[摘要] 目的 分析2008~2019年湖南省手足口病疫情及空间自相关特征与时空聚集性，为湖南省手足口病的防控提供参考依据。方法 采用空间自相关及时空聚集性分析方法对湖南省2008~2019年手足口病的监测数据进行分析。结果 2008~2019年湖南省手足口病疫情呈明显季节性分布，每年1~3月为低发期，高发季节为4~7 月。主要的高发人群集中在0~5岁儿童，年平均发病率为2 197.784/10万，占总发病人数的95.89% (1 460 391/ 1 522 910);以散居儿童最多，占发病病例数的82.59% (1 257 739/1 522 910)。全局自相关分析显示湖南省手足口病发病呈显著的聚集性分布，局部自相关分析显示手足口病高-高聚集区主要集中在长沙市、株洲市、岳阳市等地区的区县。通过时空扫描统计可得聚集时间多为4~7月，2008~2010年聚集在湖南省的东北部，2011~2019 年主要集中在湘中部地区。结论 湖南省手足口病疫情高发季节为4~7月，高发人群为0~5岁的儿童，且疫情存在时空聚集性，主要集中在湖南省东北部及中部地区。建议以此为指导，确定湖南省手足口病的重点防控区域，优化卫生资源配置。
[关键词]手足口病;流行病学特征;空间自相关;时空扫描;儿童
手足口病 (hand-foot-mouth disease) 是由肠道病毒 (enterovirus) 感染引起的一种常见传染病。手足口病对各年龄段人群普遍易感，其传染性强、传播途径广泛而复杂，常在 5 岁以下儿童中发病[1]。我国自1981年发现首例手足口病患者以来，全国各地全年均有发生暴发和流行，给居民的健康和生命财产造成了巨大的损失[2]。鉴于手足口病在我国严峻的流行形势，2008年5月卫生部正式将手足口病纳入丙类传染病，通过国家传染病网络直报系统进行监测管理[1-2]。目前，湖南省手足口病疾病分析主要侧重于病原学与流行特征分析，而对全省手足口病的空间流行病学特征分析较少[3-4]，且部分研究集中在以市为空间尺度的研究[2，5-7]。在实际工作中由于手足口病传染性强，传播途径广等特点，虽实施预防干预措施的是市、县级的疾控中心，但从疾病预防控制及卫生政策制定与卫生资源统筹规划方面来讲，仍需要从更高的空间与行政层次去探寻疾病聚集的倾向及趋势。本研究在使用传统流行病学方法分析湖南省 2008~2019年手足口病流行特征的基础上，使用空间自相关分析及时空扫描统计等空间流行病学方法来描述湖南省2008~2019年手足口病的时空分布特征，以及时空聚集范围和时空聚集性的变化趋势，为湖南省手足口病的预防控制工作提供依据。
1 资料与方法
1.1 资料来源
2008年1月至2019年12月湖南省手足口病疫情数据来源于湖南省疾病预防控制中心的疾病监测信息报告管理系统。人口数据来源于湖南省统计信息网中统计年鉴板块的 《湖南省统计年鉴》[8]。湖南省矢量化区县地图由中国疾病预防控制中心提供。
1.2 数据整理及统计描述
通过Excel 2016软件整理数据，建立病例数据库。使用SPSS 22.0统计软件，运用传统流行病学描述性研究方法分析手足口病病例的时间分布、人群分布、地区分布等流行病学特征，检验水准 α 为 0.05。地理信息地图的绘制采用ArcGIS 10.2软件。
1.3 空间自相关分析
空间自相关是指事物或现象具有对空间位置的依赖关系，表明数据具有空间聚集性。空间自相关分析包括全局空间自相关分析和局部空间相关分析两部分。前者用来分析在整个研究范围内指定的属性是否具有自相关性，但并不能确切指出聚集在哪些地方;后者用来分析在特定的局部地点指定的属性是否具有自相关性。本研究使用 GeoDa1.18.0 软 件 进 行 空 间 自 相 关 分 析 。 选 用 Moran's I统计量进行全局自相关分析，统计量的大小表示聚集性强度，并对统计量进行Z检验。局部自 相 关 可 视 化 通 过 空 间 联 系 局 部 指 标 (local indicators of spatial association，LISA)聚集地图展示，该地图共有4种局部空间聚集模式，即高-高聚集、低-低聚集、低-高聚集、高-低聚集，分别对应于全局关联指标中的空间正自相关与空间负自相关[9-11]。
1.4 时空扫描统计量
时空扫描统计量用于识别时空上的聚集性和近似的聚集位置及时间，其假设病例分布服从 Poisson 分布，定义的扫描窗口为圆柱形 (圆形底对应地理空间，高对应时间)，对于每个扫描窗口，都根据实际病例数和人口数计算预期病例数，再通过实际和预期病例数计算其对数似然比 (log likelihood ratio，LLR)和相对危险度(relative risk， RR) 来判断是否存在时空聚集及聚集程度，通过扫描窗口的移动及扫描窗体的变化对疾病进行扫描统计，从而探测所有病例可能发生聚集的时间和地理位置[12]。本研究使用 SaTScan9.6 软件进行扫描性分析，设定30%的风险人口数作为Kulldorff 圆形扫描统计量中最大空间扫描窗口的适宜尺度[13]，最大时间扫描窗口设为 30 d[14]，选取 LLR 最大且有统计学意义的窗口为Ⅰ类聚集区，其他 LLR值较小且有统计学意义的窗口为Ⅱ类聚集区。
2 结果
2.1 手足口病发病概况
2008~2019年湖南省传染病网络直报系统报告手足口病发病1 522 910例，年均发病率为190.989/ 10 万。不同年份间手足口病发病率具有统计学意义 (χ 2 =25 036.00，P<0.001)。共报告手足口病重症病例10 365例，死亡397例。各年份具体发病情况见表1。
2.2 流行病学特征
2.2.1 时间分布特征 2008~2019年湖南省每月均有手足口病病例报告，疾病呈现每隔1年流行强度增强的特点，月发病率情况见图1。各年发病趋势基本相同，呈现明显的季节性周期分布：1~3月为低发期，4月开始上升，高发季节为4~7月，9~ 12月发病逐渐降低，但仍高于年初水平。
2.2.2 人群分布特征 2008~2019年湖南省手足口病各个年龄段均有发病，主要的高发人群集中在 0~5 岁儿童，占总发病人群的 95.89% (1 460 391/ 1 522 910)，年平均发病率为2 197.784/10万。在0~ 5岁儿童中，尤其以1~2岁年龄组病例居多，占总人群数的34.91%(531 608/1 522 910)。发病率的年龄分布中，2008年和2009年2~3岁组发病率最高，分别为1 032.800/10万、1 297.740/10万，其余年份均以1~2岁组发病率最高，其中发病率最高为2014 年，为7 658.260/10万。
在 0~5 岁手足口病患儿中，男性 894 626 例，女性565 765例，男女病例数之比为1.58∶1。在5 岁以下儿童中，男性手足口病发病率(22 989.634/ 10万) 高于女性 (14 538.735/10万)，差异有统计学意义(χ 2 =20 024.752，P<0.001)。
职业分布分析显示，以散居儿童最多，占总发病病例数的82.59%(1 257 739/1 522 910);幼托儿 童 居 第 2 位 ， 占 总 发 病 病 例 数 的 14.55% (221 653/1 522 910);学生位居第 3 位，占总发病病例数的2.55%(38 849/1 522 910)。
2.2.3 地区分布特征 图2呈现了湖南省各地区历年手足口病发病情况，由图可见，2008 年湖南省手足口病发病率较高的地区是长沙市 (105.865/ 10万)、岳阳市 (87.560/10万)，2009年发病率较高 的 地 区 是 长 沙 市 (115.864/10 万)、 常 德 市(83.609/10 万)、益阳市 (82.059/10 万)、岳阳市(81.968/10 万)，2010 年发病率较高的地区是长沙市 (332.906/10 万)、娄底市 (301.244/10 万)、益阳市 (283.711/10 万)、湘潭市 (279.275/10 万)， 2011年发病率较高的地区的是益阳市 (297.560/10 万)、长沙市 (284.180/10 万)、娄底市 (237.107/ 10 万)， 2012 年 发 病 率 较 高 的 地 区 是 娄 底 市(667.457/10万)，2013年发病率较高的地区是长沙市 (272.367/10 万)，2014 年发病率较高的地区是娄底市 (808.051/10 万)、湘西土家族苗族自治州(601.038/10万)，2015年发病率较高的地区是长沙市 (331.602/10 万)、 娄 底 市 (287.249/10 万)， 2016 年发病率较高的地区的是长沙市 (458.05/10 万)、娄底市 (444.63/10 万)、湘西土家族苗族自治州(425.81/10万)，2017年发病率较高的地区是长沙市 (375.674/10 万)，2018 年发病率较高的地区是湘西土家族苗族自治州 (511.713/10 万)、长沙市 (498.010/10 万)，2019 年发病率较高的地区是长沙市 (250.126/10 万)、张家界市 (237.989/ 10万)。
相关知识推荐：儿科医生评职称需要什么学术成果
综上，2008~2019年湖南省手足口病高发病率地区为长沙市、湘西土家族苗族自治州、益阳市。长沙既是12年间报告病例数最多的地区，也是12 年来发病率稳居全省前三的地区;张家界市手足口病发病水平相对较低，12 年来除个别年份外，发病数及发病率均处于全省末端位置。
2.3 空间自相关分析
运用 Rook 一阶权重矩阵对湖南省 2008~2019 年手足口病发病率进行全局空间自相关分析，得到各年 Moran's I 系数分别为 0.352、0.355、0.414、 0.415、 0.307、 0.304、 0.318、 0.368、 0.347、 0.270、0.535、0.195，经蒙特卡洛检验，显示P值均<0.05，差异具有统计学意义，提示 2008~2019 年湖南省手足口病病例的空间分布非随机分布，发病整体上存在聚集性，即发病率高的地区和发病率高的地区相邻，发病率低的地区和发病率低的地区相邻。为了明确具体研究地区的聚集性与发病风险，进行局部自相关分析与时空扫描分析。
通过局部空间自相关分析并结合湖南省各县市区空间关联类型和 LISA 值，作出湖南省 2008~ 2019年手足口发病聚集区域地图 (图3)，并汇总湖南省手足口病发病高-高聚集的“热点”区域于表2。结合图3和表2结果，提示2008~2010年高高聚集主要分布在湘东部的长沙地区的区县，并随时间增加区域逐渐扩大，到2011年已达20个热点区，主要分布在湖南中东部的长沙市、益阳市、湘潭市和株洲市等地区的区县。之后2012年又缩小到 7 个高-高聚集区，2012 年之后高-高聚集区逐渐在湘中、湘西部出现，湖南省东北地区连续多年仍呈现高值聚集，主要集中在长沙市、株洲市、湘西土家族苗族自治州及岳阳市的区县。 2008 年和 2009 年低-低聚集区主要分布在湘南地区，在随后的2010年开始逐渐向湘北、湘西部分地区变化。总之，手足口病的发病呈现出明显的聚集性，且这种聚集性也不是在某一地区长期且固定聚集，而是发病的聚集区在不同年份因各种因素呈现动态变化。
2.4 时空扫描分析
以30 d为周期对湖南省2008~2019年手足口病数据进行逐年时空扫描，2008~2019年分别识别了 3、4、3、5、2、4、2、4、2、2、4、2 个手足口病发病时空聚集区域。从Ⅰ级聚类区的时间分布来看，Ⅰ级聚类区最早出现在4月1日，最晚出现于 5 月 1 日，多聚集于 4~7 月;从时间跨度来看， Ⅰ级聚类区时间跨度最长为2017年的184 d，最短为2012年的61 d;从地区分布来看，2008~2010年 Ⅰ级聚类区的中心地区多集中在湖南省的东北部， 2011~2019年主要集中在湘中部地区。各区县水平时空聚集性Ⅰ类聚集情况见表3。
3 讨论
湖南省 2008~2019 年平均手足口病发病率为 190.989/10万，相对于吴欣锐等[3]报道的湖南省往年手足口病年发病率 (194.57/10 万) 而言，略有降低，但仍高于张静[15] 报道的同期全国平均发病率 (134.59/10万)。在湖南省手足口病患者中，年龄低于5岁的儿童占患者总数的95.89%。0~5岁患者中男女性别比为1.58∶1，与崔金朝等[16]的研究结果一致，造成此现象的原因可能是相对于女孩，男孩更活泼好动，易接触同龄人及外界环境从而更易感染疾病。因此低龄儿童依旧是手足口病疫情防控的重点，应注意家庭及周围环境卫生，从小培养儿童良好的卫生习惯。本研究显示湖南省手足口病发病存在明显的季节性周期分布，高发季节为4~7月，发病高峰集中在5~6月份。这可能与环境气候温度变化有关，有相关研究表明，气象因素，如温度、湿度等会影响病原体在环境中的繁殖及存活时间，从而影响手足口病发病[17]，这提示应积极关注因气候变化而导致的手足口病流行，加强手足口病季节性预防工作。
全局自相关显示2008~2019年湖南省手足口病疫情在区县水平上具有一定的空间聚集性，进一步进行局部自相关分析，结果显示手足口病疫情的高-高聚集区集中在长沙市、株洲市等地区的区县，这些地区经济较为发达，人群密度大，人口流动频繁且量大，一定程度上促进了疾病的传播;低-低聚集区主要分布在湖南省南部地区的怀化市、邵阳市、永州市等及西北地区的张家界市等地区的区县，这些地区人口相对较少，经济及医疗条件相对落后，可能在一定程度上限制了疾病的传播。吴欣锐等[3] 对 2009~2015 年湖南省手足口病疫情进行空间自相关分析，显示2009~2015年疫情的“热点”区域集中在长沙市、益阳城区、娄底城区和株洲城区，“冷点”区域分布在湘南地区及湘西的张家界地区;马桂花[4] 的研究表明湖南省手足口病发病率处于较高水平的聚集区多集中在中东部地区，发病率较低的聚集区多集中在西部地区，本研究结果与之类似。
时空扫描分析可探测聚集区域的位置、范围聚集的时间段及该区域发病风险与邻接地区发病风险的比值。结果显示在发病时间上，疫情多聚集于4~7月，这与手足口病的流行病学特征相符，进一步强调了季节性防疫工作的重要性。在空间上，2008~2010 年Ⅰ类聚集区的中心地区多集中在湖南省的东北部，2011~2019年主要集中在湘中部地区，这种变化趋势提示手足口病发病的时空聚集区存在逐渐向南、向西转移的趋势，究其原因可能与这些地区的环境条件、气候因素有关。董晶[2]、郑仕喜[5]、李鑫尧[7] 对长株潭地区及长沙市手足口病疫情分布与气象因素进行相关性分析，认为长沙地区手足口病发病与当地当月温度、累计降水量、平均水气压、相对湿度等有关。总的来说，湖南省地形复杂，造就了湖南省气候多样性的特征，气候对手足口病发病的影响还需更深入具体到地市级的研究。吴欣锐等[3] 以 1 年为周期对 2009~2015 年手足口病疫情进行时空扫描分析，认为湖南省手足口病的时空聚集区存在向南、向西转移的趋势。有研究认为在进行时空扫描时若扫描窗口参数设置过大易漏掉高发区[14]，故本研究选择 30 d 为扫描单位进行更为细致的时空扫描，得出更为精细的聚集范围，对聚集趋势判断结果与上述结果基本相符合。通过时空扫描分析，不仅验证了前述三间分布的结论，而且得到了聚集区域的具体区县、对应的聚集时间段及相对危险度，为卫生防疫部门有效遏制疫情扩散提供了更具有针对性的参考依据。
本研究基于描述流行病学、空间自相关分析和时空聚集性分析，显示2008~2019年湖南省疫情呈明显季节性分布，发病人群以0~5岁散居儿童为主;空间自相关分析显示湖南省手足口病发病呈显著的聚集性分布，且疫情高-高聚集区主要集中在长沙市、株洲市、岳阳市等地区的区县;时空扫描统计可得聚集时间多聚集于 4~7 月，2008~ 2010年聚集在湖南省的东北部，2011~2019年主要集中在湘中部地区，并有逐渐向南、向西转移的趋势。这对掌握手足口病流行趋势，明确疫情高发地区和疫情高发的时空特征及规律提供有力支持，继而为湖南省手足口病疫情防控策略的制定提供依据。但本研究存在一定局限性，首先，研究监测周期长，且为历史数据，降低了对疾病预警的时效性;其次，手足口病发病受气候、卫生环境、经济等多种因素影响，对于时空变化的趋势及其产生原因还需进一步研究。——论文作者：魏剑晖1 伍蓉1 邢德秀1 舒靖1 胡世雄2 秦家碧1
