江陰市疾病預(yù)防控制中心(214434)

張燕茹△ 章 劍 劉 娟 洪 琪 曹恒富 湯海波 李 瑩 王敏潔 朱愛萍

【提 要】 目的 研究江陰市日均氣溫對(duì)死亡的影響。方法 采用時(shí)間序列的分布滯后非線性模型分析2012-2017年江陰市氣溫對(duì)人群死亡的累積效應(yīng)和滯后效應(yīng)。結(jié)果 高溫和低溫均會(huì)引起死亡效應(yīng)增強(qiáng)，高溫對(duì)每日居民非意外死亡、心腦血管疾病死亡和呼吸系統(tǒng)死亡的影響主要是短期即時(shí)效應(yīng)，低溫對(duì)居民非意外死亡、心腦血管和呼吸系統(tǒng)疾病死亡的效應(yīng)均具有滯后性，滯后效應(yīng)長(zhǎng)達(dá)14天。非意外死亡、心腦血管疾病死亡和呼吸系統(tǒng)疾病死亡人群對(duì)冷熱效應(yīng)的氣溫風(fēng)險(xiǎn)最低點(diǎn)分別為25℃、19℃和25℃。低溫時(shí)非意外死亡和心腦血管疾病死因14天累積RR值分別為2.05(95%CI：1.51,2.79)、1.52(95%CI：1.04,2.21)。高溫對(duì)呼吸系統(tǒng)疾病死亡14天累積RR值為1.52(95%CI：1.08,2.14)。結(jié)論 高溫和低溫均可導(dǎo)致死亡風(fēng)險(xiǎn)增加，應(yīng)針對(duì)脆弱人群和危重患者加強(qiáng)防護(hù)措施降低死亡風(fēng)險(xiǎn)。

近年來，氣象因素的健康效應(yīng)成為國(guó)內(nèi)外研究的熱點(diǎn)，尤其是氣溫的變化對(duì)人體健康的影響得到了重點(diǎn)關(guān)注[1]。文獻(xiàn)報(bào)道極端惡劣天氣(高溫、低溫)引起人群死亡數(shù)的增加，尤其是對(duì)溫度較為敏感的心腦血管疾病及呼吸系統(tǒng)疾病。此外，相關(guān)研究顯示，寒潮結(jié)束之后心腦血管疾病死亡人數(shù)并沒有立即下降，而是呈現(xiàn)緩慢下降的趨勢(shì)[2]。目前，國(guó)內(nèi)外研究逐日氣溫與相關(guān)死因的死亡人數(shù)的關(guān)系的溫度-死亡曲線一般呈現(xiàn)U形、V形或J形，可見氣溫與死亡的關(guān)系并非簡(jiǎn)單的線性相關(guān)?；谝陨锨闆r，我們采用時(shí)間序列的分布滯后非線性模型(distributed lag non-linear model,DLNM)[3]來定量評(píng)估江陰市氣溫對(duì)不同死因的影響。

資料與方法

1.資料來源

(1)居民死亡資料：江陰市疾控中心的死因登記報(bào)告信息系統(tǒng)收集2012年1月1日到2017年12月31日的江陰市居民日死亡資料，對(duì)非意外死亡(ICD-10：A00～R99)、心腦血管疾病(ICD-10：I00～I(xiàn)99)和呼吸系統(tǒng)疾病(ICD-10：J00～J98)的死亡病例進(jìn)行統(tǒng)計(jì)整理。資料由江陰市疾病預(yù)防控制中心提供。

(2)氣象參數(shù)資料：同期日均氣溫、日均相對(duì)濕度和日均氣壓來源于中國(guó)氣象科學(xué)數(shù)據(jù)共享服務(wù)網(wǎng)。

2.統(tǒng)計(jì)學(xué)分析

(1)溫度指標(biāo)

以往的研究中將日均氣溫與日最低氣溫、日最高氣溫、熱指數(shù)(HI)等溫度指標(biāo)進(jìn)行比較，發(fā)現(xiàn)日均氣溫是目前反映每日溫度暴露的最佳指標(biāo)，可用來預(yù)測(cè)死亡效應(yīng)。因此，本研究選擇日均氣溫進(jìn)行江陰市非意外死亡、心腦血管疾病和呼吸系統(tǒng)疾病的冷、熱溫度效應(yīng)分析。

(2)統(tǒng)計(jì)描述

定量資料采用均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差、百分位數(shù)(P25、P50、P75)、最大值和最小值進(jìn)行描述,通過SPSS 16.0軟件實(shí)現(xiàn)。

(3)DLNM建模

以廣義線性模型為基礎(chǔ)，利用交叉基函數(shù)分析氣象因素與健康效應(yīng)的非線性關(guān)系及氣象因素的滯后效應(yīng)[4]。利用R 3.4.4軟件對(duì)DLNM模型進(jìn)行分析?；具^程分為：①建立交叉基函數(shù)；②擬合模型；③對(duì)模型進(jìn)行預(yù)測(cè)。

非意外死亡、心腦血管疾病和呼吸系統(tǒng)疾病的死亡屬于小概率事件，均近似泊松分布，lg[E(Yt)]=α+βTt,l+NS(RHt,df)+NS(presst,df)+NS(time,df)+ γDOWt。公式中變量名及其含義：Yt為第t天的日死亡人數(shù)實(shí)測(cè)值，α為模型的常數(shù)，Tt,l為日均溫度矩陣，其中l(wèi)為滯后日，本研究最大滯后時(shí)間設(shè)定為14天，β為系數(shù)，NS為自然樣條函數(shù)，df為自由度，建?？紤]的混雜因素包括平均相對(duì)濕度(RH)，平均大氣壓力(press)，長(zhǎng)期趨勢(shì)(time)及星期幾效應(yīng)(DOW)。

結(jié) 果

1.資料統(tǒng)計(jì)描述

2012年1月1日至2017年12月31日，觀察日數(shù)為2192天，江陰市共監(jiān)測(cè)到非意外死亡40826人，其中男性21927人，女性18899人，心腦血管疾病死亡12520人，其中男性6742，女性5778人，呼吸系統(tǒng)疾病死亡6507人，其中男性3435人,女性3072人。非意外死亡、心腦血管疾病和呼吸系統(tǒng)疾病日均死亡人數(shù)分別為18.62人、5.71人和2.97人，同期氣溫、大氣壓和相對(duì)濕度的日均值分別為17.01℃、1015.80 hPa和71.39%(表1)。

表1 2012-2017年江陰市居民每日主要疾病死亡數(shù)、氣象指標(biāo)分布

2.DLNM擬合

(1)日均氣溫對(duì)日死亡人數(shù)的影響

將2012-2017年日均氣溫與江陰市每日居民非意外死亡人數(shù)、心腦血管疾病死亡人數(shù)和呼吸系統(tǒng)死亡人數(shù)進(jìn)行DLNM建模擬合，最大滯后時(shí)間設(shè)定為14天，觀察每一個(gè)滯后日對(duì)每日居民心腦血管疾病死亡人數(shù)的影響，得到不同滯后氣溫效應(yīng)的三維圖(圖1)。由圖1可知，高溫和低溫均會(huì)引起死亡效應(yīng)增強(qiáng)，高溫對(duì)每日居民非意外死亡、心腦血管疾病死亡和呼吸系統(tǒng)死亡的影響主要是短期即時(shí)效應(yīng)，以死亡當(dāng)天效應(yīng)最強(qiáng)，低溫對(duì)居民非意外死亡、心腦血管和呼吸系統(tǒng)疾病死亡的效應(yīng)均具有滯后性，滯后效應(yīng)長(zhǎng)達(dá)14天。

圖1 江陰市不同滯后天數(shù)日均氣溫對(duì)死亡人數(shù)的影響

(2)江陰市日均氣溫對(duì)日死亡數(shù)的總效應(yīng)

圖2為2012-2017年江陰市滯后14天日均氣溫對(duì)非意外死亡、心腦血管和呼吸系統(tǒng)疾病日死亡的效應(yīng)曲線圖。曲線與X軸的交點(diǎn)為最適宜溫度(MMT)，不同溫度相對(duì)于MMT計(jì)算得到的RR值分別代表該疾病的累積相對(duì)危險(xiǎn)度，即該疾病死亡的冷熱效應(yīng)。非意外死亡、心腦血管疾病死亡和呼吸系統(tǒng)疾病死亡人群對(duì)冷熱效應(yīng)的氣溫風(fēng)險(xiǎn)最低點(diǎn)分別為25℃、19℃和25℃，氣溫高于或低于此溫度，死亡人數(shù)均呈上升趨勢(shì)。

(3)不同滯后天數(shù)高溫和低溫對(duì)死亡的效應(yīng)

以江陰市2012-2017年日均氣溫的P2.5(1.00℃)和P97.5(33.00℃)作為低溫效應(yīng)和熱效應(yīng)的溫度截點(diǎn)，繪制14天滯后曲線圖(圖3)。相對(duì)危險(xiǎn)度(RR)隨著溫度與滯后時(shí)間(lag)的變化呈現(xiàn)一致的趨勢(shì)，即高溫對(duì)死亡的影響迅速、強(qiáng)烈，其影響通常持續(xù)1～2天左右消失，而低溫對(duì)死亡的影響相對(duì)緩慢，在第4天達(dá)到最大，但其影響可持續(xù)長(zhǎng)達(dá)兩周。

圖2 各死因日均氣溫與累積相對(duì)危險(xiǎn)度的劑量反應(yīng)關(guān)系(lag0～14)

針對(duì)非意外死亡、心腦血管疾病死亡和呼吸系統(tǒng)疾病死亡三種不同死因，溫度的影響有一定差異性。高溫對(duì)非意外死亡的效應(yīng)以當(dāng)天最強(qiáng)，約2天后消失；而高溫對(duì)呼吸系統(tǒng)疾病的死亡效應(yīng)在1天后即消失。低溫對(duì)非意外死亡的效應(yīng)在1天后開始出現(xiàn)，約第4天達(dá)到高峰后開始下降；而低溫對(duì)心血管疾病死亡的效應(yīng)在第2天開始出現(xiàn)，同樣在第4天達(dá)到高峰后開始下降。

圖3 江陰33.00℃和1.00℃不同滯后對(duì)死亡的影響

(4)冷、熱對(duì)死亡的累積效應(yīng)

根據(jù)DLNM得到滯后14天冷、熱效應(yīng)對(duì)非意外死亡、心腦血管疾病、呼吸系統(tǒng)疾病死亡的累積效應(yīng)。由表2低溫14天累積相對(duì)危險(xiǎn)度的估計(jì)顯示，非意外死亡為2.05(95%CI：1.51,2.79)，即日均氣溫達(dá)到25℃的最適宜溫度時(shí)，氣溫每下降1℃，造成14天內(nèi)非意外死亡率累積上升105%；心腦血管疾病死因受低溫影響相對(duì)較弱(RR=1.52)，呼吸系統(tǒng)疾病死因受低溫影響無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。高溫對(duì)呼吸系統(tǒng)疾病死亡14天累積相對(duì)危險(xiǎn)度為1.52(95%CI：1.08,2.14)，即日均氣溫達(dá)到25℃的最適宜溫度時(shí)，氣溫每上升1℃，造成14天內(nèi)呼吸系統(tǒng)疾病死亡率累積上升52%；未觀察到高溫對(duì)非意外死亡和心腦血管疾病的影響。

表2 低溫和高溫對(duì)人群死亡的累積滯后效應(yīng)(lag0～14)

討 論

本研究采用分布滯后非線性模型得到溫度與死亡的關(guān)系近似呈現(xiàn)V、U形，與國(guó)內(nèi)外同類研究相似。本研究中非意外死亡、心腦血管疾病死亡和呼吸系統(tǒng)疾病死亡的最適宜溫度分別為25℃、19℃和25℃，國(guó)內(nèi)Guoy在天津的研究顯示天津地區(qū)全死因的最適宜溫度為23℃～24℃[5]，楊軍等在廣州的研究發(fā)現(xiàn)廣州的全死因最適宜溫度為26.4℃，心腦血管疾病最適宜溫度為27.3℃，呼吸系統(tǒng)疾病最適宜溫度為27℃[6]，江陰地處江蘇南部的長(zhǎng)江三角洲地帶，緯度上高于廣州，低于天津，最適宜溫度也在兩個(gè)地區(qū)之間，這一特點(diǎn)與高溫的南方地區(qū)最適宜溫度比相對(duì)寒冷的北方地區(qū)高的觀點(diǎn)相一致[2]。這可能與地理環(huán)境的差異及不同地區(qū)人群對(duì)溫度的耐受性不同等因素有關(guān)[7]。

本研究中冷、熱效應(yīng)對(duì)死亡的影響為高溫對(duì)健康效應(yīng)的影響強(qiáng)烈、迅速，而低溫的影響相對(duì)緩慢、持久，這也與同類研究的結(jié)論相一致[2,6]。這一點(diǎn)提示應(yīng)根據(jù)高、低溫對(duì)健康效應(yīng)的不同影響特征加以不同的防范措施，對(duì)于熱效應(yīng)會(huì)迅速引起疾病死亡的特征，應(yīng)加強(qiáng)醫(yī)療急救資源的緊急調(diào)撥工作，而對(duì)低溫的防范措施，尤其是針對(duì)脆弱人群和危重患者，不可以隨著低溫的結(jié)束而終止，相應(yīng)的保護(hù)措施應(yīng)持續(xù)兩周以上，且應(yīng)在低溫出現(xiàn)之前增加門急診接診量[6]。此外，根據(jù)Guoy等的研究結(jié)果，對(duì)于冷效應(yīng)，應(yīng)關(guān)注整個(gè)嚴(yán)寒季節(jié)低溫對(duì)健康的影響而非極端冷效應(yīng)；而對(duì)于熱效應(yīng)，考慮到資源的最優(yōu)分配，可以重點(diǎn)關(guān)注極端高溫的健康效應(yīng)[8]。

能夠同時(shí)對(duì)氣溫與健康效應(yīng)之間的非線性和不同滯后效應(yīng)進(jìn)行分析是DLNM模型的顯著優(yōu)勢(shì)，在研究中，確定氣溫與健康效應(yīng)出現(xiàn)之間的滯后期以及健康效應(yīng)的持續(xù)時(shí)間有重要意義。高溫的滯后效應(yīng)很短，低溫的滯后效應(yīng)往往較長(zhǎng)，文獻(xiàn)報(bào)道1995年美國(guó)芝加哥極度高溫所致人群死亡的高峰滯后氣溫高峰兩天[9]。低溫的滯后時(shí)間在不同的國(guó)家和城市差異較大，Chan EY在香港的研究冷效應(yīng)的滯后時(shí)間設(shè)置為7天[10]，Pattendans在倫敦的研究和Guoy在天津的研究中冷效應(yīng)滯后時(shí)間分別設(shè)定為14天和18天[3,11]，Wu的關(guān)于中國(guó)五個(gè)大型城市的氣溫健康效應(yīng)研究中將冷效應(yīng)的滯后時(shí)間設(shè)定為27天[12]。文獻(xiàn)研究顯示，冷效應(yīng)的滯后時(shí)間較長(zhǎng)，為防止其影響被低估，盡量在分析時(shí)選擇較長(zhǎng)的滯后時(shí)間[13]。本研究選擇滯后時(shí)間14天，以消除滯后時(shí)間過長(zhǎng)所帶來的季節(jié)效應(yīng)的干擾，有研究證明14天的滯后期可以兼顧冷、熱效應(yīng)對(duì)健康效應(yīng)影響的特征[14]。

本研究還關(guān)注了冷熱效應(yīng)對(duì)不同死因的累積效應(yīng)，本結(jié)果與類似研究不盡相同。楊軍在廣州的研究顯示低溫對(duì)心腦血管疾病和呼吸系統(tǒng)疾病死亡的RR分別為1.03和1.02，高溫相應(yīng)的RR分別為1.03和1.02[6]；而孫慶華等在南京的研究發(fā)現(xiàn)循環(huán)系統(tǒng)疾病和呼吸系統(tǒng)疾病死亡的冷效應(yīng)都較大，RR值分別為1.67和1.43，高于廣州地區(qū)的水平[15]。本研究中低溫對(duì)非意外死亡的RR為2.05，心腦血管疾病死因受低溫影響相對(duì)較弱(RR=1.52)；高溫對(duì)呼吸系統(tǒng)疾病死亡RR為1.52。

目前國(guó)內(nèi)外有大量研究報(bào)道了氣溫與人群健康效應(yīng)有關(guān)，但研究結(jié)果各有差異。首先，由于來自不同氣象監(jiān)測(cè)點(diǎn)的氣溫?cái)?shù)據(jù)存在差異，因此氣象數(shù)據(jù)的來源、定義和標(biāo)準(zhǔn)有待統(tǒng)一；第二，疾控系統(tǒng)的死因監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)由于漏報(bào)、根本死因編碼不準(zhǔn)確等問題會(huì)影響模型擬合結(jié)果，針對(duì)此問題，應(yīng)注重死因漏報(bào)調(diào)查工作及死亡證開具相關(guān)醫(yī)務(wù)人員的業(yè)務(wù)培訓(xùn)；第三，建議加強(qiáng)跨部門合作，充分利用氣象及疾病監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，統(tǒng)一研究方法，積極開發(fā)新的統(tǒng)計(jì)方法和模型。