住院慢性阻塞性肺疾病急性加重期患者季候分布特点调查及气象影响因素分析

李银娟，方秋红



住院慢性阻塞性肺疾病急性加重期患者季候分布特点调查及气象影响因素分析

李银娟，方秋红

目的 调查分析住院慢性阻塞性肺疾病急性加重期(AECOPD)患者的季候分布特点及与气象因素的关系，为临床预防AECOPD反复发生及进行有针对性地宣教提供指导。方法 选取2008年1月—2013年12月在北京世纪坛医院住院的符合纳入标准的AECOPD患者1 625例。同时收集同期北京地区气象因素资料，包括月极端温差、月均气温、月均气压、月均湿度、月均风速、月均日照时间。采用直线相关及多元线性回归分析影响住院AECOPD患者人数的气象因素。结果 折线图显示，AECOPD患者调整例数在1、4和11月出现高峰，6月出现低谷；且各月调整例数比较，差异有统计学意义(F=2.252，P=0.023)。直线相关分析显示，AECOPD患者调整例数与月极端温差、月均气压呈正相关(r=0.605，P=0.037；r=0.860，P<0.001)；与月均气温、月均湿度呈负相关(r=-0.848，P<0.001；r=-0.764，P=0.004)；与月均风速、月均日照时间无直线相关性(r=0.039，P=0.904；r=0.279，P=0.380)；月均风速与月均年龄呈正相关(r=0.642，P=0.024)。多元线性回归结果显示，月均气压是影响AECOPD调整例数的因素(P<0.05)；月均风速是影响AECOPD患者月均年龄的因素(P<0.05)。结论 北京地区住院AECOPD患者人数表现出明显季节性，且与温差、气压、气温及湿度等气象因素存在相关性。

肺疾病，慢性阻塞性；急性加重；季节性；气象学概念

李银娟，方秋红.住院慢性阻塞性肺疾病急性加重期患者季候分布特点调查及气象影响因素分析[J].中国全科医学，2015，18(14)：1695-1699.[www.chinagp.net]

Li YJ，Fang QH.Season distribution and meteorological factors for hospitalized AECOPD patients[J].Chinese General Practice，2015，18(14)：1695-1699.

慢性阻塞性肺疾病(COPD)是一种严重危害健康的慢性呼吸系统疾病。我国流行病学调查显示，在40岁以上人群中，COPD患病率达8.2%[1]。COPD急性加重期(AECOPD)是COPD发展过程的重要组成部分，随着AECOPD的反复发生，患者呼吸道症状逐渐加重，肺功能、生活质量逐渐下降，病死率逐渐增加[1-2]。故预防AECOPD反复发生是治疗COPD的重要目标之一。目前针对预防AECOPD发生措施的研究主要涉及抗感染药物、免疫调节剂、免疫疗法、抗氧化剂、非药物疗法及流感和肺炎球菌疫苗的应用等，但尚缺乏效果肯定的方法。因此明确AECOPD的相关因素，对于探索干预措施和进行有针对性的宣教指导具有重要意义。

研究显示，可以预示AECOPD发生的因素有高龄、低体质指数(BMI)、气流阻塞加重以及过去一年急性加重的频率等。Jenkins等[3]研究表明，季节作用也是AECOPD发生的独立危险因素。但有关AECOPD发生的季节分布特点及气象因素对AECOPD的作用机制尚不十分清楚。国内的研究主要集中在医疗气象学方面，仅针对疾病发病率(人数)的时间分布或与气象因素的相关性这一现象进行描述[4-6]。国外支持AECOPD季节性的证据多来自一些小规模研究，或季节性作用仅作为其他研究观察的一部分[7-8]。本研究主要调查了住院AECOPD的时间分布特点，并对各气象因素与AECOPD患者例数等进行线性相关与回归分析，筛选出与AECOPD相关的气象因子，并进行量化。使临床上能够更好地认识AECOPD发生的季节和气象特点，以便在气候变化时及时采取有效措施预防疾病的发生，为AECOPD患者宣教提供指导。

1 对象与方法

1.1 纳入与排除标准 纳入标准：符合中华医学会呼吸学分会制定的COPD指南(2007年修订版)中关于AECOPD的诊断标准。排除标准：合并支气管哮喘、肺癌及其他系统恶性肿瘤、支气管扩张、肺间质纤维化、严重心脏疾病(先天性心脏病、严重心脏瓣膜病、左心衰竭等)患者；北京地区以外患者。

1.2 研究对象 选取2008年1月—2013年12月在北京世纪坛医院住院的AECOPD患者2 847例，其中符合标准者1 625例。选取同期北京地区气象因素资料，来自中国气象科学数据共享服务网中的中国地面国际交互站气候资料月数据集。

2 结果

2.1 基本资料 1 625例患者中，男1 188例(73.1%)，女437例(26.9%)；年龄47～98岁，平均(79.9±7.6)岁。每月AECOPD患者基本资料见表1。

表1 住院AECOPD患者月基本资料

注：*由于各月份天数不等会影响每月住院AECOPD例数，因此将每月例数用天数进行调整，调整后每月例数=(实际例数/当月天数)×30，月均例数=调整后每月例数之和/6

2.2 住院AECOPD患者调整例数时间分布特点 将6年来各月AECOPD患者调整例数做折线图，结果显示，AECOPD患者调整例数在1、4和11月份出现高峰，在6月份出现低谷(见图1)；且各月调整例数比较，差异有统计学意义(F=2.252，P=0.023)。

注：AECOPD=慢性阻塞性肺疾病急性加重期

图1 2008—2013年各月住院AECOPD患者调整例数折线图

Figure 1 Line chart of monthly adjusted number of hospitalized AECOPD patients from 2008 to 2013

2.3 气象因素变化基本资料 2008—2013年北京地区气象因素变化基本资料见表2。

表2 北京地区2008—2013年各月气象因素资料

2.4 直线相关与直线回归分析 直线相关结果显示，AECOPD患者调整例数与月极端温差、月均气压呈正相关(r=0.605，P=0.037；r=0.860，P<0.001)；与月均气温、月均湿度呈负相关(r=-0.848，P<0.001；r=-0.764，P=0.004)；与月均风速、月均日照时间无直线相关性(r=0.039，P=0.904；r=0.279，P=0.380)。同时发现，气温和气压存在线性相关(r=-0.966，P<0.001)。行单因素直线回归，各直线回归方程为：AECOPD调整例数=4.636+0.784×月极端温差(℃)，AECOPD调整例数=-350.145+0.368×月均气压(hPa)，AECOPD调整例数=25.984-0.286×月均气温(℃)，AECOPD调整例数=35.826-0.263×月均湿度(%)。

2.5 多元线性回归 以月极端温差、月均气温、月均气压、月均湿度、月均风速、月均日照时间为自变量，以AECOPD调整例数为因变量行多元线性回归，结果显示，月均气压是影响AECOPD调整例数的因素(P<0.05，见表3)。

表3 影响AECOPD调整例数因素的多元线性回归

Table 3 Multivariate linear regression analysis on influencing factors for the adjusted number of AECOPD patients

因素偏回归系数标准偏回归系数t值P值月极端温差0.5430.3041.9400.084月均气温-0.130-0.257-0.3940.703月均气压0.3680.8605.331<0.001月均湿度-0.470-0.329-1.5990.144月均风速0.5010.2561.7360.117月均日照时间0.5250.2821.8510.097

2.6 直线相关与多元线性回归 分别以女性所占比例、月均年龄、月均住院天数、月病死率为因变量，以各气象因素为自变量分别行直线相关，结果显示，仅月均风速与月均年龄呈正相关(r=0.642，P=0.024)。以月均年龄为因变量，以各气象因素为自变量行多元线性回归，结果显示，月均风速是影响月均年龄的因素(P<0.05，见表4)。

表4 AECOPD患者月均年龄影响因素的多元线性回归

Table 4 Multivariate linear regression analysis on influencing factors for the monthly average age of AECOPD patients

因素偏回归系数标准偏回归系数t值P值月极端温差-0.096-0.098-0.2890.556月均气温-0.036-0.028-0.1080.916月均气压0.0450.0340.1340.896月均湿度-0.021-0.023-0.0620.476月均风速0.0800.6422.6470.024月均日照时间-0.081-0.085-0.2440.813

3 讨论

3.1 气象因素对AECOPD的作用 AECOPD具有明显的季节性，冬季高发，这一观点得到广泛认可。AECOPD的季节性分布主要受季节性变化的气象因素影响，国内对于各气象因素与疾病流行的相关性研究较多，且多涉及医疗气象学，旨在通过观察气象因素的变化来预测疾病的发生。研究表明，心脑血管疾病[6]、感染性疾病(包括流感、肺炎等)[5]、慢性肺部疾病(包括COPD)[4]等的发病均表现出明显的季节性差异。气象因素包括气温、湿度、气压、风速、日照等，其变化可以对人类的活动[9]、机体的免疫力[10]、病原体的生存[11]、大气成分[12-13]等造成影响，从而影响多种疾病的发生。近年国内外学者越来越关注气象因素对AECOPD的作用，发现各气象因素与AECOPD具有明显相关性[14]。

3.1.1 气温和温差 目前关于各气象因素对疾病的影响研究最多的为气温的作用。有证据表明，气温对呼吸系统疾病的影响较其他系统疾病大[15]。气温每下降1 ℃，每日总自然死亡人数增加1.35%，呼吸系统相关的死亡人数增加3.30%[16]。目前国内外相关研究得出的结论比较一致，即AECOPD的住院人数与气温的高低呈负相关，与温差大小呈正相关，本研究结果亦显示，在低温的冬季(1月、12月)和温差较大的4、11月AECOPD患者人数较多。气温对AECOPD发生的作用机制包括对呼吸系统的直接作用和间接作用[17]。直接作用表现为：(1)吸入冷空气易使呼吸道痉挛，加重呼吸道阻塞；(2)可激活细胞因子引起呼吸道炎症变化；(3)使外周血管收缩，血液分流，肺有效通气量下降，加重缺氧；黏膜血管收缩，使黏膜上皮的纤毛活动减慢，清除力下降，排出病原菌的能力减弱；(4)患者机体免疫力下降；(5)COPD患者存在慢性气道炎症和肺内周围血管床减少，加之大部分患者高龄，气道的温度调节功能下降，对低温及温度的变化更加敏感等。间接作用表现为：(1)对感染(包括细菌和病毒等)的作用；(2)对大气污染的作用等。

由于上述机制作用，更多人倾向于认为气温对AECOPD的作用可能更多表现在气温变化，即“温差”的作用，而不是低温本身的作用。但本研究结果显示，住院AECOPD患者人数与气温的相关性(R2=0.719)要高于与温差的相关性(R2=0.366)。另有研究表明，气温对疾病的作用并不是呈单一的线性关系，而是呈“V”型，即在一个“最适温度”，在此基础上气温过高或过低均使发病率或病死率增加[18]。本研究未发现AECOPD病死率与各气象因素存在线性相关。有关极高温度对AECOPD的影响及气象因素对AECOPD的作用是否存在“最适值”还有待进一步研究。

3.1.2 气压 影响一个地区气压的主要因素是空气的密度，而空气密度的变化主要受当地温度变化的影响，温度升高，空气密度降低；温度下降，空气密度增高，一个地区的气压水平与当地的气温呈明显负相关[17，19]。本研究亦得到此结论，且r=-0.966，说明本地区的气压主要受气温影响。但目前针对气压对AECOPD作用的研究结果并不一致。大多数研究表明，气压与AECOPD发病率呈正相关[14]，这与AECOPD发病率与气温呈负相关是一致的，本研究结果与之相符。提示气压因素的作用实际上反映了气温对AECOPD的作用。而有学者认为，气压变化对COPD的影响主要表现在对氧分压的影响：当气压下降时，大气中的氧分压、肺泡的氧分压和动脉血氧饱和度随之下降，使机体供氧不足，导致呼吸不畅和胸闷感[17]。

3.1.3 相对湿度 目前关于湿度对AECOPD影响的研究不多，研究结果也并不一致。有研究认为，相对湿度与AECOPD入院率无相关性[16]，而多数学者认为湿度与AECOPD发病率呈负相关[14，20]。Rea等[21]指出，长期气道湿化治疗可以明显缩短AECOPD患病时间、延长AECOPD间期、改善肺功能、提高生活质量；临床实践表明当空气湿度达55%～65%时，有利于各种下呼吸道疾病的治疗和康复[22]。本研究结果也显示，月均湿度与住院AECOPD患者人数呈负相关，因此湿化疗法可能是预防AECOPD反复发生的有效方法。另外和“最适温度”观点相似，陈培莉等[17]认为人体最理想的湿度为35%～50%，湿度太高可影响体表水分蒸发，呼吸反应性加快以代偿，肺功能检查可观察到呼吸道阻力增高；湿度太低则使呼吸道黏膜干燥而引起呼吸道炎症。因此相对湿度对AECOPD的作用还需进一步多中心的研究证实。

3.1.4 日照等其他气象环境因素 日照时间的季节性变化影响体内褪黑素、维生素D水平的季节性变化，调节人体的免疫功能[10-11]；研究表明，维生素D与AECOPD密切相关，维生素D可以通过调节免疫力、提高机体对抗病毒和细菌感染的能力、提高呼吸肌及骨骼肌力量等使AECOPD患者获益；维生素D缺乏患者肺功能下降、骨质疏松等并发症增多、患者生活质量下降。光照可以影响病原体生存，随着紫外线水平的下降，侵袭性肺炎球菌疾病的发病率上升。Fuhrman等[23]指出，日照时间与AECOPD人数呈负相关，这一观点得到较多认可。而Althani等[24]研究结果与之相反，即长时间日照与AECOPD发病率增加有关。本研究发现，日照时间与患者全身激素的使用有关。可能的解释为：全身激素的使用要反复衡量患者非特异性炎症所致喘息、呼吸困难等症状与细菌感染的轻重。非特异性炎症为主，喘息呼吸困难重，细菌感染轻时可能考虑使用口服或者静脉激素。而日照相关的维生素D、褪黑激素的水平与患者免疫功能的调节及炎症的控制有关，故可能会影响全身激素的使用；或者可能是由于不同的测量方法、不同纬度、不同的地理条件等造成了这一结果的差异，因此需要进一步的研究探索日照对于AECOPD的作用。

风速等其他气象环境因素对COPD发生AECOPD的季节性分布作用也有报道。如李耀宁等[4]指出，当平均风速≥3.0 m/s时，COPD发病例数较高；当平均风速<3.0 m/s时，发病例数较低；COPD发病的高发期相对于风速极大值滞后15 d。本研究虽未发现风速与住院AECOPD患者人数有相关性，但发现月均风速与AECOPD的平均年龄呈正相关，其机制尚不十分清楚。

3.2 创新性及不足之处 国外关于AECOPD季节性特点及与气象因素相关性的研究多针对所有就诊的AECOPD患者(包括门诊和住院)[3，20]，而本研究仅针对住院治疗的AECOPD患者，与门诊治疗的AECOPD患者相比，住院治疗的AECOPD患者表现为病情重、疾病进展快、预后差、病死率高、容易发生院内感染等。目前国内外针对住院AECOPD患者的季节性分布特点的研究相对较少。本研究的不足之处有：(1)本研究为回顾性分析，不能获得更多有效的临床和试验数据；(2)本研究为单中心研究，仅限于本医院住院AECOPD患者。

综上所述，北京地区住院AECOPD患者人数表现出明显的季节性，1、2、4、11月为高峰期，6、7月为低谷期；且与温差、气压、气温及湿度等因素存在明显相关性。可在不同季节、不同气候条件下对AECOPD患者进行有针对性地宣教。

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(本文编辑：贾萌萌)

Season Distribution and Meteorological Factors for Hospitalized AECOPD Patients

LIYin-juan，FANGQiu-hong.

DepartmentofRespiratoryMedicine，BeijingShijitanHospital，CapitalMedicalUniversity，Beijing100038，China

Objective To investigate the relationship between the season distribution characteristics of hospitalized AECOPD patients and meteorological factors and to provide guidance for preventing the recurrence of AECOPD and carrying out targeted publicity and education.Methods We enrolled 1 625 AECOPD patients matched with the inclusion standards who were hospitalized in Beijing Shijitan Hospital from January 2008 to December 2013.And the meteorological data of Beijing in the same period were also collected，including maximum temperature difference，monthly average temperature，monthly average air pressure，monthly average humidity，monthly average wind speed and monthly average sunshine duration.Rectilinear correlation and multivariate linear regression analyses were conducted on meteorological factors for the number of hospitalized AECOPD patients.Results The line charts showed that the adjusted number of hospitalized AECOPD patients peaked in January，April and December and reached the bottom in June，and there was significant differences with monthly adjusted number of AECOPD(F=2.252，P=0.023).Rectilinear correlation analysis showed that the adjusted number of AECOPD patients was positively correlated(r=0.605，P=0.037；r=0.860，P<0.001)with the extreme temperature difference and monthly average air pressure；the adjusted number of AECOPD patients was negatively correlated(r=-0.848，P<0.001；r=-0.764，P=0.004)with monthly average temperature and monthly average humidity and was not correlated(r=0.039，P=0.904；r=0.279，P=0.380)with monthly average wind speed and monthly sunshine duration；monthly average wind speed was positively correlated(r=0.642，P=0.024)with monthly average age.The multivariate linear regression analysis showed that monthly average air pressure was an influencing factor(P<0.05)for the adjusted number of AECOPD patients and monthly average wind speed was an influencing factor (P<0.05)for monthly average age.Conclusion The hospitalized AECOPD patients in Beijing show an obvious seasonal characteristic and have evident correlation with temperature difference，air pressure，temperature and humidity.

Pulmonary disease，chronic obstructive；Acute exacerbation；Seasonal；Meteorological concepts

100038北京市，首都医科大学附属北京世纪坛医院呼吸内科

方秋红，100038北京市，首都医科大学附属北京世纪坛医院呼吸内科；E-mail：florence408@126.com

R 563.9

A

10.3969/j.issn.1007-9572.2015.14.023

2014-09-09；

2015-03-20)