基于Joinpoint 模型的我國和境外輸入新型冠狀病毒感染趨勢對比

王朝陽，劉泉泉，田正福，馬佳琪，張利萍

（新疆醫科大學醫學工程技術學院，新疆 烏魯木齊 830017）

自2019 年年底至今，在全球200 多個國家和地區已發現新型冠狀病毒感染，且其感染病例的數量還在逐步上升[1]。我國新型冠狀病毒感染情況已得到基本控制，僅有少數境外新型冠狀病毒感染輸入病例。針對新型冠狀病毒感染的大流行，很多學者從各個方面如病毒學[2]、流行病學[3]等進行了研究和報道。該病毒傳染性強，并且在世界范圍內迅速傳播。截至2021 年8 月31 日，全球累積超過2 億新型冠狀病毒感染者，我國累積報告確診新型冠狀病毒感染94 879 例，累計境外輸入型冠狀病毒感染者8321例。Joinpoint 模型是由美國國立癌癥研究所開發的用于腫瘤時間趨勢分析的統計方法。分析始于存在最小的“轉折點”數量，檢驗是否有1 個或更多的“轉折點”，將年份發病率曲線分為若干有統計學意義的區段[4]。目前，我國未再出現全國范圍的新型冠狀病毒感染，但是國外疫情的防控形勢依然不容樂觀，每日新增的感染人數仍然維持在較高的水平[5]，我國“外防輸入”壓力依然較大。相關研究或報道均表明新型冠狀病毒感染防控工作常態化后我國幾起規模較大的本土疫情與境外輸入人或物有密切聯系[6]。本研究根據我國每日新增新型冠狀病毒病感染人數和境外日輸入新型冠狀病毒感染人數的時間趨勢分別擬合對數線性Joinpoint 模型，得到重要節點，再依據我國采取的政策分析節點前后感染情況的波動原因。

1 資料與方法

1.1 資料來源 收集2021 年5 月1 日-8 月31 日我國新型冠狀病毒感染日新增感染的病例數及境外日輸入新型冠狀病毒感染的病例數，數據均來自中華人民共和國國家衛生健康委員會官網。

1.2 方法

1.2.1 Joinpoint 回歸模型及計算原理 Joinpoint 回歸模型（JPR 模型）主要用于分析時間序列或其他有序數據的趨勢變化。Joinpoint 回歸模型又稱片段回歸，線段回歸或多階段回歸，是將一個長期趨勢線分成若干段，每段用連續性的線性進行描述的方法[7]。JPR 模型將輸入的數據擬合成一個長期趨勢線，其中會包含若干個轉折點和連續的線段，并對這些點和線段進行分析。通過日平均變化百分比（AAPC）反映平均變化速度和日變化百分比（APC）反映階段性變化速度來表示，從而揭示每日境外輸入和我國每日新增新冠感染例數趨勢變化的特征。

1.2.2 轉折點及分析方法 JPR 模型通過GSM 法（GSM：網絡搜索法是Joinpoint 默認的建模方法）建立所有可能存在的區間分段函數連接點，其中GSM將參數所處的空間劃分成網格，計算各種情況下的誤差平方和（SSE）和均方差（MSE），選擇MSE 最小的網格位點為最優轉折點[8]。根據我國在此次疫情中采取的措施結合拐點分析APC 值下降或上升來分析每日境外輸入對我國日新增新冠感染例數的影響。將中國新型冠狀病毒感染日新增感染的病例數及境外日輸入新型冠狀病毒感染的病例數建立Excel 數據表，并轉為CSV 數據文件，將日期2021 年5月1 日至8 月31 日編碼為1-123 替代。采用JPR軟件中泊松分布模型對我國每日新型冠狀病毒感染新增確診病例和境外輸入病例時間趨勢分析，最大轉折點設置為2。

1.3 統計學方法 采用SPSS 20.0 軟件進行描述性統計分析和正態分布檢驗；采用Joinpoint Regression Program 4.6.0.0 分析疫情階段趨勢特征；JPR 軟件在癌癥研究中常以年度為觀察單位，本研究資料以日為觀察單位。

2 結果

2.1 描述性分析結果

2.1.1 基本情況 2021 年5 月-8 月，我國共有24 個省（自治區、直轄市）報告境外輸入新型冠狀病毒感染病例2623 例，云南省境外輸入感染人數高達607例，見表1。

表1 我國2021 年5 月-8 月各省境外輸入新型冠狀病毒感染病例數和本土病例數（n）

2.1.2 時間分布 2021 年7 月-8 月，境外輸入新型冠狀病毒感染人數較多，2021 年7 月20 日-8 月20日，國內每日新增病例速度較快，最高值的到達時間分別為7 月19 日和8 月9 日，最高值分別為42 例和143 例，其余時間總體呈現平穩波動變化，見圖1。

圖1 我國每日新型冠狀病毒感染確診病例和境外輸入病例報告日期分布

2.2 Joinpoint 回歸模型分析 對2021 年5 月1 日-2021 年8 月31 日我國新型冠狀病毒日新增感染人數及境外日輸入新型冠狀病毒感染人數的時間趨勢分別擬合對數線性JPR 模型，兩者的MSE 分別為2.95 和2.08，兩者的回歸方程不平行，表明該模型的擬合效果較好，兩組數據擬合的回歸方程及其趨勢變化特征指標均存在差異。其中，境外日輸入新型冠狀病毒感染人數的時間趨勢出現2 個轉折點，分別在2021 年7 月11 日和7 月19 日，5 月1 日至7 月11 日為緩慢上升期（APC=0.894%，t=4.219，P＜0.05）；7 月11 日-7 月19 日為快速上升期（APC=5.995%，t=1.129，P＞0.05）；7 月19 日-8 月31 日為緩慢下降期（APC=-0.656%，t=-2.023，P＜0.05）。國內每日新增新型冠狀病毒感染時間趨勢共出現2 個轉折點，分別在2021 年7 月12 日和8 月8 日，其中5月1 日-7 月12 日為上升期（APC=0.970%，t=4.083，P＜0.05）；7 月13 日-8 月8 日為快速上升期（APC=5.408%，t=8.585，P＜0.05）；8 月9 日-31 日為快速下降期（APC=-8.249%，t=-10.976，P＜0.05），見圖2。

圖2 我國2021 年5 月-8 月每日新增新型冠狀病毒確診病例和境外輸入病例階段趨勢

2021 年5 月1 日-7 月22 日，境內新型冠狀病毒感染病例累計量以較慢的速度增加（APC=0.436%，t=137.080，P＜0.05）。7 月22 日-月14 日，新型冠狀病毒感染累計病例開始以超過前一時間段的速度增加（APC=1.336%，t=68.655，P＜0.05），最后從8 月14 日-31 日增加的速度急劇放緩（APC=0.360%，t=13.081，P＜0.05），7 月22 日-8 月14 日從5800 例增加到7820 例，在這種嚴峻的形勢中，8 月8 日，新型冠狀病毒感染新增患者為119 例，達到日確診人數的最高峰。8 月14 日-8 月31 日增長速度下降（APC=0.36%，t=13.081，P＜0.05）。2021 年5 月1 日-8 月31 日，每日新增新型冠狀病毒感染病例數一共出現2 個轉折點，為2021 年7 月12 日和8月8 日。伴隨著境外輸入新型冠狀病毒感染人數不斷增加，7 月20 日南京祿口機場首次檢測出9 例陽性病例后，疫情蔓延多省多市，這與7 月12 日轉折點的出現相符。7 月27 號南京市新型冠狀病毒疫情防控工作指揮部發布“關于進一步嚴格疫情防控工作的通告（第6 號）”。通過進一步落實疫情防控措施，快速有效阻斷疫情擴散蔓延，嚴格執行疫情防控工作通告的十項要求，所以出現了8 月2 日的轉折點。

圖3 我國2021 年5 月-8 月新型冠狀病毒感染累計病例時間趨勢圖

3 討論

2021 年5 月1 日-8 月31 日，新型冠狀病毒借助全球化的人口流動大潮，跨國界肆虐全球，我國的疫情防控進入了防境外輸入的新階段[5]。已有研究報道[9，10]，無癥狀的新型冠狀病毒感染者在潛伏期亦可有效傳播病毒，無癥狀感染者已成為疫情傳播的主要風險之一。從5 月1 日到8 月31 日，境外輸入病例主要集中于云南、廣東、上海、四川、福建5個省市。云南輸入境外新型冠狀病毒感染人數最多，主要原因是瑞麗市旅游業所帶來的國外游客和回國的游客，導致云南省境外輸入人數居高不下，3 月17 日云南省采取緊急措施控制境外輸入疫情的輸入和擴散[11]。江蘇省在這期間本土感染病例最高共821 例，感染源是國外疫情的輸入，導致江蘇省感染防控失控的原因主要分為4 點：病毒毒株變異、傳染速度極快、感染的場所比較密集、新冠防控意識降低。國內多起本土暴發疫情確診病例占比較境外輸入疫情高[12]。

2021 年7 月11 日-19 日境外日輸入新型冠狀病毒感染人數快速上升，這進一步導致我國2021 年7 月13 日-8 月8 日新型冠狀病毒感染人數快速上升[13-15]。局部地區的疫情爆發和失控，一定程度上是由境外新型冠狀病毒感染患者的輸入和該地區存在防疫松懈導致疫情二次暴發，最終導致本土疫情的增長[16]。本次研究從全國每日新增新型冠狀病毒感染人數的下降時間段得出，通過積極隔離、集中觀察和檢查密切接觸者、限制人員流動、防護措施宣傳教育及社區網格化管理、加強境外輸入的管控等措施，可有效遏制新型冠狀病毒感染的蔓延[17]。

當前，隨著新型冠狀病毒變異、疫情變化、疫苗接種普及和防控經驗增加，我國新型冠狀病毒感染防控面臨著新形勢，防控工作進入新的階段。為更好地防控新型冠狀病毒感染，應進一步提高老年人新型冠狀病毒疫苗接種率，加快提高疫苗加強免疫接種覆蓋率；強化對新型冠狀病毒感染的監測與應對，及時跟蹤研判并采取針對性措施；廣泛宣傳倡導“每個人都是自己健康第一責任人”的理念，倡導堅持個人防護措施。