應用地理信息系統分析2008-2013年亞洲禽流感的空間分布

胡 巖 毛善林 魏向陽

江蘇省沭陽縣中醫院(223600)

應用地理信息系統分析2008-2013年亞洲禽流感的空間分布

胡 巖 毛善林 魏向陽

江蘇省沭陽縣中醫院(223600)

目的 運用地理信息系統(GIS)探索亞洲地區禽流感的空間分布特征。方法 收集世界衛生組織(WHO)和世界動物衛生組織(OIE)禽流感疫情官方監測報告資料建立數據庫，運用ArcGIS 10.0軟件對亞洲地區禽流感暴發疫情進行空間分析和趨勢面分析。結果 2008-2013年期間，亞洲地區禽流感暴發疫情在2008年和2011年最嚴重，其中人感染禽流感于2013年病例出現最多、最嚴重，且多為H7N9亞型流感；亞洲地區禽流感疫情主要分布在東南亞地區，孟加拉國、越南、尼泊爾、柬埔寨、緬甸、中國、韓國、日本等國家為禽流感多發區；人感染禽流感病例多發于中國東南沿海地區、印尼、越南、孟加拉國、柬埔寨等。全局空間自相關分析顯示：2010年和2012年亞洲地區禽流感暴發存在空間自相關，其Moran’s I值分別為0.074742、0.12458，P值分別為0.025339、0.004473，在整體上存在空間聚集性，2008、2009、2011、2013年亞洲禽流感在整體上為隨機分布。趨勢面分析顯示2008-2013年亞洲地區禽流感疫情基本變化趨勢都是由西向東疫情數目增加，亞洲南部禽流感疫情數目最多。結論 亞洲地區禽流感疫情暴發存在明顯的地域分布規律，有明顯的高發區，空間分析結果有助于加強對亞洲地區禽流感疫情的預警和防控。

亞洲 禽流感 地理信息系統 空間自相關分析 趨勢面分析

禽流感是禽流行性感冒(avian influenza，AI)的簡稱，這是一種由甲型流感病毒的一種亞型引起的傳染性疾病綜合征，被國際獸疫局(世界動物衛生組織)定為A類傳染病，又稱真性雞瘟或歐洲雞瘟。禽流感是嚴重危害畜牧業和人類健康的一種烈性傳染病,多年來在許多國家和地區發生過該病的流行或暴發流行,嚴重地打擊了一些國家的養殖業,經濟損失巨大。在1997年之后陸續有感染人的報道,因此,禽流感已成為突發公共衛生事件[1]。高致病性禽流感A(H5N1)病毒感染于2003 年末至2004 年初，在亞洲8 個國家(柬埔寨、中國、印尼、日本、老撾、韓國、泰國和越南)家禽中發生，上億雞(birds)死亡或被宰殺[2]。構成嚴重威脅，導致禽類流感病毒的流行,并造成極大的經濟損失和公共健康危害。地理信息系統(geographic information system,GIS)是近年發展起來的,已成為處理、分析和可視化空間資料必不可少的工具。GIS 在公共衛生領域的應用和發展為公共衛生從業人員提供了一個有用的研究工具[3]。本文重點采用空間自相關分析方法，探討禽流感暴發疫情在亞洲各地區的空間分布情況，并從整體上分析疫情的流行趨勢和暴發的蔓延。

研究對象和方法

1.研究對象

由世界動物衛生組織(OIE)禽流感疫情官方監測報告[4]和世界衛生組織(WHO)網站，收集亞洲地區2008年1月-2013年12月動物禽流感疫情數據，整理并建立疫情信息數據庫，具體包括疫情的發生地區(包括國家、省、地區)、疫點經緯度、發生時間、染病禽種、發病數量、禽流感亞型等。本研究收集的疾病數據的空間分布屬性表示形式為：以實際的空間坐標作為參考,如某疾病發生的具體位置，以經度和緯度來描述。

2.統計方法

應用excel整理亞洲地區2008年1月-2013年12月禽流感疫情暴發數據，獲取亞洲電子地形圖(包括亞洲北部的部分俄羅斯國土)。因亞洲地區人感染禽流感病例較少，多伴隨禽類流感疫情發生，且病例發生與禽類流感暴發點同樣采用經緯度標注地區，所以將兩組數據合并后運用ArcGIS10.0軟件對數據庫進行分析，統計方法包括全局空間自相關、局部空間自相關和趨勢分析。

結 果

1.禽流感空間分布特征

2008年1月-2013年12月亞洲地區高致病性禽流感暴發疫情共1297起，其中H5N1型暴發1290起(99.5%)，H5N2型暴發7起(0.5%)。孟加拉國暴發478起(36.9%)，越南246起(19.0%)，尼泊爾137起(10.6%)，印度93起(7.2%)，中國78起(6.1%)，韓國92起(7.1%)，日本76起(5.9%)，印度尼西亞18起(1.4%)，柬埔寨17起(1.3%)，不丹19起(1.5%)，老撾10起(0.8%)，其他33起(2.2%)；禽類感染1190起(91.8%)，野生動物感染103起(7.9%)，其他4起(0.3%)；2008年1月-2013年12月人感染禽流感病例232例，其中H5N1型感染112例(48.3%)，H7N9型感染120例(51.7%)；男性感染134例(57.8%)，女性感染98例(42.2%)；中位年齡35歲。中國發生135例(58.2%)，印度尼西亞發生50例(21.6%)，越南發生22例(9.5%)，柬埔寨發生19例(8.2%)，孟加拉國發生6例(2.5%)。

2.亞洲地區禽流感疫情的時間趨勢

由圖1可見，亞洲地區2008年禽類流感暴發次數最多，2009-2010年迅速回落，到2011年禽流感暴發第二次高峰，之后暴發再次減少；人感染禽流感病例變化趨勢隨禽類流感暴發變化不明顯，但2013年變化較大，人感染禽流感病例數較前五年顯著增加。

3.亞洲禽流感暴發疫情地理分布

(1)禽類流感疫情分布

亞洲禽流感暴發疫情主要集中發生在東南亞地區，孟加拉國以及周邊地區、越南、柬埔寨、尼泊爾、緬甸、老撾、韓國和日本等國家暴發點密集，疫情發生較頻繁，中國東南沿海地區禽類流感疫情也經常發生，亞洲北部的俄羅斯以及亞洲中西部地區禽流感散在發生。

(2)人感染禽流感病例分布

亞洲地區人感染禽流感主要發生在中國東南部，與中國接壤的南亞國家越南、柬埔寨以及印度尼西亞等國家。與禽類流感疫情暴發區域相近。但韓國、日本鮮少發生人感染禽流感病例。

4.全局空間自相關分析

結果顯示： 2010年和2012年亞洲地區禽流感疫情暴發在整體上存在空間自相關(P< 0.05)，差異有統計學意義，表明禽流感暴發疫情分布在2010、2012年存在空間聚集性；而2008、2009、2011和2013四年亞洲地區禽流感疫情在整體上不存在空間自相關(P>0.05)，即可認為該四年亞洲地區禽流感暴發的空間分布為隨機分布，但不確定是否存在局部空間自相關。結果見表1。

*：P<0.05。

5.趨勢面分析

以地理位置的橫坐標(經度)和縱坐標(緯度)分別為自變量x、y，禽流感疫情為因變量進行趨勢面分析。XZ平面上的曲線表示亞洲禽流感暴發總數在東西方向的變化趨勢，YZ平面上的曲線表示其在南北方向的變化趨勢。圖2為亞洲地區禽流感暴發疫情三維趨勢面分析圖(其中2008年和2013年亞洲禽流感趨勢變化不典型)。從趨勢面分析中可以發現，基本變化趨勢都是由西向東疫情數目增加，亞洲南部禽流感疫情數目最多，北部較少，2012年以后疫情逐漸向亞洲北部蔓延，與疫情分布圖顯示的結果一致。在東西方向上，2008-2013年間斜率不斷變大，說明其按地理經度變化的增長速度越來越快，提示亞洲東部地區禽流感疫情的上升趨勢。在南北方向上，亞洲南部地區疫情總體高于北部地區，但隨著時間發展，尤其是2012年以后，疫情向亞洲北部蔓延。根據趨勢面分析，可知亞洲南部疫情總體上得到了控制，但禽流感仍然繼續向亞洲東北部蔓延。

討 論

高致病性禽流感在亞洲的暴發是一個嚴重的公共衛生問題。自2003年禽流感大流行以來，亞洲的東南亞地區為主要暴發流行區，這與proMED-mail公布結果一致[5]，且主要是H5N1型高致病性禽流感肆虐亞洲。自1997年香港發現第一例人感染H5N1禽流感以來，H5N1禽流感病毒在亞洲各國多次引發人類流感疫情[6]，目前已經證實H5N1型禽流感病毒主要通過患病家禽或野生鳥類傳播給人。多數禽流感患者有與患病家禽的接觸史[7]。本研究所收集的數據庫也同樣顯示禽類流感多發生于大規模家禽養殖的農場，以及一些野生的鳥類及動物群落。亞洲地區出現的感染禽流感的人群也都有家禽或野生鳥類接觸史。本研究結果顯示人感染禽流感主要還是伴隨著禽類流感的變化而變化的。只是2013年最特殊，人感染禽流感病例迎來了小高峰，可能與2013年H7N9型流感流行有關。

本文運用地理信息系統(GIS)對亞洲禽流感暴發情況進行時空分析及空間自相關分析，展示疾病的時空分布,確定疾病的高發地區，探討亞洲禽流感流行情況。地理信息系統及空間統計分析技術越來越多地被應用于疾病和公共衛生領域的研究[8-9]。

亞洲地區禽流感暴發疫情時間趨勢顯示：2008年和2011年是兩次禽流感暴發高峰，2013年人感染禽流感出現高峰，這次暴發高峰與本年禽類流感暴發沒有伴隨關系，這可能與2013年中國出現H7N9型禽流感暴發有關，據世界衛生組織(WTO)報告，甲型H7N9病毒亞型是一種低致病性禽流感病毒，于2013年3月首次感染中國多個東部省份，隨之H7N9禽流感在中國大多地區迅速蔓延。2003年以來，以H5N1型流感為主的禽流感疫情在全球范圍內迅速蔓延，這不僅對全球公共衛生構成了現實的威脅，禽流感在各國的暴發和流行，勢必導致各國人民的恐慌，這可能給禽流感在人際的傳播提供了平臺。

疾病的空間分布模式研究顯示亞洲地區禽流感主要發生在東南亞地區，以孟加拉國、越南、尼泊爾、柬埔寨、緬甸、中國、韓國、日本、印度為主。人群感染禽流感也隨之增多，禽流感之所以連續數年流行，這可能與亞洲地區的地形、氣候環境等有關，加之禽流感高發的這些國家主要是發展中國家，多以農業養殖業為主，亞洲國家尤其是東南亞國家的家禽產量大大提高；東南亞地區又恰恰位于全球鳥類遷徙的路線上，家禽和候鳥是禽流感病毒的主要傳播者。生存在這些地區的人類，其生存環境中大量存在著禽流感病毒，人類的生產活動增加了感染禽流感的機會。正如WHO指出，只要環境中存在著禽流感病毒，就存在著新的人禽流感病毒流行的危險[11]。禽流感對人類的危害是潛在的，其可能導致人類發生新一輪的流感大流行，出現超額住院率、超額死亡率，給整個人類社會、政治、經濟帶來沉重的打擊[12]。禽流感在亞洲地區的肆虐流行同時警示著亞洲各國要重視禽流感這一重大傳染病，把它作為突發事件進行管理，同時應該加強本國應對突發公共衛生事件的能力，防止傳染病在本國造成大流行。

全局空間自相關分析：亞洲地區暴發的禽流感疫情在2010年和2012年存在空間聚集性。但因為亞洲各國面積差異較大，且禽流感暴發只是分布在一個國家的小部分地區，所以運用軟件做局部空間自相關分析誤差較大，分析結果不確切，所以本研究沒有進行局部空間自相關分析。2008、2009、2011、2013年亞洲禽流感分布沒有聚集性，但不能說明其局部地區沒有聚集性。

亞洲地區禽流感疫情經三維趨勢面分析可見：亞洲南部地區各國積極采取有效措施應對禽流感的大流行，并且取得了一定的效果，疫情得到了控制。但禽流感疫情并沒有停止，反而繼續向亞洲東北部蔓延，尤其是日本和韓國，2008-2009年日本并未受到禽流感的波及，但2010年以后，日本逐漸出現禽流感的暴發。中國一直是禽流感的高發地區，并且在2013年出現了人感染H7N9型禽流感的暴發。這警示我們在傳染病疫情沒有發生之前，要做好預警工作，預防傳染病的發生，如果傳染病發生了，也要做好教育和宣傳，積極防控，將傷害降到最低。

[1]余濱.禽流感的流行狀況與研究進展.湖北預防醫學雜志，2004，15(3)：29-32.

[2]杭長壽.最近亞洲禽流感暴發.疾病監測,2005,20(10):558.

[3]Karsentg E,Leventhal A.Health Geographic Information systems(HGIS)-a tool for health planning and epidemiology.Harefuah,2002,141(12):1070-1307,1089.

[4]World Organisation for Animal Health,2014,http://www.oie.int/

[5]proMED-mail.2014，http://www.promedmail.org/

[6]陳大明，毛開云，江洪波.全球禽流感研究的發展態勢：文獻計量分析.第二軍醫大學學報，2013，34(6)：607-611.

[7]張云智,盧洪洲.禽流感病毒(H5N1)的研究進展.中華傳染病雜志，2007，25(6)：379-381.

[8]Moscone F,Knapp M.Exploring the spatial pat tern of mental health expenditure.J Ment Health Policy Econ,2005,8(4):05-17.

[9]Montenegro AC,Werneck GL,Kerr-Pontes LR,et al.S patial analysis of the distribution of leprosy in the State of Ceara,Northeast Brazil.Mem Inst Oswaldo Cruz,2004,99(7):683-686.

[10]Avian influenza-fact sheet.http://www.who.int/csr/don/2014-01-15/en/.

[11]易學鋒，羅會明.禽流感危機及其應對策略.中華流行病學雜志，2004，25(3):185-187.

(責任編輯：鄧 妍)