脑卒中与气候因素关系研究*

晋守博，石 卉，沈 进

（1.宿州学院数学与统计学院，安徽宿州234000;2.中煤三建矿建总医院，安徽宿州 234000）

脑卒中是脑中风的学名，是一种突然起病的脑血液循环障碍性疾病，又叫脑血管意外，是指有脑血管疾病的病人，因各种诱发因素引起脑内动脉狭窄，闭塞或破裂，而造成急性脑血液循环障碍，临床上表现为一过性或永久性脑功能障碍的症状和体征。研究表明脑卒中的发病与温度、相对湿度和气压等气候因素具有密切关系［1，2］，文献［3］利用时间序列研究了北京市气温与脑卒中发病关系，文献［4，5］利用GAM研究温度与居民逐日死亡之间的关系，文献［6］采用时间序列的广义相加模型（GAM）建模原理，分析了深圳地区脑卒中发病与气温的关系，指出了冬季低温是诱导深圳市脑卒中发病的主要气象因素。另外关于气候问题在其他方面的研究见文献［7］。

根据2012年高教杯全国大学数学建模竞赛C题提供的数据，通过统计分析的方法对脑卒中的发病气象因素进行分析，揭示脑卒中发病与气象因素的关系，并建立一种新的脑卒中风险综合评估模型，用于及时发现脑卒中高危人群，也让尚未得病的健康人，或者亚健康人了解自己得脑卒中的风险程度，进行自我保护。

1 脑卒中的发病特点和气侯特征

根据2012年高教杯全国大学数学建模竞赛提供的数据，对其统计分析后可知脑卒中发病率与时间的关系如表1。

表1 脑卒中发病次数与月份的关系

各月脑卒中的发病情况分布如图1。

图1 脑卒中发病次数随时间变化关系

根据气象部门提供的数据，将2007－2010年同期的温度、相对湿度和气压平均后得到表2。

表2 2007－2010年该地区同期温度、相对湿度和气压的平均值

2 脑卒中发病率与气候因素的关系

根据该地区的相对湿度、温度和气压等因素的具体值，并结合表1中的数据，分别考查相对湿度、温度和气压与脑卒中发病次数的关系。

（1）相对湿度与发病次数关系。首先将相对湿度值的分为5个区间，分别统计每个区间内脑卒中的发病次数，得表3。

表3 脑卒中发病次数与相对湿度关系

2007－2010年相对湿度与脑卒中发病次数的具体图形如图2。

对图2分析后可知，在2007年、2009年和2010年这3年里，当相对湿度大于66.7时，脑卒中的发病次数相对较高，因此结合地区具体情况，可以判断在相对湿度较高的冬季和夏季，脑卒中更容易发病，而在相对湿度教为适宜的春秋季节，脑卒中发病次数较低。

（2）气压与发病次数关系。将气压值的分为6个区间，分别统计每个区间内脑卒中的发病次数，得表4:

图2 脑卒中发病次数与相对湿度关系

表4 脑卒中发病次数与气压关系

其图形分布如图3。

图3 脑卒中发病总次数与气压关系

从图3可以看到，排除一些特殊点后，当气压在1 015～1 025百Pa时，脑卒中更容易发病，当气压在1 005～1 010百Pa之间时，发病率也比较高，从而可知在气压过低或过高时，脑卒中更容易发病。

（3）温度与发病次数关系。将温度值分为6个区间，每个区间的发病次数见表5。

表5 脑卒中发病次数与温度关系

其图形分布如图4。

图4 脑卒中发病次数与温度关系

从上述图形可以看到当温度位于较为舒适的10～20摄氏度时，脑卒中发病率明显降低，当温度在高于20或者低于10℃时，脑卒中发病率较高。结合地区的具体情况，可判断在寒冷的冬季和炎热的夏季，更容易发生脑卒中。

综述所述，地区脑卒中的发病率与气象因素具有密切关系，脑卒中病例主要发生在炎热的夏季和寒冷的冬季，过高的温度或者过低的温度都会导致脑卒中发病次数增多，较高相对湿度时的发病率比较低湿度湿度时要大，气压过低或者过高也是影响脑卒中发病的重要原因。

3 对脑卒中高危人群特征进行定量分析和预防建议

通过查阅文献和相关资料，脑卒中高危人群具有下面重要特征。

（1）高血压。几乎所有的研究一致证实，高血压易引起脑卒中。无论是何种原因所致的血压升高，收缩压升高还是舒张压升高，也无论是出血性卒中还是缺血性卒中，高血压都是一个最重要的，独立的危险因素。日本一项研究发现，脑出血死亡率在高血压患者组比血压正常组高17倍，脑梗塞死亡率在高血压患者组比血压正常组约高出4倍。美国一项随访18年的研究结果，发现血压高于160/95 mmHg者发生卒中是正常血压着的7倍。国内一些研究也证实两者之间相差可达13～24倍。

（2）高脂血症。高脂血症近年己改称血脂异常，血脂异常早己被确定为冠心病的危险因素，但与脑卒中之间的相关性直到近年才逐渐阐明，分析并未发现全年龄组人群卒中发生率与胆固醇之间存在相关性，然而在小于45岁的人群中随着胆固醇水平的升高卒中发生率却明显上升。

（3）高血糖。研究证实糖尿病是缺血性卒中的肯定危险因素，有人发现35岁以上的糖尿病患者发生脑卒中的危险比非糖尿病者高4～6倍，但也有人认为糖尿病与高血压关系更密切，而并非独立的危险因素，糖尿病患者合并高血压时发生卒中的危险大大增加。虽然也被认为是脑卒中的危险因素，但还有待更多、更深入的研究加以证实。

为了对“三高”指标进行量化，引入升半正态分布函数如下

其中xi（i=1，2，3）分别表示某人血压、总胆固醇和血糖的测量值，ai（i=1，2，3）分别为高血压、高血脂中总胆固醇和高血糖的临界值，对上面3个函数进行综合后得到下面脑卒中风险综合评估模型

其中 αi（i=1，2，3）为权重，且 α1+α2+α3=1。

根据脑卒中风险综合评估函数的意义，可以判断函数值越大表明患脑卒中的概率越高，若函数值为0表示患病分险较低。

根据上面的脑卒中风险综合评估模型，可以判断当某人的风险综合评估函数值μ＞0时，表示他患脑卒中的概率比较高，数值越大其患脑卒中的几率越高，如果μ＞0，结合问题1和2所得结论，可从以下几方面进行预警和干预。

（1）环境方面。根据对脑卒中与气象因素的分析，知道在寒冬酷暑季节，当空气相对湿度较高时，脑卒中更容易发病，而在气候较为适宜的春秋季节，脑卒中发病率较低，因此建议在寒冷的冬天和炎热的夏天，尽量减少出门，室内注意保温，必须出门时要注意衣着的保暖，以避免或减少寒冷对机体的刺激。发生季节与气候变化会使高血压病人情绪不稳，血压波动，诱发中疯，在这种时候更要注意防备。

（2）饮食方面。饮食须清淡有节制，戒烟酒，常食蔬菜，水果和富含维生素，纤维食物，增加优质蛋白质如豆制品，牛奶的摄入，少吃油腻食物，控制食盐、食糖、不暴饮暴食，晚餐避免过饱，保持大便通畅。

（3）体育锻炼。适量运动，如散步、打太极等。防治动脉粥样硬化，关键在于防治高脂血症和肥胖。适量运动增加热量消耗。

［1］蔡世同.高血压病与气象关系探讨［J］.气象，1994，20（4）:44-46

［2］王衍文.急性心肌梗塞发病率气象条件的研究［J］.气象学报，1985，43（4）:491-494

［3］刘方，张金良，陆晨.北京市气温与脑卒中发病关系的时间序列研究［J］.中华流行病学杂志，2004，25:962-966

［4］WILLIAM J，ELLIOTT M D.Circadian variation in the timing of stroke onset［J］.Stroke，1998，29:992

［5］孟庆莲，梁迎春，孟超.脑卒中发病危险时间的分析［J］.临床神经病学杂志，2000，13（4）:40-41

［6］程锦泉.深圳市脑卒中发病与气温关系［J］.中国公共卫生，2007，23（8）:970-971

［7］魏兴萍.基于格网的重庆市柑橘种植气候区划［J］.重庆工商大学报:自然科学版，2009，26（3）:302-304