2006—2014年武汉市肺结核流行特征分析及发病预测研究

彭颖， 杨小兵， 张志峰， 孔德广， 汪鹏， 陈邦华， 余滨

2006—2014年武汉市肺结核流行特征分析及发病预测研究

彭颖， 杨小兵， 张志峰， 孔德广， 汪鹏， 陈邦华， 余滨

目的 分析武汉市肺结核的流行状况，并建立模型开展预测。方法 对2006—2014年武汉市肺结核疫情监测资料进行描述性流行病学分析，根据月发病序列的特点，构建Winters乘法季节指数平滑模型对2015年肺结核发病进行预测。结果 武汉市共报告肺结核病例63 334例，年均发病率81.76/10万，其中男性年均发病率(114.77/10万)高于女性发病率(46.77/10万)，差异有统计学意义(χ2=10 964.142，P<0.001)；青年人及老年人发病率较高；病例的职业以农民为主，占总病例数的46.91%；1—9月为发病的高峰期。Winters乘法季节指数平滑模型预测显示，2015年肺结核发病高峰幅度较2014年呈下降趋势。结论 肺结核防控的重点人群为男性青年、老年人以及农民，预测模型拟合效果较好，可为肺结核的防控提供参考。

肺结核； 流行病学； 预测预警

肺结核在19世纪被称为“白色瘟疫”，在21世纪的今天仍然是严重危害人类健康的主要传染性疾病。据报道，中国是全球22个结核病高负担国家之一，结核病发病人数占全球所有结核病例的15%，位居世界第2位[1]。为了解武汉市肺结核的流行特征及趋势，本研究应用描述性流行病学方法对武汉市2006—2014年肺结核疫情监测资料进行分析，采用圆形分布法分析肺结核发病的季节分布特征，并构建Winters乘法季节指数平滑模型预测肺结核的流行趋势。

1 资料与方法

1.1 资料来源

武汉市2006—2014年肺结核疫情数据来源于“中国疾病预防控制信息系统”中“传染病报告信息管理系统”，人口资料来自武汉市统计年鉴。

1.2 研究方法

使用Excel 2007软件建立数据库，应用描述性流行病学方法对武汉市2006—2014年肺结核疫情进行分析，率的比较采用χ2检验，检验水准α=0.05。应用圆形分布法分析肺结核的季节性分布特征。运用PASW Statistics 18.0软件进行数据统计和建模。

1.2.1 圆形分布法 对于呈季节周期特征的发病数据，发病时间可以通过函数转换为角度进行分析[2]。以1年365天计，全年为365°，1天相当于0.986°，月中值以每月中旬表示，换算成对应的角度即月中位角(α)，如1月份的α=0.986°×15.5=15.288°，再按如下公式换算：

Y=∑fsinαi/N；

Z=R2×N

1.2.2 预测模型构建PASWStatistics18.0软件时间序列分析预测模块中的专家建模器既考虑指数平滑法，也考虑自回归移动平均ARMA模型，能根据原始序列是否平稳进行平稳化转换，然后根据模型拟合优度度量指标(决定系数R2，标准化BIC和均方根误差RMSE)筛选出具有显著统计学意义的最佳拟合模型。本研究利用武汉市2006—2014年肺结核月发病序列，根据模型拟合优度比较，最终构建了Winters乘法季节指数平滑模型，对武汉市2015年肺结核发病情况进行预测。

2 结果

2.1 疫情概况

表1 武汉市2006—2014年肺结核发病、死亡情况

2.2 流行特征

2.2.1 人群分布 2006—2014年报告的63 334例肺结核病例中，男性45 718例，占72.19%，男女性别比为2.6：1。男性和女性报告的年均发病率分别为114.77/10万和46.77/10万，差异有统计学意义(χ2=10 964.142，P<0.001)。

各年龄组均有肺结核病例报告。病例主要集中在15～59岁年龄段，2006—2014年该年龄段共报告病例51 728例，占全部病例的81.67%。各年龄段发病率情况如图1所示，10～24岁肺结核发病率随年龄的增加而迅速上升，20～24岁年龄段达到发病的一个小高峰，随后发病率稍降低，45岁以后又逐渐上升，70～79岁年龄段发病率达到最高峰。

报告的病例以农民为主，占46.91%(29 707/63 334)，其次为家务及待业(13 036例，占20.58%)、离退休人员(6 665例，占10.52%)、学生(5 491例，占8.67%)、工人(4 118例，占6.5%)、干部职员(1 724例，占2.72%)和商业服务人员(1 512例，占2.39%)，儿童、教师和其他职业报告病例所占比例较小。

图1 2006—2014年武汉市肺结核发病率年龄分布

2.2.2 地区分布 2006—2014年武汉市13个区均有病例报告。年均发病率居前3位的区依次为江夏区(101.49/10万)、新洲区(96.98/10万)和汉阳区(96.78/10万)；江岸区发病率最低(67.28/10万)。见表2。

表2 武汉市2006—2014年肺结核报告发病率地区分布 1/10万

2.3 流行趋势预测

经参数估计和拟合效果度量指标综合比较，最终筛选出指数平滑法中的Winters乘法季节指数平滑模型，其中水平参数α值=0.129(P=0.001)；趋势参数γ=0.013(P=0.358)；季节参数δ值=0.163(P=0.037)。拟合优度度量指标值分别为R2=0.778，标准BIC=8.136，RMSE=54.763，表明该模型较好地拟合了肺结核既往的发病模式；残差序列PLjung-Box=0.410(>0.05)，且自相关分析显示残差序列为白噪声，表明模型对原始序列信息提取充分。预测结果显示，2015年发病依然会呈现两头低、中间高的态势，发病高峰幅度较2014年略有降低。见图2。

表3 2006—2014年武汉市肺结核月报告发病情况

图2 2006—2015年武汉市肺结核发病趋势预测图

3 讨论

本研究结果显示，男性、青年、老年人以及农民是肺结核的高发人群。有学者对河南省和长沙县的肺结核流行特征进行分析也得出了相似的研究结果[3-4]，这可能与男性承受的社会压力较大、吸烟酗酒等不良生活习惯较多，老年人机体抵抗力下降，农民防病知识知晓度较低、流动性较高、接触结核杆菌机会较多等危险因素有关[5-6]。因此，应将该类人群作为肺结核防控的重点对象，加强健康宣传教育，提高结核病防治知识知晓率，加强肺结核早期筛查、早期发现和治疗，并实施合理有效的健康行为干预措施。

地区分布特征分析结果表明，武汉市2006—2014年肺结核疫情整体呈现出远郊城区高于中心城区、经济欠发达地区高于经济发达地区的形势，这可能与当地的社会经济条件以及医疗卫生状况有关[7]。建议相关部门针对不同区域合理配置肺结核相关医疗卫生资源，并将高发病率地区作为重点防治对象，进一步探索发病相关影响因素，从而采取具有针对性的措施有效降低肺结核发病率[8]。

武汉市一年四季均有肺结核病例报告，病例主要集中在3—9月份，与尚小三等[9]学者对潜江市2005—2013年肺结核发病季节特征分析结果一致，可能与该时期人口流动频繁及患者劳动强度加大等因素有关。圆形分布法以其准确量化高峰月日的优点已广泛应用于疾病季节性特征分析研究[10-11]。本文应用该方法进一步分析2006—2014年武汉市肺结核发病的季节分布特征，结果显示，发病存在较弱的集中趋势，年均发病高峰日在5月中旬。

为预测武汉市2015年肺结核的发病趋势，本研

究运用2006—2014年武汉市肺结核月发病数序列，参照模型拟合优度度量指标构建了Winters乘法季节指数平滑模型。该模型拟合度为0.778，表明预测值与实际观测值吻合程度较高，模型能较好地预测武汉市肺结核的发病趋势。预测结果显示，2015年肺结核发病依然会呈现两头低、中间高的态势，发病高峰幅度较2014年略有降低。Winters乘法季节指数平滑模型适用于具有线性趋势和依赖于序列水平的季节性效应的序列，根据时间近的数据权重大，时间远的数据权重低的原则获得预测值，近期的数据对预测值影响较大，预测合理[12]。因此，可为肺结核的防控提供可靠依据。

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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

湖北省卫生厅科研项目(JX6B102)；武汉市卫生计生委公共卫生科研项目(WG14C02)

武汉市疾病预防控制中心，湖北武汉，430015

余滨

R521

A

10.3969/j.issn.1673-5625.2017.03.029

2016-08-28)(本文编辑 熊月琳)