趙樹(shù)青,張世勇

腎綜合征出血熱(hemorrhagic fever with renal syndrome,HFRS)是由漢坦病毒(Hantavirs,HV)引起的以發(fā)熱、出血和腎功能損害為主要臨床特征,嚴(yán)重危害人類(lèi)健康的一種自然疫源性疾病,是我國(guó)重點(diǎn)防控的乙類(lèi)傳染病之一.鼠類(lèi)為自然宿主和主要傳染源.HFRS呈世界性流行,目前已有30多個(gè)國(guó)家和地區(qū)發(fā)現(xiàn)HFRS病例,但主要分布于亞洲地區(qū),我國(guó)是世界上HFRS疫區(qū)分布最廣,發(fā)病最多,占全球發(fā)病總數(shù)的90%以上,是流行最為嚴(yán)重的國(guó)家[1-2].石家莊市自1984年發(fā)現(xiàn)腎綜合征出血熱病例,每年均有病例報(bào)告,是我國(guó)HFRS疾病高發(fā)地區(qū)之一[3].本研究對(duì)石家莊市1984－2016年腎綜合征出血熱的發(fā)病水平變遷進(jìn)行分析,并探討時(shí)間序列求和自回歸移動(dòng)平均模型(ARIMA)在腎綜合征出血熱疫情分析預(yù)測(cè)中的應(yīng)用.利用ARIMA模型預(yù)測(cè)2017－2020年石家莊市腎綜合征出血熱發(fā)病率及疫情趨勢(shì),為石家莊市應(yīng)對(duì)HFRS防控策略提供重要依據(jù).

1 材料與方法

1.1 資料來(lái)源 疫情資料來(lái)自于石家莊市疫情資料匯編和中國(guó)疾病預(yù)防控制信息系統(tǒng).人口資料來(lái)源于從石家莊市統(tǒng)計(jì)年鑒.

1.2 方 法

1.2.1 數(shù)據(jù)率的建立 利用Excel2003軟件建立數(shù)據(jù)庫(kù),并進(jìn)行描述性分析.將1984－2016年分為1984－1994年、1995－2005年、2006－2016年3個(gè)時(shí)期,分析不同時(shí)期HFRS趨勢(shì)變遷及高發(fā)地區(qū)的變遷情況.

1.2.2 模型的建立 利用SPSS16.0統(tǒng)計(jì)分析軟件構(gòu)建ARIMA(p,d,q)模型,具體分4個(gè)階段[4]:①序列平穩(wěn)化(數(shù)據(jù)的預(yù)處理):確定時(shí)間序列模型之前把不平穩(wěn)的時(shí)間序列轉(zhuǎn)化為平穩(wěn)序列以滿足ARIMA模型的應(yīng)用.②模型的識(shí)別:根據(jù)自相關(guān)系數(shù)圖和偏自相關(guān)系數(shù)圖的特征,識(shí)別模型,并做進(jìn)一步分析.③模型參數(shù)的估計(jì)與檢驗(yàn):對(duì)最有可能的模型進(jìn)行參數(shù)估計(jì)和檢驗(yàn),如模型擬合度不高,則返回第二步驟重新選定模型.④模型預(yù)測(cè):通過(guò)1984－2016年的石家莊市腎綜合征出血熱病例數(shù)據(jù)建立模型,然后用模型對(duì)2017－2020年的發(fā)病率進(jìn)行預(yù)測(cè).

2 結(jié) 果

2.1 石家莊市HFRS發(fā)病水平趨勢(shì)分析 石家莊市自1984年發(fā)現(xiàn)腎綜合征出血熱(HFRS)病例以來(lái),每年均有病例報(bào)告,至2016年共報(bào)告HFRS病例12 708例,年均發(fā)病率為4.77/100 000,死亡病例56例,年平均死亡率0.022/100 000.1984－1994年、1995－2005年、2006－2016年3個(gè)不同時(shí)期年均發(fā)病率分別為6.40/100 000、8.75/100 000和0.36/100 000,發(fā)病水平總體表現(xiàn)為“高－高－低”的特點(diǎn).疫情呈現(xiàn)兩個(gè)快速上升期,發(fā)病率由1984年的0.19/100 000增加到1986年的16.36/100 000,達(dá)到第一個(gè)高峰期,隨后病例數(shù)呈波動(dòng)下降,到1994年,發(fā)病數(shù)再次快速上升,于1999年達(dá)到第二個(gè)高峰,發(fā)病率達(dá)14.09/100 000,1998－2002年維持在較高水平,之后呈快速下降趨勢(shì),近5年一直維持在較低水平.報(bào)告死亡率的趨勢(shì)與報(bào)告發(fā)病的趨勢(shì)基本一致,呈現(xiàn)兩個(gè)高峰,分別為1986年、1999年,報(bào) 告 死 亡 率 達(dá) 0.02/100 000、0.06/100 000,圖1.

圖1 1984－2016年石家莊市HFRS報(bào)告發(fā)病、死亡趨勢(shì)Fig.1 The tendency incidence and mortality of HFRS in Shijiazhuang,1984－2016

2.2 高發(fā)縣HFRS年均發(fā)病數(shù)的變遷 1984－2016年石家莊市HFRS高發(fā)地區(qū)發(fā)生了變遷.1984－1994年位居前5位地區(qū)為新樂(lè)、辛集、藁城、深澤及趙縣.1995－2005年為新樂(lè)、辛集、藁城、行唐及正定.2006－2016年為行唐、深澤、平山、元氏及藁城.對(duì)比3個(gè)不同時(shí)期HFRS流行情況,發(fā)現(xiàn)新樂(lè)、辛集、藁城、深澤及趙縣是歷史高發(fā)縣區(qū),疫情總體形勢(shì)呈下降趨勢(shì),但與其它縣區(qū)比較行唐、深澤、平山、元氏及藁城為目前高發(fā)地區(qū).高發(fā)地區(qū)由既往的東部地區(qū)向西北部地區(qū)擴(kuò)散趨勢(shì),見(jiàn)圖2.

表1 石家莊市HFRS不同時(shí)期位居前5位發(fā)病地區(qū)順位Tab.1 The top five disease area of HFRSin the different period in Shijiazhuang

圖2 石家莊市不同時(shí)期HFRS累計(jì)報(bào)告發(fā)病數(shù)的變遷Fig.2 Dynamic tendency total cases of HFRSin the different period in Shijiazhuang

圖3 石家莊市腎綜合征出血熱年發(fā)病率自相關(guān)和偏相關(guān)圖Fig.3 Autocorrelation and partial correlation of the incidence of HFRS in Shijiazhuang

2.3 趨勢(shì)預(yù)測(cè)

2.3.1 序列平穩(wěn)化 用原序列做自相關(guān)分析,如圖3,可見(jiàn)原序列的ACF呈拖尾衰減,PACF呈一步截尾,可判斷原序列為平穩(wěn)序列.

2.3.2 模型的識(shí)別 1984－2016年石家莊市腎綜合征出血熱年發(fā)病率表現(xiàn)出“高－高－低”的特點(diǎn),高峰期有2個(gè),表現(xiàn)為先出現(xiàn)小高峰再出現(xiàn)大高峰,之后維持在較低水平,總體無(wú)周期性(圖1).另外,由于本研究使用的年發(fā)病率數(shù)據(jù),因此不考慮季節(jié)性,考慮建立ARIMA(p,d,q)模型.對(duì)數(shù)據(jù)作自相關(guān)與偏相關(guān)分析結(jié)果顯示(圖3),自相關(guān)函數(shù)(ACF)呈拖尾衰減,偏自相關(guān)函數(shù)(PACF)一步截尾,可判斷為平穩(wěn)序列[13],識(shí)別為AR1模型,即P＝1,d＝0,q＝0的ARIMA(1,0,0)模型.

2.3.3 模型參數(shù)估計(jì)與檢驗(yàn) ARIMA計(jì)算結(jié)果表明,ARIMA(1,0,0)模型的回歸系數(shù)有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義,常數(shù)項(xiàng)為0.649,標(biāo)準(zhǔn)誤為0.136,t值為4.757,P 值 為 0.000.AIC為 227.06,BIC為2.839.

對(duì)構(gòu)建的模型進(jìn)行白噪聲殘差分析,殘差序列自相關(guān)函數(shù)的Box-Ljung統(tǒng)計(jì)量值為9.460,P＝0.925,差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義,殘差為隨機(jī)性誤差,ARIMA(1,0,0)可用做預(yù)測(cè).

2.3.4 趨勢(shì)預(yù)測(cè) 利用建立好的ARIMA(1,0,0)模型對(duì)2017－2020年石家莊市HFRS發(fā)病率進(jìn)行預(yù)測(cè),結(jié)果分別為0.44/100 000(95%CI:0.00～7.39/100 000)、0.54/100 000(95%CI:0.00～8.83/100 000)、0.54/100 000(95%CI:0.00～9.33/100 000)、0.47/100 000(95%CI:0.00～9.46/100 000),見(jiàn)圖4.

圖4 2017－2020年石家莊市HFRS發(fā)病率趨勢(shì)預(yù)測(cè)圖Fig.4 The trend forecast of the incidence of HFRSin Shijiazhuang,2017－2020

3 討 論

石家莊市自1984年首次發(fā)現(xiàn)HFRS病例以來(lái),每年均有病例報(bào)告.33年來(lái),石家莊市HFRS發(fā)病水平發(fā)生了變遷,總體表現(xiàn)為“高—高—低”的特點(diǎn).1986年、1999年為兩個(gè)發(fā)病高峰.從2003年全市HFR疫情快速下降,之后疫情維持在較低水平.這與全國(guó)和全河北省疫情的流行趨勢(shì)相符[5-6].石家莊市HFRS疫情呈現(xiàn)上述變化的原因,可能與:①自然疫源性疾病一般是周期性流行特點(diǎn).②近年城鎮(zhèn)化的推進(jìn)、環(huán)境的改變,不適宜鼠只的生存.③診療水平的提高,病例規(guī)范化管理.④以防鼠滅鼠為主的愛(ài)國(guó)衛(wèi)生運(yùn)動(dòng)的綜合措施的實(shí)施等因素有關(guān).

與1984－1994年發(fā)病水平相比,當(dāng)前石家莊市HFRS流行地區(qū)發(fā)生了較大變遷,既往西北部地區(qū)發(fā)病數(shù)較低,東部地區(qū)發(fā)病數(shù)較高,目前東部地區(qū)的疫情有所下降,西北部地區(qū)有所增加,總體呈現(xiàn)由既往的東部地區(qū)向西北部地區(qū)擴(kuò)散趨勢(shì),其原因尚不十分清楚.這可能與各疫區(qū)的自然環(huán)境變化以及當(dāng)?shù)厥蟮姆N類(lèi)、密度及帶毒情況有關(guān),今后應(yīng)加強(qiáng)對(duì)高發(fā)地區(qū)變遷原因進(jìn)行深入研究.

HFRS是危害石家莊市群眾重點(diǎn)傳染病之一,對(duì)該病的發(fā)病率進(jìn)行預(yù)測(cè)是一項(xiàng)前瞻性工作.這不但可以及早采取措施防范疫情暴發(fā)和流行,還可以評(píng)價(jià)公共衛(wèi)生措施的效果.本研究基于石家莊市1984－2016年HFRS發(fā)病率資料建立了ARIMA模型,模型擬合值與實(shí)際值非常接近,模型擬合效果良好.本研究還利用該模型對(duì)2017－2020年石家莊市的HFRS發(fā)病率進(jìn)行預(yù)測(cè).結(jié)果顯示,石家莊市在未來(lái)4年的HFRS發(fā)病率略有上升趨勢(shì).可見(jiàn),石家莊市HFRS疫情經(jīng)過(guò)33年的努力,取得顯著成效,但疫情防控形勢(shì)依然不能掉以輕心,因此在今后HFRS防控工作中應(yīng)繼續(xù)加大防控力度,如加強(qiáng)人間和宿主間疫情監(jiān)測(cè),隨時(shí)掌握帶病毒鼠指數(shù)變化情況,及時(shí)發(fā)現(xiàn)HFRS發(fā)病隱患,同時(shí)大力開(kāi)展以滅鼠為主的愛(ài)國(guó)衛(wèi)生運(yùn)動(dòng).