安陽地區2008—2019年手足口病發病與氣象因素的相關性分析 *

張翠平 張 勇 劉 輝 范安靜 任桂玲 包紅紅 陳海成

1 河南省安陽市第五人民醫院 455000；2 安陽市中西醫結合醫院； 3 安陽師范學院； 4 安陽市疾控中心； 5 安陽市氣象局

手足口病是由腸道病毒71型(EV71)和柯薩奇病毒A組16型(CoxA16)等多種腸道病毒引起的常見傳染病。手足口病可在短時間內造成大規模流行[1]，其發病多見學齡前兒童，常在托幼機構聚集發病，2008年5月被列入法定傳染病。國內外對手足口病發病相關因素研究逐漸深入，從生活條件、衛生習慣和接觸史等社會自然因素[2-5]的研究發展為氣象因素對發病影響[6-10]的研究。較多的研究已經證實，在各個地區手足口病發病與氣象因素存在關聯[11-12]，氣候變化影響著手足口病發生。其中，氣溫與腸道傳染病發病的關系最為密切[13]。本研究通過對安陽地區2008年1月1日—2019年12月31日的氣象資料(氣溫、降水量、風速、水汽壓、相對濕度)與手足口病發病數進行統計分析，深入討論安陽地區氣象因素與手足口病的內在聯系，為手足口病的防控提供預警。

1 資料與方法

1.1 一般資料 通過國家傳染病監測系統，安陽市疾控中心整理匯總全市手足口病疫情數據，對2008年1月1日—2019年12月31日的手足口病日發病情況進行統計及分析，這12年間，安陽地區手足口病的發病病例共31 607例。通過安陽市氣象局取得2008年1月1日—2019年12月31日平均氣溫、風速、降水量、水汽壓和相對濕度等氣象資料。

1.2 統計學方法 將安陽地區這12年的每月氣溫、風速、降水量、水汽壓和相對濕度的數據與同期手足口病發病數進行分析，采用典型相關分析及逐步線性回歸法分析。

1.2.1 典型相關分析：在很多現實問題中，不僅需要考慮兩個變量之間的相關程度，而且還需要考察多個變量與多個變量之間的相關性。典型相關分析就是度量兩組變量之間相關程度的一種多元統計方法，是兩個隨機變量之間相關性在兩組變量之下的推廣。考慮到手足口病的發病可能與多種氣候因素相關，采用典型相關分析對手足口病的發病原因進行研究。

1.2.2 逐步線性回歸分析：在多元線性回歸分析中，逐步回歸法是對多個變量進行分析的有效方法。逐步回歸的基本思想是逐個引入自變量，保留影響顯著的變量，剔除影響不顯著的變量，最終使得回歸方程擬合度趨于完美。為了進一步研究安陽地區氣候因素對手足口病發病的定量關系，我們對五種氣候因素和手足口病的發病人數進行逐步回歸分析，粗略的估計安陽地區手足口病的發病月數。

2 結果

2.1 手足口病發病與氣候特征 2008—2019年安陽手足口病月發病數呈正偏態分布，月平均得病的數據分布如圖1所示。

圖1 安陽市2008—2019年手足口病發病人數分布

對每年手足口病的得病人數數據進行鄰域值處理，將得病人數分布按得病人數的多少分為五個階段來進行典型相關分析。典型相關分析的實驗結果如表1所示。

表1 氣候對手足口病發病的影響

數據分析結果顯示，月均降水量、水汽壓值和氣溫值對手足口病的發病顯著相關。尤其是五種氣候因素總體影響，對手足口病的發病相關性最大。

2.2 逐步線性回歸模型 為進一步研究安陽地區氣候因素對手足口病發病的定量關系，將2008年1月1日—2019年12月31日的月平均降水量(X1)、平均風速值(X2)、平均水汽壓值(X3)、相對濕度值(X4)、平均氣溫值(X5)5種氣候因素作為自變量，月手足口病發病人數(Y)為因變量建立逐步線性回歸模型。結果顯示，5個氣候因素中，月平均降水量(X1)、平均水汽壓值(X3)和平均氣溫值(X5)為影響手足口病發病的主要成分。由逐步線性回歸得到的回歸方程為：

Y=0.182 1X1-0.416 6X3+0.786 4X5

其中，回歸方程的R2=0.418，RMSE=0.174，P<0.01。上式中，各氣象因素系數為標準化系數。

基于典型相關分析及逐步線性回歸法分析，我們將安陽市2008—2019年手足口病發病人數與三大主成分的數據分布如圖2所示。由圖2可以知道，手足口病的發病情況與月平均降水量、平均水汽壓值和平均氣溫值緊密相關。2008—2019年安陽手足口病，各月均有發病，發病的高峰期主要集中在4—7月，此時，安陽的空氣濕度大，溫度適宜。

圖2 安陽市2008—2019年手足口病發病人數與三大主成分的數據分布

3 討論

手足口病是一種全球性的傳染性疾病，我國也有部分省市出現手足口病的爆發和流行。手足口病一年四季均有發病，但高峰季節都在夏季，有明顯的季節性特點。在熱帶或亞熱帶地區多發于潮濕季節；而在溫帶地區，夏季和初秋季節為手足口病的高發期。研究指出手足口病的發病率與溫度和濕度存在明顯的相關性[14]，并提出平均氣溫25℃左右，濕度76%左右的發病率最多，在此氣溫條件下有助于腸道病毒的繁殖[15]。

同時，有研究指出冬季氣溫與手足口病的發病嚴重程度有相關性，冬季氣溫越高病情的持續時間越長，發病病例越多[16]。但是在諸多氣象因素與手足口病發病也有不同的研究結果，甚至相互矛盾，有研究指出平均溫度與濕度與手足口病的發病呈正相關性[17-18]，劉立等[7]指出手足口病與平均氣溫、平均露點成正相關，與平均氣壓呈負相關，顏玉炳的研究卻得出不同的結論，溫度對手足口病的發病無直接作用，而是通過影響濕度、氣壓、大型蒸發量及腸道病毒活躍程度的因素起到間接作用[10]。于永等[8]的研究指出，在無滯后情況下，31℃時手足口病發病風險最高，且風險隨著氣壓的降低逐漸加大。以上種種關于手足口病與氣象因素的研究矛盾說明不同地區及不同氣溫特征條件下，氣象因素對時刻表的發病存在一定的地區差異。也就出現了熱帶或亞熱帶地區、溫帶地區手足口病發病流行季節的區別，也可能與樣本小，時間段較短，數據量少有相關性。

安陽市位于河南省最北部，是晉、冀、豫、魯四省交匯處，在東經113°37′～114°58′，北緯35°12′～36°22′，為暖溫帶大陸性季風氣候，地處半濕潤地區，四季分明，冬季寒冷干燥，夏季濕潤炎熱，春季風沙較大，溫度變化幅度較大。

本研究是以安陽地區溫帶氣候條件下手足口病發病為依據開展，數據自2008年1月1日—2019年12月31日，共12年時間數據，樣本量較大，時間跨度較長，采用兩種統計分析相互驗證。統計結果顯示手足口病在每年初春3月份逐漸開始發病，隨著氣溫變化，在每年的5—6月份達到高峰，7月份手足口病發病明顯下降，在初秋9月份有一發病小高潮。進入10月份后發病明顯回落。在所有影響手足口病的氣象因素中相關值從高到低分別為氣溫值(0.619 2)、水汽壓值(0.495 7)、降水量值(0.313 4)、相對濕度值(0.166 8)、風速值(0.155 9)，5種氣象因素總體影響值為0.654 3，手足口病的發病與氣象因素表現為顯著相關，5種因素中氣溫、水汽壓、降雨量對手足口病的影響比重較大。手足口病的發病氣溫從10～25℃，水汽壓在5～20hPa，濕度在40%～60%，開始發病并逐步達到高峰，氣象因素相對于于手足口病的發病變化有明顯的滯后性，滯后期5～7d。在進入6月底—9月，氣溫升高，進入高溫期，氣象因素不利于病毒的生存，發病率明顯下降。

氣象因素在一年的變化中有對稱性，9月是初秋時節，氣溫由高溫逐漸回落，一般而言秋季氣候比春天及初夏相對干燥，水汽壓與降水量相對春夏有所降低，影響手足口病發病的小高潮時間明顯較短，發病率相對春夏明顯降低，由于我們采取的氣象資料是月平均值，在秋季手足口病發病小高潮尚不能更詳細解讀氣象因素的影響。

回顧既往有關氣象因素與手足口病發病研究，濕度、氣溫對手足口病發病率影響是正相關的，風速對手足口病的影響是可以忽略的，其他氣象因素影響有用濕度、露點(溫度)、降水量、氣壓等表示相關性，本文研究用水汽壓說明其相關性，水汽壓是氣壓、濕度、降水量的綜合值，相對于其他氣象因素，其更有科學性及研究價值。

筆者對2008—1019年的冬季氣象因素對次年的手足口病發病率研究，統計分析顯示暖冬對次年的手足口病的發病率無明顯影響，這與相關研究2年氣象研究結論有異議[16]，但本研究的大樣本數據及說服力。

利用氣象因素與手足口病流行的關系，對建立手足口病的早期氣象預警系統，預測手足口病的大面積發病及流行有重要的借鑒和參考作用。但是傳染病的發生及流行原因復雜，它與社會制度、經濟發展水平，衛生習慣、環境條件、預防意識等因素也密切相關[19],氣象因素只是其中一項，本研究只是單純從氣象因素出發，忽略了其他因素，可能會存在一些偏差。