Spatial-temporal Analysis of Tuberculosis at the Community Level in the Baoshan District, Shanghai 2014—2019.

Ma ZT, Wang N, He F, Liu XF, Shen X.

Biomed Environ Sci, 2022, 35(5)：458-462.

doi: 10.3967/bes2022.062.

PMID: 35676817.

近日，《生物医学与环境科学》（Biomedical and Environmental Sciences）杂志发表了由上海市宝山区疾病预防控制中心、上海市疾病预防控制中心共同合作的基于时空动态分析方法，识别肺结核时空聚集性的研究（Spatial-temporal Analysis of Tuberculosis at the Community Level in the Baoshan District, Shanghai 2014-2019. https://doi: 10.3967/bes2022.062）。上海市宝山区慢性传染病防制科的马志涛医师为文章的第一作者，上海市疾病预防控制中心结核病与艾滋病防治所沈鑫所长、上海市宝山区疾病预防控制中心刘效峰副主任为共同通信作者。

研究背景

肺结核是通过空气飞沫传播的呼吸道传染病，其传播流行具有空间聚集性分布特点。有研究发现，呼吸道传染病的暴发流行往往开始于社区传播，因此，在社区层面及时发现肺结核聚集性疫情的苗头，对于控制肺结核疫情乃至其他呼吸道传染病的暴发流行尤为重要。本研究运用时空动态分析的方法，在上海市宝山区研究肺结核社区层面的时空聚集性特点，评估肺结核传播风险，验证肺结核传播风险等级与社会经济影响因素相关性，鉴定影响肺结核传播风险的相关因素，为肺结核聚集性疫情的早发现、早干预提供依据。

时空聚集性分析

时空聚集性分析包括季节聚集性分析和时空动态分析。

一、季节聚集性分析

季节聚集性分析运用马尔科夫链蒙特卡洛原理（markov chain monte carlo，MCMC），采用对数似然比（the log likelihood ratio， LLR）与标准蒙特卡洛指数（standard monte carlo critical value，SMCCV）相比较的方式，发现季节聚集簇的差异有统计学意义。当以LLR＞SMCCV=8.09为标准判定季节聚集簇有统计学差异时，可以及时发现一年或多年以来特定区域内的季节性聚集簇。该研究发现宝山区肺结核发病季节聚集簇主要出现在5—8月（P=0.001＜0.05，RR=1.2＞1）（图1）。

图1 季节性聚集簇

     二、时空动态分析

     时空动态分析是采用柯多夫的时空扫描统计方法（Kulldorff’s space-time scan statistic），通过一个移动的圆柱形作为窗口，其中圆形底面表示地理区域，圆柱体高度表示对应的时间周期。其评估指标为对数似然比（the log likelihood ratio，LLR）和相对危险度（relative risk，RR），前者用于最大化圆形窗口的位置和大小，使得最终的圆形窗口所代表聚集分布的可能性最大，后者通过圆形窗口内外风险比值来评估选择备择假设的风险。该分析方法是利用泊松分布模型，马尔科夫链蒙特卡洛原理（markov chain monte carlo，MCMC），通过SaTScan 9.6、Arcgis 10.8软件实现聚集性分析和聚集分布的可视化（表1，图2）。

表1  通过时空动态分析发现各年份时空聚集簇

图2  时空动态分析及影响因素相关性分析

1.按各年份时空动态分析：通过时空动态分析的方法发现，2014—2019年按各年份宝山区共有12个时空聚集性分布，其中5个时空聚集簇差异有统计学意义，相应P值均＜0.05，相对危险度RR值均＞1（表1）。

2.肺结核聚集性风险等级划分：该研究利用时空动态分析的方法分析2014—2019年6年时长的时空聚集特点。通过分析发现，6年间出现了一个一等级时空聚集簇（RR＞1，P=0.014）和一个次等级时空聚集簇（RR＜1，P=0.047）（图2），并根据各社区相对于一等级时空聚集簇和次等级时空聚集簇的位置，划定各社区的肺结核传播风险等级（表2）。

3.Spearman秩和相关检验：肺结核为高经济负担相关传染病，其传播风险受到特定区域的社会、经济、人口相关因素的影响，该研究纳入人均GDP（Gross Domestic Products per capita，GDP per capita）、本地人口比例（native-total population ratio，NTR）、最低社会保障率（lowest society guarantees rate，LSGR），并运用Spearman秩和相关检验方法验证该3个影响因素与区域内各社区肺结核传播风险等级的相关关系。研究发现，区域内肺结核传播风险等级越高，人均GDP越低（P＜0.05）、本地人口比例越高（P＜0.05）、最低社会保障人数占人口比例（‰）越高（P＜0.05）（表2、图2）。

表2   Spearman秩和相关检验

研究的意义及展望

时空聚集性分析通过将季节性聚集分析和时空动态分析结合起来，发现肺结核季节性聚集簇和时空聚集簇，划定特定区域内的肺结核传播风险等级，通过相关性分析找到影响肺结核传播风险的相关因素，据此可以为因地制宜地按照不同风险等级制定相应防控措施奠定科学依据，从科学的角度、运用最少的社会资源做到肺结核以及其他呼吸道传染病聚集性疫情的早发现、早干预。

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供稿：马志涛

编辑：孟    莉 

审校：范永德

发布日期：2022-06-23