室外空气污染与呼吸系统疾病住院治疗的短期效应研究

发布时间：2020-08-09 10:45

【摘要】：全世界经济的高速发展带来的不仅是人民生活水平的不断提高,空气污染问题也日益严峻,尤其在经济较落后的发展中国家。空气污染对人体健康会产生不良影响,对呼吸系统尤为不利。呼吸系统疾病是造成我国居民死亡的一个重要原因,并且在人群中日益高发。鉴于呼吸系统疾病的重要影响,本文以合肥市的监测资料作为样本,研究了呼吸系统疾病住院量、室外空气污染、气象因素的分布水平和变化规律,分析了室外空气污染与呼吸系统疾病住院量的短期效应,讨论了短期效应的人群差异和季节差异。合肥市2014年1月1日至2016年3月31日共报告了 19465例呼吸系统疾病住院病例,包括肺炎14929例、慢性阻塞性肺疾病3579例和哮喘957例。本研究对三种疾病的流行特征分别做了描述性统计分析,分析了各疾病的时间和人群分布。研究发现,肺炎和慢性阻塞性肺疾病在暖季(5-10月)的住院率较高,而哮喘在冷季(11-4月)的住院率较高。三种疾病的住院量均是男性大于女性,尤其对于慢性阻塞性肺疾病,男性的住院量占该疾病总体的62.2%。对肺炎和哮喘来说,小于65岁人群的住院量远大于65岁以上的人群,65岁以下的肺炎患者有13075例,占该疾病总体的87.6%,65岁以下的哮喘患者有853例,占该疾病总体的89.1%。然而,慢性阻塞性肺疾病对老年人的健康影响更大,65岁以上患者的住院量为2843例,占该疾病总体的79.4%。本文搜集了2014年1月至2016年3月合肥市六种标准空气污染物(PM2.5,PM10,SO2、NO2、O3和CO)的日均浓度信息,经过描述性统计分析发现,研究期间大气受污染的天数接近一半,PM2.5和PM10的年平均浓度远远超过国家设定的环境空气质量标准限值,其余四种标准的空气污染物皆在国家限值以内。此外,合肥市的PM2.5和PM10具有明显的季节变化特征,暖季污染物浓度水平较低,冷季污染物浓度水平较高。本研究利用结合广义加性模型和分布滞后非线性模型来研究PM2.5和PM10对呼吸系统疾病住院的短期影响。在控制了其他空气污染物浓度、气象因素和时间趋势后,本研究发现,空气污染对肺炎、慢性阻塞性肺疾病和哮喘的发病影响特点各不相同。对肺炎的影响最小,累积效应均不显著。空气污染物浓度上升与慢性阻塞性肺疾病和哮喘住院量增加相关,并且存在滞后效应。PM2.5的日平均浓度每增加10μg/m3,对慢性阻塞性肺疾病住院的影响在滞后6-11天具有统计学意义,滞后第12天的累积效应最大,相对危险度为1.068(95%CI:1.017-1.121)。PM10的日平均浓度每增加10μg/m3,对慢性阻塞性肺疾病的滞后效应在第10天达到高峰,使得入院人数增加3.1%(RR=1.031,95%CI 1.002-1.060);对哮喘住院量的影响从滞后第7天开始持续到第14天,且滞后第12天风险最大(RR=1.057,95%CI:1.010-1.107)。为了探究室外空气污染与呼吸系统疾病住院量之间的关系是否会因人群的特征和季节不同受到影响,文本为此进行了分层研究,分别把每种疾病数据按照年龄、性别和季节分成了6组,对各组采用广义加性模型结合分布滞后非线性模型对空气污染与呼吸系统疾病住院之间的关系进行了估计。结果发现,污染物对慢性阻塞性肺疾病住院具有明显的季节性,且暖季的效应比冷季高;女性对颗粒物浓度的变化敏感从易引发慢性阻塞性肺疾病;PM2.5对于65岁以上人群的慢性阻塞性肺疾病和哮喘就诊影响较大。本文的研究结果可以帮助医疗机构制定呼吸系统疾病的管理措施,还能为政府分配医疗资源提供科学依据,支持地方当局制定有针对性的预防和控制措施,以保护弱势群体免受严重空气污染的不利影响。
【学位授予单位】：中国科学技术大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：R56;X51
【图文】：

时间序列,残差,时间序列

利用残差时间序列和自相关性来观察残差序列的分布，若序列呈随机逡逑平稳白噪声分布，则模型是h"对平稳的。以空气污染对慢性阻塞性肺疾病住院影逡逑响的研究为例，建模后绘制模型残差时间序列图，并对残差进行检验。图２．１显逡逑示数据的残差点中的大多数都在以０为横轴为界限的直线上随机分布，并且没逡逑有明显的季节性和长期趋势，表明此模型对数据的拟合效果好。图２．２显示残差逡逑的自相关系数ａｃｆ值在ｌａｇ＝ｌ之后便落入置信区间，表明该模型的残差是白噪声，逡逑模型建立成功。逡逑为了检查光滑函数自由度的选择对效应估计的影响，本研究改变了时间和逡逑气象因素的自由度。此外，把最大滞后天数从２１天调整为３０天以验证模型的稳逡逑定性。逡逑本研究的所有统计分析均使用Ｒ软件３．５．０版和ｄｌｎｍ软件包（Ｇａｓｐａｒｒｉｎｉ逡逑２０１１）进行。逡逑Ｏ邋＿｜逦逡逑ＬＯ邋一逡逑°邋ｌｉ逦１逦１逦１逦ｒ逡逑０逦２００逦４００逦６００逦８００逡逑图２．１模型的残差时间序列图逡逑

室外空气污染与呼吸系统疾病住院治疗的短期效应研究

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三维图形,合肥市,肺炎

逦第３章结果与分析逦逡逑３．２空气污染对肺炎住院量影响的短期效应分析逡逑将曰平均ＰＭ２．５浓度和日平均ＰＭ１Ｑ浓度分别与肺炎每日住院人数进行逡逑ＤＬＮＭ建模拟合，最大滞后天数设置为２１天，得到空气污染物对住院量影响逡逑的三维图形，展示了相对危险度延污染物浓度和滞后期的变化情况，见图３．３。三逡逑维图形可以很直观地观察特定浓度下的空气污染物在不同滞后时间对肺炎住院逡逑人数的影响。由图可见，ＰＭ２．５和ＰＭ１（）对肺炎的住院量影响的变化趋势相似。二逡逑者都存在滞后效应，肺炎住院风险的高峰出现在暴露后的某一段时期，污染物逡逑浓度越高，风险越大。从相对危险度来看，在相同的污染水平和滞后时间的条件逡逑下，ＰＭ２５对肺炎住院量的影响大于ＰＭ１Ｑ。也就是说，肺炎患者对于ＰＭ２５的浓逡逑度变化更加敏感。逡逑

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