中国公共卫生  2018, Vol. 34 Issue (7): 1021-1025   PDF    
陕西省黑热病流行病学特征及时空聚类分析
马琳1, 曹磊2, 邱琳3, 朱妮3, 王安礼1, 刘峰3, 张同军1, 刘东立1    
1. 陕西省疾病预防控制中心病原微生物所,西安 710054;
2. 陕西省疾病预防控制中心传染病所;
3. 陕西省疾病预防控制中心信息所
摘要目的 分析陕西省黑热病流行病学和时空聚集特征及疫情长期流行的动态趋势,为疫情监测及制定防控措施提供科学依据。方法 收集陕西省1953年7月 — 2016年12月黑热病疫情报告数据,采用描述流行病学方法分析黑热病的三间分布,并应用SaTScan 9.04和ArcGIS 10.2软件进行时空聚类分析和局部空间自相关分析。结果 陕西省1953年7月 — 2016年12月累计报告黑热病发病41 990例,年均发病率为2.25/10万;死亡210例,年均死亡率为0.01/10万;总病死率为0.50 %。陕西省黑热病在1950年代发病数、死亡数和病死率均较高,1960年代以后大幅下降,到2004年疫情有小幅回升,部分地区出现小的暴发点。黑热病发病高峰以夏秋季7 — 9月为主,占总发病数的36.98 %;男女发病性别比为1.93 : 1;职业以农民和散居儿童为主,分别占总发病数的48.10 %和34.18 %。黑热病病例主要分布在陕西省10个地级市92个县(区);时空聚类分析结果显示,陕西省黑热病共探测到5个聚集区域,聚集中心分别为靖边县、勉县、武功县、蓝田县和澄城县;空间自相关分析结果显示,1950年代关中地区有多处黑热病高 – 高聚集区,1960 — 1990年代以陕北地区为主,2000年代在汉中市出现高 – 高聚集区,2010年代高 – 高聚集区为宜川县和韩城市等地貌特点为黄土高原与关中平原交界地带。结论 陕西省黑热病发病总体呈下降趋势,近年局部有所回升,应针对高危人群和高发地区加强疫情监测,及时控制黑热病重新流行。
关键词黑热病     流行病学特征     时空聚类分析    
Prevalence characteristics and space-time clustering of leishmaniasis in Shaanxi province
MA Lin, CAO Lei, QIU Lin, et al     
Institute of Pathogenic Microorganism, Shaanxi Provincial Center for Disease Control and Prevention, Xi’an, Shaanxi Province 710054, China
Abstract: Objective To analyze prevalence characteristics, time-space clustering and long-term dynamic trend of leishmaniasis in Shaanxi province, and to provide evidences for implementing surveillance and prevention of the disease. Methods We collected incidence data of leishmaniasis reported in Shaanxi province between July 1953 and December 2016 and conducted time-space clustering spatial autocorrelation analysis on the data with SaTScan 9.04 and ArcGIS 10.2 software. Results During the period in the province, a total of 41 990 leishmaniasis incidences were reported, with an average annual incidence rate of 2.25/100 000, and totally 210 deaths due to the disease were registered, with a mean annual mortality of 0.01/100 000 and an overall case fatality rate of 0.50%. The incidence rate, mortality rate, and case fatality rate of the leishmaniasis were high during 1950's and then declined greatly from 1960's, but rose again slightly in 2004 with small scale outbreaks in some regions. More leishmaniasis cases (36.98% of all incidents) were reported between July and September of a year and the male to female ratio of the cases was 1.93:1. The majority of the cases were farmers and scattered-living children, accounting for 48.10% and 34.18% of all the cases, respectively. The leishmaniasis cases were reported in all administration regions (92 counties or districts) of the province. Five regions with space-time clustering of leishmaniasis cases were identified. The results of spatial autocorrelation analysis revealed the high-high cluster areas in central Shaanxi plain region during 1950's, northern Shaanxi from 1960's to 1990's, Hanzhong municipality during 2000's, and Yichuan county and Hancheng municipality during 2010's; all the high-high cluster areas were located in the border region of trans Loess Plateau and central Shaanxi plain. Conclusion The morbidity of leishmaniasis epidemic generally showed a downward trend in Shaanxi province between 1953 and 2006 but increased in some areas recently; the results suggest surveillance on the disease should be strengthened to control the spreading the disease.
Key words: leishmaniasis     epidemiological characteristics     space-time clustering analysis    

黑热病是杜氏利什曼原虫通过白蛉叮咬传播的一种严重影响人类身体健康的寄生虫病,患者和病犬是主要的传染源[1]。它曾广泛分布于中国、印度北部和中东地区,中国曾在山东、陕西、甘肃、新疆和北京等省市呈现不同程度流行[2]。陕西省共设立10个省辖市,有县级行政区划107个,根据地理特点可分为陕北黄土高原、关中平原、陕南秦巴山地3个各具特点的自然地理区[3]。陕西早在隋朝时期就有黑热病的记载,1951年陕西省黑热病防治所成立后在疫区实施了治疗病人、病犬扑杀、病家灭蛉等防治措施在短期内控制了黑热病的流行,发病率有了大幅度下降[4]。为分析陕西省黑热病流行病学和时空聚集特征及疫情长期流行的动态趋势,为疫情监测及制定防控措施提供科学依据,本研究收集陕西省1953年7月 — 2016年12月黑热病疫情报告数据,采用描述流行病学方法分析黑热病的三间分布,并应用SaTScan 9.04和ArcGIS 10.2软件进行时空聚类分析和局部空间自相关分析。结果报告如下。

1 资料与方法 1.1 资料来源

黑热病发病数据来源于陕西省疾病预防控制中心保存的1953年7月 — 2003 年12月黑热病疫情统计资料和中国疾病预防控制系统2004年1月 — 2016年12月网络报告黑热病疫情数据;人口学资料来源于陕西省疾病预防控制中心信息所。

1.2 统计分析

采用描述性流行病学方法分析陕西省黑热病时间、地区、人群分布特征。采用SaTScan 9.04软件以回顾性时空分析方法进行时空聚类分析,选用space-time permutation模型,聚类范围最大值限定为50 %的总人口处于风险人群中,总研究期限的50 %为时间尺度,黑热病报告发病数为病例数据,以各县级行政区域标准坐标为空间数据进行分析,Monte Carlo检验水准为α = 0.05。将生成的时空聚类数据导入ArcMap 10.2软件绘制时空聚类图[5]。采用ArcGIS 10.2空间统计模块中聚类与异常值分析工具进行局部空间自相关分析,以各县级区域累积病例数为评估数据,空间关系的概念化方式为inverse distance,距离法为euclidean distance,检验水准为α = 0.05,输出的聚类数据由ArcMap 10.2软件生成空间自相关分析图[6]

2 结 果 2.1 流行情况(图1

陕西省1953年7月 — 2016年12月累计报告黑热病发病41 990例,年均发病率为2.25/10万;死亡210例,年均死亡率为0.01/10万;总病死率为0.50 %。陕西省黑热病在二十世纪五十年代发病数、死亡数和病死率均较高,六十年代以后大幅下降,到八十年代以后每年仅有几例散发病例,1985 — 2004年中有8年为零报告,1983年报告最后1例死亡病例,2004年疫情有小幅回升,部分地方出现小的暴发点。1953年7月 — 2016年12月陕西省黑热病发病趋势见图1

图 1 陕西省1953年7月 — 2016年12月黑热病发病率

2.2 流行病学特征 2.2.1 时间分布(图2

对1953年7月 — 2016年12月黑热病报告资料中有发病时间的39 390例病例分析显示,陕西省一年四季均有发病,以7 — 9月份发病为高峰期,占总发病数的36.98 %(14 567/39 390),其中8月为最高发病月份,占总发病数的13.61 %(5 361/39 390)。

图 2 陕西省1953年7月 — 2016年12月黑热病发病时间分布

2.2.2 人群分布

陕西省黑热病2004年以前无详细个案资料。对2004 — 2016年中国疾病预防控制系统中报告的79例病例进行分析,陕西省黑热病病例中男性(52例)多于女性(27例),男女性性别比为1.93 : 1;年龄最小者7个月,最大者74岁,< 10岁30例(37.98 %),10~19岁4例(5.06 %),20~39岁19例(24.05 %),40~59岁21例(26.58 %),60~74岁5例(6.33 %);职业以农民和散居儿童病例数最多,分别占48.10 %(38/79)和34.18 %(27/79)。

2.2.3 地区分布(表1

陕西省黑热病病例主要分布在陕西省10个地级市92个县(区),沿秦岭山区的凤县、太白县、佛坪县、宁陕县、柞水县无病例报告。其中,关中地区发病最多,其次是陕北地区,而陕南地区较少。地区分布资料完整的34 073例黑热病病例中,关中地区的西安市、宝鸡市、咸阳市和渭南市发病数占总发病数的88.79 %(30 253/34 073)。

表 1 陕西省1953年7月 — 2016年12月各市(区)黑热病发病情况

2.3 时空聚类分析(表2图3

对陕西省1953年7月 —2016年12月黑热病发病数据进行时空聚类扫描结果显示,陕西省共探测到5个聚集区域,其中4个分布于20世纪,以陕南地区勉县为中心的聚集区域为1982 — 2011年,包括16个县(区);最大的聚集区域位于陕北地区,以靖边县为聚集中心,包括27个县级行政区域。以聚类数据制作陕西省1953年7月 — 2016年12月黑热病时空聚类,与县级黑热病地区分布图叠加呈现,见图3

表 2 陕西省1953年7月 — 2016年12月黑热病时空扫描聚类结果

注:1977年以前西安、咸阳、宝鸡、铜川市城区分别报告病例753、306、301、168例,因行政区划变更,在图中未列出。 图 3 陕西省1953年7月 — 2016年12月黑热病发病地区分布与时空聚类

2.4 空间自相关分析(图4

空间自相关分析结果显示,1950年代关中地区有多处黑热病高 – 高聚类区;1960 — 1990年代以陕北地区为主;2000年代在汉中市出现高 – 高聚集区,在宁强县和石泉县有高 – 低异常值;进入2010年代以来,高 – 高聚集地区为宜川县和韩城市等地貌特点为黄土高原与关中平原交界地带。时空聚集图显示1950 — 1970年代每10年均有明显的5~6个时空聚集簇,1980年代仅有1个;进入2000年代以来,由于报告病例数较少,未发现具有统计学意义的时空聚集簇,见 图4

图 4 陕西省1950 — 2010年代黑热病局部空间自相关聚类分析

3 讨 论

本研究结果显示,陕西省黑热病在20世纪1950 — 1970年代病例数最多,疫区分布范围广,1980年代以后基本处于个别散发状态,近年来个别地区黑热病出现小幅度抬头的趋势。

陕西省黑热病发病以儿童及农民人群高发,男性多于女性,与文献[79]报道的犬源性疫区流行特征一致。陕西省近年黑热病流行区以陕北黄土高原地区及陕南巴山地区为主,历史上这些地区为犬源性流行区,传播媒介为野栖的中华白蛉,犬是黑热病的主要保虫宿主和传染源。2013年陕西省韩城市防疫站流调时曾发现疫点村有2处藏獒养殖场,周边狗身上曾有人发现白蛉[7]。曾有报道在陕西延安市川口木合雷村和甘肃文县石鸡坝岷堡村从2只牧羊犬和1只野犬上查出利什曼原虫[2],陕南汉中地区在略阳、西乡、洋县、留坝等地也有黑热病例报道[1012],表明该疫源地仍处于散在流行状态。陕西省关中平原地区历史上为人源性黑热病流行区,近年未见病例报告。黑热病的季节与地区分布与传播媒介中华白蛉的分布密切相关。本研究提示陕西省黑热病发病季节分布集中在7 — 9月,与白蛉的活动高峰时间有关。1980年管立人等[13]报道了陕北黄土高原宜川、延长、延安、黄龙中华白蛉调查情况,提示中华白蛉于5月下旬在野外可发现,村内在6月上旬发现,至6月下旬达高峰,9月上旬已难捕获。杨银书等[14]报道了陕西省中华白蛉主要分布于长安、扶风、富平、华山、西安、宜川、延长、黄龙、延安等地。然而近年来陕西省缺乏白蛉监测资料,难以描述其对黑热病流行过程的影响。此外,本研究地区分析结果显示,沿秦岭腹地分布的凤县、太白县、佛坪县、宁陕县和柞水县一直没有病例报告,是否与该地区海拔高度影响到白蛉的分布有关尚需进一步调查研究。

有研究表明,时空扫描分析方法可克服传统地区分析无法考虑相邻地区之间传染病的相互影响及传播,最大限度地进行数据信息的挖掘,从而发现聚集性的存在,被广泛应用于传染病的时空描述、聚集性探测等方面[1516]。SaTScan 9.04软件是以空间动态窗口扫描统计为基础,根据实际发病数和人口数计算出理论发病数,并与实际发病数构造检验统计量来评价窗口内的发病数是否异常,进行统计学检验,计算概率值[17]。由于本研究数据年代跨度较大,各县(区)较早年代的历史人口数无法获得,因此本研究采用不需要人口数就可以分析的space-time permutation模型进行分析。结果显示,陕西省1953年7月 — 2016年12月共探测到5个发病聚集区,也是陕西省历史上疫情报告病例较多的高风险地区。空间自相关聚类和异常值分析工具可识别具有统计学上显著性水平的高 – 高值或低 – 低值的空间聚类,还可识别空间高 – 低值和低 – 高值的异常值。本研究进一步将流行阶段按年代划分为1950、1960、1970、1980、1990、2000、2010年代共7个年代分别进行时空扫描,发现不同年代存在的高 – 高聚集区域以及高 – 低异常区域有所差别,1950年代以关中地区为主;1960 — 1990年代以及2010年代均在黄土高原南部地区,其中2010年代在陕南地区出现了高 – 低值异常以及高 – 高值聚集,韩城市和宜川县等地出现的高 – 高聚集地区要引起重视。

陕西省是黑热病的老疫区,自20世纪末有效控制以来,长期处于散发状态,医务人员和疫区群众普遍对黑热病认识不足,技术与防治物资储备不足,防治力量薄弱,近年局部地区黑热病疫情出现回升,存在误诊误治现象。另一方面随着“一带一路”战略的推进,内陆省份国际交往日益密切,人员物资等往来愈加频繁,丝绸之路沿线的新疆、甘肃、四川等地区均为黑热病的高流行区[8],2008年刘志刚等[18]报道的陕西省宝鸡市1例患儿,曾在黑热病高发区四川省阿坝地区居住半年回陕西后发病,提示输入性黑热病也是面临的新挑战。应尽快建立黑热病的预防控制体系,加强公共卫生及临床医生的知识储备,做好黑热病防控的物资储备,开展黑热病疫情调查及疾病监测,针对不同的疫区类型,对群众开展黑热病防治知识的健康教育,适时开展防蛉灭蛉、扑杀病犬,以降低黑热病流行的风险。

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