2006—2014年武漢市肺結(jié)核流行特征分析及發(fā)病預(yù)測研究

彭穎， 楊小兵， 張志峰， 孔德廣， 汪鵬， 陳邦華， 余濱

2006—2014年武漢市肺結(jié)核流行特征分析及發(fā)病預(yù)測研究

彭穎， 楊小兵， 張志峰， 孔德廣， 汪鵬， 陳邦華， 余濱

目的 分析武漢市肺結(jié)核的流行狀況，并建立模型開展預(yù)測。方法 對2006—2014年武漢市肺結(jié)核疫情監(jiān)測資料進(jìn)行描述性流行病學(xué)分析，根據(jù)月發(fā)病序列的特點(diǎn)，構(gòu)建Winters乘法季節(jié)指數(shù)平滑模型對2015年肺結(jié)核發(fā)病進(jìn)行預(yù)測。結(jié)果 武漢市共報(bào)告肺結(jié)核病例63 334例，年均發(fā)病率81.76/10萬，其中男性年均發(fā)病率(114.77/10萬)高于女性發(fā)病率(46.77/10萬)，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(χ2=10 964.142，P<0.001)；青年人及老年人發(fā)病率較高；病例的職業(yè)以農(nóng)民為主，占總病例數(shù)的46.91%；1—9月為發(fā)病的高峰期。Winters乘法季節(jié)指數(shù)平滑模型預(yù)測顯示，2015年肺結(jié)核發(fā)病高峰幅度較2014年呈下降趨勢。結(jié)論 肺結(jié)核防控的重點(diǎn)人群為男性青年、老年人以及農(nóng)民，預(yù)測模型擬合效果較好，可為肺結(jié)核的防控提供參考。

肺結(jié)核； 流行病學(xué)； 預(yù)測預(yù)警

肺結(jié)核在19世紀(jì)被稱為“白色瘟疫”，在21世紀(jì)的今天仍然是嚴(yán)重危害人類健康的主要傳染性疾病。據(jù)報(bào)道，中國是全球22個(gè)結(jié)核病高負(fù)擔(dān)國家之一，結(jié)核病發(fā)病人數(shù)占全球所有結(jié)核病例的15%，位居世界第2位[1]。為了解武漢市肺結(jié)核的流行特征及趨勢，本研究應(yīng)用描述性流行病學(xué)方法對武漢市2006—2014年肺結(jié)核疫情監(jiān)測資料進(jìn)行分析，采用圓形分布法分析肺結(jié)核發(fā)病的季節(jié)分布特征，并構(gòu)建Winters乘法季節(jié)指數(shù)平滑模型預(yù)測肺結(jié)核的流行趨勢。

1 資料與方法

1.1 資料來源

武漢市2006—2014年肺結(jié)核疫情數(shù)據(jù)來源于“中國疾病預(yù)防控制信息系統(tǒng)”中“傳染病報(bào)告信息管理系統(tǒng)”，人口資料來自武漢市統(tǒng)計(jì)年鑒。

1.2 研究方法

使用Excel 2007軟件建立數(shù)據(jù)庫，應(yīng)用描述性流行病學(xué)方法對武漢市2006—2014年肺結(jié)核疫情進(jìn)行分析，率的比較采用χ2檢驗(yàn)，檢驗(yàn)水準(zhǔn)α=0.05。應(yīng)用圓形分布法分析肺結(jié)核的季節(jié)性分布特征。運(yùn)用PASW Statistics 18.0軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)和建模。

1.2.1 圓形分布法 對于呈季節(jié)周期特征的發(fā)病數(shù)據(jù)，發(fā)病時(shí)間可以通過函數(shù)轉(zhuǎn)換為角度進(jìn)行分析[2]。以1年365天計(jì)，全年為365°，1天相當(dāng)于0.986°，月中值以每月中旬表示，換算成對應(yīng)的角度即月中位角(α)，如1月份的α=0.986°×15.5=15.288°，再按如下公式換算：

Y=∑fsinαi/N；

Z=R2×N

1.2.2 預(yù)測模型構(gòu)建PASWStatistics18.0軟件時(shí)間序列分析預(yù)測模塊中的專家建模器既考慮指數(shù)平滑法，也考慮自回歸移動(dòng)平均ARMA模型，能根據(jù)原始序列是否平穩(wěn)進(jìn)行平穩(wěn)化轉(zhuǎn)換，然后根據(jù)模型擬合優(yōu)度度量指標(biāo)(決定系數(shù)R2，標(biāo)準(zhǔn)化BIC和均方根誤差RMSE)篩選出具有顯著統(tǒng)計(jì)學(xué)意義的最佳擬合模型。本研究利用武漢市2006—2014年肺結(jié)核月發(fā)病序列，根據(jù)模型擬合優(yōu)度比較，最終構(gòu)建了Winters乘法季節(jié)指數(shù)平滑模型，對武漢市2015年肺結(jié)核發(fā)病情況進(jìn)行預(yù)測。

2 結(jié)果

2.1 疫情概況

表1 武漢市2006—2014年肺結(jié)核發(fā)病、死亡情況

2.2 流行特征

2.2.1 人群分布 2006—2014年報(bào)告的63 334例肺結(jié)核病例中，男性45 718例，占72.19%，男女性別比為2.6：1。男性和女性報(bào)告的年均發(fā)病率分別為114.77/10萬和46.77/10萬，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(χ2=10 964.142，P<0.001)。

各年齡組均有肺結(jié)核病例報(bào)告。病例主要集中在15～59歲年齡段，2006—2014年該年齡段共報(bào)告病例51 728例，占全部病例的81.67%。各年齡段發(fā)病率情況如圖1所示，10～24歲肺結(jié)核發(fā)病率隨年齡的增加而迅速上升，20～24歲年齡段達(dá)到發(fā)病的一個(gè)小高峰，隨后發(fā)病率稍降低，45歲以后又逐漸上升，70～79歲年齡段發(fā)病率達(dá)到最高峰。

報(bào)告的病例以農(nóng)民為主，占46.91%(29 707/63 334)，其次為家務(wù)及待業(yè)(13 036例，占20.58%)、離退休人員(6 665例，占10.52%)、學(xué)生(5 491例，占8.67%)、工人(4 118例，占6.5%)、干部職員(1 724例，占2.72%)和商業(yè)服務(wù)人員(1 512例，占2.39%)，兒童、教師和其他職業(yè)報(bào)告病例所占比例較小。

圖1 2006—2014年武漢市肺結(jié)核發(fā)病率年齡分布

2.2.2 地區(qū)分布 2006—2014年武漢市13個(gè)區(qū)均有病例報(bào)告。年均發(fā)病率居前3位的區(qū)依次為江夏區(qū)(101.49/10萬)、新洲區(qū)(96.98/10萬)和漢陽區(qū)(96.78/10萬)；江岸區(qū)發(fā)病率最低(67.28/10萬)。見表2。

表2 武漢市2006—2014年肺結(jié)核報(bào)告發(fā)病率地區(qū)分布 1/10萬

2.3 流行趨勢預(yù)測

經(jīng)參數(shù)估計(jì)和擬合效果度量指標(biāo)綜合比較，最終篩選出指數(shù)平滑法中的Winters乘法季節(jié)指數(shù)平滑模型，其中水平參數(shù)α值=0.129(P=0.001)；趨勢參數(shù)γ=0.013(P=0.358)；季節(jié)參數(shù)δ值=0.163(P=0.037)。擬合優(yōu)度度量指標(biāo)值分別為R2=0.778，標(biāo)準(zhǔn)BIC=8.136，RMSE=54.763，表明該模型較好地?cái)M合了肺結(jié)核既往的發(fā)病模式；殘差序列PLjung-Box=0.410(>0.05)，且自相關(guān)分析顯示殘差序列為白噪聲，表明模型對原始序列信息提取充分。預(yù)測結(jié)果顯示，2015年發(fā)病依然會(huì)呈現(xiàn)兩頭低、中間高的態(tài)勢，發(fā)病高峰幅度較2014年略有降低。見圖2。

表3 2006—2014年武漢市肺結(jié)核月報(bào)告發(fā)病情況

圖2 2006—2015年武漢市肺結(jié)核發(fā)病趨勢預(yù)測圖

3 討論

本研究結(jié)果顯示，男性、青年、老年人以及農(nóng)民是肺結(jié)核的高發(fā)人群。有學(xué)者對河南省和長沙縣的肺結(jié)核流行特征進(jìn)行分析也得出了相似的研究結(jié)果[3-4]，這可能與男性承受的社會(huì)壓力較大、吸煙酗酒等不良生活習(xí)慣較多，老年人機(jī)體抵抗力下降，農(nóng)民防病知識(shí)知曉度較低、流動(dòng)性較高、接觸結(jié)核桿菌機(jī)會(huì)較多等危險(xiǎn)因素有關(guān)[5-6]。因此，應(yīng)將該類人群作為肺結(jié)核防控的重點(diǎn)對象，加強(qiáng)健康宣傳教育，提高結(jié)核病防治知識(shí)知曉率，加強(qiáng)肺結(jié)核早期篩查、早期發(fā)現(xiàn)和治療，并實(shí)施合理有效的健康行為干預(yù)措施。

地區(qū)分布特征分析結(jié)果表明，武漢市2006—2014年肺結(jié)核疫情整體呈現(xiàn)出遠(yuǎn)郊城區(qū)高于中心城區(qū)、經(jīng)濟(jì)欠發(fā)達(dá)地區(qū)高于經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)地區(qū)的形勢，這可能與當(dāng)?shù)氐纳鐣?huì)經(jīng)濟(jì)條件以及醫(yī)療衛(wèi)生狀況有關(guān)[7]。建議相關(guān)部門針對不同區(qū)域合理配置肺結(jié)核相關(guān)醫(yī)療衛(wèi)生資源，并將高發(fā)病率地區(qū)作為重點(diǎn)防治對象，進(jìn)一步探索發(fā)病相關(guān)影響因素，從而采取具有針對性的措施有效降低肺結(jié)核發(fā)病率[8]。

武漢市一年四季均有肺結(jié)核病例報(bào)告，病例主要集中在3—9月份，與尚小三等[9]學(xué)者對潛江市2005—2013年肺結(jié)核發(fā)病季節(jié)特征分析結(jié)果一致，可能與該時(shí)期人口流動(dòng)頻繁及患者勞動(dòng)強(qiáng)度加大等因素有關(guān)。圓形分布法以其準(zhǔn)確量化高峰月日的優(yōu)點(diǎn)已廣泛應(yīng)用于疾病季節(jié)性特征分析研究[10-11]。本文應(yīng)用該方法進(jìn)一步分析2006—2014年武漢市肺結(jié)核發(fā)病的季節(jié)分布特征，結(jié)果顯示，發(fā)病存在較弱的集中趨勢，年均發(fā)病高峰日在5月中旬。

為預(yù)測武漢市2015年肺結(jié)核的發(fā)病趨勢，本研

究運(yùn)用2006—2014年武漢市肺結(jié)核月發(fā)病數(shù)序列，參照模型擬合優(yōu)度度量指標(biāo)構(gòu)建了Winters乘法季節(jié)指數(shù)平滑模型。該模型擬合度為0.778，表明預(yù)測值與實(shí)際觀測值吻合程度較高，模型能較好地預(yù)測武漢市肺結(jié)核的發(fā)病趨勢。預(yù)測結(jié)果顯示，2015年肺結(jié)核發(fā)病依然會(huì)呈現(xiàn)兩頭低、中間高的態(tài)勢，發(fā)病高峰幅度較2014年略有降低。Winters乘法季節(jié)指數(shù)平滑模型適用于具有線性趨勢和依賴于序列水平的季節(jié)性效應(yīng)的序列，根據(jù)時(shí)間近的數(shù)據(jù)權(quán)重大，時(shí)間遠(yuǎn)的數(shù)據(jù)權(quán)重低的原則獲得預(yù)測值，近期的數(shù)據(jù)對預(yù)測值影響較大，預(yù)測合理[12]。因此，可為肺結(jié)核的防控提供可靠依據(jù)。

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Epidemiological Analysis and Prediction of Pulmonary Tuberculosis Prevalence in Wuhan，China，2006-2014

PENG Ying，YANG Xiaobing，YU Bin，et al.

WuhanCentersforDiseasePreventionandControl，Wuhan，430015，China

Objectives To analyse the epidemiological characteristics of pulmonary tuberculosis in Wuhan and construct the best-fitted model to forecast the prevalence based on data from 2006-2014.Methods Descriptive epidemiology was applied to analyse the characteristics of pulmonary tuberculosis prevalence from 2006 to 2014，and Winters' Multiplicative Seasonal Exponential Smoothing(WMSES)model was created.Results During 2006-2014，63 334 cases were reported in Wuhan city，and the average annual incidence rate was 81.76 per 100 000 populations.The incidence of male was more than that of female，with statistically significant difference(χ2=10 964.142，P<0.001).Young adults and the elderly were more likely to be infected.Reported cases mostly involved farmers(46.91%).Peak onset would appear within January to September.The(WMSES)model revealed that the incidence of tuberculosis tends to decrease in 2015.Conclusions Male young adults and the elderly，and farmers are the high risk population，and the forecasts of the(WMSES)model were well-fitted.These findings could provide reference for tuberculosis prevention and control.

Tuberculosis； Epidemiology； Forecast and early warning

湖北省衛(wèi)生廳科研項(xiàng)目(JX6B102)；武漢市衛(wèi)生計(jì)生委公共衛(wèi)生科研項(xiàng)目(WG14C02)

武漢市疾病預(yù)防控制中心，湖北武漢，430015

余濱

R521

A

10.3969/j.issn.1673-5625.2017.03.029

2016-08-28)(本文編輯 熊月琳)