環境舒適度與兒童支氣管哮喘日門診人數時間序列關系研究

付桂琴，柳艷香，王亞坤，賈小衛，江瀅，謝建輝

《中國防治慢性病中長期規劃（2017—2025年）》［1］中提出以提高居民健康水平為核心，堅持預防為主，加強行為和環境危險因素控制，推動由疾病治療向健康管理轉變的指導思想。天氣冷暖變化是觸發支氣管哮喘（簡稱哮喘）等慢性氣道炎癥疾病的重要因素［2-3］。研究表明，在溫度相對適宜的情況下呼吸類疾病發病或死亡人數最低，隨著氣溫的升高或降低，發病或死亡人數呈上升趨勢［4-5］。除氣溫外，空氣濕度對人體溫熱感也有一定的調節作用［6］。BARRECA［7］分析氣候變化對人群健康的影響發現，如果忽略濕度的作用，會低估氣候變化的健康效應。石家莊處于華北平原，冬季寒冷干燥，夏季炎熱濕潤，春秋季冷暖適宜。近年來石家莊兒童哮喘發病率呈上升趨勢［8］。本研究以人體對外界溫濕環境綜合感受的舒適度等級為暴露變量，分析2012—2015年石家莊環境舒適度與兒童哮喘日門診人數的時間序列關系，目的是探討環境舒適度對兒童哮喘日門診人數的影響，為公眾和全科醫生加強對兒童哮喘的防護和健康管理提供幫助［9］。

1 資料與方法

1.1 納入標準 （1）年齡≤14歲；（2）呼吸科門診患者；（3）居住地為石家莊；（4）根據國家疾病分類標準第10版（IDC-10）診斷為哮喘、咳嗽變異性哮喘、慢性哮喘等。

1.2 一般資料 收集2012—2015年河北省兒童醫院兒童哮喘門診的患兒資料，包括年齡、性別、生活所在地、就診時間、就診科室、醫生診斷等。根據疾病資料信息，結合納入標準，進行數據質控、統計，建立哮喘疾病研究隊列。

氣象要素資料：2012—2015年石家莊的日平均氣溫（T）、相對濕度（RH）、風速（F）、氣壓（AP）、降水（R）由河北省氣象信息中心提供。PM2.5等環境監測數據從2013年開始公開對外發布，因此PM2.5、二氧化硫（SO2）、二氧化氮（NO2）日均濃度資料選取時間為2013—2015年，由河北省環保局提供。

1.3 分析方法 舒適度：基于T和RH建立的舒適度關系式［10］，溫濕度指數（THI）=（1.8×T+32）-0.55×（1-RH）×（1.8×T-26），將環境舒適度劃分為9個等級，見表1。

1.4 統計學方法 兒童哮喘日均門診人數按時間序列統計，通過泊松分布的廣義相加模型（GAM），分析環境舒適度與兒童哮喘日門診人數的時間序列關系。利用R 3.4.3和EmpowerStats（網址為http：//empowerstats.com/en/）統計分析軟件進行分析［11］。

本文創新點/局限性：

（1）利用人體對環境冷熱感受的舒適度等級作為暴露因子，研究氣象環境對兒童哮喘疾病的影響，有助于公眾和全科醫生根據體感舒適度，加強對兒童哮喘防御和健康管理。（2）氣溫、濕度均有明顯的日變化和天氣過程變化，舒適度等級比單一的氣溫單位變化風險更易被公眾感受和實際應用。（3）疾病數據來源于一家醫院，可能有局限，沒考慮寒暑假兒童生活環境、活動變化的影響，有可能造成偏性。

表1 環境舒適度等級、指數范圍及體感舒適度Table 1 Somatosensory comfort level，index range and degree of feeling

以兒童哮喘日門診就診人數為響應變量，舒適度等級為暴露變量，通過Spearman秩相關分析，選擇各氣象要素中和兒童哮喘門診人數相關通過P＜0.05的因子，入選廣義相加模型（GAM），采用平滑樣條函數控制年變化（Year）、季節效應（Season）、節假日（Holiday）效應，消除F、AP和大氣污染物PM2.5、SO2、NO2濃度對兒童哮喘的混雜影響，計算相對于舒適，其他冷不舒適（清涼、偏冷、寒冷、極冷）、熱不舒適（溫暖、偏熱、悶熱、極熱）對兒童哮喘門診人數的相對危險度（RR）及95%可信區間（95%CI）［12-13］。根據赤池信息量（AIC）最小準則，確定入選各因子的自由度（df）及最佳滯后時間。對兒童哮喘門診人數按男、女性別和0～6歲學齡前、7～14歲學齡兒童進行分層分析，并分析舒適度0～5 d滑動平均滯后Lag0～Lag5效應。

2 結果

2.1 日均門診人數、氣象要素及環境污染 按照研究對象納入標準，最終入選兒童哮喘門診患兒38 429人次，其中男27 088人次，女11 341人次；0～6歲32 396人次，7～14歲6 033人次。兒童哮喘日均門診人數（28.2±18.1）人次，冬季較多，夏季較少；冬夏氣溫相差懸殊；2013—2015年大氣污染監測，冬季PM2.5濃度較高，其次是秋季（見表2）。

2.2 體感舒適度等級 石家莊體感舒適等級日數占9.2%，體感悶熱、極熱等級日數占15.3%，體感寒冷和極冷等級日數占24.9%（見表3）。

2.3 體感舒適度對兒童哮喘門診人數的影響 體感清涼、偏冷、寒冷、極冷對兒童哮喘門診人數影響的RR（95%CI）依次為1.06（1.00，1.12）、1.12（1.07，1.18）、1.32（1.23，1.41）、1.24（1.15，1.33）。相對于舒適，體感寒冷對男、女、0～6歲兒童哮喘門診人數增加的風險均居于第一位（見表4）。

相對于舒適，極熱不舒適對兒童哮喘門診人數增加的RR（95%CI）為1.01（0.91，1.12），其他熱不舒適未發現風險增加。偏熱、極熱不舒適對男性兒童哮喘門診人數增加的RR（95%CI）分別是1.01（0.94，1.08）、1.06（0.94，1.19），極熱不舒適對0～6歲兒童哮喘門診人數增加的RR（95%CI）為1.01（0.90，1.14）（見表5）。

表3 2012—2015年石家莊體感舒適度等級分布Table 3 Percentage distribution of somatosensory comfort grades in Shijiazhuang，2012-2015

表2 石家莊兒童哮喘門診日均門診人數及氣象要素、環境污染（±s）Table 2 Distribution characteristics of outpatient for childhood asthma，meteorological factors and air pollutants in Shijiazhuang

表2 石家莊兒童哮喘門診日均門診人數及氣象要素、環境污染（±s）Table 2 Distribution characteristics of outpatient for childhood asthma，meteorological factors and air pollutants in Shijiazhuang

注：T=日平均氣溫，RH=相對濕度，F=風速，AP=氣壓，R=降水；SO2=二氧化硫，NO2=二氧化氮

全年（n=38 429）日均門診人數總人數 25.0±12.5 22.6±9.3 31.1±15.3 35.9±28.7 28.2±18.1 0～6 歲 21.4±12.2 17.4±8.1 25.8±15.2 32.4±28.2 23.8±17.8 7～14 歲 3.7±3.2 5.2±4.2 5.3±4.2 3.5±2.9 4.4±3.8男性 18.1±9.6 15.9±7.0 21.9±11.0 24.9±19.5 19.9±12.7女性 7.6±4.7 7.2 ±3.7 9.9±6.4 12.6±12.0 9.1±7.4氣象要素T（℃） 16.2±7.1 26.8±2.5 15.1±6.8 -0.4±3.0 15.2±10.9 RH（%） 46.6±18.4 64.5±15.8 65.5±18.4 54.0±21.2 57.6±20.0 F（m/s） 1.9±0.8 1.6±0.7 1.3±0.7 1.3±0.6 1.5±0.7 AP（hPa） 1 002.5±7.6 993.8±4.1 1 007.7±5.7 1 015.4±5.7 1 004.2±9.8 R（mm） 0.8±3.3 3.1±10.3 1.6±5.8 0.1±0.6 1.5±6.4環境污染PM2.5（μg/m3） 97.1±54.7 73.4±47.4 106.5±95.0 215.0±140.0 117.4±101.6 SO2（μg/m3） 66.0±46.0 28.1±18.7 33.1±31.1 154.8±90.7 67.7±71.0 NO2（μg/m3） 52.6±21.3 33.6±18.4 48.8±30.6 80.1±38.0 52.3±31.7項目 春（n=9 217）夏秋冬（n=8 307） （n=10 173） （n=10 732）

表4 石家莊冷不舒適對兒童哮喘疾病門診人數的影響〔RR（95%CI）〕Table 4 Relative risk and 95% confidence interval of outpatients with childhood asthma in cold uncomfortable levels relative to very comfortable levels in Shijiazhuang，2012-2015

2.4 兒童哮喘相對危險度滯后效應 冷不舒適對兒童哮喘門診就診人數影響在滯后3 d效應值最大。體感偏冷、寒冷、極冷不舒適對兒童哮喘門診總人數影響的RR（95%CI）依次為 1.15（1.09，1.21）、1.44（1.34，1.55）、1.34（1.25，1.45）；相對于舒適，體感寒冷對男、女、0～6歲兒童哮喘門診人數增加的風險均居于第一位（見圖1，表6）。

熱不舒適對兒童哮喘門診就診人數影響在滯后3 d效應值最大，偏熱和極熱不舒適對兒童哮喘門診總人數增加的RR（95%CI）分別為1.02（0.96，1.08）、1.06（0.94，1.18）,女性兒童偏熱不舒適RR（95%CI）1.03（0.93，1.16）；年齡上，相對于舒適，各級熱不舒適對7～14歲兒童哮喘門診人數均有增加的風險（見圖1，表7）。

3 討論

天氣冷暖變化是加劇哮喘等慢性氣道炎癥疾病的重要因素，為評價天氣冷熱對兒童哮喘的影響，利用體感舒適度指標，定量分析2012—2015年，石家莊環境舒適度與0～14歲兒童哮喘的關系。

2012—2015年石家莊冬季兒童哮喘日均門診人數為（35.9±28.7）人次，夏季為（22.6±9.3）人次。研究結果顯示，冷不舒適對兒童哮喘發病有增加的風險。冷不舒適對兒童哮喘人數影響為主的研究結果與以往降溫、寒潮等報道結果相一致［14-15］。CONG等［16］研究表明氣溫下降與兒童哮喘相關的OR（95%CI）為1.09（1.03，1.15），M?KINEN等［17］報道也表明低溫、低濕與呼吸道疾病增加有關。王敏珍等［18］研究表明低溫環境下，濕度越小，氣溫對呼吸系統疾病的影響越顯著，當氣溫低于12℃，隨著氣溫1℃的變化，其效應值為2.71%，本研究結果與之相一致。體感冷不舒適潛在的天氣：一是秋冬季氣溫下降；二是冷空氣影響的降溫過程，包括干冷空氣影響的低溫低濕天氣和濕冷空氣影響的低溫高濕天氣。人具有體溫自調節功能，當降溫超過肺功能所能承受的界限時，則會誘發疾病，同時低溫環境，肺功能降低，炎性細胞數量增加容易誘發哮喘［19-20］；干冷空氣對呼吸道黏膜刺激易觸發疾??；低溫高濕環境，適宜與呼吸疾病相關的細菌和病毒的存活和傳播［21-22］；XU等［23］分析澳大利亞布里斯班0～14歲兒童哮喘發病情況，發現年齡在10～14歲的兒童最容易受到寒冷影響。胡偉等［24］的研究表明哮喘發病年齡、性別的差異與兒童肺功能因兒童體質、年齡等因素交互影響有關。

表5 石家莊熱不舒適對兒童哮喘疾病門診人數的影響〔RR（95%CI）〕Table 5 Relative risk and 95% confidence interval of outpatients with childhood asthma in heat uncomfortable levels relative to very comfortable levels in Shijiazhuang，2012—2015

表6 與冷不舒適等級相關的兒童哮喘門診人數影響的相對危險度滯后效應〔RR（95%CI）〕Table 6 Relative risks of childhood asthma associated with different cold uncomfortable levels in lag effects

圖1 滯后3 d體感舒適度等級對總人數、男女和0～6歲、7～14歲兒童哮喘門診人數影響的相對危險度及95%可信區間Figure 1 The relative risk and the 95% confidence interval of 3-day lag in somatosensory comfort level for the total patients，between men and women，and children at 0 to 6 years and 7 to 14 years with asthma

表7 與熱不舒適等級相關的兒童哮喘門診人數影響的相對危險度滯后效應〔RR（95%CI）〕Table 7 Relative risk of childhood asthma associated with different heat uncomfortable levels in lag effects

本研究發現，極熱不舒適對兒童哮喘門診人數也有增加的風險，RR（95%CI）為1.01（0.91，1.12），但熱不舒適效應不如冷不舒適效應顯著。王敏珍等［18］研究表明低溫和高溫均增加呼吸系統疾病風險，但低溫效應更顯著，本研究結果與之相一致。XU等［23］發現高溫、低溫對兒童哮喘的急性發作均有影響，熱天對兒童哮喘的急診人數有明顯影響，本研究極熱不舒適天增加兒童哮喘門診人數的結論與之相一致。熱不舒適天氣：一是夏季氣溫回升，二是暖氣團影響，春夏過渡季的高溫、低濕、干熱天氣和盛夏高溫、高濕、悶熱天氣。高溫刺激迷走神經引發反射性支氣管收縮是觸發哮喘的一個因素［25］；熱不舒適環境有利于空氣過敏原如霉菌孢子的增加，誘發哮喘復發；干熱天氣，空氣濕度小，同樣刺激呼吸道黏膜易誘發哮喘復發。

體感冷熱不舒適對兒童哮喘門診人數影響均有滯后效應，在滯后3 d效應值基本達到最大。其中體感清涼、偏冷、寒冷、極冷不舒適對兒童哮喘門診人數增加的RR（95%CI）依次為1.08（1.02，1.14）、1.15（1.09，1.21）、1.44（1.34，1.55）、1.34（1.25，1.45）。偏熱和極熱不舒適對兒童哮喘發病門診人數增加的RR（95%CI）分別為1.02（0.96，1.08）、1.06（0.94，1.18）。

以往研究多關注T，最高、最低氣溫等單一氣溫指標對呼吸疾病的影響［16，26-27］，也有氣溫和濕度協同作用對呼吸疾病的影響，研究結果多以氣溫單位變化的風險來表示。本研究用人體對外界環境溫濕度變化的綜合感受——舒適度等級作為暴露變量，從對公眾服務的角度，舒適度等級變化比單純的溫度單位變化更易被公眾感受和應用。依據氣象部門未來幾天的舒適度預報，利于全科醫生對慢性患者健康管理和指導。

本文選用省內最大的三級甲等兒童綜合醫院數據，但只有一家醫院，樣本量可能有局限，氣象環境數據是本地監測數據日均值，同時沒考慮寒暑假兒童生活環境、活動變化的影響，有可能造成偏倚。

綜上所述，舒適度等級對兒童哮喘日門診人數有影響，以冷不舒適等級效應為主，熱不舒適等級效應為輔。依據舒適度預報和對兒童哮喘的影響，可為兒童哮喘預防控制提供參考。

作者貢獻：付桂琴進行研究設計與實施，撰寫論文并對文章負責；柳艷香、江瀅參與了研究設計、實施及討論；王亞坤負責疾病資料收集、質量控制；賈小衛、謝建輝進行數據整理。

本文無利益沖突。