吉林省長(zhǎng)春市大氣污染物暴露與腦卒中入院風(fēng)險(xiǎn)的關(guān)聯(lián)性分析

趙天業(yè), 周麗婷, 張雪婷, 齊 雯, 李 旭, 王樹越, 葉 琳

（1. 吉林大學(xué)公共衛(wèi)生學(xué)院環(huán)境衛(wèi)生與勞動(dòng)衛(wèi)生學(xué)教研室，吉林 長(zhǎng)春 130021；2. 吉林大學(xué)中日聯(lián)誼醫(yī)院門診，吉林 長(zhǎng)春 130033）

腦卒中是世界范圍內(nèi)導(dǎo)致死亡和殘疾的主要原因之一。在全球范圍內(nèi)，約29%的腦卒中風(fēng)險(xiǎn)可歸因于大氣污染［1］。對(duì)來自歐洲共99 446 例參與者的11 項(xiàng)研究進(jìn)行分析，結(jié)果表明：大氣中細(xì)顆粒物（particulate matter 2.5，PM2.5） 和可吸入顆粒物（particulate matter 10，PM10） 升高時(shí)，卒中發(fā)生 的 風(fēng) 險(xiǎn) 也 增 加［2］。DESIKAN 等［3］對(duì)2005—2012 年倫敦1 800 例卒中患者進(jìn)行隨訪研究，結(jié)果表明：長(zhǎng)期暴露于PM2.5的大氣污染中，使初次卒中后5 年生存率下降28%。另外一項(xiàng)隊(duì)列研究［4］還分析了二氧化氮（nitrogen dioxide，NO2） 對(duì)卒中的影響，結(jié)果表明NO2增加了致死性卒中的發(fā)生率。

目前，在我國(guó)腦卒中導(dǎo)致的死亡和殘疾已引起重視。一項(xiàng)最新的流行病學(xué)調(diào)查［5］結(jié)果顯示：我國(guó)現(xiàn)有腦卒中患者1 100 多萬，每年新發(fā)腦卒中240 多萬，每年死于腦卒中110 多萬，同時(shí)我國(guó)也是目前世界上大氣復(fù)合污染最嚴(yán)重的國(guó)家之一。近年來我國(guó)大氣污染對(duì)腦卒中狀況的影響受到廣泛關(guān)注［6］。對(duì)中國(guó)深圳市2008—2014 年缺血性腦卒中的研究［7］表明：暴露于極端高濃度二氧化硫（sulfur dioxide，SO2）、NO2、PM10和臭氧（ozone，O3）等均能夠增加缺血性腦卒中發(fā)生的風(fēng)險(xiǎn)。遼寧省沈陽市的一項(xiàng)研究［8］顯示：大氣環(huán)境中NO2濃度 為18～78 μ g?m－3，調(diào) 整 混 雜 因 素 后NO2升 高10 μg?m－3，腦卒中死亡風(fēng)險(xiǎn)增加144%。此外，一項(xiàng)對(duì)中國(guó)172 個(gè)城市進(jìn)行的大氣污染與缺血性腦卒中入院時(shí)間序列的研究［9］顯示：中國(guó)南北方在大氣污染物的濃度水平和大氣污染物對(duì)缺血性腦卒中入院的影響上均存在明顯差異。吉林省長(zhǎng)春市是中國(guó)東北部城市，冬季寒冷，且集中供暖排放的污染物會(huì)造成大氣污染，增加了大氣污染對(duì)腦卒中影響的復(fù)雜性。但是關(guān)于吉林省長(zhǎng)春市大氣污染物暴露與腦卒中入院或發(fā)病關(guān)系的研究較少。病例交叉設(shè)計(jì)是一種常用于研究大氣污染暴露與某特定疾病發(fā)病、入院和死亡等急性事件關(guān)聯(lián)性的方法［10］。本研究采用病例交叉設(shè)計(jì)分析吉林省長(zhǎng)春市大氣污染物暴露對(duì)腦卒中入院風(fēng)險(xiǎn)的影響，可為預(yù)防大氣污染物暴露所致腦卒中等居民健康損害提供科學(xué)依據(jù)。

1 資料與方法

1.1 腦卒中患者資料收集收集2018年10月1日—2019 年10 月30 日在吉林大學(xué)第一醫(yī)院神經(jīng)內(nèi)科診斷為“腦梗死”、“腦出血”的缺血性腦卒中與出血性腦卒中住院患者的住院資料，包括性別、年齡、入院日期、現(xiàn)住址和出院檢查等。納入標(biāo)準(zhǔn)：診斷明確（通過核磁共振或者腦部CT 診斷發(fā)現(xiàn)有腦出血或者腦梗死），符合腦卒中的診斷指標(biāo)，年齡大于18 歲。排除標(biāo)準(zhǔn)：①患有其他需要診斷、干預(yù)或治療的慢性疾??；②其他系統(tǒng)有嚴(yán)重或未控制的并發(fā)癥；③外省市來長(zhǎng)春市就醫(yī)患者。

1.2 大氣污染資料收集通過吉林省生態(tài)環(huán)境廳官網(wǎng)（http：//sthjt.jl.gov.cn/）收集2018年10月—2019 年10 月長(zhǎng)春市每日PM2.5、PM10、SO2、NO2、CO 和O3日平均濃度。

1.3 統(tǒng)計(jì)學(xué)分析采用SPSS 24.0 進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)分析。大氣污染物之間的相關(guān)性采用Spearman 相關(guān)分析，采用Cox 回歸分析擬合條件Logistic 回歸分析，首先將不同滯后天數(shù)的同一污染物納入回歸模型，分析各種污染物的最佳滯后期；將最佳滯后期作為暴露期，為控制“星期幾效應(yīng)”，以暴露期前1 周作為對(duì)照期，進(jìn)行多因素條件Logistic 回歸分析，分析各種大氣污染物對(duì)腦卒中入院風(fēng)險(xiǎn)的影響。選用比值比（odds ratio，OR）及其95%可信區(qū)間（confidence interval，CI）評(píng)價(jià)大氣污染物對(duì)腦卒中入院人次影響的效應(yīng)指標(biāo)。以P＜0.05 為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié) 果

2.1 病例特征研究期間入院且診斷為“腦梗死”（缺血性腦卒中）和“腦出血”（出血性腦卒中）的病例共6 605 例。根據(jù)納入標(biāo)準(zhǔn)和排除標(biāo)準(zhǔn)，本研究共納入病例3 633 例。研究對(duì)象的基礎(chǔ)信息見表1。

表1 研究對(duì)象基本信息Tab.1 Basic informations of subjects (n=3 633）

2.2 大氣污染物情況研究期間主要大氣污染物情況見表2。研究期間吉林省長(zhǎng)春市PM2.5、PM10、SO2、 NO2、 CO和O3日最高濃度依次為197 μg?m－3、278 μg?m－3、37 μg?m－3、78 μg?m－3、2.7 mg?m－3和224 μg?m－3。研究期間主要大氣污染物濃度之間Spearman 相關(guān)性分析的結(jié)果見表3。除O3外，另5 種主要大氣污染物之間均呈正相關(guān)關(guān)系（P＜0.01），O3與PM10、SO2和CO 呈負(fù)相關(guān)關(guān)系（P＜0.05 或P＜0.01）。這些結(jié)果提示各污染物會(huì)受到其他污染物的影響，不是單獨(dú)作用于人體。

表2 研究期間主要大氣污染物情況Tab.2 Main air pollutants during study period

表3 研究期間主要大氣污染物之間Spearman 相關(guān)性分析Tab. 3 Spearman correlation analysis among main air pollutants during study period

2.3 大氣污染物對(duì)腦卒中入院風(fēng)險(xiǎn)的滯后效應(yīng)采用單污染物模型分別分析每種大氣污染物對(duì)腦卒中入院風(fēng)險(xiǎn)的影響，不同滯后天數(shù)大氣污染物與腦卒中入院風(fēng)險(xiǎn)的關(guān)聯(lián)性見表4。各污染物的最佳滯后期為L(zhǎng)ag4 PM2.5［OR=1.001，95%CI（1.000，1.003）］，Lag4 PM10［OR=1.001，95%CI（1.000，1.002）］，Lag6 SO2［OR=1.005，95%CI（0.996，1.014）］，Lag4 NO2［OR=1.118，95%CI（0.951，1.314）］，Lag4 CO［OR=1.002，95%CI（0.999，1.006）］，Lag3 O3［OR=1.001，95%CI （1.000，1.003）］。

2.4 大氣污染對(duì)腦卒中入院人次影響的多污染物模型分析大氣污染對(duì)腦卒中入院影響的最佳滯后期為發(fā)病前4 d。將發(fā)病前4 d 作為暴露期，發(fā)病前11 d 為對(duì)照期，納入多污染物模型回歸分析。大氣污染對(duì)腦卒中入院人次影響的多污染物模型分析結(jié)果見表5。發(fā)病前4 d 的大氣PM2.5、SO2、CO 和O3濃度可影響腦卒中入院人次。PM2.5濃度每升高10 μg?m－3，腦卒中入院風(fēng)險(xiǎn)增加3.0% ［95%CI（1.007，1.054）］；SO2濃度每升高10 μg?m－3，腦卒中入院風(fēng)險(xiǎn)增加22.6% ［95%CI （1.165，1.291）］；CO 濃度每升高10 mg?m－3，腦卒中入院風(fēng)險(xiǎn)增加14.0%［95%CI （1.101，1.180）］；O3濃度每升高10 μg?m－3，腦卒中入院風(fēng)險(xiǎn)增加3.7%［95%CI（1.029，1.046）］。

表4 不同滯后天數(shù)各大氣污染物濃度與腦卒中入院風(fēng)險(xiǎn)的關(guān)聯(lián)性Tab.4 Correlations between concentrations of air pollutants and stroke hospitalization risk with different lag days

表5 大氣污染對(duì)腦卒中入院風(fēng)險(xiǎn)影響的多污染物模型分析Tab. 5 Multi-pollutant model analysis on impact of air pollutions on stroke hospitalization risk

3 討 論

目前普遍認(rèn)為大氣污染物暴露與腦卒中發(fā)病有關(guān)，但具體機(jī)制尚不清楚。幾種潛在的機(jī)制可以解釋大氣污染物暴露與腦卒中發(fā)病之間的關(guān)系，如暴露于空氣污染會(huì)損害血管功能，導(dǎo)致血壓升高和血漿黏度升高［11］，以及可引發(fā)炎癥反應(yīng)［12］。研究［13-14］表明：顆粒物暴露與腦卒中的入院或發(fā)病相關(guān)。一項(xiàng)納入了超過5 800 萬中國(guó)住院患者的時(shí)間序列分析顯示：PM2.5每增加10 μg?m－3，入院患者增加0.19%［95%CI（0.07，0.30）］，其中中國(guó)南方地區(qū)PM2.5每增加10 μg?m－3，在滯后0 d 入院患者人數(shù)增加0.38%［95% CI（0.20，0.55）］，而北方地區(qū)滯后2 d 與入院患者人數(shù)呈正相關(guān)關(guān)系，增加0.15% ［（95%CI（0.04，0.27）］［15］。此前的病例交叉研究［9，16］表明：PM2.5短期暴露可能會(huì)增加缺血性腦卒中風(fēng)險(xiǎn)，這2 項(xiàng)時(shí)間序列研究結(jié)果顯示：顆粒物暴露與缺血性腦卒中發(fā)病存在近似線性的暴露-反應(yīng)關(guān)系。PM2.5濃度每增高10 μg?m－3，缺血性腦卒中入院率增高0.80%［95%CI （0.64，0.96）］和0.34%［95%CI（0.20，0.48）］。然而顆粒物暴露與腦卒中發(fā)病的隊(duì)列研究的結(jié)果并不一致。美國(guó)腦卒中地理和種族差異原因（Reasons for Geographic and Racial Differences in Stroke，REGARDS）隊(duì)列研究［17］顯示：PM2.5短期暴露對(duì)缺血性腦卒中風(fēng)險(xiǎn)的發(fā)病無明顯影響，提示相關(guān)研究或應(yīng)著眼于PM2.5的特定成分及PM2.5的長(zhǎng)期暴露。安大略省人口健康與環(huán)境隊(duì)列［18］（Ontario Population Health and Environment Cohort，ONPHEC）分析結(jié)果顯示：即使在非常低的濃度下，大氣污染物暴露，特別是PM2.5，也與腦卒中發(fā)病有關(guān)。

既往研究［19］表明：大氣SO2與NO2濃度與人群腦卒中入院率呈正相關(guān)關(guān)系，入院當(dāng)天的SO2暴露與腦卒中入院的關(guān)聯(lián)最大，并且受季節(jié)因素影響。一項(xiàng)納入了約200 萬患者的時(shí)間序列分析顯示：SO2濃度每增高10 μg?m－3，入院患者增加1.37%［95%CI（1.05，1.70）］；NO2濃度每增高10 μg?m－3，入院患者增加1.82% ［95%CI（1.45，2.19）］；在雙污染物模型中，缺血性腦卒中與SO2和NO2的關(guān)聯(lián)仍然顯著［9］。有關(guān)CO 與O3的研究報(bào)道相對(duì)較少。有關(guān)CO 的研究結(jié)果存在爭(zhēng)議，有研究［9，20］認(rèn)為短期CO 暴露與腦卒中入院風(fēng)險(xiǎn)存在正相關(guān)關(guān)系，也有研究［21-23］認(rèn)為無顯著關(guān)聯(lián)或呈負(fù)相關(guān)關(guān)系。有關(guān)O3的研究結(jié)果同樣存在爭(zhēng)議，有研究［24］認(rèn)為短期O3暴露與腦卒中入院有關(guān)聯(lián)，也有研究［9］認(rèn)為二者無關(guān)聯(lián)。

本研究采用病例交叉設(shè)計(jì)，通過條件Logistic回歸分析大氣污染物對(duì)腦卒中入院風(fēng)險(xiǎn)的影響?；貧w分析結(jié)果顯示：不同的大氣污染物對(duì)腦卒中的入院有滯后作用。在多污染物模型中，根據(jù)最大OR值確定各大氣污染物最佳滯后期，在滯后4 d，PM2.5、SO2和O3濃度每升高10 μg?m－3，腦卒中入院人次增加3.0%、22.6%和3.7%。CO 濃度每升高10 mg?m－3，腦卒中入院人次增加4.0%。大氣PM2.5、SO2、CO 和O3濃度升高是腦卒中入院的危險(xiǎn)因素。本研究結(jié)果顯示：大氣污染物對(duì)吉林省長(zhǎng)春市腦卒中入院的影響有滯后作用。吉林省長(zhǎng)春市大氣中PM2.5、SO2、CO 和O3濃度升高可增加當(dāng)?shù)啬X卒中入院風(fēng)險(xiǎn)。