上海市崇明島不同程度生物燃料的使用與慢性阻塞性肺疾病及肺功能的相關性分析

李剛 袁翠堂 羅勇 沈禮娟

慢性阻塞性肺疾病(chronic obstructive pulmonary disease, COPD)是一種常見病、多發病，尤其在發展中國家，已與高血壓、糖尿病一起構成慢性疾病的重大疾病負擔[1-2]。上海市崇明區作為郊區，島嶼文化與地理位置具有獨特性，且由于其生態島的定位，島上無大型工業企業，故職業暴露者甚少，經濟發展相對落后，農業是崇明島的一項重要產業，且仍保留有較大范圍傳統的使用生物燃料(主要包括稻草、木材、桔梗等)烹飪的情況。GOLG-REPORT-2021在顆粒物暴露方面指出，生物燃料的使用與慢阻肺的相關性仍需要更多的研究資料[3]。本研究組前期已經分析過上海市崇明島慢阻肺的患病情況及危險因素分析，初步發現生物燃料使用與慢阻肺的相關性[4]，且崇明島為生態島，無大型污染企業，前期研究已發現存在職業暴露情況者甚少[4]。故本次將深入探討崇明島居民不同程度的生物燃料使用與慢阻肺的相關性及對肺功能的影響，進一步推進崇明島慢阻肺的防治，同時為生態島的建設提供一定的依據。

資料與方法

一、調查對象

隨機抽取崇明島10個社區或小區和10個自然村進行單純隨機整群抽樣，共有3842例應答[4]，從中篩選出有生物燃料使用史的居民，根據其生物燃料的每日使用頻次及使用年限進行分組。同時剔除其中具有主動吸煙、被動吸煙及有職業粉塵暴露史的居民，以及目前存在急性期呼吸道感染的居民。

二、調查方法

采用統一問卷調查，內容包括一般情況、生物燃料使用情況、主動吸煙與被動吸煙情況等，并進行肺通氣功能檢查(意大利COSMED Pony FX)，包括第一秒鐘用力呼氣容積(Forced expiratory volume in one second, FEV1)、用力肺活量(Forced vital capacity, FVC)等，并以吸入支氣管擴張劑后第1 秒用力呼氣容積/用力肺活量(FEV1/FVC)<70%作為診斷慢阻肺的標準。

三、統計學處理

結 果

一、基本情況比較

本次調查崇明島，共調查3842例，慢阻肺患者共378例，總患病率為9.8%，其中共有1673例存在使用生物燃料的情況[4]，占43.5%，剔除存在主動、被動吸煙、有職業粉塵接觸史，以及目前存在急性期呼吸道感染的居民后，總計1492例。符合慢阻肺標準的共有169例，患病率為11.3%。分析發現使用生物燃料的人群慢阻肺患病率與總體患病率統計學并無明顯差異(χ2= 2.59，P>0.05)(表1)。其中男性501例，慢阻肺患者51例，女性991例，慢阻肺患者118例，分析發現，男女患病率并無差異(見表2)。

表1 生物燃料使用人群慢阻肺的患病率與總體患病率情況

表2 生物燃料使用者性別情況分析

二、各年齡段的慢阻肺患病率的比較

將本次所調查的使用生物燃料的居民，按不同年齡段進行分組，經研究發現，隨著年齡的增大，慢阻肺的患病率逐漸增加(見表3)。

表3 生物燃料使用人群不同年齡段的患病情況

三、與主動吸煙及被動吸煙人群情況比較

崇明島居民中主動吸煙者共有1133例，占63.0%，慢阻肺患者中有143例吸煙，占慢阻肺患者54.8%；主動吸煙人群慢阻肺患病率12.6%，研究表明，主動吸煙人群慢阻肺患病率與使用生物燃料人群的患病率無統計學差異(P>0.05)(表4)。而崇明島被動吸煙者共有665例，其中慢阻肺患者66例，患病率為9.9%，與使用生物燃料人群的患病率無統計學差異(P>0.05)(見表4)。

表4 生物燃料使用人群分別與主動、被動吸煙人群慢阻肺的患病率情況

四、 不同程度生物燃料使用情況與慢阻肺的相關性比較

崇明島1492例存在生物燃料使用史的人群中，其使用頻率及使用年限各不相同，因此根據其不同使用情況，進行相應分組，從而進行比較分析。本研究從每日使用生物燃料的頻次及總共使用生物燃料的年限進行分組。發現每日使用1次的人群共有593例，其中慢阻肺患者44例，非慢阻肺患者549例，慢阻肺患病率為7.4%；每日使用2次的人群共有515例，其中慢阻肺患者58例，非慢阻肺患者457例，慢阻肺患病率為11.3%；每日使用3次的人群共有384例，其中慢阻肺患者67例，非慢阻肺患者317例，慢阻肺患病率為17.5%。通過分析發現，各組間慢阻肺患病率的比較有統計學意義(χ2=23.34，P<0.01)(見表5)，生物燃料使用頻次越高，慢阻肺的患病率越高。而將該人群按生物燃料使用年限分組發現，使用小于5年的人群有743例，其中慢阻肺患者61例，非慢阻肺患者682例，慢阻肺患病率為8.2%；使用年限在5至10年的人群共有553例，其中慢阻肺患者75例，非慢阻肺患者478例，慢阻肺患病率為13.6%；而使用年限大于10年的人群共計196例，其中慢阻肺患者33例，非慢阻肺患者163例，慢阻肺患病率為16.8%。通過分析發現，各組間慢阻肺患病率的比較有統計學意義(χ2=15.86，P<0.01)(見表6)，使用年限越長，慢阻肺患病率越高。

表5 生物燃料每日不同使用頻次的情況分析

表6 生物燃料不同使用年限的情況分析

五、 不同程度生物燃料使用的人群的肺功能情況

在調查的使用生物燃料的人群中，仍分別按每日使用頻次及使用年限分組后，比較各組間FEV1、FVC的變化發現，隨著每日生物燃料使用頻次升高，FEV1、FVC呈下降趨勢，各組間比較統計學存在差異(P<0.01)；生物燃料使用年限越高，FEV1、FVC也呈下降趨勢，各組間比較統計學存在差異(P<0.01)(見表7、8)。

表7 生物燃料每日不同使用頻次人群肺功能指標的情況

表8 生物燃料不同使用年限人群肺功能指標的情況

討 論

研究結果發現，崇明島使用生物燃料主要以烹飪為主，所研究人群中，以女性占絕大多數，不同性別的使用者中，慢阻肺的患病率并沒有差異。但是隨著年齡的增加，慢阻肺的患病率隨之增加，存在明顯的統計學差異。慢阻肺患病率與主動吸煙、被動吸煙人群的慢阻肺患病率，統計學無明顯差異，但其患病率是明顯高于總體患病率的。目前吸煙作為已知的、比較公認的慢阻肺主要危險因素[5]，已被大眾所接受，因此戒煙已在較大范圍內被人所接受。我國有近40%的慢阻肺患者為非吸煙者，同時僅有不到20%的吸煙者發展為慢阻肺患者，但也有約20%慢阻肺患者終生不吸煙[6]。在鐘南山同志早期的研究中，已發現使用生物燃料已成為慢阻肺獨立的危險因素[7]。而關于生物燃料使用人群較深入的研究相對較少，可能與目前社會進步及城市化進程有關。但在農業發達的地區，生物燃料的使用仍較為普遍，包括烹飪、采暖。而崇明島作為生態島，農業較發達，經濟相對落后，仍存在較為普遍的使用生物燃料烹飪的情況。通過本研究分析發現，使用生物燃料的人群慢阻肺患病率是高于總體調查人群的，但統計學上差異不明顯；每日不同頻次使用生物燃料的人群中，慢阻肺患病率也是不同的，使用頻次越高，慢阻肺患病率越高；同時隨著生物燃料使用年限的增高，慢阻肺的患病率也隨之升高，兩種情況均存在明顯的統計學差異。同時各組人群的肺功能主要指標(FEV1、FVC)也隨著使用頻次及年限的增加而呈現下降趨勢。分析其中原因，崇明島的人口結構老齡化明顯，年輕人多外出到市區求學或工作，老年人留守，而老年人健康意識薄弱，仍保留有使用生物燃料烹飪的陋習，往往通風條件差，且尚未引起足夠的重視。

祁春雷等研究發現[8]具有生物燃料暴露史的患者，氣管鏡下見支氣管黏膜炭末沉著，同時伴有黏膜增生、肥厚，相應部位不同程度氣管狹窄、閉塞。而家庭使用生物燃料常常以土灶為主，往往燃燒不充分，燃燒時產生多種有害物質，長期暴露在燃燒生物燃料產生的煙霧中，可造成氣道內細胞損害，引起氣道炎癥反應。有研究結果表明氣道長期持續性的炎癥反復發作與修復，最終導致氣道結構重塑，氣道結構重塑最終導致支氣管腔狹窄，肺氣腫形成和進行性氣流阻力增加[9]。這也與本次研究結果發現隨著生物燃料使用頻次及年限的增加，慢阻肺患病率也隨之增加的結果相一致。而生物燃料燃燒產生的煙霧危害遠不止于此，其成分復雜，有研究表明，苯并芘可導致 p53 基因突變[10]，而生物燃料燃燒產物中往往存在此物質，長期吸入可能會同時導致肺癌的發病率升高。

上海市崇明區為郊區，島嶼文化獨特，上海十三五規劃提出將其打造為世界級生態島。目前隨著隧橋開通，交通便利，市政府對醫療衛生的投入和管理加強，健康宣傳的增加，百姓的衛生保健意識逐年增強。且近年來崇明政府已廣泛開展清除土灶政策，鼓勵群眾拆除土灶，減少生物燃料的使用，以改善空氣質量，目前已初見成效，但尚未根除。而這一政策這在一定程度上與慢阻肺的防治是一致的。通過本研究發現生物燃料每日不同使用頻次及年限與慢阻肺患病率是存在明顯統計學意義的，使用頻次越高、使用年限越久，慢阻肺的患病率越高。希望通過本研究使崇明島居民更加充分地認識使用生物燃料的危害，進一步推進崇明島慢阻肺的防治工作；同時也希望為崇明島建設世界級生態島提供一定的理論依據。