
文章信息
- 徐继承, 黄水平, 肖伟伟, 胡俊, 孙慧. 2014.
- Xu Jicheng, Huang Shuiping, Xiao Weiwei, Hu Jun, Sun Hui. 2014.
- 中国大陆地区438例人感染H7N9禽流感空间聚集性分析
- Spatial aggregation of 438 human infections with avian influenza A (H7N9) in the mainland of China
- 中华流行病学杂志, 2014, 35(11): 1270-1274
- Chinese Journal of Epidemiology, 2014, 35(11): 1270-1274
- http://dx.doi.org/10.3760/cma.j.issn.0254-6450.2014.11.021
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文章历史
- 投稿日期:2014-6-15
2013 年3 月30 日我国确诊了3 例人感染H7N9 禽流感病例,这是继H5N1、H9N2、H7N7、H7N2、 H7N3 禽流感病毒感染人类之后[1],全球首次发现的 人感染H7N9 禽流感病例。地理信息系统(GIS)可 适时提供多种空间和动态的地理信息[2]。空间分析 是基于地理对象空间布局的地理数据分析技术[3]。 2005 年Jennings 等[4]使用GIS 方法分析巴尔的摩市 淋病的空间聚集性,确定了8 个具有统计学意义的 性病高流行核心区。为此本研究采用空间自相关分析方法,探讨我国人感染H7N9 禽流感疫情的发病 空间分布情况,分析病例的空间聚集性,描述其地 理分布特征,并预测高危区域,为制定预防措施提 供参考依据。 资料与方法
1. 资料来源:源自2013 年4 月1 日至2014 年5 月28 日WHO和中国国家、上海市、江苏省、浙江省 卫生和计划生育委员会禽流感疫情监测报告,所有 官方确认的438 例人感染H7N9 禽流感实验室确诊 病例,并以发病前一周内现住址所在省市标记为病 例地理位置。电子地图为中国行政区域地图。
2. 分析方法及定义:我国自2013 年2 月发生人 感染H7N9 禽流感疫情以来,新增病例于同年5 月开 始呈现零星报告,但到冬季卷土重来,同时综合疫情 的扩散范围,人为将研究跨度分成2 个时间段进行 分析。从2013 年2 月19 日发生首例人感染H7N9 病 例到同年5 月28 日各疫区终止人感染H7N9 禽流感 Ⅳ级应急响应,作为第1 时间段,此时疫情集中在上 海、浙江、江苏地区;第2 时间段为2013 年6 月至 2014 年5 月14 日,疫情进一步扩散,广东省开始暴 发人感染H7N9 禽流感。
运用ArcGIS 10.0 软件将整理后的疫情资料与 电子地图的行政区划匹配,建立相应的空间数据库 和属性数据库,按照病例数生成疾病地图;再采用趋 势面分析的三维成像方法分析疾病在经纬度上的空 间变化趋势;最后利用空间自相关函数(Moran’s I) 分析人感染H7N9 禽流感的分布模式[Moran’s I 值 的分布为-1~1,越接近1 说明空间自相关性越强 (聚类分布),越接近-1 说明疾病的分布越发散,接 近0 表示疾病暴发呈现随机分布[5]]。空间自相关包 括全局自相关和局部自相关。本研究的局部自相关 分析采用Local Moran’s I 和Getis-Ord Gi 两种分析法。其中局部Moran’s I 可大致探测出聚集区域的 中心,其计算结果可得出3 种结论,即正相关(距离 越近,相似程度越高,如高值与高值相邻或低值与低 值相邻)、负相关(相邻区域观测值彼此不同,如低值 与高值相邻)和零相关(即随机分布,不表现相关 性)。Getis-Ord Gi 即热点分析,可以探测出聚集区 域,确定聚集的类型,即为高值集聚性或低值集聚 性,从而探求具有实际意义的发病“热点区域”。采 用SPSS 16.0、Excel软件分析描述性资料。 结果
1. 疫情概况:438 例确诊病例分布在12 个省、2 个直辖市,分别是浙江(139 例)、广东(117 例)、江苏 (55 例)、上海(41 例)、湖南(22 例)、福建(22 例)、安 徽(18 例)、江西(8 例)、河南(4 例)、北京(4 例)、广西 (3 例)、吉林(2 例)、山东(2 例)、河北(1 例)。其中男 性患者占69.1%(303/438),女性占30.9%(135/438); 平均年龄(55±20)岁,中位年龄58 岁,>50 岁占 64.9%(284/438),第1 时间段发病高峰在3 月底至4 月中旬,浙江、上海、江苏3 个省(直辖市)报告病例 较多,占总病例数的80.9%(106/131);第2 时间段的 发病高峰在1 月初至2 月初,广东、浙江、江苏3 个省 报告病例最多,占总病例数的77.5%(238/307),见 图 1、2。
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图 1 2013年2 月至2014年5 月中国大陆人感染H7N9禽流感发病时间分布 |
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图 2 2013-2014 年中国大陆人感染H7N9 禽流感空间疫情分布 |
2. 疫情空间分布:利用ArcGIS 10.0 软件将各省 病例数绘制成疫情图,采用渐进色表示病例数,自然 间断点自动分成5 级,颜色越深说明发生的病例数 越多,反之亦然,没有颜色即无病例;不同颜色柱状 图代表各省份不同时间段发病例数,黄色代表第1 时间段,蓝色代表第2 时间段(图 2)。可见各省病例 数总体随时间呈增长趋势,其中浙江、安徽、湖南、福 建等省的病例绝对数增长相对较多,江苏省病例数 略有增长,上海市病例数较上一阶段明显减少,在第2 阶段广东省病例数最多;疫区主要在浙江、广东、 江苏、上海,而广西、河北、吉林则是新扩散区域。长 江三角洲及广东地区发生病例数较多,提示人感染 H7N9禽流感的发病存在区域集聚性的可能。
3. 趋势面分析:图 3 中XZ平面上的曲线表示人 感染H7N9 禽流感例数在东西方向上的变化,YZ平 面上的曲线表示其在南北方向上的走势。平面上各 点表示各省发病人数的投影。结果显示,在南北方 向上,2013 年2-5 月期间曲线先上升后下降的趋势 明显,说明中部地区病例数多,2013 年6 月至2014 年5 月期间曲线表现为向南方向上升后趋于平缓, 提示南部地区发病人数上升,并超过中部地区;在东 西方向上,发病人数从西向东整体呈直线上升趋势, 2013 年6 月至2014 年5 月期间直线上升斜率略微下 降,可能与上海市病例数明显减少有关。根据趋势面分析,可知疫情向南部扩散,其显示结果与空间疫 情分布相一致。
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图 3 2013 年2 月至2014 年5 月中国大陆人感染H7N9 禽流感三维趋势面分析 |
4. 全局自相关分析:以省级或地市级为水平,得 到2013 年2 月至2014 年5 月人感染H7N9 禽流感确 诊病例在不同时段的全局自相关系数,检验发病地 区间疫情的空间关联性。结果显示其分布特征随时 间和地级水平的变化而变化(表 1)。
5. 局部自相关分析
(1)局部Moran’s I 分析:图 4 中黑色部分为“高 高”(HH)聚集,示发病例数的高聚集区。图 4a 显示 上海、浙江地区周围发病人数较多,而上海、浙江地 区发病人数更多;图 4b 的广东省佛山、肇庆、广州、 深圳地区和浙江省宁波、绍兴地区存在HH 聚集; 图 4c 的上海地区和浙江省杭州、湖州、绍兴、宁波地 区病例数空间存在HH聚集。
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图 4 中国大陆人感染H7N9 禽流感局部自相关聚集地图 |
(2)局部热点Getis-Ord Gi 分析:将疫情Z 值分 为7 个值域(Z<-2.58、-2.58≤Z<-1.96、-1.96≤ Z<-1.65、-1.65≤Z<1.65、1.65≤Z<1.96、1.96≤ Z<2.58 和Z≥2.58)。图 5 为疫情发生期间各省及 各地级市热点分布,其中发病的低值聚集区即“冷点 区域”(蓝色),发病的高值聚集区即“热点区域”(红 色)。显示有统计学意义(P<0.05)的聚集区域基本 均为“热点区域”,即这些区域及其周围区域在发病 人数上均为高值,安徽省六安地区为“冷点区域”,即该地区周围区域在发病人数上均为低值。图 5c 显 示,疫情总体趋势呈现上海、浙江、江苏南部为热点 区域;在第2 时间段,广东疫情暴发,深圳及其周边 城市即成为热点区域(图 5b),提示疫情的防治工作 应集中在我国东南沿海地区。
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图 5 6名观测对象脂肪量随时间变化的趋势 |
本研究结果显示,2013 年2 月至2014 年5 月中 国大陆人感染H7N9 禽流感在不同时段按不同水平 的地理定位所得到的疾病空间分布不同。在省级水 平上,第1 时间段是聚集性分布(P<0.05),病例集 中在上海、浙江、江苏地区;第2 时间段发病地区间 无空间聚集性,呈现随机分布,可能是疫情首先发生 在长江三角洲一带,未向南部扩散,导致病例空间分 布较集中。在市级水平上,第1 时间段病例呈随机 分布,第2 时间段病例在浙江省北部、广东省南部地 级市存在空间聚集性(P<0.05),可能与实验室对该 病毒的检测水准提高有关,使疾病的报告更加准确 及时。通过局部热点分析,人感染H7N9 禽流感“冷点区域”是安徽省六安地区(Z<-1.96),“热点地区” 分布在长江三角洲和广东省南部(Z>2.58)。于伟 文等[6]、卢珊等[7]研究发现接触活禽市场是发生人感 染H7N9 禽流感的危险因素,在2013 年4 月病例数 明显减少,可能与当地采取关闭活禽市场等防控措 施及气温升高相关,表明H7N9 禽流感疫情或许具 有与其他禽流感疫情相似的季节性特征。
本研究存在不足。首先数据的来源依赖疫情 上报的准确,本文可能与实际存在差异;其次研究 中未加入对候鸟迁徙及气象因素的分析,且图 4、5 显示的聚集区域有差异,可能与研究范围较广有 关,或是聚集区域位于探究区域的边界使“热点区 域”不准确[8];此外本文地理信息精度不高,有可能 高估其空间聚集性。人感染H7N9 禽流感疫情历时 较短,目前只能确定其聚集范围,难以分析其流行趋 势,今后应结合与疾病相关的环境、人文、经济等因 素,实现多角度分析疫情并预测其发展趋势。
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