基于地理信息系統的一起腺病毒感染暴發疫情的調查處置

勞曉潔,徐賢麗，林 琨，張國漢，胡蝶飛,梁振國，梅馨尹, 陳茂偉

(1. 廣西醫科大學第一附屬醫院感染性疾病科，廣西壯族自治區 南寧 530021； 2. 廣西醫科大學附屬武鳴醫院感染性疾病科，廣西壯族自治區 南寧 530100； 3. 廣西醫科大學附屬武鳴醫院兒科，廣西壯族自治區 南寧 530100； 4. 南寧市武鳴區疾病控制中心，廣西壯族自治區 南寧 530100)

人腺病毒(Human adenoviruses, HAdV)感染是兒童常見的呼吸道病毒感染，多發生于1～5歲兒童與免疫力低下者[1-3]，以急性上呼吸道感染為主，臨床表現為高熱、咳嗽、咳痰以及不同程度的咽部不適，扁桃體腫大等，部分患者可進展到腺病毒肺炎等重癥階段[4-5]。近年來，國內外腺病毒感染暴發流行的報道不斷增加，已引起各國醫務人員及科研工作者的關注[6-8]。2019年7月29日晚廣西醫科大學附屬武鳴醫院等多家醫院連續接診數個持續高熱的兒童，自述均去過當地某泳池游泳。根據國家傳染病疫情上報制度，醫院及時向武鳴區疾病預防控制中心報告了此次事件，并對已入院具有相同癥狀的疑似患兒進行重新篩查，對有明確游泳史的患兒及時采取隔離治療措施。通過地理信息系統(geographic information system，GIS)技術以及核密度和空間自相關系數分析該疫情的流行病學特點，以期為兒童腺病毒感染的防控工作提供理論依據。

1 對象與方法

1.1 研究對象 根據《人腺病毒呼吸道感染預防控制技術指南(2019年版)》等[9]相關文獻資料中對人腺病毒呼吸道感染診斷的定義，2019年7—8月南寧市武鳴區符合腋下體溫>38℃，伴有咽痛、咳嗽、咽結膜充血等腺病毒感染的臨床癥狀與體征,并經實驗室檢測腺病毒核酸陽性的患者。

1.2 實驗室檢測 采集咽拭子標本進行腺病毒特異性核酸檢測。使用病毒基因組DNA/RNA提取試劑盒(DP315)提取腺病毒DNA，并采用腺病毒核酸檢測試劑盒(PCR探針法)檢測腺病毒，試劑盒購自廣州達安基因科技有限公司。

1.3 流行病學調查 使用統一的調查表對納入病例進行一對一個案調查，收集患者人口學特征、發病時間以及臨床表現等，采用描述性流行病學研究方法對病例的三間分布進行分析。 使用EpiData 4.6.0對調查問卷進行數據錄入與整理，應用SPSS 25.0進行數據統計處理，計量資料采用均數±標準差表示，計數資料采用例數表示。

1.4 空間分析

1.4.1 地理信息庫的建立 以患者近期常住地址以及泳池所在地為對象，使用百度地圖開放平臺(http://lbsyun.baidu.com/)將文本地址轉化為經緯度坐標，在ArcGIS 10.2軟件中使用投影坐標系轉換，選擇地理坐標系為WGS 84，輸出點數據文件，建立患者地理信息數據庫，以此為基礎實現基于疫情地理位置信息的數據可視化操作。

1.4.2 核密度分析 核密度分析(Kernel density)以Silverman四次核函數為基礎，在population字段賦予不同權重的前提下，可用于估算每個輸出柵格像元周圍的點或線要素在一定相鄰區域內的密度。本研究以武鳴區行政區劃投影地圖為基礎，設置搜索半徑為6 000 m，輸出像元為30，population字段為NONE，以輸入點要素為中心，建立一個覆蓋點的光滑柵格曲面。

計算公式如下：

式中popi為輸入要素的字段值，n為輸入點，d為點i與預測點之間的距離。

1.4.3 空間自相關分析 以武鳴區投影地圖為基礎，建立10×10漁網要素圖，采用空間連接法獲取每個柵格內的發病人數count值，使用莫蘭指數(Moran’sI)評估整體空間分布的相關性?？臻g關系選擇INVERSE_DISTANCE，距離法選擇EUCLIDEAN_DISTANCE，距離閾值選擇10 000 m。Moran’sI以要素之間的位置與要素值為計算基礎，結果以Moran’sI、Z與P值判斷是否具有相關性。Moran’sI取值在-1～1之間，數值為正時提示空間研究對象在空間分布中存在正相關性；數值等于0時，提示研究對象的在空間分布中呈隨機性；數值為負時，提示研究對象在空間分布中呈負相關性，Z值>1.96或<-1.96時，P<0.05差異具有統計學意義。

計算公式如下：

其中n為要素數量總和，ω為預設的空間權重值。

2 結果

2.1 泳池情況 該游泳館擁有2個露天游泳池，一個泳池大小為15 m×20 m，水深0.5～1.4 m，另一個泳池為半圓形嬉水池，水深0.5 m，泳池中央設置有配套兒童娛樂設施。游泳館配備男女更衣室、沖淋室、強制浸腳池等消毒設施，有4名救生員和1名社會體育指導員。營業時間為周一至周五16：30～21：30，周六至周日10：30～21：30，游泳者多數為本鎮以及附近地區村民的子女，暑期高峰時期日接待量多達四百余人。

2.2 發病情況 此次疫情共228名兒童發病，所有病例均有同一體育館游泳史。首發病例于7月22日出現發熱癥狀，7月25日就診，最后一例病例報告發病時間為8月13日。疾病潛伏期1～15 d,平均為(5.75+3.25)d，潛伏期長短與性別、年齡無關(P>0.05)。起病較急，所有患兒均有發熱與咽部充血癥狀，其余癥狀以扁桃體腫大(61.00%)、咳嗽(59.65%)、結膜充血(31.14%)為主。所有患兒均為輕癥病例，未發生重癥及死亡病例。

2.3 流行特點

2.3.1 時間分布 2019年7月22日—8月13日該體育館游泳者累計發生腺病毒感染228例，疫情共持續23 d。最早在疫水區游泳的時間為7月10日，游泳人數高峰為7月28日，并持續至7月31日武鳴區疾病預防控制中心介入調查事發地泳池。7月22日首次有患兒出現發熱，至7月27日發病人數逐漸增多，7月29日達到高峰，8月3日后逐漸下降，8月13日后無再發病例。見圖1。從圖1流行曲線判斷，此次疫情傳播模式為同源持續暴露。

2.3.2 人群分布 此次疫情感染人群為兒童，無成人病例。年齡在1～14歲之間，平均年齡為(6.48±3.31)歲。男童150例，女童78例，男女比例為1.92∶1。男童平均年齡為(6.87±3.36)歲，女童平均年齡為(5.72±3.08)歲。以各年齡組人口數為分母，計算各組疾病罹患率。1～14歲兒童總罹患率為2.74‰，其中5～9歲男性兒童罹患率最高，為4.36‰，此外在調查過程中，所有病例均有泳池游泳史，未發現由于密切接觸患兒而感染的病例，見表1。

圖1 2019年7月22日—8月13日武鳴區腺病毒感染病例游泳時間與發熱時間流行曲線圖

表1 2019年7月22日—8月13日武鳴區不同年齡組兒童腺病毒感染罹患率

2.3.3 地區分布 根據2018年中國縣域統計年鑒[10]中所統計的各鄉鎮人口數，計算出該地區不同鄉鎮的腺病毒感染罹患率，并繪制區域分布圖(見圖2)。由圖2可見，此次腺病毒疫情擴散地區主要集中在泳池所在鎮。228例患兒中143例患兒為泳池所在地城鄉鎮居民，占比62.72%，罹患率為10.25/萬人；77例(33.77%)患兒來自武鳴區內其他鄉鎮，其中羅波鎮罹患率最高，為5.19/萬人；8例(3.51%)患兒來自武鳴區外。此外，由于本次疫情正處于學校放暑假期間，并未造成校園內傳播。

圖2 2019年武鳴區各鄉鎮腺病毒感染疫情罹患率空間分布圖

2.4 空間分析 根據腺病毒感染患者在武鳴區分布的空間位置，使用核密度分析6 000 m半徑下的分布情況，以探測疫情蔓延的空間位置。此次疫情顯示一個以泳池所在地為中心的高密度區，武鳴區東部及東北部兩鎮交匯處亦出現較高密度點(見圖3)?？臻g自相關分析顯示Moran’sI為0.05，Z值為3.76，P<0.05，提示腺病毒感染空間分布上具有較強的空間聚集性，各地區發病存在統計學意義上的空間正自相關。見圖4。

圖3 2019年武鳴區腺病毒感染病例核密度估計空間分布圖

圖4 2019年武鳴區腺病毒感染疫情全局自相關性

2.5 防控效果 各單位針對該疫情及時成立了相關應急應對小組，制定并實施了以下疫情防控措施：(1)針對就診的疑似患者采集樣本和隔離治療，并對病房環境和患者的生活用品進行定期消毒。(2)對相關密切接觸人群進行健康宣教，告知其居家隔離，勿前往人群密集場所，并密切關注自身不適癥狀。(3)第一時間關停事發地泳池，對池水和洗浴場所進行徹底消毒殺菌。(4)對事發地周圍的體育館、幼托機構和學校等人員進行健康宣傳，普及疾病預防知識。實施上述措施后，最后一例患者于8月13日確診，自該患者確診后8 d，未有實驗室確診的新發病例，疫情結束。

3 討論

腺病毒為無包膜的雙鏈DNA病毒，長度約為34～37 kb[11]。腺病毒感染在學校、軍營及泳池等人群密集的公共場所易發生暴發流行[12-13]。不同血清型的腺病毒感染引起的疾病種類多樣，可導致結膜炎、肺炎及胃腸炎等[14]，嚴重者可引發死亡。糞口傳播是腺病毒傳播的重要途徑之一，如直接接觸受污染的水和食物[15]。此次腺病毒感染是由于消毒不徹底的游泳池池水引起，人體與池水的密切接觸造成了感染的直接擴散[16-19]，是疫情感染人數眾多的原因。此外，腺病毒也可經飛沫等呼吸道途徑進行傳播，可通過親密接觸、咳嗽、打噴嚏等形式從感染者傳播到健康人[20-21]，但本次疫情中未發現二次傳播病例。可能與患者的監護人均為成人有關，成人免疫系統完善，不是腺病毒的主要易感對象。

空間自相關分析是研究特定空間領域中某一對象的空間分布，將空間分析與疾病制圖應用于流行性疾病，可以為疫情的進一步控制與預防提供參考，Moran’sI是其常用的方法之一[22]。本研究通過空間發病數計算Moran’sI，發現腺病毒感染患者的分布存在空間聚集性，此符合本疫情中以泳池作為污染源的傳播特點。核密度分析可通過分析指定區域內病例數的點分布情況，將疾病傳播風險可視化[23]。本研究中，從整個城區的患者核密度分布圖上看，患兒在空間分布上較為廣泛，并非完全集中于泳池周邊地區，患兒在遠離泳池所在地的區域亦形成了空間聚落。暑假期間，患兒相比于平時具有較強的流動性，提示在疫情的防控工作中，特別是大型暴發性疫情，應將影響當地人口流動與空間可達性的要素考慮在內[24]，如主要交通網絡的覆蓋地區、住宅地與商業中心等人口聚集地的地理位置等，而不是單一以疫源地的距離遠近作為疾病傳播的主要要素。距離法在小尺度疫情評估中較為可靠。另外，目前大部分研究中，傳染病數據常采用行政區劃邊界描述疾病的分布情況，事實上這不一定反映出空間區域之間的動態聯系[25-26]。應當在綜合考慮特定疾病的傳播特點與疫情發生地的人口流行模式，建立一種區域間動態傳播模型，為傳染性疾病的防控工作奠定機制[27-28]。一場疫情的發生必然伴隨著多個環節的共同作用，夏季游泳者人數較多，作為泳池管理方應加強對于池水水質的檢測，控制每日人流量，保持泳池的衛生合格。家長和孩子應養成良好的衛生習慣[29]，穿戴好泳衣與泳鏡，以及游泳結束之后及時沖淋清潔身體。另外，學校也應在暑期放假前做好對學生的安全教育，增強學生的自我保護意識，避免去非正規的泳池以及水庫游泳。此次疫情暴發后，武鳴區疾病預防控制中心立即采取了行動，對該游泳館下達停業整頓命令，重新對泳池以及周圍設施進行徹底消毒，疫情得到了迅速控制。