā)病率數(shù)據(jù)均呈偏態(tài)分布,因此采用對數(shù)線性模型進行分析,見表3。JPR模型分析結果如圖3所示,男性與女性肺結核發(fā)病率均呈現(xiàn)先升后降趨勢,且同時于2018年12月存在一個轉折點,與總體發(fā)病趨勢一致。女性發(fā)病率從2015年1月的10.76/10萬上升到2018年12月31.22/10萬,平均每月上升1.0%,隨后持續(xù)下降到2021年12月的6.45/10萬,平均每月下降2.8%;男性發(fā)病率從2015年1月的7.53/10萬上升到2018年12月33.04/10萬,平均月上升幅度為1.9%,隨后持續(xù)下降到2021年12月的4.85/10萬,平均每月下降3.7%;男性、女性肺結核發(fā)病總體趨勢存在差異(P<0.05),見表4、5。

表3 2015-2021年和田地區(qū)肺結核性別組發(fā)病率Shapiro-Wilk正態(tài)性檢驗

表4 2015-2021年和田地區(qū)肺結核性別組發(fā)病率月度變化趨勢

表5 2015-2021年和田地區(qū)肺結核性別組發(fā)病率平均月度變化趨勢

圖3 2015-2021年和田地區(qū)肺結核發(fā)病率性別趨勢變化

2.2.3和田地區(qū)肺結核年齡趨勢分析 通過對各年齡組發(fā)病率進行Shapiro-Wilk正態(tài)性檢驗結果表明,肺結核各年齡組發(fā)病率數(shù)據(jù)均呈偏態(tài)分布,同樣基于對數(shù)線性模型進行分析,見表6。JPR模型分析結果提示,各年齡組肺結核發(fā)病率均呈現(xiàn)先升后降趨勢,其中2021年6月為≤18歲年齡組的一個轉折點,但趨勢并無統(tǒng)計學意義(P>0.05);19～59歲組與年齡≥60歲組發(fā)病趨勢轉折點出現(xiàn)在2018年12月,表現(xiàn)在從2015年1月的9.42/10萬和8.35/10萬上升到2018年12月30.78/10萬和30.45/10萬,月均上升1.2%與1.7%,隨后持續(xù)緩慢下降到2021年12月的4.35/10萬和6.82/10萬,月均下降3.2%與3.4%;兩組發(fā)病趨勢之間差異均有統(tǒng)計學意義(P<0.05),見表7、8。

表6 2015-2021年和田地區(qū)肺結核各年齡組發(fā)病率Shapiro-Wilk正態(tài)性檢驗

表7 2015-2021年和田地區(qū)肺結核年齡組發(fā)病率月度變化趨勢

表8 2015-2021年和田地區(qū)肺結核年齡組發(fā)病率平均月度變化趨勢

2.3 新冠肺炎對和田地區(qū)肺結核發(fā)病影響ITS模型分析結果顯示,2020年1月新疆首次出現(xiàn)新型冠狀病毒肺炎病例后,和田地區(qū)肺結核發(fā)病率明顯下降,從2019年的319.28/10萬下降到2021年的155.88/10萬,同比下降51.16%,發(fā)病趨勢與JPR模型分析結果一致,見圖4。

圖4 2015-2021年和田地區(qū)疫情前后肺結核發(fā)病率變化趨勢

建立和田地區(qū)2015-2021年肺結核月發(fā)病率中斷時間序列線性回歸模型方程:

Yt=β0+β1總時間段+β2干預時間點+β3干預后時間段+εt模型結果顯示,全人群肺結核月發(fā)病率的初始水平為β0=3.050/10萬;疫情前肺結核發(fā)病的趨勢β1,顯示發(fā)病率月均上升0.007/10萬,每增加一個月,發(fā)病率較上個月略微增加,大約為1.007倍(t=2.078,P=0.038);疫情后肺結核發(fā)病的趨勢β3,顯示發(fā)病率月均下降0.049/10萬,每增加一個月,發(fā)病率較上個月略微減少,大約為0.952倍(t=-2.639,P=0.008),見表9。

表9 2015-2021年和田地區(qū)肺結核月發(fā)病率ITS模型參數(shù)值

3 討論

肺結核是一種慢性消耗性傳染病,且救治預后差,是我國重大公共衛(wèi)生難題[7]。雖然我國加大了對結核病的教育宣傳力度,提高了肺結核的診斷和治療水平,使得肺結核疫情得到較明顯的改善[8],但目前仍有大量人群感染肺結核,尤其是新疆地區(qū)的肺結核發(fā)病率長期位于全國前列[9]。

本研究利用JPR模型和ITS模型探討和田地區(qū)肺結核發(fā)病趨勢。JPR模型分析結果顯示,和田地區(qū)在2015-2021年的肺結核發(fā)病率呈先上升后下降的趨勢,并在2018年12月出現(xiàn)轉折,而性別組以及年齡在19～59歲組與≥60歲組同樣在2018年12月出現(xiàn)轉折。導致人群出現(xiàn)這種發(fā)病趨勢的原因可能是在2018年,新疆實施將結核病胸片篩查納入全民健康體檢的策略[10]。因此,和田地區(qū)積極響應結核病防治策略,各縣(市)肺科醫(yī)院或結核病定點醫(yī)院加強了結核病的快速診療、篩查和網(wǎng)絡直報,使得結核病患者得以被早期發(fā)現(xiàn),早期治療,最終在2018年末大量的肺結核患者被及時發(fā)現(xiàn)并得到治療。而自2020年1月底新疆新冠疫情首次爆發(fā)以來,為控制疫情的蔓延,新疆所有地區(qū)實行了封控等疫情防控措施,導致結核病的診斷和治療受到一定影響[11]。ITS模型的結果顯示,疫情爆發(fā)前和田地區(qū)肺結核發(fā)病率月均上升0.007/10萬,在疫情爆發(fā)后肺結核的發(fā)病率月均下降0.049/10萬,可以推測新冠疫情是和田地區(qū)2020年以后肺結核發(fā)病趨勢開始下降的原因之一。雖然針對新冠疫情流行采取的一系列防疫措施,譬如消殺、隔離等措施間接對控制肺結核傳播起到了一定的效果,但同時,大量醫(yī)療資源集中抗擊疫情導致許多結核防控工作擱置,使得許多結核患者未能及時被發(fā)現(xiàn),發(fā)病率呈現(xiàn)降低趨勢。隨著疫情結束,必須提前預防人員流動和季節(jié)變化等因素帶來的結核傳播疫情,盡早篩查、治療潛在的結核患病人群。

在人群方面,JPR模型結果顯示在2015-2021年期間男性發(fā)病率的上升趨勢高于女性,這與賀湘焱 等[12]的研究結果一致,這可能與男性外出勞動的時間多于女性,從而增加了傳染的概率有關,且男性的不良習慣,如抽煙、喝酒等相比于女性而言概率更大,這也進一步增加了男性感染結核病的概率[13]。在年齡組的分析當中,年齡≥60歲的人群報告人數(shù)高于其他年齡組,且發(fā)病率的上升趨勢也高于其他組,說明老年人更容易感染肺結核,為肺結核的高發(fā)人群。原因與老年人免疫能力低下,身體機能較差且并發(fā)疾病較多密切相關[14]。本研究中,和田地區(qū)肺結核報告人數(shù)絕大多數(shù)為農民,這可能與農民群體相比其他職業(yè)人群收入較低,社會經濟地位較低有關。