香港与北京市严重急性呼吸道综合征综合流行因素
【摘要】 目的:评价香港与北京市严重急性呼吸道综合征(SARS流行相关综合因素。方法:采用因子分析方法对香港与北京市SARS流行的相关因素进行提取公因子,再对这些复合变量进行构筑式多元回归与Logistic回归分析。评估这些复合变量对香港及北京市SARS流行的影响。结果:香港SARS流行因素因子分析提取出3个公因子(措施时间因子、日发病数因子和院内感染倍增因子;随着日发病数因子的增加,香港特区暴发SARS的危险性约增大35.3倍。北京市SARS流行因素因子分析也提取出3个公因子(院内感染倍增因子、措施时间因子和住_出院因子;随着院内感染倍增因子的增加,北京市暴发SARS的危险性增加39.4倍。结论:影响SARS流行的重要因素可能是干预措施与时间因素,造成SARS暴发流行的主要原因是SARS传染源数量剧增。
【关键词】 严重急性呼吸道综合征;流行病学;因子分析
[Abstract]Objective:To evaluate the multiple factors involved in SARS epidemic between Hong Kong and Beijing. Methods:A principal component analysis on the potential factors was used to search for principal components. Then, the analyses of multiphase regression and Logistic regression on these components were applied. Results: In Hong Kong, Measure_Time Factor,Daily Case Factor and Hospital Infection Factor involved in SARS epidemic were gained. The estimated risk of a larger SARS epidemic in Hong Kong was 35.3_fold higher with increase of Daily Case Factor. Hospital Infection Factor, Measure_Time Factor and Hospitalization_Discharge Factor involved in SARS epidemic in Beijing also were obtained. The estimated risk of a larger SARS epidemic in Beijing was 39.4_fold higher with increase of Hospital Infection Factor. Conclusion:Intervention measure and epidemic time may be the most important factors involved in SARS epidemic. The infection source of SARS increased sharply might result in a larger SARS epidemic.
[Key Words]severe acute respiratory syndrome,epidemiology,factor analysis
严重急性呼吸道综合征(SARS2002_11首先在广东暴发,2003_02传入香港。2003_03_01北京发现第1例输入性SARS病例,随后蔓延到周边国家和地区[1_2]。SARS的传染性极强,病死率高,传播速度快,对公众健康构成严重威胁。因此,研究SARS流行的相关因素具有重要的医学意义和社会价值。SARS暴发以来,研究其流行相关因素的很多,但大多只考虑单独因素(如预防措施对SARS流行的影响[3]。本研究综合考虑多个因素(每日新发病例、干预措施、感染、流行时间等对SARS流行的作用,采用因子分析方法,将多个自变量组合成复合变量,探索这些综合因素对SARS流行的影响。
1 材料与方法
1.1 资料来源
1.1.1 每日各类病例数 香港SARS资料来源于香港卫生署提供的每日SARS疫情通报和香港大学医学院数据库[4]。北京SARS资料来源于中华人民共和国卫生部网站[5]。每天SARS病例资料包括:新增病例数、死亡病例数、出院病例数和医护人员病例数;香港还有淘大花园住宅区病例数和ICU病例数等。2003_03_11香港出现第1例病人,2003_05_23 WHO撤消香港旅行警告。2003_03_01北京输入首例病例;2003_04_21起实行每日病例报告制度;2003_06_24 WHO撤消北京旅行警告。
1.1.2 干预措施 香港政府对抗SARS的干预措施主要有①从2003_03_17开始,香港当局采取的综合预防措施,包括向市民宣传SARS的个人防护、每日发热病例报告和中小学停课等13个干预措施;②2003_03_31淘大花园B区E座被隔离10d;③2003_04_11香港政府加强前线医护人员防护装备[6_7]。北京市政府抗击SARS的干预措施:①隔离公告及中小学从2003_04_24—2003_05_07停课2周通知;②2003_04_28,北京市政府制定防止医院感染相关措施,包括征用医院、宾馆和军医用于医疗和救治SARS病人;③2003_05_01,小汤山医院开始收治SARS病人[8_9]。
1.1.3 SARS医院感染源及其相乘作用 每日确诊的医护人员病例数、累积医护人员病例数;在ICU的SARS病例数、ICU的SARS病例数占全部累计SARS病例数的比例;香港每日确诊的医护人员发病数和ICU SARS病例数的相乘作用——“医患相乘变量”,即(医护人员日发病数+1×(日ICU病例数+1。北京市医院住院SARS病例数和每日确诊的医护人员病例数的相乘作用,即(医护人员日发病数+1×(日住院病例数+1。北京人民医院及地坛医院暴发院内感染事件。由于北京SARS疫情报告中缺乏每日ICU的SARS病例数,在“相乘变量”中只能用每日SARS住院病例数代替。
1.2 研究设计和分析方法
1.2.1 筛选香港/北京市SARS流行的相关因素 分别从香港14个变量(因素、北京11个变量(因素中提取主成分(表1,解决因素太多及因素间共线性问题;构造“复合变量”(公因子参与分析。先对自变量采用KMO统计量检验及Bartlett?s球形检验来判断数据是否需要进行因子分析(即变量间是否呈高度相关;按主成分的累积贡献率>80%的标准确定提取的因子数目;对因子进行正交旋转,为所有因子找到合适的解释;将提取出来的因子存为变量用于后面的多元逐步回归分析。以提取出来的公因子为自变量,日发病例数为因变量作构筑式多元逐步回归以筛选影响香港、北京市SARS流行的相关因素。构建模型采用分阶段进行以免混淆分析结果,影响相关因素作用大小的评估。WHO重新评估SARS的最长潜伏期是10d[10]。考虑到大范围传播可能存在的滞后效应,采用最长潜伏期比较合适,因此,我们假定,第n天的公因子(自变量X可能影响的是第n+10d的病例数(因变量Y,即用第n天的公因子(X对应第n+10d的病例数(Y进行多元逐步回归分析。 表1 香港与北京市用于因子分析的变量(因素地点变量(因素香港综合预防措施淘大花园隔离措施加强医护人员防护装备流行时间气温*相对湿度*气压*香港日发病数市民日发病数=香港日发病数_医护人员日发病数社区日病例数=市民日发病数_淘大花园日发病数淘大花园日发病数医护人员日发病数ICU日病例数医患相乘变量=(医护人员日发病数+1×(日ICU病例数+1日住院病例数日出院病例数北京隔离停课措施(人民、地坛两医院感染事件防院内感染措施(征用医院、宾馆、军医小汤山医院收治病人事件流行时间北京日发病数市民日发病数医护人员日发病数医患相乘变量=(医护人员日发病数+1×(日住院病例数+1日住院病例数日出院病例数日死亡病例数
*只用于香港特定人群分析
1.2.2 评价SARS暴发因素的估计危险度 先香港/北京市SARS流行期间日SARS病例数的中位数,当该地区日新发SARS病例数大于它的中位数时,就定义为SARS暴发。将香港/北京市一个最大潜伏期(10d后的日发病数转换成二类变量(日病例数≤中位数时Y赋值为0;日病例数>中位数时Y赋值为1。以提取出来的公因子为自变量X,应用构筑式Logistic逐步回归法估计香港/北京上述筛选出来的3个因子的危险度(Odds ratio,OR。对多元回归模型进行残差分析和共线性诊断检查模型是否成立。统计分析通过SPSS15.0 for Windows完成,采用双侧检验。
2 结果
2.1 香港/北京市SARS流行的相关因素
香港SARS因子分析提取出3个公因子(表2,能反映全部14个变量所含信息的80.8%;其中“措施时间因子”反映了38.6%的信息,“日发病数因子”反映了23.2%的信息,“院内感染倍增因子”反映了19.0%的信息。北京市SARS因子分析也是提取出3个公因子(表2,能反映全部11个变量所含信息的87.1%。其中“院内感染倍增因子”反映了40.5%的信息,“措施时间因子”反映了31.6%的信息,“住_出院因子”反映了15.0%的信息。分别以提取出来的这3个公因子为自变量X,进一步作构筑式多元逐步回归及Logistic回归分析。表2 香港与北京市SARS流行因素因子分析结果
公因子F流行因素(变量X因子负荷*因子贡献率/%△累积贡献率/%=(医护人员日发病数+1×(日ICU病例数+10.880北京院内感染倍增因子两医院感染事件0.916医患相乘变量=(医护人员日发病数+1×(日住院病例数+10.909北京日发病数0.893措施时间因子防院内感染措施0.931隔离停课措施0.887小汤山医院收治病人0.852流行时间0.689住_出院因子日住院病例数0.793日累计出院病例数_0.76938.623.219.040.531.615.080.887.1
*公因子F对变量X的影响程度(相关系数;△该因子能解释全部变量所含信息的%
2.2 香港SARS流行因素的构筑式多元逐步回归结果见表3。“措施时间因子”、“日发病数因子”和“院内感染倍增因子”均有统计学意义。这3个公因子共解释了香港日发病数变异的71.9%,其中“措施时间因子”可解释香港SARS日发病数变动的47.5%。“措施时间因子”每增加1个单位,即随着香港特区政府采取综合预防措施、淘大花园被隔离、加强前线医护人员的防护装备以及流行时间的延长,经过一个最大潜伏期(10d后,香港SARS平均日发病数可能减少约13.4个;“日发病数因子”每增加1个单位,即随着市民日发病数、淘大花园日发病数和全港日发病数的增加,该地区平均日发病数可能增加约8.3个;“院内感染倍增因子”每增加1个单位,即随着ICU的SARS病例数和日确诊的医护人员病例数的相乘作用的增加,香港平均日发病数可能增加约4.8个。
北京市SARS流行因素多元逐步回归结果见表3。“措施时间因子”、 “院内感染倍增因子” 和“住_出院因子”均有统计学意义。这3个公因子共解释了北京日发病数93.0%的变异,其中“措施时间因子”可解释北京市SARS日发病数变动的76.3%。“措施时间因子”每增加1个单位,即随着北京市采取隔离停课措施、防止院内感染措施、小汤山收治SARS病人措施以及流行时间的延长,经过一个最大潜伏期(10d后,北京市SARS平均日发病数可能下降约32.7个;“院内感染倍增因子”每增加1个单位,即随着两院内感染事件的出现、“医患相乘变量”增加和日发病数增加,该地区平均日发病数可能增加约14.0个;“住_出院因子”每增加1个单位,即随着累计出院SARS病人增加和住院SARS病人数减少,该地区平均日发病数可能下降约6.2个。 表3 香港与北京市SARS流行的相关因素注:构筑式逐步回归模型——y=日发病数;强迫引入措施时间因子
2.3 香港/北京市SARS暴发因素的估计危险度
香港“措施时间因子”每增加1个单位,发生SARS暴发(日发病数大于22例的估计风险只有原来的10.5%(95%CI 0.037~0.302,也就是说,在流行早期,香港政府采取综合预防措施之前,对淘大花园不采取隔离措施、前线医护人员防护装备较差的情况下,香港SARS暴发的危险性是上述系列措施实行后的9.5倍;“日发病数因子”每增加1个单位,发生SARS暴发的估计风险约为增加前的35.3倍(95%CI 4.594~270.994;“院内感染倍增因子”每增加1个单位,发生SARS暴发的估计风险约为增加前的3.6倍(95%CI 1.131~11.361,即随着日ICU病例数和医护人员发病数的“医患相乘变量”的增加,香港暴发SARS的危险性增加3.6倍。措施时间因子、日发病数因子和院内感染倍增因子对香港SARS暴发与否的预测准确率为91.8%。
北京“措施时间因子”每增加1个单位,发生SARS暴发(日发病数大于12例的估计风险只有增加前的12.3%(95%CI 0.034~0.446,说明在北京SARS流行早期,没有采取隔离停课措施和预防院内感染措施,小汤山医院也未建成使用的情况下,北京市SARS暴发的危险性是上述这些措施实行后的8.1倍;“院内感染倍增因子”每增加1个单位,发生SARS暴发的估计风险约为增加前的39.4倍(95%CI 2.758~562.960。措施时间因子和院内感染倍增因子对北京市SARS暴发与否的预测准确率为97.8%。另外,“住_出院因子”未能进入构筑式Logistic逐步回归模型。
3 讨论
在香港政府实行了综合预防措施、隔离淘大花园后,香港SARS日发病数大大下降,暴发SARS的危险性也大大下降。北京在颁布隔离公告、中小学停课后,北京市SARS日发病数也大大下降,暴发SARS的危险性也下降。密切接触SARS病人与病毒传播有关,大部分受感染的次级SARS患者都曾与SARS疑似病例有过密切接触[11]。香港与北京市SARS流行因素的研究都表明,每日增加的SARS病例对当地SARS的流行有重要影响,这些新发病例10d后可能成为新的传染源。影响SARS暴发的主要因素是SARS传染源的数量。这也从另一方面提示隔离SARS病例的重要性。
SARS流行有医院聚集性,超过22%的SARS病例与医院相关暴露有关[12_13]。SARS传染性极强,主要通过密切接触和飞沫传播。在流行初期,广大医护人员对SARS病毒缺乏认识,自我防护意识薄弱,在医疗、护理病人时造成较多医护人员被感染。住院的SARS病人与受感染的医护人员可能一起构成了医院联合传染源,再通过受感染病人或医护人员把病毒带到社区,造成进一步的传播。我们的研究表明,医院感染源的相乘作用对香港及北京市SARS传播都有影响,但对北京市的影响比香港严重得多。这可能与北京“院内感染倍增因子”所包含的因素较多有关。此外,也可能与香港特区政府在SARS疫情出现后能较迅速地采取干预措施,控制医院感染的有关。本研究表明,在香港政府加强了前线医护人员的防护装备之后,香港SARS日发病数减少,10d后暴发SARS的危险性也大大下降。北京市地坛医院与人民医院暴发院内感染期间,北京市日SARS病例是上升的,而在北京市政府采取了预防医院感染措施之后,日SARS发病数下降。征用宾馆用作前线医护人员的休息隔离场所,可以切断SARS医院_社区传播途径。因此,加强前线医护人员的防护装备、加强医院感染的控制对防止SARS传播是非常重要的。定点医院对SARS患者起到了保护作用[14]。本研究还发现,小汤山医院作为收治SARS病人的定点医院投入使用,起到了减少交叉感染和隔离传染源的作用,对控制北京市SARS疫情起到非常重要的作用。香港淘大花园被隔离后,SARS病例数平均每日约减少9.2个。可见隔离措施在控制淘大花园SARS传播是有效的。随着流行时间的推移,SARS病毒可能变异而毒性减弱;严重病例死亡使得传染源减少;获得免疫的人数增加。因此,SARS流行有可能衰退。本研究表明,“措施时间因子”每增加1个单位,香港日SARS发病数减少约13.4个,北京市减少约32.7个;香港SARS暴发的估计风险只有原来的10.5%,北京市只有原来的12.3%。随着干预措施实施和流行时间的延长,SARS传播可能逐渐衰退。
综上所述,影响SARS流行的重要因素是干预措施与时间因素,造成SARS暴发流行的主要原因是SARS传染源数量剧增。因此,控制SARS传播应做好隔离传染源、切断传播途径和保护易感人群的工作。设立定点医院有利于及时发现、收治并隔离病人。应切断的传播途径包括院内感染途径(尤其是ICU中SARS病人与医护人员的传播途径、医院_社区传播途径、受污染住宅区_社区传播途径和病人_易感者传播途径等。保护易感人群,尤其重点加强高危人群,如医护人员的防护措施。
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