基于机器学习与趋势分析的胡志明市手足口病时空动态及气象影响因素研究（2015-2022）

这篇综述创新性地整合创新多边形趋势分析（IPTA）、反距离权重（IDW）、Sobol敏感性分析和长短期记忆网络（LSTM）等多方法体系，揭示了胡志明市手足口病（HFMD）的时空分布规律与气象驱动机制。研究发现最高气温（Tmax ）和相对湿度（RH）是影响HFMD传播的关键气象因子，其贡献度分别达36%和19%，并首次量化了4-5月（88.58例/月）和11-12月（1828.27例/月）的季节转换期病例激增现象。研究为热带地区传染病早期预警系统构建提供了重要技术支撑。

　　

研究背景与意义
手足口病（HFMD）作为全球性儿童传染病，在热带地区呈现显著季节性流行特征。胡志明市作为越南人口密度最高的热带城市，2011-2012年和2018年曾暴发重大疫情，造成217例死亡。现有研究多聚焦于中国等温带地区，对东南亚湿热气候条件下HFMD的时空动态规律认知不足。本研究首次系统整合多尺度分析方法，揭示气象要素与HFMD传播的非线性关系。

研究方法学创新
研究团队建立了包含7项气象指标（T_mean
、T_max
、T_min
、RH、SH、ET、R）和22个行政区HFMD病例的8年数据库。采用创新多边形趋势分析（IPTA）解析月际变化特征，发现干季（11-4月）病例呈上升趋势而雨季（5-10月）下降，其中3-4月趋势斜率绝对值达22.24，揭示春季为关键防控窗口期。空间分析通过反距离权重法（IDW）可视化显示，古芝（Cu Chi）和霍门（Hoc Mon）等西南部区域为持续高发区，2022年全市病例分布呈现75-125例/年的均质化特征。

气象驱动机制解析
Sobol敏感性分析显示，T_max
的一阶敏感指数（S_i
=0.36）显著高于其他参数，证实高温通过促进EV71病毒存活率直接影响传播风险。相对湿度（RH）的交互作用指数（T_i
=0.19）表明其与降水等因素存在协同效应。LSTM模型的泰勒图验证显示，包含T_max
和RH的A2/A4方案预测误差（RMSE=30.34-34.03例/月）最优，相关系数达0.94。这与病毒学研究发现EV71在26-30°C、75-85%RH环境下存活时间延长的特性高度吻合。

公共卫生实践启示
研究首次量化识别出两个关键流行病学转折点：4-5月过渡期病例增幅88.58例/月，11-12月季节转换期激增1828.27例/月。这种"双峰型"流行模式不同于中国单峰流行特征，提示需制定差异化的季节性防控策略。空间异质性分析表明，西南部农业区的高发病率可能与露天水体密度较高有关，这为靶向性卫生资源配置提供了地理信息支撑。

研究局限与展望
当前模型尚未纳入儿童年龄分层和社会经济因素，未来需结合GIS技术开展社区尺度研究。值得注意的是，本研究发现SH（日照时数）的敏感指数仅0.04，这与马来西亚等赤道地区研究结论相悖，暗示紫外线辐射对病毒灭活的作用可能存在纬度依赖性。后续研究将整合环境DNA检测技术，建立多要素耦合预警系统。