太原市大气污染对缺血性心脏病日住院人数的影响

杨贵芳,李淑珍,汝首杭,王素萍

(山西医科大学公共卫生学院流行病学教研室,太原 030001;*通讯作者,E-mail:lszlym@163.com;#共同通讯作者,E-mail:spwang88@163.com)

太原市大气污染对缺血性心脏病日住院人数的影响

杨贵芳,李淑珍*,汝首杭,王素萍#

(山西医科大学公共卫生学院流行病学教研室,太原 030001;*通讯作者,E-mail:lszlym@163.com;#共同通讯作者,E-mail:spwang88@163.com)

目的 探讨太原市大气污染对缺血性心脏病日住院人数的影响。 方法 采用生态学研究方法,收集太原市2013-09～2015-08大气污染物浓度、气象因素的资料与同期5所三级甲等医院缺血性心脏病住院患者电子病历首页,采用Spearman相关和多元线性逐步回归分析大气污染物浓度与缺血性心脏病日住院人数的相关性。 结果 太原市2013-09～2015-08主要大气污染物为SO2、PM10、PM2.5。6种大气污染物与气温的Spearman相关分析结果显示:PM10、CO、PM2.5分别与O3之间呈负相关, NO2与O3之间无相关性,其余各污染物之间均呈正相关。气温与PM10、CO之间呈负相关,与SO2、NO2、O3、PM2.5之间无相关性。缺血性心脏病日住院人数与SO2、NO2、PM10、CO、O3、PM2.5之间均无相关性。多元线性逐步回归分析结果显示:只有大气污染物SO2、PM10进入回归方程(回归方程检验:F=5.58,P<0.05),标准回归系数分别为0.14(P<0.05)、0.12(P<0.05)。 结论 大气污染物SO2、PM10与缺血性心脏病日住院人数之间存在正相关。

大气污染; 缺血性心脏病; 日住院人数

缺血性心脏病(ischaemic heart disease,IHD),又称冠心病,是由于冠状动脉循环改变引起冠状动脉血流和心肌需求之间不平衡而导致的心肌损害[1]。随着全球经济的快速发展和人们生活水平的不断提高,缺血性心脏病的患病率与死亡率明显上升,已经成为全球范围内居民首位死亡原因[2]。影响缺血性心脏病发病与死亡的因素众多,城市大气污染为其主要的环境影响因素。大量研究显示大气污染物与缺血性心脏病的发病率、死亡率存在相关性[3-6],但二者的相关性由于气候特点、产业结构、地理位置等方面的不同存在地域性差异。太原市为污染较为严重城市,有研究显示大气污染与心脑血管疾病的死亡率、日门诊量有关[7-9],但关于大气污染对缺血性心脏病的研究较少,尤其对住院量的影响更为少见。本文分析太原市大气污染对缺血性心脏病日住院人数的影响,为保护易感人群,开展空气污染物的健康效应研究,制定相关环境保护政策提供科学依据。

1 资料与方法

1.1 资料来源

1.1.1 疾病资料 收集2013-09～2015-08太原市山西医科大学第一医院、山西医科大学第二医院、山西省心血管病医院、山西省人民医院、山西大医院5所三级甲等综合性医院的心血管疾病住院患者电子病历首页。纳入标准为因缺血性心脏病住院、明确诊断为ICD-10编码I20-25且太原市常住的缺血性心脏病患者,剔除由意外、手术等因素引起的疾病入院者。

1.1.2 大气污染物及气象数据资料 收集同期的太原市大气污染物浓度,数据来源于太原市空气质量指数(AQI)发布系统,包括SO2、NO2、PM10、CO、O3、PM2.5日平均浓度,为8个监测点(涧河、尖草坪、金胜、南寨、桃园、坞城、小店、晋源)的算术平均值。气象数据(主要为日平均气温)来源于天气网。

1.2 研究方法

由于缺血性心脏病住院患者个体污染物暴露剂量无法测量,因此本研究采用生态学研究探讨太原市缺血性心脏病日住院人数与SO2、NO2、PM10、CO、O3、PM2.56种大气污染物之间的关系。

1.3 数据处理与统计分析

将数据录入Excel2010建立数据库,用SPSS20.0描述大气污染物浓度、气温、缺血性心脏病日住院人数的基本情况,采用Spearman秩相关分析各种大气污染物之间以及与气温、缺血性心脏病日住院人数的相关性,采用多元线性逐步回归分析大气污染物、气温与缺血性心脏病日住院人数的相关性。

1.4 质量控制

住院患者资料均经过专业病案管理人员的标准性检查,大气污染数据资料均来自太原市空气质量指数(AQI)发布系统日报数据,本研究所有数据均实施双录入并经过数据管理软件严格检查。

2 结果

2.1 描述性分析

太原市2013-09～2015-08大气污染物、气温、缺血性心脏病日住院人数的描述性分析结果见表1,根据中位数、超标天数、最大超标倍数综合结果得出主要污染物为SO2、PM10、PM2.5。日平均气温中位数为13.50 ℃,范围(-8.00)-29.00 ℃。两年共收集缺血性心脏病14 538例,疾病日住院人数的中位数为19例,范围0-64例。

表1太原市2013-09～2015-08大气污染、气象因素和缺血性心脏病日住院人数的基本情况

Table1Dataofairpollution,meteorologicalfactoranddailynumberofinpatientwithischaemicheartdiseasesfromSeptember2013toAugust2015inTaiyuancity

指标 中位数范围P25P75超标天数*最大超标倍数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气温(℃)13.50-8.00-29.00 2.0021.00- - IHD日住院人数(例)190-64 928- -

#O3浓度为日最大8 h平均浓度;*超标是指3种污染物浓度超过国家环境空气质量二级标准

2.2 相关性分析

2.2.1 大气污染物之间及与气温之间的相关性分析 大气污染物之间及与气温之间的Spearman相关分析结果见表2,PM10、CO、PM2.5分别与O3之间呈负相关, NO2与O3之间无相关性,其余各污染物之间均呈正相关。气温与PM10、CO之间呈负相关,与SO2、NO2、O3、PM2.5之间无相关性。

2.2.2 缺血性心脏病日住院人数与大气污染物之间的相关性分析 缺血性心脏病日住院人数与大气污染物之间的Spearman相关分析结果显示,缺血性心脏病日住院人数与SO2、NO2、PM10、CO、O3、PM2.5之间均无相关性(r=0.06，0.04，-0.04，-0.02，-0.04，-0.01 ，P>0.05)。

表2大气污染物间及其与气温的Spearman相关分析(r)

Table2Correlationbetweenairpollutantsandtheirrelationwithtemperature(rvalue)

指标SO2NO2PM10 CO O3PM2.5气温 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- 气温0.020.01-0.14**-0.12** 0.03-0.021.00

**P<0.01

2.3 多元线性逐步回归分析

由以上分析可知,大气污染物之间以及与气象因素之间存在相关性,故对影响缺血性心脏病日住院人数的因素进行多元线性逐步回归分析,结果见表3,只有大气污染物SO2、PM10进入回归方程(回归方程检验:F=5.58,P<0.05),标准回归系数分别为0.14(P<0.05)、0.12(P<0.05)。

表3影响缺血性心脏病日住院数的多元线性逐步回归分析

Table3Multiplestepwiseregressionanalysisofinfluencingdailynumberofinpatientswithischaemicheartdiseases

变量回归系数标准误标准回归系数tP常量21.071.08-19.52<0.05SO20.030.010.143.18<0.05PM100.020.010.122.65<0.05

3 讨论

由于缺血性心脏病住院患者个体污染物暴露目前尚无有效的方法测量,而且大气污染物在疾病中的变异范围很小,因此本研究采用生态学研究方法,在群体水平上分析不同大气污染物与缺血性心脏病日住院人数的关系,探讨缺血性心脏病住院患者的环境影响因素,为缺血性心脏病环境干预措施提供依据。

太原市是山西省的省会城市,其产业结构决定了环境污染为典型的煤烟型空气污染,本研究结果显示SO2、PM2.5与PM10为2013-09～2015-08的主要污染物,基本符合太原市的大气污染特点。本研究收集患者的住院资料,能够明确诊断,可减少分类错误偏倚,且采用多元线性逐步回归分析大气污染对缺血性心脏病日住院人数的影响,可校正其他污染物的影响。

本研究中,大气污染物之间及与气象因素之间的Spearman相关分析显示,气温与大气污染物浓度存在相关性,且大气污染物浓度之间也存在相关性。而缺血性心脏病日住院人数与大气污染物的Spearman相关分析显示,缺血性心脏病日住院人数与SO2、NO2、PM10、CO、O3、PM2.5之间均无相关性,可能原因为气温对大气污染物浓度的作用以及污染物之间的作用对大气污染与缺血性心脏病日住院人数之间的关系产生影响。因此,多元线性回归分析中,校正气温与其他大气污染物的影响后,SO2、PM10分别与缺血性心脏病日住院人数呈正相关,说明SO2、PM10是影响缺血性心脏病日住院人数的主要大气污染物。国内外相关研究中,台北[10]、兰州[11]、韩国[12]、巴西[13]等研究显示PM10与SO2浓度可能增加心血管疾病的住院率,本研究结果与以上研究结果基本一致。此外,大气污染对心血管疾病的短期效应与长期效应研究显示,PM10每增加10 μg/m3,缺血性心脏病的住院率、死亡率均相应增加[14,15]。另外也有研究[16]显示大气污染物与心血管疾病日住院人数无关,可能由于地域等原因,导致大气污染的组分不同从而显示无关。大气污染物引起缺血性心脏病的可能机制有:大气污染物进入机体,在肺部产生炎性反应或引起机体氧化应激反应,使血管内皮损伤或引起心肌缺血,还可影响血管的收缩舒张功能,从而导致缺血性心脏病的发生[17,18]。

本研究旨在分析大气污染物与缺血性心脏病日住院人数的相关性,为定性研究。由于生态学研究的局限性与气象因素资料收集不全,不能完全控制其他混杂因素,如气压、湿度、风速等气象因素[19,20]、人口学特征等,可进一步收集资料并采用其他研究方法,如病例交叉研究、时间序列研究等方法,深入探讨太原市大气污染物对缺血性心脏病日住院人数影响的定量关系。

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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

山西省教育厅优势和特色重点学科建设专项子项目(C01201007)

杨贵芳,女,1990-02生,在读硕士,E-mail:504145733@qq.com

2017-04-06