昼夜温差及其他气象因素对北京市流行性感冒发病的影响

发布时间：2020-07-11 13:20

【摘要】：研究背景全球气候正在经历以气候变暖为主要特征的明显变化,对人类健康构成一系列严重威胁,包括对慢性非传染性疾病、传染性疾病、心理健康和妊娠结局等产生不良影响。气象因素对感染性腹泻、流行性感冒、手足口病、肾综合征出血热、流行性腮腺炎等在内的传染性疾病的传播具有重要影响。揭示气象因素对传染病发病的影响及其影响规律对于提高人群的气候变化应对能力具有重要的公共卫生意义。流行性感冒(简称流感),是由流感病毒引起的急性呼吸道传染病,大多通过飞沫和直接接触在人群间传播。流感具有较强的传染性,且流感病毒容易发生变异,因此易引起大范围的流行,对人群健康产生威胁。流感是具有明显季节性的传染病,气象因素对流感的发生具有重要影响。目前已有研究表明,气温、湿度、气压、降雨量等气象因素能够影响流感的发病风险。气象因素对某些传染病的发病的效应并非是线性效应,而是非线性效应,有时会存在单阈值或者双阈值。另外,气象因素的效应之间可能存在交互作用。但目前流感的相关研究中对这些效应未做深入探讨。昼夜温差指的是一天中气温最高值和最低值之差,用于表示气温日变化的幅度,是反映气温短期变化的指标之一。目前国内外已开展了多项昼夜温差健康效应的研究,提供了昼夜温差对死亡、心脑血管疾病、慢性阻塞性肺疾病、精神疾病等产生影响的证据。另外,昼夜温差对细菌性痢疾、手足口病等传染性疾病的发病风险也有一定的影响。但目前尚缺少昼夜温差与流感关联的研究。探究昼夜温差对流感发病的影响不仅能拓展气象因素与流感关系的研究范围,还能为流感的防控提供更多理论依据。研究目的(1)描述2014-2016年北京市流感发病的三间分布;(2)探讨气象因素对北京市流感发病的阈值效应、非线性效应;(3)探讨气象因素对流感发病影响的交互作用;(4)定量分析昼夜温差对北京市流感发病的滞后效应,识别脆弱人群;(5)探讨昼夜温差与温度、湿度之间对流感发病影响的交互作用。研究方法本研究选择北京市为研究地区,研究期间为2014年1月1日至2016年12月31日,时间单位为“天”。逐日流感数据和气象数据分别来源于中国CDC的国家法定传染病监测系统和中国气象科学数据共享服务网(http://data.cma.cn/)。北京市人口资料来源于历年的《北京市统计年鉴》。首先对2014-2016年北京市流感发病进行描述性分析,获得其三间分布特征。将流感数据和气象因素进行数据清洗后整理成日尺度的时间序列数据,取日最高气温与日最低气温之差为每日的昼夜温差。使用Spearman等级相关分析各气象因素之间的相关关系。当两气象因素的|rs"≥0.6时认为其密切相关。为避免多重共线性,密切相关的两个气象因素不同时纳入模型。使用分布滞后非线性模型对各气象因素分别建模,探讨各气象因素对发病影响的阈值效应及非线性效应。因降雨量的特殊性,本研究在探讨降雨量的效应时,将日降雨量按照二分类变量纳入模型,当天降雨(降雨量Omm)赋值为“1”,不降雨(降雨量=Omm)赋值为“0”。其余气象因素均以连续型变量的形式纳入模型。使用基于薄板样条的广义相加模型拟合气象因素间的交互作用,其主要目的是将结果展示为平滑曲面图的形式。使用广义线性模型定量探讨气象因素之间的交互作用,使用交互作用相对超额危险度(the Relative Excess Risk due to Interaction,RERI)、归因比(Attributable Proportion,AP)、协同指数(Synergy Index,5)来评估交互作用的大小。在研究昼夜温差对北京市流感发病的影响时,首先利用广义相加模型判断昼夜温差与日发病数之间是否为线性关系。然后用分布滞后非线性模型定量评估昼夜温差对北京市流感日发病数影响的滞后效应。将全人群按性别分为男性、女性,按年龄分为0-4岁儿童、5-14岁人群、15-64岁人群、≥65岁老年人群,分别探讨昼夜温差对各亚组人群流感发病的影响。对研究结果进行敏感性分析,通过改变最长滞后时间及模型中时间变量每年的自由度来判断研究结果的可靠性。同时,探讨昼夜温差与温度、湿度之间的交互作用。研究结果2014-2016年北京市流感共发病34 804例,其中男性16 920例,女性17 884例。流感发病呈现明显的季节性,冬春季节发病多,夏秋季节发病少。9岁以下的儿童及70岁以上的老年人群发病率较高,其中以0-4岁的儿童发病率最高,中青年人群发病率较低。职业分布方面,散居儿童(6 919例)、幼托儿童(6 629例)、学生(5 540例)发病数较多。怀柔、顺义、朝阳等区县的流感发病率均处于相对较高水平,而延庆县、大兴区的年发病率均处于相对较低水平。研究期间日平均气温的均值为13.93℃,日平均相对湿度的均值为52.75%,平均昼夜温差为10.15℃。平均气温与平均气压之间(rs=-0.878)、日照时数与昼夜温差之间(rs=0.657)存在较强的相关性(|rs|0.6)。以各气象因素的中位数为对照,低于-1.3℃的气温、低湿、高于5.7m/s的风速、高于1031.4hPa的气压能够增加北京市流感的发病风险。以降雨为对照,不降雨能增加流感发病风险。交互作用的3D图显示,低温-低湿、高压-低湿、低湿-高风速、高压-高风速时流感发病数较多。高压-低湿对流感发病存在协同作用,为0.158(95%CI:0.025-0.290),AP为0.136(95%CI:0.015～0.257)。但未发现低温-低湿、低湿-高风速、高压-高风速等情况下两种气象因素之间的交互作用。广义相加模型显示,昼夜温差与流感发病数之间呈线性关系。随着昼夜温差增大,流感发病风险逐渐增加。分布滞后非线性模型显示,在滞后0天及滞后1天,昼夜温差对流感发病影响的RR值分别为1.012(95%CI:1.003～1.021)和1.011(95%CI:1.003～1.019)。昼夜温差对流感发病数影响累积滞后效应在滞后0-3天时达到最大,RR为1.029(95%CI:1.012～1.045)。即昼夜温差每增加1℃,暴露当天至暴露后第3天,流感累积发病数增加了2.9%。昼夜温差增大时,男性、女性、0-4岁儿童、15-64岁中青年人群、≥65岁老年人群流感发病风险增加,RR值分别为1.014(lag0,95%CI:1.004～1.025)、1.011(lagl,95%CI:1.003～1.020)、1.012(lagl,95%CI:1.001～1.024)、1.016(lag0,95%CI:1.006～1.027)、1.022(lag0,95%CI:1.006～1.039)。但是5-14岁人群结果没有统计学意义。敏感性分析结果显示,当改变最长滞后天数和时间变量的自由度时,lag0-3的累积效应值变化并不大,且效应值都有统计学意义。高昼夜温差-低温时的流感发病风险明显高于低昼夜温差-高温,RR值为1.543(95%CI:1.245～1.913)。高昼夜温差-低湿时的流感发病风险明显高于低昼夜温差-高湿,RR值为1.092(95%CI:1.032～1.156)。但高昼夜温差与低温之间、高昼夜温差与低湿之间未表现出交互作用。研究结论(1)北京市每年11月至次年4月是流感的高发月份,但每年的流感最高峰出现时间略有不同。儿童及老年人群发病率较高。(2)以各气象因素的中位数为对照,低于-1.3℃的日平均气温、低相对湿度湿、高于5.7m/s的日平均风速风速、高于1031.4hPa的日平均气压能够增加北京市流感的发病风险。以降雨为对照,不降雨能增加流感发病风险。(3)气压和湿度之间存在交互作用,表现为高压-低湿之间存在协同作用。(4)昼夜温差增大能增加北京市流感发病风险,在滞后0-3天时累积滞后效应达到最大。
【学位授予单位】：山东大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：R511.7;R181.3
【图文】：

北京市,地理位置

１研究地区及研究期间逡逑１．１研宄地区逡逑北京市（图１）位于北纬３９°５６＼东经１１６°２０＇，属中国华北地区，地处华北逡逑平原北部，毗邻渤海湾，上靠辽东半岛，下临山东半岛，总面积丨６４１０．５４平方逡逑千米。北京的地形西北高，东南低，平原区面积为６２００平方千米，约占总面积逡逑的３８％。２０１６年末全市常住人ｎ邋２１７２．９万人，其中男性１１１２．７万人，女性１０６０．２逡逑万人，常住人口密度为１３２４人／平方公里。北京的气候为典型的北温带半湿润大逡逑陆性季风气候，夏季高温多雨，冬季寒冷干燥，春秋季节较短。逡逑０逦４Ｓ０逦？００逦１邋８００＊邋窗、？ｒ）逦＼逡逑逦邋＼邋市逡逑图１北京市的地理位置逡逑１．２研宄期间逡逑本研究的研究期间为２０１４年１月１日至２０１６年１２月３１日，时间单位为“天”。逡逑２资料来源逡逑２．１流感监测资料逡逑２０１４年１月１日至２０１６年的１２月３１日的北京市流感发病数据来源于中国逡逑疾病预防控制中心的国家法定传染病监测系统（Ｎａｔｉｏｎａｌ邋Ｎｏｔｉｆｉａｂｌｅ邋Ｄｉｓｅａｓｅ逡逑Ｓｕｒｖｅｉｌｌａｎｃｅ邋Ｓｙｓｔｅｍ，ＮＤＳＳ），收集到的数据为个案数据，包括病例报告卡编号、逡逑患者的基本人口学特征（年龄、性别、职业等）、现住地址、发病时间、病例分类逡逑（临床诊断病例、确诊病例）、报告人及报告机构等。流感属于《中华人民共和国逡逑１５逡逑

时序图,流感,北京市,时序图

结果逡逑述性分析逡逑２０１４－２０１６年北京市流感共发病３４邋８０４例，其中男性１６邋９２０例，女性１７邋８８流感发病数的时序图如图２所示。可见，流感发病呈现明显的季节性，冬发病多，夏秋季节发病少。流感发病数的月份分布如图３所示，１１月份４月份为流感的高发月份。２０１５年的１１、１２月发病增加并不明显。结合，２０１５至２０１６年的冬春季流感发病高峰始于２０１６年１月。图４为２０１４－２０１京流感发病率与全国流感发病率对比图，２０１４年（５０．３７／１００邋０００邋ｖｓ．邋１５．８４／１０、２０１６年（９５．７８／１００邋０００邋ｖｓ．邋２２．３７／１００邋０００）北京流感发病率均明显高于全国年二者相似，推测可能与２０１５年末流感高峰开始较晚有关。逡逑

流感,北京市,发病率

２０１４－２０１６年北京市流感共发病３４邋８０４例，其中男性１６邋９２０例，女性１７邋８８４逡逑例。流感发病数的时序图如图２所示。可见，流感发病呈现明显的季节性，冬春逡逑季节发病多，夏秋季节发病少。流感发病数的月份分布如图３所示，１１月份至逡逑次年４月份为流感的高发月份。２０１５年的１１、１２月发病增加并不明显。结合图逡逑２可知，２０１５至２０１６年的冬春季流感发病高峰始于２０１６年１月。图４为２０１４－２０１６逡逑年北京流感发病率与全国流感发病率对比图，２０１４年（５０．３７／１００邋０００邋ｖｓ．邋１５．８４／１００逡逑０００）、２０１６年（９５．７８／１００邋０００邋ｖｓ．邋２２．３７／１００邋０００）北京流感发病率均明显高于全国。逡逑２０１５年二者相似，推测可能与２０１５年末流感高峰开始较晚有关。逡逑Ｉ：：，逦１逦１逡逑：：ｕＵ＼Ｊ逡逑Ｉ逦Ｉ逦Ｉ逦Ｉ逦Ｉ逦Ｉ逦Ｉ逡逑２０１４．１逦２０１４．６逦２０１５．１逦２０１５．６逦２０１６．１逦２０１６．６逦２０１７．１逡逑时间逡逑图２邋２０１４－２０１６年北京市流感发病数的时序图逡逑５０００－逡逑４０００邋■逡逑年份逡逑Ｓ邋３０００＇邋Ｉ逦｜２０１４逡逑

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