新型冠狀病毒肺炎聚集疫情流行病學特征分析*

劉 偉，周 敏，楊世杰，周 寒，余林玲，梁如意，王 彬，樊烈陽，王冬明，程 曼，馬繼軒，陳衛(wèi)紅

華中科技大學同濟醫(yī)學院公共衛(wèi)生學院勞動衛(wèi)生與環(huán)境衛(wèi)生學系，環(huán)境與健康教育部重點實驗室，國家環(huán)境保護環(huán)境與健康重點實驗室(武漢)，武漢430030

新型冠狀病毒肺炎(corona virus disease 2019，COVID-19)，簡稱新冠肺炎，是由2019新型冠狀病毒(severe acute respiratory syndrome coronavirus 2，SARS-CoV-2)感染人體導致的一種新型肺炎。自2019年12月首例新冠肺炎患者在武漢出現(xiàn)并入院以來，截止2020年2月24日，我國累計報告新冠肺炎確診病例77658例，累計死亡病例2663例[1]，同時中國以外29個國家和地區(qū)累計報告確診病例2069例，累計死亡病例23例[2]。疫情爆發(fā)正值中國農歷春節(jié)，是全國全年人口流動、家庭團聚、聚會活動的密集時期，因此易出現(xiàn)聚集疫情。為了解新冠肺炎聚集發(fā)病的情況，掌握其流行特征，為制定疫情防控策略提供依據(jù)，本研究收集各地衛(wèi)生健康委員會報告的2960例新冠肺炎確診病例，其中696例聚集病例和2264例散發(fā)病例，在描述聚集特征的基礎上，比較聚集病例與散發(fā)病例流行病學特征差異。

1 資料與方法

1.1 數(shù)據(jù)來源和研究對象

采用病例報告分析方法，收集截至2020年2月11日各省、直轄市、自治區(qū)衛(wèi)生健康委員會公布的確診病例中個人信息和發(fā)病信息完善的病例共2960例，其中，聚集發(fā)病病例696例，散發(fā)病例2264例，散發(fā)病例來源地與聚集病例相同。變量收集參考了2020年2月13日中國疾病預防控制中心發(fā)布的《新型冠狀病毒肺炎聚集疫情流行病學調查指南(試行第1版)》[3]。具體收集信息包括病例的人口學特征及流行病學傳染源接觸史，如：是否有武漢旅行史或居住史，是否接觸過有武漢旅行或居住史者，是否接觸過已確診患者或疑似患者、接觸日期等，新冠肺炎發(fā)病日期，主要癥狀，確診日期等。部分信息存在缺失情況，我們在數(shù)據(jù)結果報告時進行了說明。

1.2 變量信息

確診病例定義為實時熒光RT-PCR檢測新型冠狀病毒核酸陽性或病毒基因測序與新型冠狀病毒高度同源的患者。流行病學傳染源分類：有武漢相關接觸史定義為患者發(fā)病14 d內在武漢居住過，或在武漢旅行過，或接觸過來自武漢的人員；無武漢相關接觸史則定義為患者發(fā)病14 d內未到過武漢，也未接觸過來自武漢的人員。輸入性病例定義為患者發(fā)病14 d內有外地旅居史。開始暴露日期定義為患者首次進入武漢、或首次接觸確診病例、或首次接觸有武漢旅居史的人同時無其他可疑暴露的日期；最后暴露日期定義為患者離開武漢、或最后接觸確診病例、或最后接觸有武漢旅居史的人的日期；若患者為單次暴露，則開始暴露日期與最后暴露日期相同。發(fā)病日期定義為患者自我報告首次出現(xiàn)任何新冠肺炎相關癥狀的日期，確診日期定義為首次熒光RT-PCR檢測新型冠狀病毒核酸陽性或病毒基因測序與新型冠狀病毒高度同源的日期。

聚集疫情定義為14 d內在小范圍(如一個家庭、一個工地、一個單位等)發(fā)現(xiàn)2例及以上的確診病例，且存在因密切接觸導致的人際傳播的可能性，或因共同暴露而感染的可能性。每起聚集疫情中首發(fā)病例定義為發(fā)病時間最早的病例。每起聚集疫情中的二代病例需完全符合以下3條規(guī)則：①發(fā)病前1～14 d僅與首發(fā)病例有接觸史；②無武漢市及周邊地區(qū)或其他有病例報告社區(qū)的旅居史；③無其他可疑暴露史，所在地區(qū)未發(fā)生明顯的社區(qū)傳播。每起聚集疫情中的繼發(fā)病例定義為二代及以后病例。每起聚集疫情中的共暴露病例定義為與首發(fā)病例有共同暴露史，無法區(qū)分首發(fā)病例和繼發(fā)病例的患者。根據(jù)每起聚集疫情病例之間的關系，將聚集疫情分為家庭聚集、聚會或聚餐聚集、出行聚集、工作聚集、醫(yī)院聚集、其他緊密接觸聚集，存在多個以上聚集因素的歸入多重聚集。

1.3 統(tǒng)計學分析

正態(tài)分布的計量資料以均數(shù)±標準差表示，偏態(tài)分布的計量資料以中位數(shù)(四分位間距)表示，計數(shù)資料以計數(shù)(所占比例)表示。正態(tài)分布資料兩樣本均數(shù)比較采用t檢驗；非正態(tài)分布計量資料比較采用秩和檢驗；計數(shù)資料比較采用χ2檢驗或Fisher精確概率法檢驗。

納入有明確暴露史信息的病例進行潛伏期計算，以發(fā)病日期與開始暴露日期之差作為個體潛伏期上限，以發(fā)病日期與最后暴露日期之差作為個體潛伏期下限，以上述2個差值的平均值作為個體潛伏期。分別將研究人群的潛伏期、潛伏期上限、潛伏期下限進行伽馬分布擬合，通過伽馬分布擬合累計概率函數(shù)求得50%概率對應的值，分別作為平均潛伏期、平均潛伏期上限以及平均潛伏期下限。

雙側檢驗P<0.05為差異具有統(tǒng)計學意義。潛伏期分析采用MATLAB 2019 b軟件，其他分析采用R3.6.2軟件。

2 結果

2.1 聚集性新冠肺炎病例的人群分布特征

截止2020年2月11日，共收集各省(直轄市、自治區(qū))公布的確診病例中個人信息和發(fā)病信息完善的病例共2960例，其中聚集病例共696例(248個聚集組)，散發(fā)病例2264例。如表1所示，聚集病例年齡最小為2月齡，最大為88歲，平均年齡為(43.9±18.3)歲。男性聚集病例345例，女性347例，男女比例相近。發(fā)燒(86.1%)和咳嗽(30.3%)是聚集病例最常見的2種癥狀。家庭聚集是最主要的聚集類型(占比74.6%)，其次為多重聚集(7.8%)、醫(yī)院聚集(5.0%)、出行聚集(4.7%)、聚會或聚餐聚集(4.5%)、工作聚集(1.0%)、其他密切接觸聚集(2.3%)。各聚集類型中的典型疫情及其發(fā)病時間分布如圖1所示。

表1 新冠肺炎聚集病例基本特征[例(%)]Table 1 Basic characteristics of cluster cases of COVID-19[n(%)]

a首發(fā)病例與繼發(fā)病例比較；b首發(fā)病例與共暴露病例比較；#排除缺少信息者

圖1 新冠肺炎聚集病例的典型聚集類型和發(fā)病時間分布Fig.1 Typical cluster types and onset time distribution of COVID-19 cluster cases

2.2 聚集病例和散發(fā)病例特征的比較

如表2所示，聚集病例和散發(fā)病例的年齡分布類似。散發(fā)病例中有男性病例1343例(60.6%)，比例顯著高于聚集病例(49.9%)，P<0.001。聚集病例有武漢相關接觸史病例389例(60.2%)，輸入性病例414例(61.5%)；散發(fā)病例中有武漢相關接觸史病例1439例(84.4%)，輸入性病例2010例(90.5%)。聚集病例兩者的比例均相應低于散發(fā)病例(均P<0.001)。聚集病例發(fā)病日期多在2020年1月23～27日(190例，37.5%)，確診日期多在2020年2月2～6日(251例，38.7%)，而散發(fā)病例的發(fā)病和確診人數(shù)高峰要稍早于聚集病例(均P<0.001)。聚集病例從發(fā)病到確診的時間間隔中位數(shù)為4 d(2～7 d)，散發(fā)病例為5 d(3～7 d)，兩組差異有統(tǒng)計學意義(P<0.001)。聚集病例的潛伏期6.1 d(3.4～8.8 d)，與散發(fā)病例的平均潛伏期6.4 d(4.1～8.5 d)差異無統(tǒng)計學意義(P=0.316)，兩者潛伏期的比較如圖2所示。

表2 新冠肺炎聚集病例與散發(fā)病例基本信息及流行病學特征比較Table 2 Comparison of basic and epidemiological characteristics between cluster cases and sporadic cases of COVID-19

$IQR(interquartile range)，四分位間距；#排除缺少信息者

A:聚集病例密度函數(shù)；B:聚集病例累計概率；C:散發(fā)病例密度函數(shù)；D：散發(fā)病例累計概率圖2 聚集病例與散發(fā)病例潛伏期分布Fig.2 Incubation period distribution of COVID-19 cluster and sporadic cases

2.3 聚集性病例中首發(fā)病例、繼發(fā)病例和共暴露病例的比較

696例聚集病例中，首發(fā)病例107例，繼發(fā)病例170例，共暴露病例419例。如表1所示，與首發(fā)病例相比，繼發(fā)病例年齡、性別分布差異無統(tǒng)計學意義。繼發(fā)病例中有武漢相關接觸史病例69例(42.6%)，占比顯著低于首發(fā)病例的67.3%(P<0.001)。繼發(fā)病例中的輸入性病例37例，占比22.0%，同樣顯著低于首發(fā)病例的68.3%(P<0.001)。與首發(fā)病例相比，共暴露病例的年齡、性別、武漢相關接觸史病例、輸入性病例等分布差異無統(tǒng)計學意義(均P>0.05)。如表3所示，首發(fā)病例發(fā)病日期多在2020年1月23～27日(30例，37.5%)，繼發(fā)病例發(fā)病日期多在2020年1月28日～2月1日(44例，33.1%)，共暴露病例發(fā)病日期多在1月23～27日(120例，40.8%)，繼發(fā)病例和共暴露病例與首發(fā)病例的發(fā)病日期分布差異均有統(tǒng)計學意義(P=0.036，0.043)。首發(fā)病例、繼發(fā)病例和共暴露病例的發(fā)病到確診時間間隔中位數(shù)(四分位間距)分別為6 d(2～7 d)、4 d(2～7 d)和4 d(2～6.5 d)，繼發(fā)病例和共暴露病例的發(fā)病到確診時間間隔較首發(fā)病例均顯著縮短(P=0.022，<0.001)。潛伏期的比較如圖3所示，首發(fā)病例、繼發(fā)病例和共暴露病例的平均潛伏期分別為5.1 d(3.1～7.2 d)、5.0 d(3.2～7.0 d)和6.8 d(3.6～9.9 d)，繼發(fā)病例和共暴露病例潛伏期與首發(fā)病例相比差異均無統(tǒng)計學意義(均P>0.05)。

表3 新冠肺炎聚集病例關鍵事件-時間分布Table 3 Key time-to-event distributions of cluster cases of COVID-19

a首發(fā)病例和繼發(fā)病例比較；b首發(fā)病例和共暴露病例比較；#排除缺少信息者

A:首發(fā)病例密度函數(shù)；B:首發(fā)病例累計概率；C:繼發(fā)病例密度函數(shù)；D：繼發(fā)病例累計概率；E:共暴露病例密度函數(shù)；F:共暴露病例累計概率圖3 新冠肺炎聚集病例潛伏期分布Fig.3 Incubation period distribution of COVID-19 cluster cases

3 討論

本文通過收集各地衛(wèi)生健康委員會公布的核酸確診的696例聚集病例和2264例散發(fā)病例的發(fā)病信息，分析了聚集性病例的特征，并與散發(fā)病例進行了對比。結果顯示聚集性主要為家庭聚集發(fā)病，繼發(fā)病例武漢接觸史比例明顯低于首發(fā)病例。與散發(fā)病例比較，聚集性病例的武漢接觸史偏低，女性比例偏高。聚集性病例和散發(fā)病例發(fā)病潛伏期沒有顯著性差異。

在多種聚集性傳染方式中，本研究結果顯示我國新冠肺炎以家庭聚集傳播為主，這可能和新冠肺炎的快速傳播時間在1月中下旬，此時接近我國傳統(tǒng)節(jié)日——春節(jié)，家庭聚會較多有關。同時，由于在1月23日武漢采取封城阻斷傳播的防控措施，全國各地均普遍采取了不同類型的隔離措施，如取消公眾集會，提倡居家隔離等，因而，較為有效地降低了公眾聚會、工作聚集和出行聚集等傳播方式。當然，我們也注意到一定比例的醫(yī)院聚集，武漢某醫(yī)院的病例分析顯示醫(yī)院感染比例高達41.3%[4]，這可能與武漢的疫情呈爆發(fā)狀態(tài)，醫(yī)院患者數(shù)量巨大有關，此種醫(yī)院內感染不同于普通聚集性病例，且武漢病例數(shù)量大，缺乏病例的個案信息，多數(shù)未納入本研究的分析。

我們的研究顯示，聚集性病例中繼發(fā)和共暴露病例從發(fā)病至確診的中位數(shù)時間(4 d)低于首發(fā)病例的6 d，繼發(fā)病例確診時間短于2020年1月1日前確診病例的5.8 d和1月1～11日確診病例的4.6 d[5]。提示隨著疫情進展，醫(yī)療資源配置趨于合理，患者從發(fā)病到有效治療的等待時間縮短，同時也說明對確診病例密切接觸者的識別和管理取得了較好的成效。

和散發(fā)病例不同，聚集性病例的女性比例較高，前期發(fā)表的流行病學研究提示男性新冠肺炎的發(fā)病率顯著高于其他人群[6-7]。這可能與男性外出活動多，接觸患者或隱性感染者的機會相對較大有關；同時，有病理學研究發(fā)現(xiàn)男性肺部存在大量高表達ACE2受體的細胞，而ACE2受體正是新冠肺炎病毒的細胞受體[8]，提示可能是男性易感的原因。本研究結果顯示，散發(fā)病例中男性占比60.6%，男性患者略多于女性。但是在聚集性病例中，女性和男性比例幾乎相等，可能與家庭成員性別分布均衡有關，也從另一個角度顯示女性同樣對新冠肺炎易感，需要高度重視防護。

此外，本研究中聚集病例與散發(fā)病例的潛伏期中位數(shù)分別為6.1 d(3.4～8.8 d)和6.4 d(4.1～8.5 d)，兩者差異無統(tǒng)計學意義。該潛伏期與早期研究發(fā)現(xiàn)的潛伏期接近[9-10]，但長于Guan等[7]對1099例住院病例的分析結果。我們還觀察到聚集性病例中的首發(fā)病例與繼發(fā)病例潛伏期也無統(tǒng)計學差異，提示密切接觸的次數(shù)或時間長度對潛伏期影響不大。

本研究尚有一定局限性，由于數(shù)據(jù)來源為各省、自治區(qū)、直轄市的衛(wèi)生健康委員會向社會公布的確診病例信息，其中有一些地區(qū)如武漢市只公布了病例人數(shù)，缺乏患者性別和接觸史等信息，影響了本研究樣本的代表性。但本研究總樣本例數(shù)較大，在一定程度上仍具有代表性。未來更完善的流行病學調查數(shù)據(jù)可以彌補本研究的不足。

新冠肺炎聚集病例主要來自家庭聚集，與散發(fā)病例相比，其男性比例和武漢相關接觸史比例低，兩類病例的潛伏期差異無統(tǒng)計學意義。對此，應當更加注重患者或疑似患者的單獨隔離，防止聚集疫情的發(fā)生，有效阻斷新冠疫情。