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非药物性干预措施对0～14岁儿童法定传染病发病的影响
摘要：目的 以荆州市数据为例，探讨非药物性干预措施(non-pharmaceutical interventions, NPIs)对0～14岁儿童法定传染病(notifiable infectious diseases, NIDs)发病的影响。方法 2015年第1周—2020年第5周作为历史数据拟合贝叶斯结构时间序列(Bayesian structural time series, BSTS)模型并预测2020年6—53周NIDs发病例数。相对下降(relative risk,RR)评价指标被用于评价NPIs对NIDs的影响。分病种、年龄组、性别、人群、传播途径和时期进行亚组分析。结果 荆州市2020年6—53周0～14岁儿童共报告NIDs 16种5 219例，较2015—2019年同期下降64.57%。基于模型2020年6—53周NIDs发病例数总体下降54.51%,其中甲乙类传染病下降59.09%,丙类传染病下降54.28%。从传播途径看，呼吸道传染病的发病例数下降幅度最大(RR=87.58%,95%CI:56.64%～118.16%)。不同性别NIDs的发病例数下降幅度相当。从年龄看，6～<12岁年龄组的下降幅度最大(RR=83.39%,95%CI:35.5%～128.83%)。从人群分类看，学生NIDs的发病例数下降幅度最大(RR=79.62%,95%CI:18.02%～141.32%)。从病种看，流行性感冒(RR=90.37%,95%CI:58.78%～119.93%)、手足口病(RR=74.16%,95%CI:59.66%～88.60%)分别是呼吸道传染病、肠道传染病发病例数下降幅度最大疾病。结论 NPIs能显著降低0～14岁儿童NIDs发病例数，在年龄、人群分类等亚组存在差异。应以此为依据，针对性采取严格NPIs以保护该人群。
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非药物干预措施(NPIs)是预防和控制传染病暴发的一套重要措施，指为控制传染病的传播而采取的学校停课、关闭工作场所、限制公共交通、限制聚集活动、保持社交距离、宣传个人、社区管控防护等一系列措施[1],是控制传染病流行的基石[2]。自2019年底新型冠状病毒感染疫情以来[3],世界各国均采取NPIs以应对新型冠状病毒感染疫情[4,5,6,7]。我国采取严格的NPIs,最终在2020年3月实现病例清零[8]。研究表明，NPIs能显著降低其他法定传染病(NIDs)的发病[9,10,11,12],但尚未见对0～14岁儿童NIDs影响研究的报道。0～14岁儿童为托幼机构或学校等集体单位学生，是NIDs的高发人群[13]。探讨NPIs对该人群的影响有助于科学制定学校等重点场所防控政策，以保护该人群。2020年荆州市新型冠状病毒感染病例数居湖北省第4位，是全国新型冠状病毒感染疫情最为严重地市之一[14]。本文以荆州市为例，探讨2020年NPIs实施后0～14岁人群NIDs发病例数的变化，评价NPIs实施效果。
1、资料与方法
1.1资料来源
通过传染病监测信息系统收集2014年12月29日—2021年1月3日(2015年第1周—2020年第53周)荆州市0～14岁儿童NIDs病例信息，按现住址、发病日期统计数据。对数据进行清洗，分亚组(包括病种、性别、年龄、人群分类、传播途径)按周整理。年龄按照儿童入学年龄划分为0～<6岁(学龄前)、6～<12岁(小学)、12～≤14岁(初中);疾病分级和分传播途径参照Xiao等类似研究[11]。根据2020年荆州市新型冠状病毒感染分地区发病率以近似反映NPIs实施严格程度，发病率越高的地区，认为NPIs实施更为严格[14]。
1.2方法
荆州市自2020年采取系列NPIs[14]。本文选择贝叶斯结构时间序列(BSTS)模型[11,15,16],利用2015年第1周—2020年第5周数据拟合并预测2020年6—53周NIDs。选择相对下降(RR)作为评价指标评价NPIs对NIDs的影响。RR公式如下：RR(%)=(预测值-实际值)/预测值×100%。
1.2.1 BSTS模型
BSTS模型可用于对时间序列进行干预分析[17],该模型可估计观察到的序列与模拟时间序列间的干预后差异。模型基本表达式如下：
Log(yt)=ZTtat+εt,εt～N(0,Ht)
at+1=Ttat+Rtɳt～N(0,Qt)
第一个方程是描述观察值yt与d维潜在状态变量at的观测方程。第二个方程是描述at随时间变化的转移方程。其中，yt为t周的NIDs, εt表示残差，服从均数为0,方差为Ht正态分布；ɳt表示模型d维残差，服从均数为0,方差为Qt正态分布。Zt为输出向量，Tt为传播矩阵，Rt为控制矩阵[18]。采用马尔科夫链蒙特卡洛(Markov chain monte carlo, MCMC)算法，迭代1 000次建立BSTS模型。
1.2.2亚组分析
除分析NPIs对荆州市0～14岁儿童NIDs总体影响外，进行以下亚组分析：①分性别和年龄、分级、分传播途径分析；②分时期比较，参照2020年湖北省应急响应级别调整时间(2020年5月2日第19周、6月13日第25周分别由Ⅰ级调整为Ⅱ级，再调整为Ⅲ级),分4个时期(2020年6—53周、6—18周、19—24周和25—53周)分析；③分地区分析；④分病种分析，根据0～14岁人群NIDs疾病谱，选取2015年第1周—2020年第5周累计病例数超过400例(>1例/周)的病种进行分析。
1.3统计分析
采用Excel 2007、R 4.1软件用于数据分析。采用R2评价模型拟合效果。采用“CausalImpact”包计算RR及95%置信区间(95%CI)。spearman相关用于分析2020年新型冠状病毒感染发病率与地区降幅相关性，2020年新型冠状病毒感染发病率近似替代NPIs实施严格程度。以P<0.05为差异有统计学意义。检验水准α=0.05。
2、结 果
2.1 2020年6—53周NIDs发病例数与2015—2019年同期比较
2015年第1周—2020年第5周荆州市0～14岁儿童NIDs发病例数超过400例的病种包括手足口病、流行性感冒、其他感染性腹泻病、流行性腮腺炎、细菌性痢疾和猩红热，见图1。2020年6—53周共报告NIDs 16种5 219例，较2015—2019年同期下降64.57%,其中甲乙类传染病下降60.77%、丙类传染病下降64.68%。从传播途径看，呼吸道传染病下降65.33%、肠道传染病下降64.27%,血源及性传播疾病下降71.79%,自然疫源性传染病增加4例。6～<12岁年龄组(73.97%)、学生(73.22%)下降幅度最大，其他年龄组及人群下降幅度相当。见表1。
2.2基于模型2020年6—53周NIDs发病例数预测值与实际值比较
BSTS模型总体拟合效果(R2=0.995)和亚组分析(R2:0.467～0.995)拟合效果均较好，见图2;对血源及性传播疾病、自然疫源性传染病拟合效果差(R2<0.100)。基于模型2020年6—53周NIDs发病例数总体下降54.51%(95%CI:19.78%～87.15%),其中甲乙类传染病下降59.09%(95%CI:44.55%～75.30%),丙类传染病下降54.28%(95%CI:18.59%～90.00%)。从传播途径看，呼吸道传染病(RR=87.58%,95%CI:56.64%～118.16%)下降幅度最大，其次为血源及性传播疾病(RR=70.89%,95%CI:31.17%～110.56%),肠道传染病下降34.50%(95%CI:14.13%～53.49%),自然医源性传染病不降反升，上升1.29倍。男女分别下降53.93%(95%CI:20.38%～88.41%)、60.28%(95%CI:30.68%～90.32%)。从年龄看，6～<12岁年龄组(RR=83.39%,95%CI:35.50%～128.83%)下降幅度最大，其次为0～<6岁年龄组(RR=48.51%,95%CI:23.09%～72.05%)。从人群分类看，学生(RR=79.62%,95%CI:18.02%～141.32%)下降幅度最大，其次为托幼儿童(RR=61.01%,95%CI:25.46%～96.46%)。见表2。
图1 2015年第1周—2020年第5周荆州市0～14岁儿童NIDs的构成情况
表1 2020年6—53周荆州市0～14岁儿童NIDs发病例数与2015—2019年同期比较(例)
图2基于BSTS模型拟合效果
2.3地区比较
2020年6—53周NIDs发病例数与2015—2019年同期比较，降幅前4位地区依次为荆州区(82.26%)、沙市区(80.58%)、江陵县(65.47%)、松滋市(60.24%),地区降幅与2020年新型冠状病毒感染发病率相关性差异无统计学意义(rs=0.45,P=0.268)。2020年6—53周NIDs发病例数预测值与实际值比较，降幅前4位地区依次为石首市(RR=77.76%,95%CI:59.27%～96.64%)、松滋市(RR=77.60%,95%CI:49.01%～104.62%)、荆州区(RR=73.08%,95%CI:36.77%～111.58%)和洪湖市(RR=71.25%,95%CI:57.52%～83.86%),地区降幅与2020年新型冠状病毒感染发病率相关性差异无统计学意义(rs=0.02,P=0.977),见表1、表2。
2.4分病种比较
对0～14岁儿童最常见6种NIDs进行分析，发病例数下降幅度前3位病种分别为流行性感冒(RR=90.37%,95%CI:58.78%～119.93%)、猩红热(RR=85.10%,95%CI:52.49%～115.26%)、手足口病(RR=74.16%,95%CI:59.66%～88.60%),降幅最小的为其他感染性腹泻病(RR=21.60%,95%CI:-4.80%～48.66%)。从传播途径看，流行性感冒是导致呼吸道传染病大幅下降的主要病种；手足口病、其他感染性腹泻病综合作用，导致肠道传染病总体下降34.50%(95%CI:14.13%～53.49%),见图3。
表2基于BSTS模型2020年6—53周荆州市0～14岁儿童NIDs发病例数的下降情况(%)
图3 2020年6—53周荆州市0～14岁儿童主要NIDs的预测值与实际值比较
3、讨 论
荆州市监测数据显示，NPIs的实施，总体上降低了0～14岁儿童NIDs发病，有效的控制了各类传染病，尤其是呼吸道传染病的传播[19,20],与NPIs对全人群NIDs影响一致[11,12,21]。2020年初开始实施的NPIs侧重针对新型冠状病毒感染疫情的防控，因此对传播途径一致的NIDs发挥了同等效力的控制作用。同时，学校停课等社会面严格管控，减少了手足口病、其他感染性腹泻病因接触感染者和饮(食)用不洁净食物导致的传播。血源及性传播疾病的降低与我国整体趋势一致，报告病例数下降可能并非疫情趋势的真实下降，可能与该类NIDs的发现及报告有关[22]。
从性别看，基于模型估计女性NIDs下降幅度较男性略高；实际值比较女性NIDs下降幅度较男性略低，可能是疾病时间序列残差及模型拟合误差造成，NPIs对0～14岁儿童不同性别NIDs下降幅度一致。2020年春季(24周前)学校、托幼机构等场所均采取关园(校)停课的措施，0～<6岁、6～<12岁等入园、入学儿童各类NIDs均大幅下降；随着2020年秋季开学，6～<12岁学生NIDs仍显著下降，0～<6岁幼儿及托幼儿童NIDs降幅较2020年6～24周大幅下降。这可能与6～<12岁学生个人卫生习惯较好，个人NPIs意识较强，规范佩戴口罩、减少外出、勤洗手以及学校传染病早发现制度落实等NPIs实施能有效降低该人群NIDs。托幼儿童因个人卫生习惯差，个人NPIs意识弱，托幼机构开园后，非严格的NPIs对降低该人群NIDs效果差。这提示今后针对不同年龄组、不同人群分类儿童，应实施差异化NPIs,托幼机构儿童应进一步采取更为严格NPIs以保护该人群，减少NIDs发生。
从病种看，0～14岁儿童常见NIDs中，流行性腮腺炎下降幅度与四川省[23]相当，但较流行性感冒、猩红热等下降幅度小，具体原因有待进一步研究。但严格NPIs实施加剧了国家扩大免疫规划疫苗的延迟接种，可能导致未来流行性腮腺炎等疫苗可预防疾病的升高[24],值得关注。在6～18周学校等集体场所关停时0～14岁儿童其他感染性腹泻病显著下降；但随着进入夏秋季，其他感染性腹泻病不降反升，可能由该人群在社区时间增加，进食不洁净食物概率增加导致。秋季开学后，NPIs对其他感染性腹泻病作用不明显，有待进一步分析。
从地区看，地区NIDs降幅与2020年新型冠状病毒感染发病率相关性差异无统计学意义(rs=0.45,P=0.268),与NPIs对全人群影响存在差异，可能是由于2020年荆州市所有学校、托幼机构均采取严格的停园、停课措施，该市针对0～14岁儿童的NPIs差异性较小，社会面NPIs严格程度对0～14岁儿童NIDs影响小。荆州市0～14岁儿童NIDs降幅差异较大，应以此为依据，重点加强公安县的NPIs实施，进一步减少0～14岁儿童NIDs的发生。
综上所述，NPIs显著降低了0～14岁儿童NIDs发病，但随着NPIs的逐渐减弱，该人群NIDs发病逐渐达到既往水平。今后应以此为依据，以托幼机构等场所、公安县等地区为重点，进一步加强NIPs,以保护该人群。本研究也存在一定的局限性：一是荆州市分病种数据量较小，建立模型可能不稳定导致结果存在偏差；二是受限于模型拟合及预测的可信度，仅评估了NPIs对2020年NIDs发病的影响，未开展更长时间的研究，结果可能存在偏差。今后将进一步利用更大规模数据，优化模型开展进一步研究。
利益冲突无
参考文献:
[14]曾旻敏,刘天,田克卿,等.2020年湖北省荆州市新型冠状病毒肺炎疫情流行特征分析[J].疾病监测,2021,36(2):120-126.
基金资助:湖北省卫生计生委2018年联合基金项目(WJ2018H256);荆州市2021年度医疗卫生科技计划项目(2021HC20);
文章来源:刘建昭,刘天,秦周,等.非药物性干预措施对0~14岁儿童法定传染病发病的影响[J].医学动物防制,2024,40(06):531-537.
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