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目的:本研究拟从三个方面开展大气污染与精神分裂症入院关联及疾病负担研究。首先基于沿海青岛市2015-2019年的大气污染数据,量化评估不同粒径颗粒物对精神分裂症再入院的影响;第二,应用基于更精确尺度(小时)的过量小时浓度(Daily excessive concentration hours,DECH)指标评估细颗粒物对精神分裂症入院的影响;第三,调查六种大气污染物与精神分裂症入院关联、归因风险及经济负担。方法:收集青岛市精神卫生中心2015年1月1日-2019年12月31日的精神分裂症发作入院患者资料。从青岛市的9个国家空气质量监测站收集同期的大气污染数据,包括空气动力学直径≤2.5μm颗粒物(PM2.5)、空气动力学直径≤10μm颗粒物(PM10)、二氧化硫(SO2)、二氧化氮(NO2)和一氧化碳(CO)的24小时平均浓度,以及日最大8小时臭氧(O3)平均浓度。而PM10与PM2.5浓度差值即为粗颗粒物(空气动力学直径2.5-10μm,PM2.5-10)浓度值。此外,我们还进一步收集了2016-2018年的PM2.5小时浓度用于计算DECH。本研究应用时间序列设计,在正文第一部分以2015年-2019年精神分裂症再入院人次作为研究对象,运用分布滞后非线性模型来分析不同粒径颗粒物(PM10、PM2.5-10、PM2.5)与精神分裂症再入院间的关联;在第二部分应用广义线性模型比较分析研究期间(2016-2018年)PM2.5日均值与五个不同阈值下(10μg/m~3、15μg/m~3、20μg/m~3、25μg/m~3、35μg/m~3)的DECH指标(DECH-10、DECH-15、DECH-20、DECH-25、DECH-35)对精神分裂症入院的影响;在第三部分,我们应用广义相加模型分析六种大气污染物与精神分裂症入院间的暴露反应关联、归因风险,运用疾病成本法计算大气污染过量暴露导致的经济负担。结果:第一部分:大气颗粒物与精神分裂症再入院关联研究期间共包含6220精神分裂症再入院人次。PM10,PM2.5-10,PM2.5的日均浓度分别为82.43μg/m~3,41.10μg/m~3,41.33μg/m~3。根据最小赤池信息量准则,选择6天作为模型中不同粒径颗粒物最大滞后天数。结果显示当颗粒物浓度增加一个四分位数间距(Interquartile range,IQR),PM2.5的单日效应从lag1[Relative risk(RR)=1.04,95%confidence interval(CI):1.00–1.08]持续到lag4(RR=1.04,95%CI:1.01–1.07),并在lag3(RR=1.05,95%CI:1.01-1.09)达到最大。而在PM2.5累积滞后关联中,显著效应从lag03持续到lag06,并在lag06(RR=1.25,95%CI:1.05-1.49)达到最大。PM2.5-10的显著效应仅存在于lag3(RR=1.03,95%CI:1.00-1.07)与lag4(RR=1.02,95%CI:1.01-1.06),但未发现显著的累积效应存在。对于PM10,显著效应分别发生在lag2至lag4,lag04至lag06,并在lag05达到最大(RR=1.23,95%CI:1.04-1.46)。亚组分析结果显示男性与小于45岁组或对大气颗粒物污染更易感。第二部分:基于小时尺度的过量小时浓度指标评估细颗粒物与精神分裂症入院关联研究以2016-2018年精神分裂症入院人次为研究对象(6721人次)。利用研究期间的小时PM2.5数据,设定了10μg/m~3、15μg/m~3、20μg/m~3、25μg/m~3、35μg/m~3五个阈值标准用于计算DECH,分别定义为DECH-10、DECH-15、DECH-20、DECH-25、DECH-35。PM2.5日均值与五个PM2.5DECH指标在两两之间均存在高度相关(rs>0.9)。我们在这六个PM2.5暴露指标间发现了相似的滞后模式,都仅在lag5与lag05观察到对精神分裂症的显著效应。在lag5,PM2.5均值、DECH-10、DECH-15、DECH-20、DECH-25、DECH-35每增加一个IQR,对应的效应值(RR)分别为1.08(95%CI:1.03-1.14)、1.07(95%CI:1.02-1.12)、1.07(95%CI:1.02-1.12)、1.06(95%CI:1.01-1.11)、1.06(95%CI:1.01-1.10)和1.04(95%CI:1.01-1.07)。而在lag05,相应的效应值(RR)分别为1.12(95%CI:1.01-1.25)、1.12(95%CI:1.01-1.25)、1.12(95%CI:1.00-1.25)、1.11(95%CI:1.00-1.23)、1.10(95%CI:1.00-1.21)和1.07(95%CI:1.00-1.14)。PM2.5均值与PM2.5DECH都仅在冷季存在显著效应,但是组间差异没有统计学意义。我们还发现DECH-10、DECH-15、DECH-20、DECH-25、DECH-35指标归因风险分别为10.49%,8.97%,7.71%,6.64%,5.00%,均分别略高于PM2.5均值在对应不同阈值下的归因风险:10.40%,8.84%,7.42%,6.22%和4.37%。第三部分归因于大气污染物的精神分裂症入院及经济负担评估研究期间(2015-2019年)共有10893人次精神分裂症入院。结果显示,当PM2.5,PM10,SO2和CO浓度增加10μg/m~3,相应的效应值(RR)在单日滞后第五天分别为1.0160(95%CI:1.0038-1.0282),1.0097(95%CI:1.0018-1.0177),1.0738(95%CI:1.0222-1.01280)与1.0013(95%CI:1.0001-1.0026)。然而,我们未观察到NO2和O3对精神分裂症入院的显著效应。不同的亚组(性别、年龄、季节)组间差异也无统计学关联。以世界卫生组织(World health organization,WHO)空气质量标准浓度限值作为参考,有12.41%(1352/10893人次)的精神分裂症入院是归因于PM2.5,PM10和SO2的过量暴露,导致共9411.12万人民币的经济损失。在不同的大气污染物中,SO2带来最大的经济负担(4303.67万元),其次是PM10(2691.31万元)和PM2.5(2416.14万元)。结论:(1)短期暴露于不同粒径颗粒物(PM10、PM2.5-10、PM2.5)会显著增加精神分裂症再入院风险。男性和年轻人(<45岁)再入院患者更易受到大气颗粒物的影响。(2)将PM2.5日均值以及基于不同阈值的PM2.5DECH作为暴露指标,比较分析发现两类指标具有高度类似的估计效应。结果表明,在精神卫生领域,PM2.5DECH可以作为PM2.5日均值的潜在替代指标。(3)短期暴露于PM2.5、PM10、SO2和CO会显著增加精神分裂症入院风险,PM2.5、PM10与SO2的过量暴露会导致巨大的经济损失,提示政府部门应该继续采取更加严格的措施来有效降低大气污染水平。