太原市大氣污染對缺血性心臟病日住院人數的影響

楊貴芳,李淑珍,汝首杭,王素萍

(山西醫科大學公共衛生學院流行病學教研室,太原 030001;*通訊作者,E-mail:lszlym@163.com;#共同通訊作者,E-mail:spwang88@163.com)

太原市大氣污染對缺血性心臟病日住院人數的影響

楊貴芳,李淑珍*,汝首杭,王素萍#

(山西醫科大學公共衛生學院流行病學教研室,太原 030001;*通訊作者,E-mail:lszlym@163.com;#共同通訊作者,E-mail:spwang88@163.com)

目的 探討太原市大氣污染對缺血性心臟病日住院人數的影響。 方法 采用生態學研究方法,收集太原市2013-09～2015-08大氣污染物濃度、氣象因素的資料與同期5所三級甲等醫院缺血性心臟病住院患者電子病歷首頁,采用Spearman相關和多元線性逐步回歸分析大氣污染物濃度與缺血性心臟病日住院人數的相關性。 結果 太原市2013-09～2015-08主要大氣污染物為SO2、PM10、PM2.5。6種大氣污染物與氣溫的Spearman相關分析結果顯示:PM10、CO、PM2.5分別與O3之間呈負相關, NO2與O3之間無相關性,其余各污染物之間均呈正相關。氣溫與PM10、CO之間呈負相關,與SO2、NO2、O3、PM2.5之間無相關性。缺血性心臟病日住院人數與SO2、NO2、PM10、CO、O3、PM2.5之間均無相關性。多元線性逐步回歸分析結果顯示:只有大氣污染物SO2、PM10進入回歸方程(回歸方程檢驗:F=5.58,P<0.05),標準回歸系數分別為0.14(P<0.05)、0.12(P<0.05)。 結論 大氣污染物SO2、PM10與缺血性心臟病日住院人數之間存在正相關。

大氣污染; 缺血性心臟病; 日住院人數

缺血性心臟病(ischaemic heart disease,IHD),又稱冠心病,是由于冠狀動脈循環改變引起冠狀動脈血流和心肌需求之間不平衡而導致的心肌損害[1]。隨著全球經濟的快速發展和人們生活水平的不斷提高,缺血性心臟病的患病率與死亡率明顯上升,已經成為全球范圍內居民首位死亡原因[2]。影響缺血性心臟病發病與死亡的因素眾多,城市大氣污染為其主要的環境影響因素。大量研究顯示大氣污染物與缺血性心臟病的發病率、死亡率存在相關性[3-6],但二者的相關性由于氣候特點、產業結構、地理位置等方面的不同存在地域性差異。太原市為污染較為嚴重城市,有研究顯示大氣污染與心腦血管疾病的死亡率、日門診量有關[7-9],但關于大氣污染對缺血性心臟病的研究較少,尤其對住院量的影響更為少見。本文分析太原市大氣污染對缺血性心臟病日住院人數的影響,為保護易感人群,開展空氣污染物的健康效應研究,制定相關環境保護政策提供科學依據。

1 資料與方法

1.1 資料來源

1.1.1 疾病資料 收集2013-09～2015-08太原市山西醫科大學第一醫院、山西醫科大學第二醫院、山西省心血管病醫院、山西省人民醫院、山西大醫院5所三級甲等綜合性醫院的心血管疾病住院患者電子病歷首頁。納入標準為因缺血性心臟病住院、明確診斷為ICD-10編碼I20-25且太原市常住的缺血性心臟病患者,剔除由意外、手術等因素引起的疾病入院者。

1.1.2 大氣污染物及氣象數據資料 收集同期的太原市大氣污染物濃度,數據來源于太原市空氣質量指數(AQI)發布系統,包括SO2、NO2、PM10、CO、O3、PM2.5日平均濃度,為8個監測點(澗河、尖草坪、金勝、南寨、桃園、塢城、小店、晉源)的算術平均值。氣象數據(主要為日平均氣溫)來源于天氣網。

1.2 研究方法

由于缺血性心臟病住院患者個體污染物暴露劑量無法測量,因此本研究采用生態學研究探討太原市缺血性心臟病日住院人數與SO2、NO2、PM10、CO、O3、PM2.56種大氣污染物之間的關系。

1.3 數據處理與統計分析

將數據錄入Excel2010建立數據庫,用SPSS20.0描述大氣污染物濃度、氣溫、缺血性心臟病日住院人數的基本情況,采用Spearman秩相關分析各種大氣污染物之間以及與氣溫、缺血性心臟病日住院人數的相關性,采用多元線性逐步回歸分析大氣污染物、氣溫與缺血性心臟病日住院人數的相關性。

1.4 質量控制

住院患者資料均經過專業病案管理人員的標準性檢查,大氣污染數據資料均來自太原市空氣質量指數(AQI)發布系統日報數據,本研究所有數據均實施雙錄入并經過數據管理軟件嚴格檢查。

2 結果

2.1 描述性分析

太原市2013-09～2015-08大氣污染物、氣溫、缺血性心臟病日住院人數的描述性分析結果見表1,根據中位數、超標天數、最大超標倍數綜合結果得出主要污染物為SO2、PM10、PM2.5。日平均氣溫中位數為13.50 ℃,范圍(-8.00)-29.00 ℃。兩年共收集缺血性心臟病14 538例,疾病日住院人數的中位數為19例,范圍0-64例。

表1太原市2013-09～2015-08大氣污染、氣象因素和缺血性心臟病日住院人數的基本情況

Table1Dataofairpollution,meteorologicalfactoranddailynumberofinpatientwithischaemicheartdiseasesfromSeptember2013toAugust2015inTaiyuancity

指標 中位數范圍P25P75超標天數*最大超標倍數SO2(μg/m3)49.297.62-431.12 28.50100.81109 2.87NO2(μg/m3)36.6010.83-122.75 28.2545.532 1.53PM10(μg/m3)125.1524.30-383.88 81.37164.18237 2.56CO(mg/m3)1.690.45-5.42 1.142.3516 1.36O3(μg/m3)#69.756.00-445.00 43.63113.0465 2.78PM2.5(μg/m3)58.399.50-260.00 35.9787.69271 3.47氣溫(℃)13.50-8.00-29.00 2.0021.00- - IHD日住院人數(例)190-64 928- -

#O3濃度為日最大8 h平均濃度;*超標是指3種污染物濃度超過國家環境空氣質量二級標準

2.2 相關性分析

2.2.1 大氣污染物之間及與氣溫之間的相關性分析 大氣污染物之間及與氣溫之間的Spearman相關分析結果見表2,PM10、CO、PM2.5分別與O3之間呈負相關, NO2與O3之間無相關性,其余各污染物之間均呈正相關。氣溫與PM10、CO之間呈負相關,與SO2、NO2、O3、PM2.5之間無相關性。

2.2.2 缺血性心臟病日住院人數與大氣污染物之間的相關性分析 缺血性心臟病日住院人數與大氣污染物之間的Spearman相關分析結果顯示,缺血性心臟病日住院人數與SO2、NO2、PM10、CO、O3、PM2.5之間均無相關性(r=0.06，0.04，-0.04，-0.02，-0.04，-0.01 ，P>0.05)。

表2大氣污染物間及其與氣溫的Spearman相關分析(r)

Table2Correlationbetweenairpollutantsandtheirrelationwithtemperature(rvalue)

指標SO2NO2PM10 CO O3PM2.5氣溫 SO21.00 - - - - -- NO20.50**1.00 - - - -- PM100.60**0.56** 1.00 - - -- CO0.78**0.33** 0.61** 1.00 - -- O30.59**0.06-0.18**-0.56** 1.00 -- PM2.50.66**0.53** 0.90** 0.68**-0.26** 1.00- 氣溫0.020.01-0.14**-0.12** 0.03-0.021.00

**P<0.01

2.3 多元線性逐步回歸分析

由以上分析可知,大氣污染物之間以及與氣象因素之間存在相關性,故對影響缺血性心臟病日住院人數的因素進行多元線性逐步回歸分析,結果見表3,只有大氣污染物SO2、PM10進入回歸方程(回歸方程檢驗:F=5.58,P<0.05),標準回歸系數分別為0.14(P<0.05)、0.12(P<0.05)。

表3影響缺血性心臟病日住院數的多元線性逐步回歸分析

Table3Multiplestepwiseregressionanalysisofinfluencingdailynumberofinpatientswithischaemicheartdiseases

變量回歸系數標準誤標準回歸系數tP常量21.071.08-19.52<0.05SO20.030.010.143.18<0.05PM100.020.010.122.65<0.05

3 討論

由于缺血性心臟病住院患者個體污染物暴露目前尚無有效的方法測量,而且大氣污染物在疾病中的變異范圍很小,因此本研究采用生態學研究方法,在群體水平上分析不同大氣污染物與缺血性心臟病日住院人數的關系,探討缺血性心臟病住院患者的環境影響因素,為缺血性心臟病環境干預措施提供依據。

太原市是山西省的省會城市,其產業結構決定了環境污染為典型的煤煙型空氣污染,本研究結果顯示SO2、PM2.5與PM10為2013-09～2015-08的主要污染物,基本符合太原市的大氣污染特點。本研究收集患者的住院資料,能夠明確診斷,可減少分類錯誤偏倚,且采用多元線性逐步回歸分析大氣污染對缺血性心臟病日住院人數的影響,可校正其他污染物的影響。

本研究中,大氣污染物之間及與氣象因素之間的Spearman相關分析顯示,氣溫與大氣污染物濃度存在相關性,且大氣污染物濃度之間也存在相關性。而缺血性心臟病日住院人數與大氣污染物的Spearman相關分析顯示,缺血性心臟病日住院人數與SO2、NO2、PM10、CO、O3、PM2.5之間均無相關性,可能原因為氣溫對大氣污染物濃度的作用以及污染物之間的作用對大氣污染與缺血性心臟病日住院人數之間的關系產生影響。因此,多元線性回歸分析中,校正氣溫與其他大氣污染物的影響后,SO2、PM10分別與缺血性心臟病日住院人數呈正相關,說明SO2、PM10是影響缺血性心臟病日住院人數的主要大氣污染物。國內外相關研究中,臺北[10]、蘭州[11]、韓國[12]、巴西[13]等研究顯示PM10與SO2濃度可能增加心血管疾病的住院率,本研究結果與以上研究結果基本一致。此外,大氣污染對心血管疾病的短期效應與長期效應研究顯示,PM10每增加10 μg/m3,缺血性心臟病的住院率、死亡率均相應增加[14,15]。另外也有研究[16]顯示大氣污染物與心血管疾病日住院人數無關,可能由于地域等原因,導致大氣污染的組分不同從而顯示無關。大氣污染物引起缺血性心臟病的可能機制有:大氣污染物進入機體,在肺部產生炎性反應或引起機體氧化應激反應,使血管內皮損傷或引起心肌缺血,還可影響血管的收縮舒張功能,從而導致缺血性心臟病的發生[17,18]。

本研究旨在分析大氣污染物與缺血性心臟病日住院人數的相關性,為定性研究。由于生態學研究的局限性與氣象因素資料收集不全,不能完全控制其他混雜因素,如氣壓、濕度、風速等氣象因素[19,20]、人口學特征等,可進一步收集資料并采用其他研究方法,如病例交叉研究、時間序列研究等方法,深入探討太原市大氣污染物對缺血性心臟病日住院人數影響的定量關系。

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InfluenceofairpollutiononthedailynumberofinpatientwithischaemicheartdiseasesinTaiyuancity

YANG Guifang,LI Shuzhen*,RU Shouhang,WANG Suping#

(DepartmentofEpidemiology,CollegeofPublicHealth,ShanxiMedicalUniversity,Taiyuan030001,China;*Correspondingauthor,E-mail:lszlym@163.com;#Co-correspondingauthor,E-mail:spwang88@163.com)

ObjectiveTo explore the correlation between air pollution and the daily number of inpatients with ischaemic heart diseases in Taiyuan city.MethodsThe air pollution concentration from AQI monitoring system, meteorological factor data from the weather network and daily number of inpatients with cardiovascular diseases from five hospitals in Taiyuan city from September 2013 to August 2015 were collected and analyzed by ecological study. The correlation between air pollution and the daily number of inpatient with ischaemic heart disease were analyzed using Spearman correlation and multiple stepwise regression analysis.ResultsThe primary pollutants were SO2, PM10and PM2.5in Taiyuan city from September 2013 to August 2015.Spearman correlation analysis results showed that there was a negative correlation between PM10, CO, PM2.5and O3, but no correlation between NO2and O3.All other pollutants were positively correlated. There was a negative correlation between temperature and PM10, CO, but no correlation between temperature and SO2, NO2, O3, PM2.5.By the multiple stepwise regression analysis, only SO2and PM10concentrations entered the regression equation for the daily number of inpatient with ischaemic heart disease (F=5.58,P<0.05), and the standard regression coefficients were respectively 0.14(P<0.05),0.12(P<0.05).ConclusionThere is a positive correlation between SO2,PM10concentrations in air and the daily number of inpatient with ischaemic heart diseases.

air pollution; ischaemic heart disease; daily number of inpatient

R541.4

A

1007-6611(2017)10-0982-04

10.13753/j.issn.1007-6611.2017.10.002

山西省教育廳優勢和特色重點學科建設專項子項目(C01201007)

楊貴芳,女,1990-02生,在讀碩士,E-mail:504145733@qq.com

2017-04-06