塞拉利昂罗克尔-塞利河流域腹泻病的空间决定因素及其公共卫生意义

《Hand Clinics》：Spatial determinants of diarrheal disease in the Rokel-Seli river watershed, Sierra Leone

本研究针对塞拉利昂罗克尔-塞利河流域腹泻病负担不清的问题，采用空间与非空间分析相结合的方法，通过Poisson GLM和GWPR模型，揭示了低教育水平、卫生设施不足和水源污染是主要风险因素，坡度与住房密度为局部环境风险因子。研究成果为流域社区水媒疾病的靶向干预提供了可扩展的空间分析框架。

　　

在全球范围内，腹泻病仍然是五岁以下儿童的第二大死因，在低收入和中等收入国家尤为突出。撒哈拉以南非洲地区，超过13%的伤残调整寿命年（DALYs）归因于腹泻，其负担存在显著的区域差异。这些健康结局受到多种因素影响，包括有限的饮用水、环境卫生和个人卫生（WASH）服务可及性，低教育水平，不理想的病例管理实践，以及降雨和干旱等季节性天气模式。西非国家塞拉利昂正是面临这些挑战的典型代表。

然而，在塞拉利昂，基于医疗机构的数据仅能提供腹泻病负担的部分图景。许多患者并不前往医疗机构就诊，且各年龄组的无症状感染也极少被记录。尽管近期有研究指出，塞拉利昂在儿童腹泻管理方面的表现优于其他十二个撒哈拉以南非洲国家，但其病例死亡率仍存在很大差异。尤为关键的是，迄今为止，尚无研究对罗克尔-塞利河流域社区层面的腹泻病患病率或发病率进行过评估。这种局部数据的缺乏，掩盖了在基础设施和暴露风险差异巨大的农村和城郊地区的真实疾病负担。

雪上加霜的是，公众对腹泻病传播与预防知识的普遍缺乏。一项针对塞拉利昂四个地区926户家庭（451户农村，475户城镇）的研究发现，居民对“腹泻病的传播和预防知识有限”。这些发现凸显了社区层面监测和针对性健康教育的紧迫性，特别是在环境与社会决定因素相互交织的区域。尽管存在定义上的挑战（例如建立文化一致的腹泻发作判定标准），精细尺度的评估对于理解社区层面负担和指导干预策略仍然至关重要。

塞拉利昂已在加强卫生系统方面做出了显著投入，包括免费医疗保健计划和社区病例管理项目。然而，预期的腹泻病减少并未完全实现，尤其是在资源匮乏的农村地区。理解疾病负担的持续性需要一个更整合且对地理因素更敏感的研究方法。

本研究正是为了回应这一需求，采用了一个整合空间与非空间数据的多尺度分析框架。我们并非孤立地分析卫生设施、土地利用和天气，而是考察这些因素如何在地理单元间相互作用。通过将自我报告的调查数据与医疗记录进行三角验证，我们估算了腹泻病的患病率，并检验了那些在单一数据源分析中会被掩盖的假设。需要说明的是，本研究并未试图模拟气候变化的影响，因为我们的数据仅限于一个雨季和一个旱季。相反，我们重点考察了当地天气模式（特别是降雨和温度）如何影响腹泻病的风险。

本研究的具体目标包括：（1）估算罗克尔-塞利河流域社区层面的腹泻病患病率；（2）量化社会和环境因素（包括水源、卫生设施、教育、人口密度）对腹泻病风险的作用；（3）识别显著的地理和生物物理预测因子，包括大肠杆菌（E. coli）浓度、土地覆盖和地形。通过将分析置于特定的生态和社会背景中，本研究为日益增长的基于地点的健康研究做出了贡献，该领域强调地理特异性在理解疾病模式和指导公共卫生实践中的重要性。

主要技术方法

本研究采用了多元数据整合与空间统计分析相结合的方法。数据来源包括环境采样（粪便大肠菌群，如E. coli）、土地利用与气候指标、280户家庭问卷调查以及来自139个医疗机构的26,909例腹泻病发作医疗记录。核心分析策略采用双重建模：泊松广义线性模型（GLM）用于识别全局性风险因素，而地理加权泊松回归（GWPR）则用于捕捉因素作用的局部空间非平稳性，从而在家庭和子流域两个尺度上揭示腹泻病的预测因子。

研究结果

研究区域

研究在位于塞拉利昂北部的罗克尔-塞利河流域（以下简称“流域”）进行。该流域面积达7,949.7 km2，罗克尔-塞利河绵延316公里，流经主要为农村和欠发达地区。年均降雨量约3,000毫米，但在受热带季风影响的旱季可降至750毫米。2015年，流域内60个村庄居住着730,696名居民。

腹泻发作的空间分布

从139个医疗机构的医疗记录中共捕获26,909例腹泻发作，并辅以流域内15个研究酋长领地的280户家庭的自我报告数据。腹泻发作的空间分布在流域内呈现差异，位于三个区的酋长领地（一个在东北部，两个在南部）报告了最高负担，超过每千人75例。这些空间模式突出了疾病热点区域。

讨论

使用松散耦合的平稳（GLM）和非平稳（GWPR）广义线性模型，有效地识别了罗克尔-塞利河流域腹泻患病率的关键社会经济和生物物理驱动因素。虽然儿童腹泻在撒哈拉以南非洲被广泛认为是一个公共卫生问题，但这是首次在塞拉利昂针对所有年龄组在社区和流域层面评估腹泻患病率的研究。

局限性

本研究存在若干局限性。首先，并非所有腹泻患者都会前往医疗机构就诊，这可能导致低估。然而，使用医疗记录和家庭调查等三角验证数据源增强了可靠性，并使我们能够检验使用单一数据源无法实现的假设。较轻的腹泻病例可能未被捕获，这可能会影响患病率估计。其次，医疗记录数据依赖于临床诊断，可能存在误分类。尽管我们使用了标准化病例定义，但诊断实践的差异可能影响了数据的准确性。第三，虽然GWPR模型捕捉到了空间异质性，但分析仅限于现有变量，未观察到的混杂因素可能仍然存在。最后，横断面设计限制了因果推断。

结论

本研究证明，罗克尔-塞利河流域的腹泻发作是由社会经济和生物物理因素复杂的相互作用所塑造的，包括如厕基础设施、饮用水源、教育水平、住房密度、降水和地形。职业和高等教育与较低的腹泻患病率相关，这可能是由于改善了水处理实践和环境意识。流域内的许多如厕设施不符合安全卫生标准，增加了环境污染和水源污染的风险。研究结果强调了在流域社区内，针对教育、卫生设施和水基础设施进行靶向投资的必要性。这个集成的空间框架为水资源紧张地区的水媒疾病缓解提供了一个可扩展的模型。未来的干预措施应结合当地环境，考虑地理特异性风险因素，以实现腹泻病负担的可持续减少。

资助

本研究得到了国家地理学会的支持（资助号NGS-53897R-18）。