尹 曄 金大慶 何 穎 喬凡丁 張憲策 崔莉敏 田 璐 高清源

(1 遼寧省鞍山市疾病預(yù)防控制中心傳染病防制科，鞍山市 114000，電子郵箱：yinrihua222@163.com；2 遼寧省鞍山市氣象局，鞍山市 114000)

手足口病是由多種腸道病毒引起的急性傳染病，常見于5歲以下兒童。自2008 年手足口病被納入丙類傳染病以來，我市手足口病發(fā)生率一直居高不下。手足口病的流行與多種因素相關(guān)，如衛(wèi)生習(xí)慣、年齡、機(jī)體免疫力和氣象等[1-3]。但目前分析氣象因素對(duì)手足口病影響的相關(guān)研究較少。本研究分析手足口病發(fā)病情況與氣象因素的相關(guān)性，并構(gòu)建手足口病日發(fā)病數(shù)的預(yù)測(cè)模型，旨在為更好地制定手足口病預(yù)防控制措施提供參考依據(jù)。

1 資料和方法

1.1 資料來源 手足口病流行病學(xué)數(shù)據(jù)資料來源于中國(guó)疾病預(yù)防控制信息系統(tǒng)，氣象因素?cái)?shù)據(jù)資料來源于鞍山市氣象局。

1.2 分析方法 (1)統(tǒng)計(jì)鞍山市2011～2017年臨床診斷和實(shí)驗(yàn)室確診的手足口病日發(fā)病數(shù)及患者的臨床資料，對(duì)本市2011年～2016年的12個(gè)氣象因素進(jìn)行描述性分析，包括日最高氣溫(℃)、日最低氣溫(℃)、日平均氣溫(℃)、日最低相對(duì)濕度(%)、日平均相對(duì)濕度(%)、日最高氣壓(hPa)、日最低氣壓(hPa)、日平均氣壓(hPa)、日降水量(mm)、日最大風(fēng)速(m/s)、日平均風(fēng)速(m/s)、日平均日照時(shí)數(shù)(h)。(2)對(duì)手足口病日發(fā)病數(shù)和氣象因素進(jìn)行相關(guān)性分析，并將有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義的氣象因素納入多元線性回歸方程進(jìn)行分析，構(gòu)建手足口病發(fā)病情況的預(yù)測(cè)模型。為排除各氣象因素之間的高相關(guān)性造成的共線性問題，相關(guān)系數(shù)絕對(duì)值>0.8的變量不納入方程；由于手足口病的一般潛伏期是2～10 d[4]，氣象因素對(duì)手足口病影響的滯后因素是1～10 d[5-6]，同時(shí)考慮到星期效應(yīng)，采用滯后7 d的手足口病日病例數(shù)及氣象因素構(gòu)建方程。(3)使用所建立的模型對(duì)2017年手足口病日發(fā)病情況進(jìn)行預(yù)測(cè)，評(píng)價(jià)其預(yù)測(cè)準(zhǔn)確性，平均相對(duì)誤差≤3%則方程擬合效果好。

1.3 統(tǒng)計(jì)學(xué)分析 應(yīng)用Excel 2007和SPSS 13.0軟件對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。計(jì)量資料以(x±s)表示，計(jì)數(shù)資料以例數(shù)或百分比表示。采用Spearman相關(guān)系數(shù)對(duì)手足口病日發(fā)病數(shù)和氣象因素的相關(guān)性進(jìn)行分析。多元線性回歸方程以α=0.05為檢驗(yàn)水準(zhǔn)，用逐步法篩選變量，變量進(jìn)入方程的標(biāo)準(zhǔn)是P<0.05，退出方程的標(biāo)準(zhǔn)是P>0.10；以自變量容忍度、方差膨脹因子、特征根和條件指數(shù)作為診斷多重共線性的輔助標(biāo)準(zhǔn)：自變量容忍度<0.1、方差膨脹因子>10、特征根≈0和條件指數(shù)>30時(shí)說明方程存在共線性問題。以P<0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié) 果

2.1 2011～2016年鞍山市手足口病的發(fā)生情況及病例臨床特征 2011～2016年鞍山市臨床病例和實(shí)驗(yàn)室確診手足口病病例累計(jì)20 288例。其中男性11 832例，女性8 456例，男女比為1.40 ∶1；發(fā)病年齡以0～5歲為主，共計(jì)17 486例，占86.19%；發(fā)病時(shí)間主要集中在6～8月，共計(jì)13 817例，占68.10%。日發(fā)病數(shù)情況見圖1。

圖1 2011～2016年鞍山地區(qū)手足口病日發(fā)病數(shù)情況

2.2 氣象因素描述性分析 2011～2016年鞍山市日平均氣溫是-20.6℃～30.3℃，日最低相對(duì)濕度是4%～97%，日最大風(fēng)速是0～10.10 m/s，日平均日照時(shí)數(shù)是0～13.5 h。見表1。

表1 2011～2016年鞍山市的12個(gè)氣象因素

2.3 手足口病發(fā)病情況和氣象因素的相關(guān)分析 手足口病日發(fā)病數(shù)與日最高氣溫、日最低氣溫、日平均氣溫、日最低相對(duì)濕度、日平均相對(duì)濕度、日降水量、日平均日照時(shí)數(shù)呈正相關(guān)，與日最高氣壓、日最低氣壓、日平均氣壓、日最大風(fēng)速、日平均風(fēng)速呈負(fù)相關(guān)(均P<0.05)。見表2。

表2 手足口病發(fā)病情況和氣象因素的相關(guān)分析

2.4 多元線性回歸預(yù)測(cè)模型 將相關(guān)性分析有意義的12個(gè)氣象因素納入多元線性回歸方程，得到以手足口病日發(fā)病數(shù)為因變量的多元線性回歸方程Y=-6.406+0.732X1+0.178X2-1.086X3+0.475X4，方程有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(F=100.114，P<0.001)。R2=0.602，殘差圖散點(diǎn)(見圖2)呈直線趨勢(shì)、無極端值，符合正態(tài)分布，并且方程無共線性。見表3。

圖2 回歸標(biāo)準(zhǔn)化殘差P-P圖

變量b值SE值β值t值P值容忍度方差膨脹因子特征根條件指數(shù)常數(shù)項(xiàng)-6.4061.936--3.3080.001--3.5911.000日平均氣溫X10.7320.0460.51515.971<0.0010.8711.1490.6542.344日最低相對(duì)濕度X20.1780.0340.1845.246<0.0010.7351.360.4202.925日最大風(fēng)速X3-1.0860.268-0.123-4.046<0.0010.9771.0230.2983.473日平均日照時(shí)數(shù)X40.4750.1450.1143.2680.0010.741.3510.0389.717

2.5 驗(yàn)證模型 使用模型對(duì)2017年手足口病日發(fā)病情況進(jìn)行預(yù)測(cè)，預(yù)測(cè)值的平均相對(duì)誤差是0.61%。將2017年手足口病日發(fā)病數(shù)的實(shí)際值和預(yù)測(cè)值擬合，發(fā)現(xiàn)該模型可以較好地?cái)M合發(fā)病情況，見圖3。

圖3 2017年手足口病實(shí)際發(fā)病數(shù)和預(yù)測(cè)值

3 討 論

目前，氣象因素影響手足口病發(fā)病的機(jī)制尚不清楚。但多數(shù)學(xué)者推測(cè)不同的溫度、濕度、氣壓和日照可能會(huì)影響手足口病病原體在環(huán)境中的生存繁殖，從而對(duì)其傳播動(dòng)力有所影響[7-8]；而且在不同的氣象條件下，嬰幼兒的活動(dòng)和接觸范圍也會(huì)有不同的變化，因此疾病的傳播和流行會(huì)受到影響[9]。本研究結(jié)果顯示，鞍山市手足口病發(fā)病數(shù)和日最高氣溫、日最低氣溫、日平均氣溫、日最低相對(duì)濕度、日平均相對(duì)濕度、日降水量、日平均日照時(shí)數(shù)呈正相關(guān)，與日最高氣壓、日最低氣壓、日平均氣壓、日最大風(fēng)速、日平均風(fēng)速呈負(fù)相關(guān)(均P<0.05)，這與其他地區(qū)的研究結(jié)果不同[1，6-9]。這可能是因?yàn)榘吧绞袑儆趦?nèi)陸溫帶季風(fēng)性氣候，四季分明，雨熱同期，而其他大部分相關(guān)研究均在沿海和亞熱帶地區(qū)開展，其氣象條件與鞍山市不同。

氣象因素和手足口病數(shù)之間存在復(fù)雜關(guān)系，本研究采用逐步回歸法進(jìn)行預(yù)測(cè)建模，模型要求樣本含量是自變量個(gè)數(shù)的5～10倍[10]，所以以六年的日發(fā)病數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)建模，在對(duì)氣象因素進(jìn)行篩選的同時(shí)盡可能納入更多的氣象因素，同時(shí)考慮了星期效應(yīng)等混雜因素而建立預(yù)測(cè)模型，結(jié)果顯示，所建立的方程有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義且無共線性。本研究中，鞍山地區(qū)手足口病有明顯季節(jié)性，呈單峰流行，用2017年氣象數(shù)據(jù)對(duì)手足口病日發(fā)病數(shù)進(jìn)行預(yù)測(cè)擬合，其平均相對(duì)誤差為0.61%，R2=0.602，說明方程擬合效果較好。由于氣象因素呈動(dòng)態(tài)變化，該模型適用于對(duì)本地區(qū)手足口病的發(fā)病數(shù)情況進(jìn)行短期預(yù)測(cè)，且采用線性模型建模操作簡(jiǎn)單方便，模型分析易懂，適合基層人員。

本研究具有一定局限性：首先，采用手足口病日發(fā)病數(shù)進(jìn)行分析研究，存在家長(zhǎng)看病時(shí)出現(xiàn)回憶偏倚導(dǎo)致數(shù)據(jù)存在誤差的可能；其次，研究采用手足口病臨床診斷病例進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，可能存在對(duì)病情定義不準(zhǔn)確而出現(xiàn)的偏倚；第三，手足口病疫苗在2016年正式上市，模型的建立未考慮到疫苗保護(hù)率、暴發(fā)疫情和聚集疫情對(duì)發(fā)病數(shù)的影響。

綜上所述，鞍山市手足口病發(fā)病數(shù)受到多個(gè)氣象因素的影響。用氣象因素構(gòu)建的多元回歸模型可以對(duì)本地區(qū)手足口病數(shù)進(jìn)行短期預(yù)測(cè)，并可有針對(duì)性地指導(dǎo)手足口病防控工作。今后還應(yīng)該在此模型基礎(chǔ)上考慮不斷加入其他環(huán)境因素和社會(huì)因素的影響，同時(shí)不斷更新數(shù)據(jù)，得到更加理想的預(yù)測(cè)模型。