温度与输入病例对中国广州和景洪2019年登革热流行的交互影响机制及防控策略研究

本刊推荐：本研究通过动力学模型与统计方法相结合，创新性地量化了日平均温度（DMT）和日温差（DTR）对登革热传播关键参数（叮咬率、传播概率、外潜伏期等）的非线性影响。研究发现蚊虫死亡率（μ）和病毒传播率（β）是基本再生数（R0）最敏感参数，而景洪地区因边境地理位置和气候差异，其有效再生数（Rt）峰值达4.3，显著高于广州（Rt<2）。研究为区域差异化防控提供了科学依据，强调需结合温度变化实施蚊媒控制并加强输入病例管理。

　　

研究背景与意义

登革热作为由伊蚊传播的急性蚊媒疾病，在热带和亚热带地区广泛流行。随着全球化进程加速和气候变化，其传播风险持续增强。2019年中国经历了严重的登革热疫情，其中广东省广州市和云南省景洪市为主要疫区。两地在地理位置、气候条件、人口密度和输入病例压力等方面存在显著差异，为研究温度与输入病例对登革热传播的交互作用提供了理想案例。

研究设计与方法

本研究聚焦2019年7月15日至11月20日广州和景洪的登革热疫情数据，采用多学科交叉方法展开分析。针对蚊媒监测数据缺失的难题，研究团队创新性地构建了温度驱动的动力学模型（ELPSEI-SEIR耦合模型），通过马尔可夫链蒙特卡洛算法（MCMC）反演蚊媒种群动态数据。采用皮尔逊相关性分析验证模型推算数据与广州市番禺区实际监测数据（布雷图指数BI和诱蚊产卵器指数MOI）的一致性，结果显示幼虫数量与BI显著相关（r=0.5638, p<0.05）。进一步通过互相关分析揭示蚊媒数量与每日新增病例存在时空滞后效应，最长滞后时间达20天。

关键参数估计采用最大似然估计法（MLE），建立了温度与蚊媒参数的定量关系。将日均温度（DMT）和日温差（DTR）代入48时段正弦温度曲线模型，计算叮咬率（b）、人传蚊概率（β_mh）、蚊传人概率（β_hm）、外潜伏期（EIP）和死亡率（μ）的日均值。通过构建似然函数和生成间隔分布，估算了两地八项未知参数及其95%置信区间。

温度对蚊媒参数的影响机制

研究通过等高线图直观展示了DMT和DTR对蚊媒参数的复杂非线性影响。在广州地区（DMT:19-34°C, DTR:3-12°C），外潜伏期随DMT升高而缩短，随DTR增大而延长；蚊传人概率（β_hm）在DMT>29°C时保持高位且对DTR不敏感。景洪地区（DMT:9.5-23°C, DTR:0-15°C）参数响应模式显著不同：当DMT>16°C时，外潜伏期稳定在3.5天以下且不受DTR影响；人传蚊概率（β_mh）在13-19°C区间与DTR呈负相关。

参数时序变化显示：广州叮咬率波动范围（0.25-0.65）大于景洪（0.09-0.45）；景洪的蚊传人概率在9月后从0.6降至0.4，而广州始终维持在0.5-0.9的高位；两地外潜伏期均随温度下降而延长，但景洪波动幅度更小（3-4天 vs 广州4-7天）。这些差异充分体现气候条件对蚊媒行为的塑造作用。

敏感性分析与传播动力学

通过拉丁超立方抽样（LHS）和偏秩相关系数（PRCC）分析，发现蚊虫死亡率（μ）对基本再生数（R₀）影响最显著（PRCC=-0.92），其次为叮咬率（PRCC=0.52）。考虑温度效应后，参数敏感性显著降低，表明单纯参数敏感性分析可能高估实际影响。地域对比显示，景洪地区蚊虫死亡率（PRCC=-0.89）和叮咬率（PRCC=0.48）对R₀的影响程度高于广州（PRCC=-0.75和0.36），反映温度模式差异对传播动力学的调制作用。

有效再生数（R_t）时序分析揭示两地疫情发展特征：广州R_t始终低于2，多个峰值与节假日人口流动和降雨天气吻合；景洪R_t在8月20日达峰值4.3，9月后随温度下降而迅速回落。这种差异与两地防控措施执行力度相关：广州自3月起开展全域蚊媒监测和公共卫生宣传，而景洪依托跨境联防机制重点加强边境监测。

输入病例的关键作用

通过调整动力学模型中的输入系数（λ）进行情景模拟，发现景洪的基准输入系数（191.52）远高于广州（3.75），印证其面临更大的跨境传播压力。降低输入系数20%可使景洪日新增病例减少10例，广州减少5例；当输入系数增加20%时，景洪病例增幅较小，表明其传播已近饱和状态。证明加强入境人员管理对疫情控制具有显著效果。

结论与展望

本研究通过比较分析揭示了温度差异和输入病例压力是导致2019年广州与景洪登革热疫情差异的关键因素。景洪由于毗邻登革热高发的东南亚国家且气候条件更利于病毒传播，其疫情表现为爆发性强、有效再生数高的特征；广州则因持续的蚊媒控制和公共卫生干预，疫情发展相对平缓。

研究成果为差异化防控策略提供科学依据：一是需建立温度响应式的蚊媒控制机制，在高温季节重点降低蚊虫密度；二是强化边境口岸的病原输入监测，特别关注来自东南亚国家的入境人员；三是根据地域特点定制防控方案，如广州应保持现有防控力度，景洪需重点提升边境地区医疗应对能力。

研究创新性体现在三方面：首次对气候差异显著地区开展登革热传播比较研究；建立温度驱动的蚊媒数据重构方法，解决监测数据缺失问题；整合动力学模型与统计方法，量化多因素交互作用。未来研究将纳入降雨量对蚊媒生态的影响，并区分白纹伊蚊（Aedes albopictus）和埃及伊蚊（Aedes aegypti）的物种特异性行为，进一步提升模型预测能力。