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目標本研究旨在探討湖南省百日咳的空間和時空分布,並提供一個科學依據目標地區的預防措施的百日咳發病率高。
設計在此回顧空間和時空(生態)研究中,監測和湖南省人口數據分析了從2009年到2019年。ArcGIS V.10.3軟件被用於空間自相關分析和可視化顯示,和SaTScan V.9.6軟件被用於時空掃描數據的統計分析。
設置確認及疑似百日咳病例與當前地址在湖南省和發病日期2009年1月1日和2019年12月31日之間包括在這項研究中。
參與者聚合數據使用的研究,包括6796例確診和疑似百日咳。
結果季節性高峰發生在3月和9月之間,分散孩子們高危。全球莫蘭的我在0.107和0.341之間(p < 0.05),這表明,百日咳發病率在湖南有一個積極的空間自相關。局部空間自相關指標分析的結果表明,熱點主要分布在東北地區的湖南省。此外,純粹的空間和時空掃描顯示,中部和東北部地區是最可能的集群地區流行病期間在2018年和2019年3月和10月之間。
結論百日咳的分布從2009年到2019年在湖南省顯示時空聚類。百日咳疫情的集群區域集中在湖南省的中部和東北地區2018年和2019年3月和10月之間。百日咳發病率較低的地區,加強監測係統可以減少漏報。在百日咳發病率高的地區,我們可以研究百日咳流行毒株的基因突變是否與疫苗株。
- 公共衛生
- 公共衛生
- 流行病學
數據可用性聲明
合理的請求數據。的數據支持本研究的發現可以從中國疾病預防控製信息係統,但限製隻適用於這些數據的可用性,這是下使用許可在當前的研究中,所以沒有公開。然而數據可以從相應的作者在合理要求和許可的湖南省疾病控製和預防中心。
這是一個開放的分布式條依照創作共用署名非商業性(4.0 CC通過數控)許可證,允許別人分發,混音,適應,建立這個工作非商業化,和許可他們的衍生產品在不同的協議,提供了最初的工作是正確地引用,給出合適的信用,任何更改表示,非商業使用。看到的:http://creativecommons.org/licenses/by-nc/4.0/。
來自Altmetric.com的統計
本研究的優點和局限性
這是第一個研究探索的空間集群和時空分布在湖南省百日咳。
本研究的數據來自中國疾病預防控製信息係統,存儲所有百日咳數據自2004年以來,各級醫療機構報告的。
我們的研究證實,空間分析和時空分析可行的探索百日咳的熱點和時空的集群,同時,提供了一個參考湖南省百日咳疫情的預防和控製。
假設的有效性參數數據分布在掃描統計應考慮在實際應用和非參數統計方法。
實驗室檢測能力的影響、百日咳疫苗接種,病人和醫生的訓練特征並沒有深入探討,在這個研究。
介紹
百日咳是一種急性呼吸道傳染病引起的百日咳博德特氏菌感染。在過去,百日咳是全球兒童發病和死亡的一個重要原因,尤其是孩子們未接種疫苗或部分pertussis-related疫苗接種。1在中國,最早的描述百日咳可以追溯到隋朝,大約1500年前。書中從曹的病因和物候學的理論,這種疾病是描述了一個兒科疾病類似於百日咳,後來簡化為“百日咳”。2此外,百日咳疫情發生在巴黎的波斯在15世紀和16世紀。3因此,百日咳至少影響了人類幾百年。
1906年,朱爾茨博爾代博士和他的同事們孤立b .百日咳在巴黎和證實這種細菌是百日咳的病原學的代理。這一成就為百日咳疫苗的生產,大大促進了百日咳疫情的控製。百日咳疫苗免疫的普遍實現,這種疾病的發病率顯著下降。4個5然而,在過去的二十年裏,百日咳疫情已報告在許多領域在世界範圍內,6 - 9和大規模的暴發百日咳(稱為“百日咳複發”)也報告發生了山東、台灣、中國和其他地區。10 11
在過去,大多數研究對百日咳主要集中在流行病學特征的分析,和隻有少數關注空間集群或時空分布特征。12日13張等10 14 15探討的熱點和時空集群百日咳山東(中國)、伊朗和丹佛(科羅拉多州)使用地理信息係統,並驗證了可行性相關的時空分析方法探索百日咳集群。然而,百日咳疫情的特點因地區而異。因此,百日咳發病率在不同地區需要單獨分析。
百日咳的爆發也發生在湖南省近年來的發病率從000到2009年的6.184/100 0.088/100 000 2019年。了解空間集群和時空分布特征的百日咳湖南,湖南百日咳的監測數據收集從2009年到2019年。這是第一個研究為百日咳執行空間和時空分析集群在這個地區。本研究旨在提供某些參考開發有針對性的措施,湖南省百日咳預防和控製措施。
方法
研究區域
在這項研究中,湖南的數據(108°47 ' 24°~ 114°15所,38”~ 30°08年’)進行分析。這個地區有一個馬蹄形地形三麵群山環繞,有一個開放的北麵,亞熱帶季風氣候。2019年底,211年湖南省覆蓋800公裏2包括常住人口6918.38萬人,人口密度為326.65人/公裏2在14個城市和122個縣行政或市區。所有這些領域都包括在這項研究(圖1)。
地理位置在中國的湖南省。這張地圖是利用ArcGIS軟件V.10.3(美國,美國加州雷德蘭茲)。
數據收集
百日咳的監測數據,從2009年到2019年,湖南的人口數據是由中國疾病預防控製信息係統,存儲所有百日咳數據報告的各級醫療機構自2004年以來,和它的使用已授權的研究湖南省疾病控製和預防中心。所有的臨床和實驗室確認百日咳百日咳疑似病例,病例目前居住在湖南省和發病日期2009年1月1日和2019年12月31日之間包括在這項研究中。我們使用了“百日咳的詳細診斷標準”(ws274 - 2007)和“建議的診斷和治療百日咳的中國孩子。
收集到的信息包括箱號、縣行政代碼,發病日期、診斷日期、性別、年齡、職業、當前地址和其他特征。矢量地圖提供的中國和湖南省國家基礎地理信息係統。
病人和公眾參與
病人和/或公眾沒有參與設計、實施、報告或傳播計劃的研究。
統計分析
描述性和地理分析
描述性統計分析進行描述流行病學特點,百日咳湖南省從2009年到2019年。檢查中國百日咳患者年齡的特點,包括病例分為以下年齡組:< 1年,1 - < < 3年,2年,2 - 3 - < < 5年,4年,4 - 5 - 9年,≥10歲。16一年一度的百日咳發病率在每個縣計算,以及ArcGIS V.10.3軟件被用來繪製專題地圖的數據。百日咳的發病率是由色彩的價值;黑暗的地區與百日咳發病率更高。
空間自相關分析
我們進行了全局和局部空間自相關分析,通常用於檢測變量的空間相關性。莫蘭的我被用於全球自相關分析來確定是否存在空間聚類百日咳的湖南省。莫蘭的我通常範圍從−1 + 1。它可以根據它的z分數和p值測試來決定是否拒絕零假設,百日咳發病率是隨機分布在空間。17正值莫蘭我表明積極的空間自相關的百日咳發病率的湖南省,負值表示負麵空間自相關。值0表示隨機空間分布的百日咳和沒有空間自相關。
當地的空間自相關圖被用來評估指標的本地集群百日咳發病率在湖南。麗莎地圖分為四個空間集群模式,即高,新低,高低和低。18 19高模式表明,百日咳發病率高的地區周圍的百日咳發病率高的地區。新低模式表明,百日咳發病率低的區域是百日咳發病率低的區域包圍。高低模式表明,百日咳發病率高的地區周圍地區的百日咳發病率低,和低模式表明,百日咳發病率低的區域被包圍的百日咳發病率高的地區。
掃描數據
在這項研究中,提出的掃描統計Kulldorff被用來探測百日咳的集群在湖南省純粹空間和特定的時空。20 21根據本研究的數據分布類型,計算的離散泊鬆模型被選中。百日咳的月報告的情況下,在每個縣和每個縣的總人口預計每年用於構造泊鬆模型。三個測試準備用於SaTScan V.9.6軟件如下:案例文件代表百日咳的月報告的情況下從2009年1月至2019年12月在每個縣;坐標文件代表每個縣的地理坐標;和一個人口文件代表每個縣的總人口預計每年從2009年1月至2019年12月。純粹的空間聚類分析沒有考慮時間和循環掃描窗口的操作符應用於在地圖上找到可能的空間集群。掃描單元在湖南省122個縣和城市地區。時空聚類分析進行了使用時間和空間維度。掃描窗口是一個氣缸的底部代表地理位置,而圓柱的高度代表了集群。22掃描單元的空間在湖南省122個縣和城市地區,而時間測量幾個月從2009年1月至2019年12月。研究表明,當掃描窗口半徑小於30%,結果非常準確和穩定。23日24在這項研究中,空間集群的最大半徑設置為10%的總人口的-30%,和最大時間簇半徑設置為50%的研究期間的時間窗口根據先前的研究經驗。25空間和時間半徑設置的結果(LLR)大對數似然比和相對危險度(RR)的值被選為最終結果。LLR由蒙特卡羅隨機計算方法來確定集群。掃描窗口LLR值最大的最可能的集群,和其餘的掃描窗口與其他水平的p < 0.05是集群根據LLR值。蒙特卡羅模擬的數量設置為默認值為999,p值是通過蒙特卡洛假設檢驗。集群的一個較小的p值表示更高的可能性。26
統計軟件
SaTScan V.9.6軟件被用於時空掃描分析。ArcGIS V.10.3軟件被用於空間自相關分析,映射和可視化。設定在0.05的顯著水平。
結果
流行病學特征
從2009年到2019年,6796年湖南省百日咳病例報道無一例死亡(000年年均發病率為0.899/100)。百日咳的特點情況下顯示了從2009年到2019年在湖南省表1。男女比例為1.14:1,其中包括3617名女性和3179名男性。≤1歲的年齡段占最大的比例(60.83%)。主要受影響的人口分散的孩子(89.82%)。百日咳主要發生在夏季和秋季,占69.82% (n = 4745)的所有報告病例。從2009年到2017年,湖南省百日咳的發生率保持在低水平,和百日咳開始的爆發發生在2018年。發病率增長從2009年的000年0.088/100 2.895/100 000 2018年和000年繼續大幅上升到6.184/100(2019年在線補充圖1)。
發病率的地圖
一年一度的百日咳發病率從2009年到2019年湖南省縣級所示在線補充圖2。從2009年到2016年,百日咳發病率在所有湖南省縣保持在低水平,年均發病率0.077/100 000人。發病率相對較高的地區是紫陽地區和鶴山區在益陽城市,位於湖南省東北部。2017年,百日咳發病率高的地區開始擴大從東北到西南湖南省。百日咳的爆發發生在2018年開始。幾乎所有縣顯示不同程度的發病率、發病率與2018年之前相比顯著增加。與此同時,地理分布變得更加多樣化。十大事件的地區Louxing區(15.724/100 000),半徑侗族自治縣(000分之14.232/100),Beihu區(13.113/100 000),Suxian區(12.688/100 000),Hanshou縣(8.551/100 000),Zhengxiang區(7.813/100 000),工業區石鼓區(7.623/100 000),龍山縣(7.508/100 000),吉首市(7.478/100 000)和鶴山區(7.441/100 000)。百日咳的發病率在2019年繼續大幅上升。半徑侗族自治縣(000分之32.047/100),龍山縣(26.634/100 000),Louxing區(23.068/100 000)和鶴山區(22.784/100 000)仍然百日咳發病率高的地區。
空間自相關分析
全局空間自相關分析的結果的百日咳發病率從2009年到2019年在湖南省所示在線補充表1。莫蘭的我每年大於0。除了2013年、2014年和2016年,全球空間自相關分析的百日咳發病率呈顯著的全球相關(p < 0.05) (在線補充表1)。根據年度麗莎集群百日咳發病率的地圖,49個高集群,25新低集群,47個低集群和41高集群被局部自相關分析發現從2009年到2019年。高聚類區域相對集中。除了2013年,高聚類從2009年到2019年主要發生在桃江縣城,鶴山區和紫陽區,益陽城市(圖2)。
每年當地集群指標空間協會的地圖百日咳發病率湖南省縣級,中國,2009 - 2019。
純粹的空間聚類分析
純粹的空間掃描統計數據被用來檢測百日咳湖南集群從2009年到2019年。共有七個可能的空間集群檢測(中列出在線補充表2)。最可能的集群主要位於湖南省中部和東北部地區,包括Tianxin區、雨花,Louxing區和鶴山區(= 73.75公裏半徑、LLR = 207.00, RR = 1.74, p < 0.001)。其他可能的集群是位於湖南省的西部和南部地區(圖3)。純粹的空間聚類分析表明,百日咳病例並非隨機分布在空間從2009年到2019年。
百日咳的空間集群縣級湖南省,中國,2009 - 2019。
時空聚類分析
時空掃描統計數據被用來檢測百日咳的時空的集群。湖南省四種可能的百日咳時空集群發現從2009年到2019年所示在線補充表3和圖4。最可能的集群是坐落在湖南省的中部和東北部地區,包括26個縣,其中包括Tianxin區,雨花,Louxing地區和鶴山區,2019年3月至2019年9月。二級集群(n = 1),第二次要集群(n = 1)和第三次要集群(n = 2)是位於西北地區,中部、東南部地區從2019年3月到2019年10月,從2019年4月到2019年9月,分別從2018年4月至2019年8月。結合,2018 - 2019是百日咳發病率最高的時期,和聚類時間是從3月到10月。
時空的百日咳湖南省縣級,中國,2009 - 2019。
討論
這項研究調查了百日咳和縣級的流行病學特征空間和時空湖南集群從2009年到2019年。研究結果驗證了空間的可行性和時空分析方法探索百日咳的熱點和時空的集群在湖南也為衛生政策製定者提供了參考數據開發了流行病的預防和控製措施。
百日咳發病率的湖南省顯示從2009年到2013年呈下降趨勢,2014年開始上升緩慢,與報道百日咳的趨勢基本上是一致的情況下在中國。16 27在2018年和2019年,湖南省百日咳發病率遠遠高於往年。發病率的增加可能與這一事實有關湖南開始取代白喉、破傷風和全細胞百日咳疫苗(DTwP)白喉、破傷風和百日咳疫苗(DTaP)在2009年。根據Tartof的研究成果等、免疫保護比DTwP DTaP更短的時間。28另一種解釋可能是百日咳的複發在世界許多地區可能提醒臨床醫師提高百日咳PCR的臨床使用。29-31實際的原因仍有待研究。
嬰兒年齡≤1歲占總病例的60.83%。在意大利的一項研究還顯示,< 1歲嬰兒的最高頻率和百日咳的住院率。32寧等還指出,在中國,大約有70%的嬰兒< 1歲還沒有達到DTaP接種疫苗的年齡或沒有完成基本的免疫接種。16報告病例主要是分散的孩子,沒有增加百日咳發病率在年齡較大的兒童,成年人和老年人。這一發現可能解釋為相對更好的免疫功能在老年群體中,無症狀感染後,誤診或漏診。最多的病例發生在夏季和秋季(69.82%),但可能會有分歧的時候高百日咳發病率在不同的地區。例如,秋天這個季節的百日咳發病率最高的貴州省,33而在深圳,發病率最高的是在夏天,34表明百日咳的發生和傳播可能與地理和氣象因素。此外,王的研究等顯示每月的溫度、降水量、空氣壓力和風速百日咳的傳播中扮演著重要的角色。30.
百日咳發病率最高的地區在湖南長沙、益陽、婁底、湘西土家族苗族自治州。作為省會城市,長沙城市有巨大的人口密度和人口頻繁流動,使其容易發生傳染病疫情。益陽的經濟發展水平、婁底、湘西土家族苗族自治州相對較低,一些縣、區相對惡劣的衛生條件,免疫接種覆蓋率不足,等,這可能是高發病率的原因。
本研究表明,自2018年爆發的百日咳,其發病率顯著增加,地理分布變得更加多樣化。此外,湖南百日咳發病率並不是隨機分布的空間,但有一定的空間聚類。49高集群在麗莎發現地圖。這些集群主要是位於桃江縣城,鶴山區和紫陽地區在益陽,湖南東北部,表明這些地區熱點百日咳。最可能的集群由純粹的空間分析主要是位於Tianxin區,雨花,Louxing區和鶴山區在湖南省的中部和東北部地區。結果相似但不等於的局部空間自相關分析和分析變量兩種方法獲得的是不同的,這可能會導致分歧。多年來最高的百日咳發病率由時空聚類分析2018年和2019年,和聚類時間是從3月到10月。最可能的集群也坐落在湖南省的中部和東北部地區,和集群的時間是從2019年3月到9月。高的百日咳發病率和時空的集群在一些地區已報告在發達國家和發展中國家。例如,一項研究由Alimohamadi在伊朗等表明這個國家的北部地區有很高的百日咳發病率和百日咳的分布空間格局。14類似的結果通過Wi等奧姆斯特德縣、明尼蘇達州和芒羅等在蘭開夏郡和南威爾士。12日13
本研究的一些局限性應該承認。首先,百日咳監測數據是被動的,他們中的大多數是臨床診斷的情況下,隻有21.74%的病例有實驗室確認診斷。因此,湖南省百日咳發病率很可能低估了。第二,由於缺乏相關數據,如疫苗和環境因素,我們無法研究的潛在影響覆蓋率和免疫識別合適的人口。此外,我們無法執行更複雜的分析相關的潛在因素的時空分布百日咳和百日咳發生數量、社區等變量,環境因素、人口特征、百日咳的實驗室檢測診斷、pertussis-related訓練的臨床醫生和疫苗接種率。因此,進一步的研究是必要的來識別相關風險因素,並確定當地的精確控製措施。第三,掃描統計分析需要各種模型假設的變化和分布時空數據。在實際應用中,假定的參數數據分布有時是無效的。這是一個限製的空間掃描統計數據。一些非參數統計方法檢測疾病時應考慮集群在時空數據。 Finally, spatiotemporal scans are useful for exploring spatial aggregation and highlighting areas of highest risk for a more accurate analysis, but it is worth noting that ecological bias is inevitable in any ecological study.
總之,百日咳流行的分布在湖南省臨時和空間集群。百日咳疫情主要集中在湖南省的中部和東北部地區,和集群的時間是從3月到10月。百日咳防疫和衛生資源的分配應調整結合百日咳的時空分布特征和關鍵防疫範圍應該相應的分割采取有針對性的預防措施。
數據可用性聲明
合理的請求數據。的數據支持本研究的發現可以從中國疾病預防控製信息係統,但限製隻適用於這些數據的可用性,這是下使用許可在當前的研究中,所以沒有公開。然而數據可以從相應的作者在合理要求和許可的湖南省疾病控製和預防中心。
倫理語句
病人同意出版
倫理批準
倫理委員會湖南省疾病控製和預防中心的放棄獲得倫理批準的要求由於回顧性研究的性質。
確認
作者感謝四個評論者洞察力的評論和建議在早期版本的手稿和願意承認批判閱讀和建議從魏胡錦濤在修訂過程中。我們還要感謝Editage (www.editage.com)英語編輯。
引用
補充材料
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補充數據
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腳注
貢獻者HT和連續波的構思和設計。HT,噢,XY, CL,連續波和FL導致了數據分析和解釋。HT和FL導致了數據采集。HT和我分析了數據和畫和寫論文。所有作者回顧了手稿。連續波和擔保人負責整個內容。
資金這項工作是支持的創新建設湖南特殊項目(2020 sk2144)。
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