手足口病(hand, foot and mouth disease, HFMD)是由多种肠道病毒引起的一种常见传染病,以病毒CoxA16和EV71为主,多见于5岁以下儿童。该病传染性极强,4-8月份是高发季节,传播途径较为复杂,在短时间内可形成较大规模的流行或暴发。山东省是手足口病多发省份。自1984年山东省枣庄市报道手足口病暴发疫情以来,2000年山东招远市、2003年新泰市、2007年临沂市和2009年菏泽市等地发生手足口病暴发流行。聊城市手足口病疫情较为严重,特别是2009年是近几年中最为严重一年,受到社会的高度关注。研究表明,在中国手足口病除具有季节性分布特征外,还存在明显的空间异质性和空间结构性。然而不同空间尺度上的HFMD时空分布呈现不同的特征。因而,探讨手足口病在不同空间尺度上的时空流行病学特征对于追踪时空流行暴发点和制定区域化防控措施均具有重要的理论与现实意义。目前对于手足口病的空间分析主要集中在以县为地理单元的中等空间尺度上。但在手足口病的实际防控中,实施具体的手足口病防控干预措施的单位一般是市级或县级疾病预防控制中心。因此仅了解手足口病在县级空间尺度上的时空流行动态是不够的。为了为市级或县级疾病预防控制部门提供手足口病在其辖区内的时空流行动态以便及时锁定高发区域制定相应的防控措施,必须阐明其在更小的空间尺度上(以乡镇为单位)时空流行动态特征及其影响因素。本研究选取山东省历年手足口病高发的聊城市作为研究现场,采用空间自相关分析(Moran’s I)、时空扫描统计量(space-time scan statistic)和地理权重回归分析(Geographical weighted regression, GWR)等空间统计学方法,以乡镇为单位对该市2007年到2011年的0-5岁婴幼儿的手足口病的时空流行病学特征和影响因素进行系统研究。研究结果如下：1.聊城市手足口病具备以下流行特征：①历年手足口病具有明显的季节性分布,一般在3月份病例数逐渐增加,5月份病例数最多,然后逐渐下降,9月份开始病例数基本与3月份持平。发病基本呈单峰分布。②各年份发病性别比见表1。尽管各年份之间性别比有所不同,但男性高于女性的性别比始终没有改变。③不同职业之间的发病构成具有统计学差异(x2=263,P<0.01),但以散居儿童为高发人群。④1-2岁病例在每年中的比重是最大的,意味着较小的孩子更易感染HFMD。⑤聊城市手足口病的主要流行病毒株是CoxA16(59.87%)和EV71(21.99%)。2.聊城市2007-2011年以乡镇为单位手足口病高平均发病率地区主要集中在冠县、东昌府区中部、阳谷县南部和高唐县中北部地区,多为县临界区域。2007年高发病率地区主要集中在聊城市的东部,比如东阿县和茌平县。2008年,高发病率地区主要集中在高唐县、冠县和东昌府区。2009年高发病率地区集中在冠县、阳谷和东昌府区。2010年高发病率地区集中在冠县、固河镇(高唐县)、东昌府区和阳谷县。2011年高发病率地区集中在东昌府区、冠县、高唐县和阳谷县的一部分。手足口病发病分布特征显示其发病呈现明显时空异质性特征。3.聊城市2007-2011年以乡镇为单位手足口病经空间贝叶斯平滑校正发病率后高发区域主要集中在冠县、东昌府区和高唐县境内。2007-2011年每年高发区域主要集中在聊城市冠县、东昌府区和高唐境内,说明手足口病的空间分布受人口构成空间分布差异的影响较大,消除这种影响后,高发地区处于相对固定的状态。4.聊城市2007年-2011年以乡镇为单位手足口病总发病超额危险度的高危地区主要集中在冠县、东昌府区中部和阳谷县南部的某些乡镇。2007年度,主要高危地区集中在聊城市的东部(高唐、东阿和茌平)的某些乡镇。2008年度,高危地区呈现出离散状态。2009年度,高危地区集中在中西部(冠县、阳谷和东昌府区),聚集区域明显。2010年度,高危发病地区集中在冠县、东昌府区、阳谷以及高唐县。2011年度,高危地区集中在冠县东部、东昌府区中部以及高唐县。5.聊城市手足口病发病具有空间自相关性(Moran’s I=0.46, P<0.01),其空间分布呈现非随机性,具有一定的全局空间正相关关系和空间聚集性。各年度空间自相关系数均具有统计学意义。局部空间相关分析得到聚集区域集中在冠县、东昌府区和阳谷县境内,并且聚集区域集中在县临界区域。6.时间扫描分析得到自2007-2011年整个期间内存在一个一阶聚集(most likely cluster)区域,时间范围为2009/3/22-2011/7/18,相对危险度为10.65,P为0.001。若在每年均以天为单位进行时间扫描发现每年均存在一个具有统计学意义的单一发病聚集时间,但聚集时间范围大小有所不同且发病时间聚集危险性呈逐年下降。7.由2007-2011年以乡镇为单位手足口病空间扫描可知,整个区域内存在9个具有统计学意义的高发区域,包含1个一阶聚集区域和8个二阶聚集区域(secondary likely cluster)。一阶聚集区域包含7个乡镇,相对危险度为3.38,位于东昌府区的古楼、新区、柳园、东城、湖西、北城和蒋官屯。2007年手足口病空间扫描分析可见,整个区域内存在2个具有统计学意义的高发区域,一阶聚集区域包含17个乡镇街道,相对危险为6.49(P<0.01),位于聊城市茌平县和东阿县境内。2008手足口病空间扫描分析可见,整个研究区域存在9个具有统计学意义的高发区域,包含1个一阶聚集区域和8个二阶聚集区域。一阶聚集区域包含3个乡镇街道,相对危险为12.83(P<0.01),位于东昌府区的古楼、柳园和新区街办。2009年手足口病空间扫描分析可见,整个区域内存在7个具有统计学意义的高发区域,包含1个一阶聚集区域和6个二阶聚集区域。一阶聚集包含20个乡镇街道,相对危险为3.33(P<0.01),位于东昌府区、茌平、冠县、阳谷和苹县境内。2010年手足口病空间扫描分析可见,整个区域内存在4个具有统计学意义的热点区域,包含1个一阶聚集区域和3个二阶聚集区域。一阶聚集包含7个乡镇街道,相对危险为4.10(P<0.01),位于东昌府区境内。2011年手足口病空间扫描分析可见,整个区域内存在3个具有统计学意义的热点区域,包含1个一阶聚集区域和2个二阶聚集区域。一阶聚集包含31个乡镇街道,相对危险为4.08(P<0.01),位于东昌府区、阳谷、茌平和冠县境内。8.2007年-2011年聊城市手足口病时空扫描分析可见,整个区域内存在5个具有统计学意义的时空热点区域。一阶聚集区域包含29个乡镇街道,聚集时间为2009/4/17-2009/9/29,总相对危险为1.65(P<0.01),位于东昌府区、冠县和莘县境内。9.利用逐步回归分析进行全局线性回归模型,9个自变量中的CPD和NMW被纳入回归模型中。Radj2=0.592,F统计量为78.306,P<0.001。地理权重回归分析Radj2=0.613,拟合优度好于全局回归分析。儿童人口密度与手足口病的空间变异性在聊城市绝大部分范围内呈正相关。在回归系数有统计学意义的范围之内,人口密度越大,发病率水平越高。卫生人力资源与手足口病的空间变异性在聊城市绝大部分范围内呈负相关。在回归系数有统计学意义的范围之内,卫生人力资源越多,发病率水平越低。人口密度和卫生人力资源对手足口病发病率水平的影响呈明显的地理梯度变异性。研究结论：1.聊城市手足口病具有明显的季节单峰性分布特征,男性多于女性,散居儿童占主导地位,以1-2岁散居儿童居多,流行病毒株主要为EV71和CoxA16。2.手足口病空间分布具有明显的空间自相关性,而非随机性分布。3.手足口病具有鲜明的时空分布特征：时间维上,既存在单一发病时期的长期趋势,又存在其特定的季节性发病单峰；空间维上,尽管总体上存在多个高发区域,但历年高发区域并非固定不变,而呈游走不定状态；时空维上,手足口病呈现明显的时空聚集性,其高发区域往往发生在特定的时间和空间流行条件之下,提示高发聚集区域内在特定时间内具有促使发病的流行因素。4.影响聊城市手足口病发病的地理生态因素主要为儿童人口密度和卫生人力资源。人口密度越大,发病率越高；卫生人力资源越低,发病率越低。这种空间依赖关系均以特定空间点为中心向四周呈现明显的地理梯度变异性。5.针对手足口病所特有的时空流行病学特征,在其防控中既需要关注时空发病热点区域制定区域化防控措施,及时采取应急预防控制措施。创新点：1.任何疾病的时空流行特征均依赖于特定的时空尺度。本研究在小的时间(以天为单位)和空间(以乡镇为单位)系统研究了聊城市手足口病的时空流行特征及其影响因素,首次阐明该病在小空间尺度上的时空流行病学特征。2.阐明手足口病发病具有较为固定的发病热点区域,为其防控措施提供新的流行病学依据。3.阐明人口密度和卫生人力资源是影响聊城市手足口病发病的主要地理生态因素及其地理梯度变异性特征,为区域化防控措施提供新依据。4.将空间自相关分析、时空扫描分析和地理权重回归分析等空间统计学方法综合应用,系统阐明了手足口病的时空流行病学特征,为传染病时空流行病学研究提供了空间统计学分析策略。不足之处：1.因研究区域较小,气候、植被、生态等重要生态流行病学因素空间变异性较小,在研究中未能将其纳入。今后需扩大研究范围进行系统研究。2.由于时间限制,尽管我们也获得更小尺度(以自然村为单位)上的发病数据,但在本研究中未进行分析。需进一步补充研究该部分内容,阐明其微小尺度上的时空流行病学特征。