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2020, 37(1):36-43.doi:10.13213/j.cnki.jeom.2020.19463

寒潮對甘肅省金昌市高血壓住院人數影響的病例交叉研究


1. 蘭州大學公共衛生學院流行病與衛生統計學研究所, 甘肅 蘭州 730000 ;
2. 金昌市疾病預防控制中心傳染病防治科, 甘肅 金昌 737100 ;
3. 金昌市氣象局, 甘肅 金昌 737100 ;
4. 金川集團股份有限公司職工醫院, 甘肅 金昌 737100

收稿日期: 2019-05-16;  錄用日期:2019-01-27;  發布日期: 2020-02-14

基金項目: 國家自然科學基金(41505095,41705122);蘭州大學中央高?;究蒲袠I務費專項資金項目(lzujbky-2018-69,lzujbky-2018-66)

通信作者: 鄭山, Email: [email protected]  

作者簡介:

孟祥燕(1990-), 女, 碩士生; E-mail:[email protected]

利益沖突??無申報

[背景] 寒潮對高血壓疾病的發生可能具有潛在風險。在高海拔寒冷地區開展極端氣溫對高血壓住院人數影響的關聯研究對高血壓疾病的預防及極端天氣的預警具有參考意義。

[目的] 探討甘肅省金昌市寒潮對高血壓疾病住院人數的影響及潛在混雜因素。

[方法] 收集2011-2016年金昌市3所綜合醫院每日高血壓住院信息及同期氣象資料和大氣污染物資料,分析寒潮期間高血壓住院人數的變化。對氣象因素、大氣污染物與高血壓住院人數進行相關性分析,采用3種匹配比例(1:2、1:4、1:6)的雙向對稱病例交叉研究設計,在控制星期幾效應、節假日效應、氣象因素(平均相對濕度)和環境污染物(SO2、NO2、PM10)等混雜因素后,建立寒潮與高血壓住院人數的Cox回歸模型。選擇滯后效應最大的滯后天數,進行敏感度分析及對年齡、性別進行分層分析,并分析不同寒潮持續時間(24、48、72h)對高血壓住院人數的影響,其中24 h寒潮和48 h寒潮合并后簡稱為24、48h寒潮。

[結果] 在2011-2016年間共納入9次寒潮事件。寒潮期間,高血壓住院人數隨溫度變化而出現不同變化趨勢,且存在一定滯后效應。其中,雙向對稱1:2病例交叉研究在單滯后5 d時對高血壓住院人數影響的效應值最大,OR值為1.142(95% CI:1.053~1.237)。在單滯后5 d時,24、48 h寒潮和72 h寒潮均對高血壓住院人數具有影響,且24、48 h寒潮對高血壓住院人數影響更大[OR(95% CI)=1.218(1.072~1.385)]。分層分析發現,在單滯后5 d時,寒潮對男性、女性高血壓住院人數均具有影響,且對男性的影響更大[OR(95% CI)=1.191(1.041~1.364)];相比65歲以上人群,65歲以下人群更易受寒潮影響[OR(95% CI)=1.201(1.043~1.383)]。敏感度分析結果顯示,模型基本穩健,OR波動范圍小。

[結論] 寒潮對金昌市居民高血壓疾病住院人數的增加具有一定的影響。不同年齡、性別及寒潮持續時間對寒潮的影響均存在修飾作用。

關鍵詞: 寒潮;  高血壓;  住院人數;  病例交叉研究 

《中國心血管病報告2017》顯示,2012年中國18歲以上居民高血壓患病率為25.2%,患病人數已達到2.7億[1]。2013年高血壓直接經濟負擔已占我國衛生總費用的6.61%,高血壓已經成為引起居民疾病負擔的重要疾病。目前研究發現,家族遺傳、超重、肥胖、過量飲酒和精神緊張等因素[2]是引起高血壓的主要危險因素。也有研究顯示,寒冷或氣溫較低的冬天會使血壓升高,特別是氣溫驟變的寒潮天氣,會使血壓升高更為明顯[3-4]。其機制可能是人體受到寒冷的刺激,體內腎上腺激素水平上升,體表血管收縮,腎上腺素使心率加快、心輸出量增加,導致血壓升高,提示寒潮可能是誘發高血壓的潛在環境因素。一些研究證實,寒潮期間心腦血管疾病發病風險會增加,其對高血壓的影響最大,缺血性腦卒中、心肌梗死以及冠心病的發病數也急劇增加[5-6]。美國一項研究[7]發現寒潮導致的心血管疾病死亡率比冬季低溫更高。有學者在歐洲15個城市氣候與健康影響的研究中發現,低溫寒潮對心腦血管疾病發生和死亡具有一定的影響,不應低估低溫對健康的影響[8]。

目前,我國關于低溫寒潮對人群健康的研究結果證實了低溫寒潮條件下某些疾病的發病率和死亡率均會增加,包括非意外死亡[9-10]、心腦血管疾病[11]和呼吸系統疾病[12]等。在合肥開展的一項研究結果顯示[13],與一般性降溫的天氣相比,氣溫驟降的寒潮對人體產生的影響較大,尤其是對高血壓和心腦血管疾病的影響最為顯著。在南寧市開展的一項研究顯示[14],氣溫驟降時心肌梗死病人急劇增加。在濟南市開展的研究也表明[15],冬季突然降溫的寒潮增加了缺血性中風的住院人數。一項南昌市的研究表明[16],極端低溫和冬季極端降溫均會增加腦出血和腦梗死的發病風險。然而,在高海拔地區關于高血壓的研究相對較少。因此,為進一步明確高寒地區的寒潮事件對人群高血壓疾病的影響,本研究以西北地區金昌市為研究現場,采用雙向對稱病例交叉研究方法,定量評價寒潮對金昌市高血壓住院人數的影響及潛在混雜因素,為科學應對極端天氣事件的健康危害提供參考依據。

1   材料與方法

1.1   資料來源

1.1.1   研究現場

本研究以甘肅省金昌市為研究現場。金昌市地處河西走廊東部,屬大陸性溫帶干旱氣候。冷空氣侵襲頻繁,氣溫忽高忽低[17]。2011-2016年期間,平均溫度為9.4℃,日均最低氣溫-18.7℃,極端最低氣溫為-23℃。

1.1.2   疾病資料來源

收集2011年1月1日-2016年12月31日金昌市3家綜合醫院以高血壓為主要診斷的住院資料。住院資料主要包括就診號、性別、年齡、就診日期、醫院診斷及國際疾病分類編碼(ICD-10)。按照ICD-10篩選出高血壓(I10-I15)患者的資料,剔除定期取藥、重復賬號、診斷缺失及診斷不明的記錄。本研究經蘭州大學公共衛生學院倫理委員會批準(批準號:2015-01)。

1.1.3   氣象和污染物資料

同期的逐日氣象資料來自金昌市氣象局,主要包括2011年1月1日-2016年12月31日每日的平均溫度、最高溫度、最低溫度、平均相對濕度、平均風速、平均氣壓等;同期環境污染物數據資料來自金昌市3個環境監測站,主要包括SO2、NO2、PM10日均濃度。

1.2   寒潮的定義及寒潮事件

根據GB/T 20484-2017《冷空氣等級》[18],日最低氣溫24 h內降溫幅度大于或等于8℃,或48 h內降溫幅度大于或等于10℃,或72 h內降溫幅度大于或等于12℃,且該地日最低氣溫下降到4℃或以下,其中48、72 h內降溫的日最低氣溫應連續下降,稱之為寒潮。研究期間共發生15次寒潮事件??紤]到法定節假日對住院患者數量的影響,將2012年1月20-22日(春節)、2015年2月21-22日(春節)、2016年5月1-2日(勞動節)的寒潮事件剔除。由于2013年3月9-10日(周末)寒潮期間沒有病例,也將其剔除。另外,本研究僅納入每年低溫冷季1-5月和12月發生的寒潮,故將2012年10月9-10日、2013年10月19日發生的兩次寒潮事件剔除。最終納入9次寒潮事件。以寒潮開始日(即寒潮的當天)記為第0天,寒潮發生后分別記為第1、2和3天,分別代表 24 h寒潮、48h寒潮和72 h寒潮。

1.3   統計學分析

本研究采用雙向對稱1: 2、1: 4、1: 6病例交叉設計,觀察寒潮事件對高血壓住院人數的短期影響。以整個寒潮期高血壓住院患者作為病例組;在選取對照時,如遇寒潮發生,為排除寒潮自身影響,則分別向前或向后順延一周選取高血壓住院患者作為對照,選擇以周的倍數作為時間間隔,控制星期幾效應。將法定節假日作為二分類變量納入模型,以便控制節假日效應。

首先對氣象因素、大氣污染物與高血壓住院人數進行Spearman秩相關分析,其次采用Cox回歸模型分別建立3種雙向病例交叉研究模型,考慮到氣象因素和環境污染物等混雜因素對高血壓住院人數的影響,將平均相對濕度、SO2、NO2、PM10作為協變量同時引入回歸模型。其核心模型公式為:

$\begin{array}{l}h\left( t \right) = {h_0}\left( t \right)\exp \\\left( {{\beta _1} \times {T_{\min }} + {\beta _2} \times RH + {\beta _3} \times {C_{{\rm{S}}{{\rm{O}}_{\rm{2}}}}}{\beta _4} \times {C_{{\rm{N}}{{\rm{O}}_{\rm{2}}}}} + {\beta _5} \times {C_{{\rm{P}}{{\rm{M}}_{{\rm{10}}}}}} + DOW + Holiday} \right)\end{array}$

(公式1)

公式(1)中,h0t)為寒潮對高血壓住院人數影響的OR值;β1~β5為偏回歸系數;Tmin為日最低溫度;RH為日平均相對濕度;CSO2、CNO2、CPM10分別是SO2、NO2、PM10的日均濃度;DOW為星期幾效應;Holiday為節假日效應。

考慮到寒潮對高血壓住院人數影響存在滯后效應,因此采用3種不同匹配比例的雙向病例交叉研究分別觀察單滯后0~7 d(Lag0~Lag7)和累積滯后1~7 d(Lag01~Lag07)寒潮對高血壓住院人數的影響,同時確定最佳滯后天數。在確定最佳滯天數的基礎上,選擇模型效應值最大的病例交叉研究方法進行后續分析。分析不同寒潮持續時間(24、48及72 h)對高血壓住院人數影響的差異,通過調整氣象因素及污染物參數,進行敏感度分析、以性別及年齡分組的分層分析。

采用SPSS 22.0軟件進行數據分析。用OR值及其95%CI表示效應值,檢驗水準α=0.05。

2   結果

2.1   寒潮的基本情況

本研究共納入9次寒潮事件,寒潮日共計21 d(表 1)。其中,24 h寒潮(2015年3月3日)溫度降幅達8.9℃。48 h寒潮(4次)連續降溫超過10℃,其中溫度最大降幅為11.5℃(2013年3月23-24日)。72 h寒潮(4次)連續降溫超過12℃,其中溫度最大降幅為16.2℃(2011年3月13-15日)。

表1

2011—2016年金昌市9次寒潮的基本情況

Table1.

Basic information of nine cold waves in Jinchang City from 2011 to 2016

2.2   寒潮期間高血壓住院人數的變化

在2011-2016年納入分析的9次寒潮期間,因高血壓住院的病例共117例,高血壓住院人數隨著日最低溫度的變化而變化(見圖 1)。其中,第1次寒潮發生在2011年3月13-15日,隨著日最低溫度不斷的降低,高血壓住院人數從寒潮發生第1天的1人逐漸增加至4人,在寒潮結束后高血壓住院人數先增長后下降。第5次寒潮發生在2013年4月8-9日,寒潮發生前3 d,高血壓住院人數為6人;寒潮第1天高血壓住院人數為11人,第2天為10人;隨著寒潮的結束,高血壓住院人數先上升后下降,在寒潮結束后的第2天高血壓住院人數最高(14人),第3天為7人。

圖 1

2011—2016年金昌市9次寒潮期間日最低溫度與高血壓住院人數變化情況

2.3   氣象因素、大氣污染物與高血壓住院人數的相關性分析

氣象因素、大氣污染物與高血壓住院人數的相關性分析結果顯示,日最低溫度與高血壓住院人數、相對濕度及SO2、NO2和PM10日均濃度均存在負相關(P < 0.05),見表 2。結果表明,日最低溫度對于高血壓的影響可能受相對濕度及SO2、NO2和PM10日均濃度的影響。因此,在后續分析中將相對濕度及SO2、NO2和PM10日均濃度均納入回歸模型。

表2

2011—2016年金昌市氣象因素、大氣污染物與高血壓住院人數的Spearman相關分析(r

Table2.

Spearman correlation analysis for meteorological factors, air pollutants, and hospital admissions for hypertension in Jinchang City from 2011 to 2016

2.4   不同配比的雙向對稱病例交叉研究結果比較

圖 2顯示,在雙向對稱1: 2病例交叉研究中,單滯后0、3、5d時寒潮對高血壓住院人數的影響有統計學意義。在單滯后5 d(Lag5)時OR(95% CI)最大,為1.142(95%CI:1.053~1.237)。

圖 2

不同配比的病例交叉研究結果比較

雙向對稱1: 4和1: 6病例交叉研究的結果顯示,寒潮的影響在單滯后0 d時具有統計學意義,累積滯后7 d時無統計學意義。因此,在后續的研究中選擇雙向對稱1: 2病例交叉研究,在其單滯后5 d進行分層分析和敏感度分析。

2.5   寒潮對不同性別及年齡高血壓患者住院人數影響的分層分析

表 3顯示,寒潮對金昌市不同性別、年齡組高血壓住院人數均有影響。寒潮對男性住院人數影響更大,其OR值為1.191(95% CI:1.041~1.364),對 < 65和≥ 65歲人群的影響均在單滯后5 d時有統計學意義,且對65歲以下年齡組的影響更大,OR值為1.201(95%CI:1.043~1.383)。

表3

寒潮對不同性別及年齡高血壓患者住院人數影響的雙向對稱1: 2病例交叉研究結果(單滯后5 d)

Table3.

Two-way symmetric 1:2 case-crossover study on effects of cold waves on hospital admissions for hypertension by gender and age (Lag5)

2.6   不同寒潮持續時間對高血壓住院人數的影響

24 h寒潮僅發生1次,將其與48 h寒潮合并,稱為24、48h寒潮。24、48h寒潮和72h寒潮均在單滯后5d(Lag5)時對高血壓住院人數的影響具有統計學意義,OR值為1.218(95% CI:1.072~1.385)和1.360(95% CI:1.008~1.281)。

2.7   敏感度分析

表 4顯示了在最佳滯后天數模型基礎上,逐步引入日最低溫度、平均相對濕度和污染物(SO2、NO2、PM10)日均濃度后的OR值。在調整氣象因素和污染物因素前后,日最低溫度對高血壓住院人數的影響在單滯后5 d均有統計學意義,OR波動范圍小,模型基本穩健。

表4

2011—2016年金昌市寒潮對高血壓住院人數影響的Cox回歸模型結果(單滯后5 d)

Table4.

Cox regression model on association between cold waves and hospital admissions for hypertension in Jinchang City from 2011 to 2016 (Lag5)

3   討論

本研究結果顯示寒潮對高血壓住院人數具有影響。很多研究也均證實寒潮增加了居民心腦血管疾病的患病率、新發病率及死亡率。Guo等[19]研究發現,低溫增加了廣州市居民中風住院的風險。Ma等[20]研究結果顯示,寒潮導致上海市心血管疾病入院率增加33%(95% CI:28%~37%)。Gill等[21]對住院患者的資料進行統計分析后發現,腦梗死患者發病入院率有季節性差異,冬季入院率較高。Chan等[22]研究也表明,寒潮增加了心腦血管疾病的發病率。Medina-Ramón等[23]對美國50個城市的病例研究發現,在極度寒冷的天氣中,居民死于心血管疾病的OR值為1.053(95% CI:1.036~1.070)。一項納入北京市、天津市、上海市、武漢市和廣州市5個城市的meta分析發現,極端低溫可使心血管病的死亡風險增加48%[24]。研究顯示,溫度每降低1℃,心血管疾病死亡率增加1.66%(95% CI:1.19%~2.14%)[25]。這均與本研究結果相吻合。寒潮對心腦血管疾病的影響主要受體內相關因子的調控和誘導。阮燁等[26]的研究表明在冷空氣條件下活動會影響人體內的兒茶酚胺水平,如多巴胺、去甲腎上腺素等,其在心腦血管疾病發生中起著重要作用。張書余等[27]在人工模擬寒潮對高血壓影響的研究中發現,寒潮天氣可使動物及人類交感神經興奮,致使腎上腺激素增加,心跳加速,血液黏滯度升高,血管擴張反應減弱等,導致外周阻力增加并最終引起血壓升高;同時也導致血管緊張素Ⅱ升高,全身微動脈收縮,引起血壓升高。

本研究表明寒潮對高血壓住院人數的影響存在明顯的滯后效應。以往研究均顯示,極端溫度對心腦血管疾病的入院率、死亡率有滯后作用,且溫度對心腦血管疾病死亡率的影響在不同滯后天數也有所差異[19, 28-29]。張云權等[30]研究寒潮對湖北省居民腦卒中影響的結果顯示,隨著滯后天數的增加,低溫對腦卒中死亡的累積風險逐漸增加,且在3~14 d時影響最大。Wang等[31]研究表明寒潮對北京和上海居民心腦血管疾病死亡的影響在單滯后27 d達到最強。有學者認為[32],以較短的滯后時間評估溫度對死亡率的影響可能會低估寒冷的影響。本研究選用7 d的累積滯后期,也有可能低估當地寒潮對高血壓住院人數的滯后效應。因此,在面對寒潮天氣時,不僅要做好初期的保護工作,同時要注意寒潮過境后滯后效應對相關疾病的影響。

金昌市全年多西北風,晝夜溫差較大,多有大風和沙塵天氣,常有寒潮天氣發生。因此,當地居民對寒冷環境及寒潮天氣均具有了一定的適應能力。本研究中,寒潮發生當天及累積滯后1 d,日最低溫度對高血壓住院人數的影響為保護效應,但隨著寒潮滯后天數的變化,寒潮的效應值均逐漸增大并成為危險效應,在單滯后5d達到最大。這可能是由于患病人群在寒潮開始時采取了預防措施,以減少室外低溫的暴露。浙江省一項關于極端溫度對心腦血管疾病死亡的研究顯示,極端低溫對心腦血管疾病死亡率的影響在單滯后0 d時最小,但從滯后第2天起心腦血管疾病死亡率先快速增加,隨后持續下降直到滯后27 d[33],與本研究結果基本一致。另外,由于人群對長期居住環境的適應性,也表現出對不同環境溫度的脆弱性。一項關于美國東部11個城市溫度對死亡風險影響的研究中,在高緯度寒冷地區低溫的死亡風險低于低緯度溫暖地區[34]。一項對歐洲15個城市的研究顯示,人群面對低溫天氣時更脆弱[35]。因此,在應對極端溫度事件時,充分考慮人群及患者的環境適應性及脆弱性,這對合理采取預防措施,調配醫療資源均具有指導意義。

分層分析結果顯示,寒潮對不同性別人群高血壓患者住院人數均具有一定的影響,且男性比女性更加敏感。廣州的一項研究表明,男性更容易受低溫寒潮的影響(RR=1.11,95% CI:1.01~1.24)[10];同樣,韓國釜山的一項研究發現男性對溫度變化的敏感性更高[36],均與本研究結果一致。但也有不一致的研究結果,Huang等[37]研究極端溫度對長沙市居民心血管疾病死亡影響的結果顯示,極端低溫時女性死亡率高于男性;韓京等[38]研究寒潮對濟南市心腦血管疾病死亡的影響,結果顯示,女性對寒潮的敏感性較男性高。同時,有研究也表明,男性和女性對低溫的敏感度相似[39-40]。存在不一致的結論可能是由于人群樣本、氣候地域等因素存在差異所造成的。本研究中可能是由于女性患者在暴露低溫寒潮事件后,相比男性對低溫環境更加敏感,并傾向于及早就醫。

在年齡方面, < 65歲和≥ 65歲均是寒潮的敏感人群, < 65歲組更易受到寒潮的影響。韓京等[38]研究極端天氣對心腦血管疾病死亡的影響結果顯示,寒潮對小于64歲年齡組人群(RR=1.11,95% CI:1.04~1.18)的影響高于65歲以上年齡組(RR=1.09,95% CI:1.05~1.12)。但也有不一致的結論,意大利的一項研究發現[41],65歲以上老年人在暴露于低溫寒潮后心肌梗死的發病風險較高,溫度每降低10℃,發病風險增加19%。英國一項研究結果顯示,冬季平均氣溫每下降1℃,65歲以上人群死亡率增加1.5%[42]。相比65歲以下人群,65歲以上老年人群身體機能更加脆弱,適應溫度變化的能力差,在低溫環境中受到的影響更加顯著。但在極端環境下老年人一般均會采取防御措施,如避免外出、保暖防寒,相比65歲以下人群可能受到的影響相對較少;而年輕人群暴露在極端天氣環境中的機會更大,更易受到極端天氣的影響。

不同寒潮持續時間對高血壓住院人數的影響結果顯示,24、48和72 h寒潮在單滯后5 d時均對高血壓住院人群具有一定的影響。本研究結果提示不同寒潮持續時間可能對人群患病的影響存在差異。俄羅斯一項關于極端天氣對人群死亡率影響的研究發現,持續時間較長的寒潮比持續時間短的寒潮對人群的危害更大[43]。而澳大利亞一項關于極端溫度對心血管疾病死亡的壽命損失的影響研究發現,寒潮持續不同天數對心血管疾病死亡的壽命損失沒有影響[29]。寒潮持續時間對人群健康的影響有待進一步研究。

綜上所述,寒潮對金昌市高血壓住院人數具有一定的影響,且存在明顯的滯后效應。男性、65歲以下人群是敏感人群,寒潮的持續時間對高血壓住院人數具有影響。及時采取御寒措施,并做好寒潮過后的疾病預防工作,將有利于降低高寒地區高血壓疾病的住院人數。

表1

2011—2016年金昌市9次寒潮的基本情況

Table 1

Basic information of nine cold waves in Jinchang City from 2011 to 2016

圖 1

2011—2016年金昌市9次寒潮期間日最低溫度與高血壓住院人數變化情況

Figure 1

Changes in daily minimum temperature and hospital admissions for hypertension during nine cold waves in Jinchang City from 2011 to 2016

[注] A~I分別為第1~9次寒潮。 [Note] A-I represent the 1st-9th cold waves, respectivel
表2

2011—2016年金昌市氣象因素、大氣污染物與高血壓住院人數的Spearman相關分析(r

Table 2

Spearman correlation analysis for meteorological factors, air pollutants, and hospital admissions for hypertension in Jinchang City from 2011 to 2016

圖 2

不同配比的病例交叉研究結果比較

Figure 2

Result comparison of cross-crossover studies with different matching ratios

[注] A:雙向對稱1: 2病例交叉研究;B:雙向對稱1: 4病例交叉研究;C:雙向對稱1: 6病例交叉研究。 [Note] A: Two-way symmetric 1:2 case-crossover study; B: Two-way symmetric 1:4 case-crossover study; B: Two-way symmetric 1:6 case-crossover study
表3

寒潮對不同性別及年齡高血壓患者住院人數影響的雙向對稱1: 2病例交叉研究結果(單滯后5 d)

Table 3

Two-way symmetric 1:2 case-crossover study on effects of cold waves on hospital admissions for hypertension by gender and age (Lag5)

表4

2011—2016年金昌市寒潮對高血壓住院人數影響的Cox回歸模型結果(單滯后5 d)

Table 4

Cox regression model on association between cold waves and hospital admissions for hypertension in Jinchang City from 2011 to 2016 (Lag5)

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[基金項目] 國家自然科學基金(41505095,41705122);蘭州大學中央高?;究蒲袠I務費專項資金項目(lzujbky-2018-69,lzujbky-2018-66)

[作者簡介]

[收稿日期] 2019-05-16

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寒潮對甘肅省金昌市高血壓住院人數影響的病例交叉研究

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