研究背景在全球范围内,大范围的气候变化可能正在对人群健康产生影响,气候变化的潜在风险和副作用也将持续增加。由于多种疾病对气候变化是敏感的,因此大气环境的改变最终可能导致多种疾病的增加,例如心血管疾病、呼吸道疾病、营养性疾病以及传染病。随着气温的升高,温暖地带的范围扩大,源自热带地区的媒介昆虫也可能会迁移至温带地区,从而导致传染病在全球范围内流行特征的改变。气象因素对人群的健康影响在国内外均得到广泛关注,同时大量的相关研究应运而生。大多数研究旨在揭示气象因素对人群中死亡率、住院率、呼吸道以及心血管疾病病死率、媒介和介水传播疾病的影响。在发展中国家,传染病对人群健康造成的影响尤其突出,对国民经济造成不利影响。在中国,传染病监测系统的发展为气象条件对传染病影响的相关研究提供了良好的数据来源。然而,目前国内的相关研究依然不足,尤其是在气象因素对健康影响的滞后效应方面,研究尚不十分深入。广州市的气候特点和各方面发展特点都使该地区传染病的预防和控制工作面临重大挑战。手足口病、其他感染性腹泻和水痘是广州市发病水平较高的三种疾病。这三种疾病在人群中的传播途径各有不同:手足口病的传播途径是包括消化道、呼吸道和接触传播在内的多重途径;其他感染性腹泻是通过消化道传播;水痘是通过呼吸道传播。本研究旨在分析气温对这三种疾病的影响,从而为制定更加有针对性的疾病预防控制措施提供科学依据。研究目的1、分析广州市手足口病、其他感染性腹泻和水痘的时间分布、空间分布和人群分布情况,确定这三种传染病的高危人群。2、定量分析广州市气温对手足口病、其他感染性腹泻和水痘的影响及其滞后效应分布特点;定量分析气温对不同亚组人群中传染病的影响。研究方法从中国气象数据网获得广州市的地面日值气象数据,从中国疾病预防控制中心的传染病监测系统获得传染病个案数据。利用R3.1.1软件绘制疾病病例数的时间序列图、月份分布图来描述疾病的时间分布特征;绘制直方图来描述疾病的年龄分布;绘制饼图来描述疾病的性别和职业分布。利用ArcGIS10.0软件绘制病例数地图,描述疾病的空间分布。本研究采用生态学研究设计,并利用R3.1.1软件对时间序列数据构建分布滞后非线性模型(DLNMs)。将气温作为主要的研究因素以交叉基形式纳入,从而同时在变量水平和滞后时间两个维度上估计气温对疾病的影响。同时,为均衡其他气象因素的影响,将相对湿度、平均气压、日照时数和平均风速的自然立方样条函数纳入模型;为均衡长期趋势和季节效应,将时间变量的自然立方样条函数纳入模型。此外,在模型中以哑变量的形式控制星期几效应。以气温的中位数水平为参照,估计特定气温水平对疾病造成的相对风险。通过调整模型中的参数,并参考赤池信息量准则(QAIC)对模型拟合优度的评价,选择最优模型,进而估计气温对不同人群中传染病发病的影响程度和其滞后分布特点。本研究中同时估计了气温在特定滞后时间上对疾病的单独效应和累积效应,以此来评价气温对疾病影响的大小和持续性。统计检验采取双侧检验,显著性水准为0.05。研究结果1、2009～2013年广州市共发现手足口病新发病例20,4919例。手足口病日发病例数每年大致呈现2个相邻高峰,位于5～9月份。白云区发现的手足口病病例最多,共计4,4549例,占总病例数的21.7%;男性病例共12,9013例,占全部病例的63.0%,女性病例7,5906例,占37.0%;5岁及以下儿童19,5416例,占总例数的95.4%;散居儿童15,4283例,占总例数的75.3%,幼托儿童4,4233例,占比21.6%。2、在单独效应方面,日平均气温处于第10百分位数(P10:12.55℃)的当天,手足口病的发病风险最高(RM=1.17,95%CI:1.06～1.30)。该水平气温对手足口病影响的滞后分布为U型分布;在累积效应方面,P10水平的日平均气温在滞后21天对手口病发病的累积效应大于滞后7天和滞后14天的累积效应。P10水平的气温对散居儿童中当天手足口病的影响最大(RR=1.21,95%CI:1.09～1.34),而滞后21天的累积效应则在男性人群中最高(RM=2.38,95%CI:1.51～3.74)。3、2009～2013年广州市共发现其他感染性腹泻新发病例7,0582例。其他感染性腹泻在每年年末出现1个发病高峰。白云区发现的其他感染性腹泻病例最多,共计1,4179例,占总病例数的20.1%;男性病例4,3259例,占全部病例的61.3%,女性病例2,7323例,占比38.7%;5岁及以下儿童5,6988例,占比80.7%;散居儿童5,6007例,占比74.9%。4、在单独效应方面,最低气温(5.30℃)出现后第10天,全人群中其他感染性腹泻的发病风险最高(RR=1.22,95%CI:1.18～1.26),此后随着滞后天数的增加,相应的发病风险进入平台期。当日平均气温低于P5(10.19℃)水平时,随着气温的继续下降,其他感染性腹泻发病风险快速上升。最低气温出现后第10天,5岁及以下人群发病风险(RR=1.24,95%CI:1.19～1.29)高于其他亚组人群;在累积效应方面,滞后7天、14天和21天内的累积效应逐期增加。最低气温出现后的第21天,女性人群中其他感染性腹泻的累积风险最高(RR=29.40,95%CI:14.11～61.27)。5、2009～2013年广州市共发现水痘新发病例7,6530例,水痘在每年均呈现2个发病高峰,分别位于5～7月份、12月份至次年1月份。广州市番禹区发现的水痘病例最多,共计1,3815例,占广州市总病例数的18.1%;男性病例4,3968例,占全部病例的57.5%,女性病例3.2562例,占比42.5%;5岁及以下儿童2,5683例,占比33.6%,6～55岁病例5.0776例,占比66.3%,散居儿童1,5213例,占比19.9%,幼托儿童1,3270例,占比17.3%,学生3,3063例,占比43.2%。6、在单独效应方面,最高水平的平均气温(31.70℃)出现后的第3天,全人群中水痘的发病风险最高(RR=1.07,95%CI:1.03～1.10)。此后,随着滞后天数的增加,发病风险先下降后上升。随着气温水平的升高,其在滞后第3天对水痘发病的RR值也逐渐增大。最高水平的日平均气温出现后的第3天,6～15岁人群水痘的发病风险最高(RR=1.12,95%CI:1.07～1.17);在累积效应方面,滞后7天、14天和21天内的累积风险逐期减小。最高气温出现后的第7天,6～15岁人群中水痘发病的累积风险最高(RR=1.47,95%CI:1.16～1.86)。结论1、气温对手足口病呈现明显非线性影响,手足口病发病风险随着气温的升高先升高后降低。12.55℃的气温造成的发病风险最大。散居儿童的发病对气温最敏感,而对于男性人群来说,气温的滞后作用持久且累积效应大。2、气温与其他感染性腹泻总体上呈现负相关,最低气温下(5.30℃)其他感染性腹泻的发病风险最高。其他感染性腹泻发病对10.19℃以下的温度变化更加敏感。5岁及以下儿童其他感染性腹泻的发病对气温最敏感,但气温对女性人群中其他感染性腹泻造成的累积影响最大。3、气温和水痘总体上呈现正相关,最高气温下(31.70℃)水痘发病风险最高。水痘发病对23.45℃以上的气温变化更敏感,6～15岁人群中的水痘发病对高温最敏感且受气温的累积影响最大。4、气温对手足口病、其他感染性腹泻和水痘的发病影响特点各不相同。对其他感染性腹泻的影响最大且滞后效应稳定持久、累积效应大;对水痘的影响最小,且滞后效应短暂、累积效应小;对手足口病的影响模式则介于其他感染性腹泻和水痘之间。