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手足口病(hand-food-mouthdisease,HFMD)是一种常见的急性传染性疾病,常发生于5岁以下的儿童。自1997年以来,HFMD在新加坡、马来西亚、日本和中国等亚洲国家引起暴发或流行。HFMD的主要病原体为肠道病毒71型(enterovirus71,EV71)和柯萨奇病毒A16(CoxsackievirusA16,CoxA16)。HFMD普通病例通常在数同内自愈,但EV71感染更易出现并发症,如神经系统后遗症。神经源性肺水肿(neurogenicpulmonaryedema,NPE),是EV71感染的重要并发症和主要死因,多数病例于发病后12h内死亡。EV71感染已成为国内最值得关注的公共卫生问题。EV71感染缺乏有效抗病毒药物,且目前尚无安全有效的疫苗可应用于人群。建立高度敏感的监测系统,分析其影响因素,对疾病流行进行预测以及识别重症病例并及时采取有效的控制措施,对该病的防控起着十分重要的作用。本研究以河南省郑州市二七区2008~2012年住院HFMD患儿为研究对象,对患者的流行病学分布及流行因素进行分析,采用时间序列分析方法,建立疾病流行预测模型,为该病的防控提供科学依据;在此基础上,根据临床观察及病原学监测,进行多因素分析,筛选重症HFMD(centralnervoussystemdisease,CNSD)发生心肺衰竭(cardiopulmonaryfailure,CPF)的危险因素,建立重症判别模型为重症HFMD的早期识别、临床干预和治疗提供新的方法和指标。 目的: 1.描述2008~2012年河南省郑州市二七区住院HFMD患者流行病学分布特征及临床特征,探讨气象因素对HFMD流行的影响。 2.构建住院HFMD患者及其病原的季节性自回归移动平均(SeasonalAutoregressiveIntegratedMovingAverage,SARIMA)模型。 3.筛选重症HFMD患者发生心肺衰竭的危险因素。 4.初步探讨炎症细胞因子在重症HFMD心肺衰竭发生、发展过程中的作用。 方法: 1.采用逆转录聚合酶链反应(reverse-transcriptasepolymerasechainreaction,RT-PCR)方法从HFMD患儿粪便标本检测肠道病原体。 2.采用流式细胞仪检测HFMD患儿外周血T淋巴细胞亚群,酶链免疫检测试剂盒检测血清中炎症细胞因子,包括白细胞介素(interleukin,IL)4、IL-6、IL-10、IL-17、肿瘤坏死因子(tumornecrosisfactor,TNF)-α、干扰素(interferon,INF)-γ、S100B和神经元烯醇化酶(neuronspecificenolase,NSE)。 3.利用交叉列联表、图等对HFMD患者的时间、地区、人群分布和临床特征进行描述。符合正态分布的变量,以均数±标准差(x±s)表示,否则以中位数(P25、P75,IQR)表示,计数资料以频数(%)表示。 4.分析性研究:以住院HFMD及其病原作为因变量、以气象参数作为自变量。单因素Spearmans秩相关分析单个气象参数与住院HFMD、CoxA16及EV71之间的相关性及不同气象参数之间的相关性。偏相关分析分析HFMD与气象参数之间的相关性。互相关分析(Cross-correlationfunctionanalysisCCF)气象参数对HFMD的滞后效应。采用时间序列分析法,构建住院HFMD患者的SARIMA模型。将互相关分析有统计学意义的气象参数引入建立的单变量SARIMA模型,比较引入气象参数前后模型的拟合优度和预测精度。单因素及多因素Logistic回归方法分析住院HFMD患者心肺衰竭的危险因素,用受试者工作特征(receiveroperatingcharacteristic,ROC)曲线下面积、灵敏度、特异度及准确度评价模型的预测效果。 结果: 1.2008~2012年河南省郑州市二七区共有住院HFMD患者3380例,收集2932份粪便标本,2062例肠道病毒检测阳性,其中EV71阳性748(36.23%)份、CoxA16阳性527(25.60%)份、其他肠道病毒(otherenterovirus,otherEV)阳性787(38.17%)份。该地区不同年份住院HFMD患者病原体构成不同(x2=109.74,P<0.001),EV71(43.60%)是2010年HFMD流行的主要病原体。HFMD的流行集中于3~7月,4、5月达到高峰;94.27%的HFMD发生于4岁以下的儿童,其感染病原体的型别与患儿的年龄(x2=9.215,P=0.162)、性别(x2=1.066,P=0.587)、居住地(x2=1.258,P=0.326)和户籍(x2=4.978,P=0.083)无关。201例重症HFMD患者,EV71阳性90(44.78%)例,主要表现为脑炎和无菌性脑膜炎,其中3例死亡,分别死于肺水肿和肺出血。 2.经相关分析,日平均气温滞后2周(averagetemperatureatlag2weeks,T{avg}-Lag2)与住院HFMD(rs=0.96,P<0.05)和EV71感染(rs=0.182,P<0.05)相关,日平均气温滞后3周(averagetemperatureatlag3weeks,T{avg}-Lag3)与CoxA16感染(rs=0.190,P<0.05)相关。HFMD患者SARIMA(0,1,0)(1,0,0)52、EV71感染SARIMA(0,1,2)(1,0,0)52、CoxA16感染SARIMA(0,1,1)(1,1,0)52模型的拟合度(R2)为0.198、0.162、0.402;精度(rootmeansquareerror,RMSE)为0.377、1.269、1.297。引入同平均气温后,HFMD患者SARIMA(0,1,0)(1,0,0)52、EV71感染SARIMA(0,1,2)(1,0,0)52、CoxA16感染SARIMA(0,1,1)(1,1,0)52模型的R2为0.229、0.232、0.417;RMSE为0.352、1.230、1.236。 3.经多因素分析,年龄≤24个月、持续发热时间>3d、高血糖、白细胞增多为重症HFMD发生心肺衰竭的危险因素。以此对重症HFMD心肺衰竭进行预测评估,ROC曲线下面积为0.861,灵敏度为67.4%(31/46)、特异度为85.7%(78/91)、准确度为79.5%(109/137)。 4.心肺衰竭组HFMD患者外周血NSE(t=-8.276,P=0.000)、S100B(t=-4.592,P=0.000)、INF-γ(t=-2.437,P=0.018)及IL-10(t=-3.651,P=0.000)较重症HFMD组升高;而CD4+T细胞(t=2.908,P=0.005)、NK细胞(t=4.306,P=0.001)降低,且随病程变化。 结论: 1.2008~2012年河南省郑州市二七区HFMD流行期间有多种肠道病毒感染流行,EV71和CoxA16是引起住院HFMD患者的主要病原体,EV71是导致重症病例的主要病原体。 2.平均气温可影响HFMD的发生发展,引入平均气温构建的SARIMA模型能较好地拟合和预测HFMD的流行。 3.HFMD心肺衰竭模型可定量评估重症HFMD患儿发生心肺衰竭的风险。 4.CD4+、NK细胞的降低;IL-10、INF-γ的持续升高与重症HFMD患者心肺衰竭的发生、发展有关。