空气花粉浓度的变化及其与人群呼吸系统疾病的相关性研究

空气花粉浓度的变化及其与人群呼吸系统疾病的相关性研究

花粉症是一种由花粉引起的一系列病理生理过程。患者主要表现为呼吸道和眼的卡其性炎症，轻度喷射、流鼻涕、流泪，严重导致支气管炎、哮喘和呼吸困难，偶尔也会发生过敏皮炎、皮疹和其他皮肤和其他器官疾病。2003年,Claudia等报道,人群中有10%~25%的人患有花粉症或过敏性哮喘,发病率是过去30年的两倍多,欧洲地区的季节性变应性鼻炎患病率约为15%,哮喘的患病率为2.5%~10%,过敏性皮炎的患病率为9%~24%。叶世泰报道,我国花粉过敏者至少有500~1000万人,发病率为0.5%~1%,高发区域达5%。在北京地区的呼吸道过敏患者中,1/4~1/3患者存在花粉过敏问题,在变态反应临床上10%的病人有花粉过敏。马煜等对2001年与1994年北京城区13~14岁在校生哮喘及过敏性疾病的患病率进行对比研究,结果表明,2001年北京地区过敏性疾病(过敏性鼻炎、季节性花粉症)较7年前上升,喘息性疾病的患病也呈增加态势。近年来,随着我国城市绿化及旅游业的发展,人们接触花粉的机会将更多,发病人数有进一步增多的可能。目前,空气致敏花粉的研究已取得了较大进展,尤其是在花粉及其致敏蛋白的分类鉴定、花粉症防治方面。近年来,国外有一些空气花粉浓度与医院过敏患者就医情况关联研究的报道,而国内该方面的报道较少,因此,分析空气中花粉浓度的高峰期、持续时间及其与呼吸系统疾病就医人次的相关性对花粉症的诊治和预防有一定的意义。1材料和方法1.1象中心提供了学生中心提供了提供服务的中心2000—2002年4—9月北京市海淀区花粉浓度资料由国家气象中心提供。采样点位于北京市海淀区海淀公园内,监测方法为重力沉降法,每日7:00更换采样膜,置显微镜下观察,以24h内每1000mm2面积沉降的花粉颗粒数表示空气中的花粉浓度。1.2空气中tsp浓度2000—2002年4—9月北京市空气中TSP浓度由国家气象中心提供。每周连续监测4日(周五至下周一),通过采样膜称重及采样总体积计算出空气中TSP浓度(单位为mg/m3)。每日TSP浓度数据为8个国控监测子站(定陵站、车公庄站、前门站、东四站、天坛站、奥体站、农展馆站以及古城站)TSP浓度的平均值。1.3地面气候资料2000—2002年4—9月北京市气象资料来源于国家气象信息中心,中国地面气候资料日值数据来源于北京站(台站号:54511)的每日常规监测数据,包括日均气温、日最高气温、日最低气温、日均气压、24h降水量、日均相对湿度等。1.4花粉症相关的员工人群疾病就医人次数据来源于北京市海淀区医疗保险中心数据库,集合了海淀区14家二级甲等以上医院2000—2002年公费医疗人群门、急诊就医人次。该14家医院为享受公费医疗人群的指定医疗单位。由于《国际疾病分类标准编码第九版》(ICD-9)中没有对花粉症做出单独的分类,本研究选取5种症状表现与花粉症相似的呼吸系统疾病。根据ICD-9中的疾病编号,对患有急性咽炎、急性喉炎、急性气管炎、变应性鼻炎、哮喘的病例进行筛选。3年间海淀区每年参加公费医疗的人数约为5万人,各年间人数变化较小,可忽略不计。参加医疗保险的人群主要分布在中小学、基层卫生机构和政府事业单位,3年中该人群的性别、职业构成比例基本不变。上述单位中女性比例偏高,约占64%,包括在职人员(37~38岁)约占71%、离退休人员(66~67岁)约占28%和离休人员(71~72岁)约占2%。1.5各研究变量的时间变化图以周为单位合并原始数据,研究变量为各周每日花粉浓度、TSP浓度、6种气象因素以及5种疾病门、急诊就医人次数的平均值。用Excel2003对各研究变量做时间变化趋势图。用SPSS15.0统计软件,在控制各周平均日TSP浓度及6种气象因素的基础上,分别对北京市海淀区3年花粉浓度的春季高峰期(4月1日—6月16日)和夏秋季高峰期(7月15日—9月30日)内各周平均日花粉浓度和5种疾病就医人次进行偏相关分析。2结果2.1平均日花粉浓度参考文献中花粉高峰期的定义,并结合北京地区空气花粉播散的实际情况,在计算每日花粉浓度的3年平均值后,将周内7d的日花粉浓度均值≥10粒/1000mm2的周连续出现4次视为花粉高峰期开始;将周内7d中至少有1d的日花粉浓度均值<10粒/1000mm2的周连续出现4次视为花粉高峰期结束。封三图1a显示,北京市海淀区2000—2002年4—9月各周平均日花粉浓度随时间的变化情况。封三图1a可见,各年空气花粉浓度在春季(第1~11周:4月1日—6月16日)和夏秋季(第16~26周:7月15日—9月30日)均出现高峰,但由于监测时间有限,无法确定春季高峰的起始时间和夏秋季高峰的终止时间,两个高峰间的第12~15周(6月17日—7月14日)花粉浓度稳定在一个相对较低的水平。2.25日就医人次数插补由于患者患病后的就医存在滞后性,故将原始数据以周为单位进行合并。封三图1b可见,北京市海淀区2000—2002年4—9月5种呼吸系统疾病(变应性鼻炎、哮喘、急性咽炎、急性喉炎、急性气管炎)就医人次在第4、5、6周处都呈现“V”形折线趋势,提示“五一黄金周”假期医院出诊量减少等因素影响患者的就医行为,使平均日就医人次下降,按原数据进行分析可能使结果产生较大偏倚,故用linearinterpolation方法对5种疾病第5周(4月29日—5月5日)平均日就医人次数进行插补以替换原数据。此外,变应性鼻炎就医人次在第1~19周内稳定在一个相对较低的水平,第20周(8月12—18日)后开始出现一个明显的高峰,23周(9月2—8日)达到峰值,持续至26周(9月23—30日),其他4种疾病就医人次的时间趋势无明显规律可循。2.4花粉浓度和5种疾病就医频次的相关性分析由于春季和夏秋季花粉高峰期内的花粉种类和致敏性不同,因此分别对春季(第1~11周:4月1日—6月16日)和夏秋季(第16~26周:7月15日—9月30日)花粉高峰期内北京市海淀区空气花粉浓度和5种呼吸系统疾病就医人次的相关性进行分析。除花粉外,环境中空气污染及气象因素也会影响呼吸系统疾病的发病。因此,在控制各周平均日TSP浓度及6种气象因素的基础上,分别对北京市海淀区3年花粉浓度的春季高峰期(第1~11周:4月1日—6月16日)和夏秋季高峰期(第16~26周:7月15日—9月30日)内各周平均日花粉浓度和5种疾病就医人次进行偏相关分析。表1可见,5种呼吸系统疾病在春季花粉高峰期内与空气花粉浓度的偏相关均无统计学意义(P>0.05),夏秋季内仅变应性鼻炎与空气花粉浓度的偏相关有统计学意义(偏相关系数为0.802,P<0.01)。3大气污染物与其他疾病的相关性本研究采用流行病学中生态学的研究方法来考察环境中花粉浓度与人群呼吸系统疾病的相关性,可操作性较高,但个人活动、生活环境的不同会影响到个体暴露量,故本研究仅代表花粉平均暴露水平与群体疾病的关系,个体水平上花粉暴露与疾病的关系可能与此不同。此外,引起呼吸道过敏疾病的因素很多,可概括为遗传和环境两大方面,其中环境因素按其来源又可分为室外和室内。在室外环境因素中,花粉是重要的季节性过敏原。但除花粉外,空气中的污染物(如TSP、PM10、PM2.5、O3、NO、NO2、SO2等)及气象因素也会影响呼吸道过敏疾病的发病[5,6,12,13,14,15,16]。常桂秋等对1998—2000年北京市大气污染资料的分析表明:北京市的主要空气污染物是NOx和TSP,但NOx的变化有明显的季节趋势,夏季较低,冬季增高,每年的11月至次年的1月间浓度达到峰值,而TSP在每年3—5月间有明显增加,尤其是在4月份出现明显峰值。于淑秋等对北京市1999年11月—2001年4月大气污染资料的分析表明:SO2也是主要的空气污染物之一,但SO2、NO2在冬半年(11月至次年3月)出现3级以上概率较大,而夏半年(4—10月)几乎不出现。由此可见,北京市4—9月的主要空气污染物是TSP。因此,在进行花粉浓度与5种疾病的相关性分析时,对空气中TSP浓度以及6种气象因素进行了控制。但空气中的其他污染物如NOx、SO2等也可能影响呼吸系统疾病的发病。因此,上述相关性分析结果还需要继续收集空气污染物浓度数据进一步分析和验证。本研究采用就医人次代替发病情况作为疾病发病的观测指标,主要有以下两点原因:(1)海淀区全人群人口数远高于享受公费医疗人口数,且人口流动性大,不易控制,采取全人群抽样的方法对该段时间内发病人数进行调查固然是较为准确的研究方法,但调查过程耗费较大的人力物力,且可能存在应答率较低的问题;(2)花粉过敏疾病的发病率较低,某些症状不易识别,要准确地调查每日的发病情况存在较大的难度。因此,虽可能存在一定的入院率偏倚,但从医疗定点单位获得公费医疗人群的就医人次进行研究,有一定的实际意义和可行性。由于观察指标是人群的就医人次,可能存在由于某些患者的初次治疗不彻底或需再次开药而多次就医所带来的偏倚。国际儿童哮喘和变态反应研究(ISAAC)20世纪90年代中期在全球56个国家进行的第一阶段调查报告显示,13~14岁儿童的花粉症患病率为1.4%~39.7%,各国(地区)间差异极大,总的趋势是西方发达国家的患病率明显高于发展中国家(地区)。ISAAC采用统一问卷方式对我国北京、上海、重庆、广州、乌鲁木齐、香港和台北13~14岁儿童的调查显示,香港、台北儿童花粉症患病率分别为24%和12%,高于大陆其他5个地区(5%~10%)。本研究的目标人群———北京市海淀区医疗保险的参保人群中没有包括儿童和青少年,因此所得相关性结果是以该人群特殊的人口学特征为前提的,若以全人群为研究对象,得到的结果可能会有所不同。在夏秋季花粉高峰期内,北京市海淀区变应性鼻炎医疗保险参保人群的就医人次与空气花粉浓度的相关性高于其他4种疾病,可能与鼻部特殊的解剖位置使其最先也最易接触到花粉等过敏原的刺激有关。在临床上,变应性鼻炎往往是花粉过敏症病人的首发症状,病人在发病初期可有数年甚至数十年的过敏性鼻炎等过敏病史,然后逐渐累及下呼吸道而引起哮喘的症状。此外,由于直径在10μm以上的颗粒物有95%能被鼻毛和鼻腔结构阻留而沉积在鼻腔内,而花粉颗粒的直径一般都大于10μm。因此,吸入的花粉颗粒大多沉积在鼻腔内亦可能是变应性鼻炎与空气花粉浓度的相关性高于其他疾病的原因之一。与夏秋季不同的是,北京市海淀区春季医疗保险的参保人群变应性鼻炎就医人次与空气花粉浓度的相关并无统计学意义,其可能的原因:(1)北京地区夏秋季花粉主要为牧草、杂草花粉,如蒿属、豚草、藜科等,花粉颗粒抗原的致敏性较强,故夏秋季空气中的花粉成为变应性鼻炎发病的主要因素,因此北京市海淀区夏秋季花粉浓度与同期变应性鼻炎就医人次间有较强的关联。而春季北京的花粉主要为树木花粉,如柏树、杨树等,花粉颗粒抗原的致敏性较弱,同期变应性鼻炎的发病可能受其他常年性过敏原(如室内尘土、尘螨等)的影响更大一些,因此北京市海淀区春季花粉浓度与同期变应性鼻炎就医人次间的相关性较弱;(2)真正引起过敏性疾病致敏的是花粉颗粒中的花粉抗原,而花粉抗原的释放过程是温度、时间和pH值的激发过程,气象因素和空气污染物在其中发挥着重要作用。北京春季和夏秋季的气温、湿度等气象因素及空气污染物浓度、成分有所不同,故不同季节中花粉抗原释放的规律亦有所不同。若花粉抗原的释放时间与花粉颗粒的飘散时间不一致,就可能降低疾病就医人次与花粉颗粒浓度的相关性。2.3t