探讨舟山海岛地区流感样病例(ILI)与气象因素的关联性。
收集2015—2017年舟山市ILI发病资料和周气象资料,利用Spearman秩相关和多元回归法分析气象因素与ILI的关系。
舟山市ILI周发病人数与前4周平均气压、周日照时数和前2周平均极大风速呈正相关(r=0.180、0.258和0.170,P均<0.05),与周平均降水量和周平均相对湿度呈负相关(r=-0.266和-0.180,P均<0.05),而与周平均气温、周平均水汽压、周平均风速等均无线性相关关系(P均>0.05)。回归模型分析显示,周平均气压和周日照时数是ILI发病的主要气象影响因素(P均<0.05),均呈正相关关系。标准回归系数比较表明,作用大小为周平均相对湿度(0.584)>周日照时数(0.184)>前4周平均气压(0.166)。
舟山海岛地区ILI与气象因素相关,其中相对湿度、气压和日照时数是影响舟山海岛地区ILI的主要气象因素。
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流行性感冒(流感)是由流感病毒引起的急性呼吸道传染病,具有传播速度快、传染能力强、波及范围广、抗原易变异、人群普遍易感等特点,因此很容易在人群中造成暴发或流行[1]。基于流感的巨大危害性和社会影响力,自2000年起,由中国国家流感中心牵头在全国范围内建立了以流感样病例(in-fluenza-like illness,ILI)报告和流感病毒分离为主的流感监测网络。ILI报告属于症状监测,应用症状监测可以缩短传统监测中存在的"滞后期",尽早追踪疾病暴发的规模和速度、监控疾病的发生发展趋势,通过可疑疾病(或相关症状)来预警突发公共卫生事件,从而及时采取有效措施,最终达到降低患病率和死亡率,减少经济损失的目的[2,3]。流感的季节性特征在不同纬度地区不同,地区间的流行差异说明流感的发生和流行可能受气象因素影响[4]。因此,本研究对舟山市2015—2017年ILI监测数据与气象因素进行分析,探讨舟山市ILI与气象因素的关系,为制定流感防控措施提供科学依据。
2015—2017年ILI监测数据来源于中国疾病预防控制信息系统;同期气象资料来源于舟山市市气象局,包括平均气温、平均气压、相对湿度、总雨量、总日照、平均风速、水汽压。
Spearman秩相关分析各气象因素与同期ILI发病数的相关性。因气象因素对传染病发生的影响可能存在滞后期,本研究同时计算了气象因素与滞后1~4周发病数(Lag1~Lag4)间的相关关系,选择有统计学相关且相关系数最大的周为最佳滞后期。以ILI周发病数的对数值为因变量,气象因素作为自变量,采用多元logistic回归分析气象因素对ILI的影响。
定量资料用M(Q25,Q75)表示,使用Excel表格整理数据,SPSS19.0进行数据分析,不符合双变量正态分布采用Spearman秩相关分析,设定检验水准为α=0.05的双侧检验。
2015—2017年,舟山市共发生ILI病例47 543人次,3年发病分别为9 967人次、13 260人次、24 316人次。ILI全年均有发生,高发期主要在每年的冬春季(1—3月)和夏季(7—8月),具体高发时段每年略有不同。2017年夏秋季和冬春季ILI报告数有两个高峰,说明流感出现暴发。舟山当地全年气象因素变化不同,其中温度、气压、雨量、日照和水汽压季节特征明显,而湿度和风速无明显季节特征,ILI病例及各气象因素监测值见表1。
项目 | 范围 | M(Q25,Q75) |
---|---|---|
周流感样病例报告数(例) | 114.00~1 632.00 | 257.50(180.00,359.00) |
周降水量(mm) | 0.00~361.60 | 21.70(5.90,40.88) |
周平均气温(℃) | 2.50~ 30.30 | 18.15(10.50,23.60) |
周平均极大风速(m/s) | 6.00 ~14.40 | 8.80(7.80,9.88) |
周平均相对湿度(%) | 60.70~95.60 | 81.75(76.75,86.33) |
周平均气压(hPa) | 997.59~1 168.17 | 1 012.37(1 005.28,1 019.37) |
周平均水汽压(hPa) | 5.31~35.44 | 17.40(10.09,26.01) |
周平均风速(m/s) | 1.11~3.84 | 2.00(1.74,2.26) |
周日照时数(h) | 0.00~75.50 | 19.73(28.85,45.65) |
Spearman相关分析显示,舟山市ILI周发病人数与前4周平均气压、周日照时数和前2周平均极大风速呈正相关(r=0.180、0.258和0.170,P均<0.05),与周平均降水量和周平均相对湿度呈负相关(r=-0.266和-0.180,P均<0.05),而与周平均气温、周平均最高气温、周平均最低气温、周平均日温差、周平均水汽压、周平均风速均无线性相关关系(P>0.05),见表2。
气象因素 | 同期 | 滞后1周 | 滞后2周 | 滞后3周 | 滞后4周 |
---|---|---|---|---|---|
周降水量 | ⁃0.266a | ⁃0.132 | ⁃0.049 | ⁃0.075 | ⁃0.051 |
周平均气温 | ⁃0.048 | ⁃0.056 | ⁃0.079 | ⁃0.101 | ⁃0.112 |
周平均最低气温 | ⁃0.016 | ⁃0.027 | ⁃0.075 | ⁃0.121 | ⁃0.114 |
周平均最高气温 | ⁃0.037 | ⁃0.045 | ⁃0.072 | ⁃0.142 | ⁃0.157 |
周平均日温差 | ⁃0.054 | ⁃0.048 | ⁃0.075 | ⁃0.142 | ⁃0.127 |
周平均极大风速 | 0.007 | 0.099 | 0.170b | 0.170b | 0.157 |
周平均相对湿度 | ⁃0.180b | ⁃0.095 | ⁃0.080 | ⁃0.120 | 0.133 |
周平均气压 | 0.139 | 0.107 | 0.118 | 0.138 | 0.180b |
周平均水汽压 | ⁃0.076 | ⁃0.067 | ⁃0.084 | ⁃0.114 | 0.127 |
周平均风速 | 0.026 | 0.087 | 0.140 | 0.084 | 0.060 |
周日照时数 | 0.258a | 0.154 | ⁃0.084 | 0.115 | 0.116 |
注:a:在置信度(双侧)为0.01时,相关性是显著的;b:在置信度(双侧)为0.05时,相关性是显著的
依据Spearman秩相关分析结果,舟山市ILI周发病数与5个主要的气象因素存在相关关系。对相关分析中有意义的气象因素进行共线性诊断,根据变量容忍度>0.1、方差膨胀因子(VIF)<10,认为各气象因素间不存在多重共线性(见表3)。在重新调整存在滞后效应的周平均风速和周相对气压数据后,以5个气象因素为自变量,周发病数为因变量,构建多元回归模型。模型拟合的F=3.436,P<0.01,表明模型的拟合效果较好,R2=0.524,表明考虑的气象因素对ILI发病数变异度的解释程度达到52.4%。回归模型显示周平均相对湿度、前4周平均气压、周日照时数均进入回归方程,均呈正相关关系。标准回归系数比较表明,作用大小为周平均相对湿度(0.584)>周日照时数(0.184)>前4周平均气压(0.166)。
气象因素 | 回归系数 | 标准系数 | P值 | 容差 | VIF |
---|---|---|---|---|---|
周降水量 | ⁃0.499 | ⁃0.106 | 0.243 | 0.738 | 1.355 |
前2周平均极大风速 | 8.959 | 0.028 | 0.727 | 0.950 | 1.052 |
周平均相对湿度 | 17.348 | 0.584 | 0.008 | 0.129 | 7.742 |
前4周平均气压 | 1.743 | 0.166 | 0.047 | 0.884 | 1.131 |
周日照时数 | 2.091 | 0.184 | 0.023 | 0.945 | 1.058 |
常数 | ⁃2228.378 | 0.029 |
注:VIF:方差膨胀因子
传染病的传播和流行需具备宿主、病原体和环境3个因素,它们共同作用于疾病的发生和发展过程,其中环境因素往往是诱发因素,而气象因素属主要的环境因素,与传染病的发生存在一定相关性[5]。舟山海岛地区流感的流行具有明显的季节性规律,而不同季节的气候条件差异较大。己有研究显示气候变化可对包括流感在内的多种传染病产生影响[6,7,8]。本研究对不同气象指标对ILI数的影响进行分析,研究发现与ILI报告数呈正相关的气象因素有周平均相对湿度、前4周平均气压、周日照时数。本次研究结果与其他地区的报道不尽相同。于科等[9]在上海地区的研究显示气温、气压、相对湿度是影响上海地区ILI的主要气象因素。黄智峰等[10]研究发现深圳市最低气温、相对湿度、周降雨总量和周均温差是ILI的影响因素。不同地区研究结果的差异可能是由于研究采用的数据分析方法不同或不同地区存在不同的气象因素影响模式有关。
本研究结果显示周平均相对湿度会增加ILI的发病风险。施敏[11]在杭州地区发现日均相对湿度低于40%或高于70%时,发生流感样症状的风险要明显高于介于两者之间的相对湿度。相对湿度对流感病毒传播的影响可能有以下原因。第一,气溶胶中流感病毒的稳定性与相对湿度有关。其中,病毒在相对湿度较小(20%~40%)时最为稳定,其次为较高湿度(60%~80%),而当相对湿度为50%左右时流感病毒最为脆弱[12]。第二,相对湿度较高时,飞沫更容易结合空气中的水分,引起飞沫体积的增大并加快沉降速度,故极高湿度引起的相对危险度较高。同时直径小于5 μm的飞沫核能在空中悬浮较长时间,因而增加了入侵人体呼吸道的机会[13]。舟山市由海岛组成,常年气候湿润,年均相对湿度均在80%以上,因而相对湿度会增加ILI的发病风险。
本研究结果显示周日照时数会增加ILI的发病风险。当气温和日照时数较高时,人群在户外集体活动较多、日常接触越多,ILI的接触机会就会越多;而气温和日照时数较高的夏季,处于梅雨季节,其平均相对湿度、平均水汽压自然会增多,这可能给呼吸道病毒提供相对合适的生长环境[14]。
本研究发现周平均气压与ILI呈正相关关系,最大滞后期为4周。目前尚无研究阐明气压与ILI的关系。在无其他理论支持的情况下,可以怀疑是否因为气压与季节的关联使得气压与流感样症状的风险出现了统计学上的相关,是否确实存在相应关系及相关机制尚待进一步研究。
本研究的局限性在于ILI的发病原因比较复杂,气象因素只是影响因素之一,此外还与经济因素、人口密度等因素有关。但气象因素与ILI发病关系密切,提前关注气象因素,对ILI防控有重要意义。