大气污染物和气象因素短期暴露与胎儿窘迫风险的相关性：一项匹配的病例对照研究

作     者：肖华 

作者单位：中国人民解放军陆军军医大学 

学位级别：硕士

导师姓名：蔡同建

授予年度：2023年

学科分类：1004[医学-公共卫生与预防医学(可授医学、理学学位)] 1002[医学-临床医学] 100211[医学-妇产科学] 100402[医学-劳动卫生与环境卫生学] 10[医学] 

主      题：病例对照 大气污染物 气象因素 胎儿窘迫 交互作用 

摘      要：背景胎儿窘迫为胎儿缺氧的病理生理状态,是一种重要的妊娠期并发症,胎儿缺氧状态如不能及时纠正,将会发展为代谢性酸中毒和窒息,引起胎儿多系统并发症,甚至胎儿宫内死亡。中国胎儿窘迫的发生率为2.7-38.5%。然而,目前关于大气污染物和气象因素与胎儿窘迫风险相关性的研究非常有限。通过评估大气污染物和气象因素与胎儿窘迫风险的相关性,可为胎儿窘迫的预防和公共卫生政策制定提供理论参考。目的1.探索大气污染短期暴露与胎儿窘迫风险的相关性,确定潜在易感人群和季节差异。2.评估气象因素(温度、相对湿度、日温差)短期暴露与胎儿窘迫风险的相关性,确定潜在易感人群和季节差异,并评估温湿度和大气污染物对胎儿窘迫影响的交互作用。评估非最适温湿度(极端温度和极端相对湿度)对胎儿窘迫的影响。方法通过建立一项匹配的病例对照研究分析母亲短期大气污染物和气象因素暴露与胎儿窘迫风险的相关性。1.从西安市某大型三甲医院信息系统提取2013年-2016年发生胎儿窘迫孕妇的医疗数据。每名胎儿窘迫孕妇随机匹配4名在同一时期登记的相同年龄、相同孕周的非胎儿窘迫孕妇。按照每名参与者居住地址使用反距离加权(inverse distance-weighted,IDW)插值方法匹配大气污染物暴露水平。2.使用条件logistic回归模型评估大气污染物单位浓度改变时,胎儿窘迫风险比值比(odds ratio,OR)及其95%置信区间(confidence interval,CI),使用分布滞后非线性模型评估(distribution lag non-linear model,DLNM)暴露于极端大气污染物浓度和胎儿窘迫风险的相关性。分层分析用于确定易感人群和季节差异。3.使用条件logistic回归模型评估气象因素(温度、相对湿度、日温差)与胎儿窘迫风险的相关性,分层分析用于确定易感人群和季节差异。交互作用分析用于评估温湿度和大气污染物对胎儿窘迫影响的交互作用。使用分布滞后非线性模型评估暴露于非最适温湿度(极端温度和极端相对湿度)与胎儿窘迫风险的相关性。结果1.这项匹配的病例对照研究共纳入2013年-2016年313名发生胎儿窘迫的病例组和1252名未发生胎儿窘迫的对照组。参与者的平均年龄为28.5岁,平均孕周为38.6周。在病例组中,72.2%的参与者为初产妇,14.4%的参与者存在妊娠期并发症,4.2%的参与者存在瘢痕子宫,47.9%的参与者在暖季入院,同样,在对照组中,上述比例分别为67.8%,23.3%,6.6%和45.6%。2.大气污染物和气象因素水平均呈现明显的季节趋势,PM、PM(PMcoarse,PM)、PM、SO、NO和CO水平为冬季高,夏季低,而O水平则为夏季高,冬季低。温度和相对湿度水平均呈现夏季高,冬季低的趋势。研究期间,PM、PM、PM、SO、NO、CO、O、气温和相对湿度每日平均水平分别为155.77μg/m、75.28μg/m、80.48μg/m、33.88μg/m、49.19μg/m、1.90 mg/m、78.34μg/m3、14.9℃和60%。3.母亲短期PM、PM、SO、NO和CO暴露与胎儿窘迫风险显著正相关,且累计效应比单日效应更明显。在单日效应中,PM、SO、NO和CO最强效应均出现在lag6,其中,PM、SO和NO水平每增加10μg/m,胎儿窘迫OR分别为1.015(95%CI:1.003,1.027)、1.110(95%CI:1.041,1.185)和1.148(95%CI:1.070,1.232)。CO水平每增加0.1 mg/m,胎儿窘迫OR为1.025(95%CI:1.007,1.044)。在累计效应中,PM、PM、SO和CO最强效应出现在lag014,NO最强效应出现在lag010,其中,PM,PM,SO,NO水平每增加10μg/m,胎儿窘迫OR分别为1.027(95%CI:1.004,1.050)、1.058(95%CI:1.014,1.105)、1.140(95%CI:1.029,1.264)和1.158(95%CI:1.046,1.283)。CO水平每增加0.1 mg/m,胎儿窘迫OR为1.029(95%CI:1.002,1.058)。此外,与中位数浓度相比,暴露于第90分位数浓度的PM、PM、PM、SO和NO与胎儿窘迫风险显著相关。分层分析显示,在30岁以上、经产妇、有妊娠期并发症和冷季入院的孕妇中,大气污染物与胎儿窘迫的关联更强,但不同季节组间差异在统计学上不显著。双污染物模型中,在调整了那些强相关(相关系数大于0.7)的污染物后,大气污染物和胎儿窘迫的关联性不再显著。4.温度与胎儿窘迫风险的相关性不显著。相对湿度与胎儿窘迫风险显著正相关。在单日效应中,最强效应出现在lag10,相对湿度水平每增加1%,胎儿窘迫的OR为1.014(95%CI:1.006,1.021),与第一个四分位数相比,暴露于最高四分位数相对湿度时,胎儿窘迫OR为1.834(95%CI:1.292,2.603)。在累积效应中,最强效应出现在lag014,相对湿度水平每增加1%,胎儿窘迫OR为1.020(95%CI:1.009,1.032),与第一个四分位数相比,暴露于最高四分位数相对湿度时,胎儿窘迫OR为1.803(95%CI:1.229,2.645)。分层分析显示,在经产妇、30岁以上和冷季入院的孕妇中,环境湿度和胎儿窘迫风险的关联更强。温度和相对湿度对胎儿窘迫影响的交互作用没有统计学意义。加性交互作用中,交互作用相对超额风险(relative excess risk owing to interaction,RERI)为-0.316(95%CI:-1.085,0.453),归因比(proportion attributable,AP)为-0.193(95%CI:-0.670,0.284),协同指数(synergy index,S)为0.668(95%CI:0.273,1.634),乘性交互作用中乘积项为0.766(95%CI:0.450,1.305)。相对湿度和一氧化碳之间相加交互作用和相乘交互作用均显著,RERI:1.346(95%CI:0.129,2.563),AP为0.477(95%CI:0.205,0.748),S为3.822(95%CI:0.887,16.467),相乘项为1.851(95%CI:1.022,3.352)。温度、相对湿度和其它大气污染物对胎儿窘迫影响的交互作用不显著。5.三种温度指标(日平均温度、日最高温度、日最低温度)定义的极端温度与胎儿窘迫风险的相关性均不显著。极端高相对湿度(第95、97、99百分位数)和胎儿窘迫风险显著正相关,极端低相对湿度(第1、3、5百分位数)与胎儿窘迫风险相关性不显著。日温差在lag0和lag01时和胎儿窘迫风险呈正相关,OR分别为1.051(95%CI:1.008,1.096)和1.065(95%CI:1.012,1.121)。结论1.大气污染物PM,PM,SO,NO和CO短期暴露与胎儿窘迫风险增加显著相关,累积效应比单日效应更明显。暴露于极端大气污染物浓度与胎儿窘迫风险显著正相关。大气污染物与胎儿窘迫的关联在30岁以上、经产妇、有妊娠期并发症和冷季入院的孕妇中更强,但不同季节组间差异在统计学上不显著。2.环境湿度与胎儿窘迫风险增加显著相关。在经产妇、30岁以上和冷季入院的孕妇中,环境湿度和胎儿窘迫的关联更强。温度和胎儿窘迫风险的相关性不显著。温度和相对湿度对胎儿窘迫的影响的交互作用不显著,相对湿度和CO对胎儿窘迫的影响存在显著交互作用。极端温度和胎儿窘迫风险相关性不显著。极端高相对湿度和胎儿窘迫风险显著正相关。