應用圓分布結合候溫法分析上海地區季節變化與急性缺血性卒中發病分布規律

王 巖， 祝 茗， 郭春妮， 王國棟， 王為珍

目前研究認為，氣候變化是某些疾病的直接或間接誘發因素，尤其在心腦血管疾病方面。而對于氣候變化與腦卒中發病關系，一直以來存在爭議，不同國家、不同地區的研究結果存在較大差異［1～5］。本項研究通過對上海交通大學附屬醫院神經內科收治1587例診斷為急性缺血性卒中(acute ischemic stroke，AIS)患者資料進行分析，依據氣象學“候溫法”劃分的四季為分類特點，觀察AIS發病情況的分布特點。目的在于探討上海地區AIS發病與季節變化的規律，為AIS的早期防治提供參考。

1 對象與方法

1.1 研究對象 2008年3月10日～2011年3月25日連續3年上海交通大學附屬醫院神經內科收治的AIS患者共1587例。診斷標準參照“2007年成人缺血性卒中早期治療指南”［6］，并經頭部MRI或CT證實符合急性腦梗死影像特點。

1.2 研究方法 統一培訓的神經內科專科醫師將符合診斷標準病例逐一收集，包括性別、年齡、發病時間、既往病史、實驗室檢查及影像學資料，并輸入數據庫備用。氣象資料來自于上海市氣象局發布的同期氣象資料。“候溫法”劃分四季的標準為:(1)出現連續五日日平均氣溫≥10℃，則為入春;(2)出現連續5d日平均氣溫≥22℃，則為入夏;(3)連續5d日平均氣溫＜22℃，則為入秋;(4)連續5d日平均氣溫＜10℃，則為入冬。腦梗死病因分型依據TOAST 分型［7］:(1)大動脈粥樣硬化性(large-artery atherosclerosis，LAA);(2)心源性栓塞(cardioembolism，CE);(3)小動脈閉塞(small-artery occlusion，SAO);(4)其他原因(stroke of other determined cause，OC);(5)不明原因(stroke of undetermined cause，UND)。

1.3 統計分析 將調查和測量的資料輸入數據庫，核對后備用。計量資料以均數±標準差()表示，發病時間采用圓形分布法［8］統計分析，用雷氏檢驗(Rayleigh’s test)作平均角的假設檢驗與發病高峰日的估計［9～11］。采用 SPSS14.0 及 Microsoft Excel分析。

2 結果

2.1 一般情況 符合AIS診斷標準患者共計1587例。其中，男性 958例(60.37%)，女性 627例(39.51%)，平均年齡66.27 ±12.54 歲;高血壓 795 例(50.10%)，糖尿病337例 (21.20%)，房顫 154(9.70%)，冠心病131(8.30%)，高脂血癥143(9.00%)。依據TOAST分型標準，LAA 794 例(50.00%)，SAO 419 例 (26.40%)，CE 163 例(10.30%)，OC 89 例(5.60%)，UND 120 例(7.60%)。

2.2 逐月AIS發病情況圓形分布 分析顯示:平均角正弦值Y=0.9832，平均角余弦值X=-0.18，平均角 αi=100.43°，角離差 S=155.27，角離散度 γ=0.05，雷氏值 Z=4.73 ＞ Z0.05=2.99(P ＜0.05)，平均角為100.43°，平均角 95%CI(αi± θ)82.28°～190.15°。高峰月依據平均角可信區間推算為3月24日～7月12日，高峰日依據平均角推算為4月12日。雷達圖趨勢分析顯示，AIS發病集中趨勢在2月～7月間，其中2、3月趨勢最明顯(見表1)。

2.3 不同亞型逐月AIS圓形分布 LAA、CE、OC、UND四型平均角假設檢驗P＞0.05，平均角不存在;SAO型平均角正弦值Y=0.9993，平均角余弦值 X=-0.03，平均角 αi=88.05°，角離差 S=125.42，角離散度 γ =0.09，雷氏值 Z=3.48 ＞Z0.05=2.99，故 P ＜ 0.05，平均角(αi)88.05°，平均角95%CI(αi± θ0.05)38.30°～ 137.75°。根據平均角可信區間估計發病高峰月為2月8日～5月19日，高峰日根據平均角推算為3月31日。雷達圖趨勢分析顯示，各亞型發病高峰趨勢幾乎分布于2月～5月期間(見表2)。

表1 1587例急性缺血性卒中發病逐月圓分布分析

表2 1587例不同急性缺血性卒中亞型中圓分布分析

3 討論

上海位于北緯31°11’，東經 121°29’，氣候特點為冬夏長，春秋短，雨熱同期，日照充分，夏季高溫多雨，冬季溫和少雨。依據柯本氣候分類法［12］屬于溫暖帶副熱帶濕潤氣候型。此類氣候型主要分布于美國東南岸、中國東南部、日本南部、巴西南部、南非東南海岸及和澳大利亞東岸。雖然關于卒中與氣候關系的研究涉及南北半球廣泛區域的多個氣候帶［13～17］。但迄今為止，并未見溫暖帶副熱帶濕潤氣候型代表區域的氣候與AIS發病關系的報道。

雖然對于時間序列數據，其他統計學方法均可進行分析，但是采用圓分布分析更為合理［8，9］。我們通過對2008年3月10日(氣象意義入春)～2011年3月25日(氣象意義冬末)3年1578例逐月AIS患者圓分布分析發現，AIS發病季節高峰較平緩(角集中度γ值偏小，角離散度S值偏大)，但其仍存在一定集中趨勢，發病高峰月為3月下旬至7月中旬，其中4月12日達到高峰。依據上海地區氣象特點，此段時期正值春夏交替及夏季中期，氣象特點為:冷暖氣流交替頻繁，溫差變化較大，最低溫度5～8℃，最高可達20℃以上，進入6月梅雨期后，相對濕度增大(75% ～100%)、氣壓偏低。

關于溫度在卒中發病過程中的角色特別具有爭議性。80 年代，Berginer［16］等證實，當環境溫度高于月平均溫度時，卒中發病風險顯著提高。最近，Dawson［18］等的一項對1990年 ～2005年6389例急性腦卒中患者的回顧性分析發現，環境溫度在先前溫度基礎上每升高1℃，AIS的發病率增加2.1%;然而，Feigin［19］等在對西伯利亞地區1929例AIS患者的研究發現，環境溫度每降低2℃，AIS發病率增加1.32倍。隨后，韓國及英國［20，21］學者相繼在各自的研究中，得到了類似的結論;值的注意的是，最近的一項研究則認為:不論氣候寒冷或者溫暖，較大的溫差變化(＞5°C;OR:2.0;95%CI:0.7 ～5.9)才是增加AIS發病風險的主要因素［22］。上海地區春夏交替時期，溫差較大，尤其是進入4月，晝夜溫差普遍達到9℃ ～10℃左右。因此，溫差變化可能是導致上海地區AIS發病高峰出現的原因之一。

大氣壓變化可能增加腦卒中發病風險的觀點目前普遍已被認可，但多數學者的研究結論集中在氣壓變化與出血性卒中間的關系［23～25］。而針對 AIS的研究涉及甚少，僅 Jiminez-Conde J［26］等在其研究中證實氣壓變化與非腔隙型梗死發病率呈負相關(OR:2.41;P＜0.001)。上海地區的氣壓變化特點為，冬高夏低，1月為全年最高，7月為全年最低。冬、夏季風控制期間變化小，春、秋過渡期間變化大。12～1月氣壓僅升0.3hPa，7～8月氣壓僅差1.5hPa;而3～4月和4～5月則驟降4.7～5hPa。這種氣壓的驟降可能是導致AIS發病高峰出現危險因素之一。另外，對于濕度是否增加AIS發病風險，目前的研究并未證實，亦未見相關報道。總之，結合上海地區發病高峰時期氣候變化特點，溫度變化、氣壓降低以及濕度增加均有可能是導致AIS發病高峰出現的原因。

目前，氣候與腦卒中發病情況，文獻資料所報道的結果不盡相同，多數學者的研究傾向于冬季AIS發病率高［15，27，28］。而 Turin［29］等研究認為春季 AIS發病率高。然而，目前所有已經發表的多項研究中，完全是按照整月劃分四季。但在實際氣象變化過程中，無論是哪個地區何種氣候類型，四季的更替并不是完全按照整月變化的，尤其在季節交替過程中，溫度、壓力、濕度等氣象因素反復多變。因此，完全按照整月來劃分四季，不能完全真實反映AIS在季節變化中的特點。我們的研究依據“候溫法”對四季進行氣象意義的劃分，能夠更加準確的反映四季更替情況。結果顯示，上海地區不同季節AIS日均發病總體差異不明顯，發病高峰月與高峰日在冬春交替以及夏中期(梅雨季節前后)出現，這與既往文獻報道有一定區別。

對于缺血性卒中的研究，科學合理的病因分型后再進行分析，已成為普遍共識。但就目前已發表的氣候與AIS的相關研究中，并未對各卒中亞型季節變化特點作進一步闡述。我們依據TOAST分型方法，對AIS患者進行病因分型，并分析各亞型與季節變化的特點。結果顯示:僅有SAO型有較明顯的集中趨勢，存在平均角，季節高峰較平緩，發病高峰月2月初至5月中旬，其中高峰日為3月31日左右。此期恰為上海地區冬末春初時期，也正是冷暖氣流交替頻繁時段。這提示我們對于不同亞型AIS的防治，各季節應有所側重，尤其是對于上海地區冬末春初時期SAO型卒中較高發病趨勢，需引起足夠重視。

綜上，本研究提供了一種將圓分布分析與候溫法相結合的全新的分析氣候變化與AIS發病關系的方法。通過以上研究，不僅提示我們上海地區的AIS防治，既要注重各季節的均衡性，又要警惕春初以及夏中時期發病高峰。而且為其他疾病與氣候變化的研究提供一種新的思路。

［1］Biller J，Jones MP，Bruno A，et al.Seasonal variation of stroke-does it exist［J］.Neuroepidemiology，1988，7(2):89-98.

［2］Oberg AL，Ferguson JA，McIntyre LM，et al.Incidence of stroke and season of the year:evidence of an association［J］.Am J Epidemiol，2000，152(6):558-564.

［3］Dawson J，Quinn T，Walters MR.Under the weather with stroks，more data emerge［J］.Int J Stroke，2009，4(1):19-20.

［4］Giua A，Abbas MA，Murgia N，et al.Climate and stroke:a controversial association ［J］.Int J Biometeorol，2010，54(1):1-3.

［5］McArthur K，Dawson J，Walters M.What is it with the weather and stroke［J］.Expert Rev Neurother，2010，10(2):243-249.

［6］Adams HP，del Zoppo G，Alberts MJ，et al.Guidelines for the early management of adults with ischemic stroke:a guideline from the American Heart Association/American Stroke Association Stroke Council，Clinical Cardiology Council，Cardiovascular Radiology and Intervention Council，and the Atherosclerotic Peripheral Vascular Disease and Quality of Care Outcomes in Research Interdisciplinary Working Groups:the American Academy of Neurology affirms the value of this guideline as an educational tool for neurologists［J］.Stroke，2007，38(5):1655-1711.

［7］Adams HP，Bendixen BH，Kappelle LJ，et al.Classification of subtype of acute ischemic stroke.Definitions for use in a multicenter clinical trial.TOAST.Trial of org 10172 in acute stroke treatment［J］.Stroke，1993，24(1):35-41.

［8］Li GN，Hoffman-Kim D.Evaluation of neurite out growth anisotropy using a novel application of circular analysis［J］.J Neurosci Methods，2008，174(2):202-214.

［9］Zar JH.Biostatistical analysis［M］.4th ed.Upper Saddle River，NJPrentice Hall，1999.20-28.

［10］Bjorksten KS，Bjerregaard P，Kripke DF.Suicides in the midnight sun-a study of seasonality in suicides in West Greenland ［J］.Psychiatry Res，2005，133(2 ～3):205-213.

［11］Bjorksten KS，Kripke DF，Bjerregaard P.Accentuation of suicides but not homicides with rising latitudes of Greenland in the sunny months［J］.BMC Psychiatry，2009，9:20.

［12］Peel MC，Finlayson BL，McMahon TA.Updated world map of the Kappen-Geiger climate classification ［J］.Hydrol Earth Syst Sci，2007，11(5):1633-1644.

［13］Giroud M，Beuriat P，Vion P，et al.Stroke in a French prospective population study［J］.Neuroepidemiology，1989，8(2):97-104.

［14］Shinkawa A，Ueda K，Hasuo Y，et al.Seasonal variation in stroke incidence in Hisayama Japan［J］.Stroke，1990，21(9):1262-1267.

［15］Wang Y，Levi CR，Attia JR，et al.Seasonal variation in stroke in the Hunter Region，Australia:a 5-year hospital-based study，1995-2000［J］.Stroke，2003，34(5):1144-1150.

［16］Berginer VM，Goldsmith J，Batz U，et al.Clustering of strokes in association with meteorologic factors in the Negev Desert of Israel:1981-1983［J］.Stroke，1989，20(1):65-69.

［17］Chang CL，Shipley M，Marmot M，et al.Lower ambient temperature was associated with an increased risk of hospitalization for stroke and acute myocardial infarction in young women［J］.J Clin Epidemiol，2004，57(7):749-757.

［18］Dawson J，Weir C，Wright F，et al.Associations between meteorological variables and acute stroke hospital admissions in the west of Scotland［J］.Acta Neurol Scand，2008，117(2):85-89.

［19］Feigin VL，Nikitin YP，Bots ML，et al.A population-based study of the associations of stroke occurrence with weather parameters in Siberia，Russia(1982-92)［J］.Eur J Neurol，2000，7(2):171-178.

［20］Hong YC，Rha JH，Lee JT，et al.Ischemic stroke associated with decrease in temperature［J］.Epidemiology，2003，14(4):473-478.

［21］Myint PK，Vowler SL，Woodhouse PR，et al.Winter excess in hospital admissions，in-patient mortality and length of acute hospital stay in stroke:a hospital database study over six seasonal years in Norfolk，UK ［J］.Neuroepidemiology，2007，28(2):79-85.

［22］Kyobutungi C，Grau A，Stieglbauer G，et al.Absolute temperature，temperature changes and stroke risk:a case-crossover study［J］.Eur J Epidemiol，2005，20(8):693-698.

［23］Buxton N，Liu C，Dasic D，et al.Relationship of aneurysmal subarachnoid hemorrhage to changes in atmospheric pressure:results of a prospective study［J］.J Neurosurg，2001，95(3):391-392.

［24］Lejeune JP，Vinchon M，Amouyel P，et al.Association of occurrence of aneurysmal bleeding with meteorologic variations in the north of France［J］.Stroke，1994，25(2):338-341.

［25］Jehle D，Moscati R，Frye J，et al.The incidence of spontaneous subarachnoid hemorrhage with change in barometric pressure［J］.Am J Emerg Med，1994，12(1):90-91.

［26］Jimenez-Conde J，Ois A，Gomis M，et al.Weather as a trigger of stroke.Daily meteorological factors and incidence of stroke subtypes［J］.Cerebrovasc Dis，2008，26(4):348-354.

［27］Ricci S，Celani MG，Vitali R，et al.Diurnal and seasonal variations in the occurrence of stroke:a community-based study［J］.Neuroepidemiology，1992，11(2):59-64.

［28］Anderson N，Feigin V，Bennett D，et al.Diurnal，weekly，and seasonal variations in stroke occurrence in a population-based study in Auckland，New Zealand［J］.N Z Med J，2004，117(1202):U1078.

［29］Turin TC，Kita Y，Murakami Y，et al.Higher stroke incidence in the spring season regardless of conventional risk factors:Takashima Stroke Registry，Japan，1988-2001［J］.Stroke，2008，39(3):745-752.