彭穎， 楊小兵， 張志峰， 孔德廣， 汪鵬， 陳邦華， 余濱

2006—2014年武漢市肺結核流行特征分析及發(fā)病預測研究

彭穎， 楊小兵， 張志峰， 孔德廣， 汪鵬， 陳邦華， 余濱

目的 分析武漢市肺結核的流行狀況，并建立模型開展預測。方法 對2006—2014年武漢市肺結核疫情監(jiān)測資料進行描述性流行病學分析，根據月發(fā)病序列的特點，構建Winters乘法季節(jié)指數(shù)平滑模型對2015年肺結核發(fā)病進行預測。結果 武漢市共報告肺結核病例63 334例，年均發(fā)病率81.76/10萬，其中男性年均發(fā)病率(114.77/10萬)高于女性發(fā)病率(46.77/10萬)，差異有統(tǒng)計學意義(χ2=10 964.142，P<0.001)；青年人及老年人發(fā)病率較高；病例的職業(yè)以農民為主，占總病例數(shù)的46.91%；1—9月為發(fā)病的高峰期。Winters乘法季節(jié)指數(shù)平滑模型預測顯示，2015年肺結核發(fā)病高峰幅度較2014年呈下降趨勢。結論 肺結核防控的重點人群為男性青年、老年人以及農民，預測模型擬合效果較好，可為肺結核的防控提供參考。

肺結核； 流行病學； 預測預警

肺結核在19世紀被稱為“白色瘟疫”，在21世紀的今天仍然是嚴重危害人類健康的主要傳染性疾病。據報道，中國是全球22個結核病高負擔國家之一，結核病發(fā)病人數(shù)占全球所有結核病例的15%，位居世界第2位[1]。為了解武漢市肺結核的流行特征及趨勢，本研究應用描述性流行病學方法對武漢市2006—2014年肺結核疫情監(jiān)測資料進行分析，采用圓形分布法分析肺結核發(fā)病的季節(jié)分布特征，并構建Winters乘法季節(jié)指數(shù)平滑模型預測肺結核的流行趨勢。

1 資料與方法

1.1 資料來源

武漢市2006—2014年肺結核疫情數(shù)據來源于“中國疾病預防控制信息系統(tǒng)”中“傳染病報告信息管理系統(tǒng)”，人口資料來自武漢市統(tǒng)計年鑒。

1.2 研究方法

使用Excel 2007軟件建立數(shù)據庫，應用描述性流行病學方法對武漢市2006—2014年肺結核疫情進行分析，率的比較采用χ2檢驗，檢驗水準α=0.05。應用圓形分布法分析肺結核的季節(jié)性分布特征。運用PASW Statistics 18.0軟件進行數(shù)據統(tǒng)計和建模。

1.2.1 圓形分布法 對于呈季節(jié)周期特征的發(fā)病數(shù)據，發(fā)病時間可以通過函數(shù)轉換為角度進行分析[2]。以1年365天計，全年為365°，1天相當于0.986°，月中值以每月中旬表示，換算成對應的角度即月中位角(α)，如1月份的α=0.986°×15.5=15.288°，再按如下公式換算：

Y=∑fsinαi/N；

Z=R2×N

1.2.2 預測模型構建PASWStatistics18.0軟件時間序列分析預測模塊中的專家建模器既考慮指數(shù)平滑法，也考慮自回歸移動平均ARMA模型，能根據原始序列是否平穩(wěn)進行平穩(wěn)化轉換，然后根據模型擬合優(yōu)度度量指標(決定系數(shù)R2，標準化BIC和均方根誤差RMSE)篩選出具有顯著統(tǒng)計學意義的最佳擬合模型。本研究利用武漢市2006—2014年肺結核月發(fā)病序列，根據模型擬合優(yōu)度比較，最終構建了Winters乘法季節(jié)指數(shù)平滑模型，對武漢市2015年肺結核發(fā)病情況進行預測。

2 結果

2.1 疫情概況

表1 武漢市2006—2014年肺結核發(fā)病、死亡情況

2.2 流行特征

2.2.1 人群分布 2006—2014年報告的63 334例肺結核病例中，男性45 718例，占72.19%，男女性別比為2.6：1。男性和女性報告的年均發(fā)病率分別為114.77/10萬和46.77/10萬，差異有統(tǒng)計學意義(χ2=10 964.142，P<0.001)。

各年齡組均有肺結核病例報告。病例主要集中在15～59歲年齡段，2006—2014年該年齡段共報告病例51 728例，占全部病例的81.67%。各年齡段發(fā)病率情況如圖1所示，10～24歲肺結核發(fā)病率隨年齡的增加而迅速上升，20～24歲年齡段達到發(fā)病的一個小高峰，隨后發(fā)病率稍降低，45歲以后又逐漸上升，70～79歲年齡段發(fā)病率達到最高峰。

報告的病例以農民為主，占46.91%(29 707/63 334)，其次為家務及待業(yè)(13 036例，占20.58%)、離退休人員(6 665例，占10.52%)、學生(5 491例，占8.67%)、工人(4 118例，占6.5%)、干部職員(1 724例，占2.72%)和商業(yè)服務人員(1 512例，占2.39%)，兒童、教師和其他職業(yè)報告病例所占比例較小。

圖1 2006—2014年武漢市肺結核發(fā)病率年齡分布

2.2.2 地區(qū)分布 2006—2014年武漢市13個區(qū)均有病例報告。年均發(fā)病率居前3位的區(qū)依次為江夏區(qū)(101.49/10萬)、新洲區(qū)(96.98/10萬)和漢陽區(qū)(96.78/10萬)；江岸區(qū)發(fā)病率最低(67.28/10萬)。見表2。

表2 武漢市2006—2014年肺結核報告發(fā)病率地區(qū)分布 1/10萬

2.3 流行趨勢預測

經參數(shù)估計和擬合效果度量指標綜合比較，最終篩選出指數(shù)平滑法中的Winters乘法季節(jié)指數(shù)平滑模型，其中水平參數(shù)α值=0.129(P=0.001)；趨勢參數(shù)γ=0.013(P=0.358)；季節(jié)參數(shù)δ值=0.163(P=0.037)。擬合優(yōu)度度量指標值分別為R2=0.778，標準BIC=8.136，RMSE=54.763，表明該模型較好地擬合了肺結核既往的發(fā)病模式；殘差序列PLjung-Box=0.410(>0.05)，且自相關分析顯示殘差序列為白噪聲，表明模型對原始序列信息提取充分。預測結果顯示，2015年發(fā)病依然會呈現(xiàn)兩頭低、中間高的態(tài)勢，發(fā)病高峰幅度較2014年略有降低。見圖2。

表3 2006—2014年武漢市肺結核月報告發(fā)病情況

圖2 2006—2015年武漢市肺結核發(fā)病趨勢預測圖

3 討論

本研究結果顯示，男性、青年、老年人以及農民是肺結核的高發(fā)人群。有學者對河南省和長沙縣的肺結核流行特征進行分析也得出了相似的研究結果[3-4]，這可能與男性承受的社會壓力較大、吸煙酗酒等不良生活習慣較多，老年人機體抵抗力下降，農民防病知識知曉度較低、流動性較高、接觸結核桿菌機會較多等危險因素有關[5-6]。因此，應將該類人群作為肺結核防控的重點對象，加強健康宣傳教育，提高結核病防治知識知曉率，加強肺結核早期篩查、早期發(fā)現(xiàn)和治療，并實施合理有效的健康行為干預措施。

地區(qū)分布特征分析結果表明，武漢市2006—2014年肺結核疫情整體呈現(xiàn)出遠郊城區(qū)高于中心城區(qū)、經濟欠發(fā)達地區(qū)高于經濟發(fā)達地區(qū)的形勢，這可能與當?shù)氐纳鐣洕鷹l件以及醫(yī)療衛(wèi)生狀況有關[7]。建議相關部門針對不同區(qū)域合理配置肺結核相關醫(yī)療衛(wèi)生資源，并將高發(fā)病率地區(qū)作為重點防治對象，進一步探索發(fā)病相關影響因素，從而采取具有針對性的措施有效降低肺結核發(fā)病率[8]。

武漢市一年四季均有肺結核病例報告，病例主要集中在3—9月份，與尚小三等[9]學者對潛江市2005—2013年肺結核發(fā)病季節(jié)特征分析結果一致，可能與該時期人口流動頻繁及患者勞動強度加大等因素有關。圓形分布法以其準確量化高峰月日的優(yōu)點已廣泛應用于疾病季節(jié)性特征分析研究[10-11]。本文應用該方法進一步分析2006—2014年武漢市肺結核發(fā)病的季節(jié)分布特征，結果顯示，發(fā)病存在較弱的集中趨勢，年均發(fā)病高峰日在5月中旬。

為預測武漢市2015年肺結核的發(fā)病趨勢，本研

究運用2006—2014年武漢市肺結核月發(fā)病數(shù)序列，參照模型擬合優(yōu)度度量指標構建了Winters乘法季節(jié)指數(shù)平滑模型。該模型擬合度為0.778，表明預測值與實際觀測值吻合程度較高，模型能較好地預測武漢市肺結核的發(fā)病趨勢。預測結果顯示，2015年肺結核發(fā)病依然會呈現(xiàn)兩頭低、中間高的態(tài)勢，發(fā)病高峰幅度較2014年略有降低。Winters乘法季節(jié)指數(shù)平滑模型適用于具有線性趨勢和依賴于序列水平的季節(jié)性效應的序列，根據時間近的數(shù)據權重大，時間遠的數(shù)據權重低的原則獲得預測值，近期的數(shù)據對預測值影響較大，預測合理[12]。因此，可為肺結核的防控提供可靠依據。

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Epidemiological Analysis and Prediction of Pulmonary Tuberculosis Prevalence in Wuhan，China，2006-2014

PENG Ying，YANG Xiaobing，YU Bin，et al.

WuhanCentersforDiseasePreventionandControl，Wuhan，430015，China

Objectives To analyse the epidemiological characteristics of pulmonary tuberculosis in Wuhan and construct the best-fitted model to forecast the prevalence based on data from 2006-2014.Methods Descriptive epidemiology was applied to analyse the characteristics of pulmonary tuberculosis prevalence from 2006 to 2014，and Winters' Multiplicative Seasonal Exponential Smoothing(WMSES)model was created.Results During 2006-2014，63 334 cases were reported in Wuhan city，and the average annual incidence rate was 81.76 per 100 000 populations.The incidence of male was more than that of female，with statistically significant difference(χ2=10 964.142，P<0.001).Young adults and the elderly were more likely to be infected.Reported cases mostly involved farmers(46.91%).Peak onset would appear within January to September.The(WMSES)model revealed that the incidence of tuberculosis tends to decrease in 2015.Conclusions Male young adults and the elderly，and farmers are the high risk population，and the forecasts of the(WMSES)model were well-fitted.These findings could provide reference for tuberculosis prevention and control.

Tuberculosis； Epidemiology； Forecast and early warning

湖北省衛(wèi)生廳科研項目(JX6B102)；武漢市衛(wèi)生計生委公共衛(wèi)生科研項目(WG14C02)

武漢市疾病預防控制中心，湖北武漢，430015

余濱

R521

A

10.3969/j.issn.1673-5625.2017.03.029

2016-08-28)(本文編輯 熊月琳)