文摘
支气管扩张,急性加重被认为是由感染引起的,但往往无法识别病原体。我们提出严重空气污染暴露可能与支气管扩张急性加重有关。
我们结合case-crossover设计与分布滞后模型的观测记录链接研究。支气管扩张患者从专家诊所Ninewells医院,英国邓迪。
我们招募了432名临床确诊的支气管扩张患者诊断的高分辨率计算机断层扫描。排除天失踪后空气污染数据,最后模型粒子切断空气动力学直径10µm(50%点10)是基于6741发作430例和二氧化氮(没有2),它包括6248从426年患者急性加重。为每个10µg·m−³增加点10也没有2当天,有恶化的风险大大增加了4.5% (95% CI 0.9 - -8.3)和3.2%(95%可信区间0.7 - -5.8)。(滞后0到4)整体恶化的风险增加10μg·m−3增加空气污染物浓度为11.2% (95% CI 6.0 - -16.8)点10和4.7% (95% CI 0.1 - -9.5)2。在春天(PM Subanalysis显示更高的相对风险101.198 (95% CI 1.102 - -1.303),不21.146 (95% CI 1.035 - -1.268)),夏季(PM102.142 (95% CI 1.785 - -2.570),不21.352 (95% CI 1.140 - -1.602)),当室外空气污染暴露会是最高的。
总之,空气污染严重的波动在支气管扩张与恶化的风险增加有关。
文摘
严重空气污染的波动与支气管扩张患者恶化风险增加有关联http://ow.ly/ehiN30khUOJ
介绍
急性加重支气管扩张是自然历史的重要事件和与死亡率的风险增加相关,住院,肺功能下降和死亡1,2]。支气管扩张急性加重的原因是未知的,虽然他们都被认为是主要是细菌或病毒和指导方针建议发作都使用抗生素治疗(3]。疗法旨在降低恶化频率在支气管扩张,然而,通常有适度的效果和有一个高负担的恶化,尽管治疗。欧洲注册数据显示平均每人每年两个加重(4]。因此重要的是要获得进一步的了解支气管扩张急性加重的原因。研究表明,暴露在空气污染引起炎症反应。一项研究由米cCreanor等。(5]表明,哮喘患者步行2 h在繁忙的伦敦街头不仅显示更高的污染暴露比控制穿过附近的公园,但是他们在1 s (FEV用力呼气量减少1)、用力肺活量(FVC)。这些变化是伴随着显著增加中性粒细胞炎症以痰髓过氧物酶来衡量,也成为一个重要中介在支气管扩张6]。
急性和慢性空气污染暴露都是与肺急性加重患者患有囊性纤维化(CF)。剧烈波动导致肺发作在CF (7,8]。此外,靠近主要道路预测急性加重和年平均暴露在空气污染与风险增加有关的肺恶化和肺功能下降9,10]。
non-CF支气管扩张,从现在开始被称为支气管扩张,数据不足。我们最近表明,住宅靠近主要道路和distance-weighted交通密度在100和200米与死亡率的风险(11]。据我们所知,没有数据的影响,空气污染对支气管扩张急性肺急性加重。
本研究旨在确定严重空气污染的影响波动在肺支气管扩张患者恶化的风险。
材料和方法
病人和病人数据链接
本文描述了一个case-crossover观测记录链接临床确诊的支气管扩张患者的研究中,根据高分辨率ct (HRCT)诊断,参加区域专家诊所为支气管扩张患者在Ninewells医院,英国邓迪。医院是一个国家的参考中心,因此患者来自全国其他城市包括阿伯丁,邓迪,柯克沃尔,珀斯和福尔柯克。这项研究是由当地研究伦理委员会批准(研究数量:14 / SS / 1101),所有患者给书面知情同意参加。独特的个人标识符编码被用来提取电子医疗记录从数据库管理覆盖超过800 000例(约16%的苏格兰人)之日起第一诊断支气管扩张(定义为初始诊断HRCT扫描)的日期。链接包括数据从2000年1月1日至10月31日,2014包括所有社区药物处方,住院,诊断,干预措施,实验室检测(包括唾液微生物学),放射学和死亡。患者在泰赛德区还包括呼吸道疾病信息系统(TARDIS)提供年度数据在肺量测定法,微生物学,呼吸道症状和呼吸治疗,并已用于多种以前的记录链接研究[12- - - - - -14]。
恶化的定义
在研究期间没有同意恶化的支气管扩张的定义,但是大多数操作定义之前需要急性处方的抗生素(1]。在研究期间,识别出这是一种急性发作的抗生素处方集编码为恶化的支气管扩张或下呼吸道感染临床表现的时候。这种识别方法发作的前瞻性验证发作治疗的前瞻性群组和敏感的100%和87%(提供更多细节补充材料)。严重发作被定义为招生医院支气管扩张的恶化。第一天的抗生素处方被认为是恶化的开始日期。
曝光数据
每日的粒子浓度50%的切断空气动力学直径10µm (PM10)和二氧化氮(没有2)用于分析测量在研究期间在阿伯丁城市背景的网站,它是英国的一部分自动城乡网络(AURN)。天失踪的空气污染数据被排除在外,作为协会的气候是一种已知的“空气污染与呼吸道疾病(15),意思是空气温度和相对湿度的数据来自英国气象办公室。对于温度,我们使用的数据测量站Dyce, Mylnefield,罗斯,Dalwhinnie和Tyndrum邮编地区阿伯丁,邓迪,柯克沃尔,分别珀斯和福尔柯克。湿度数据不是用于Mylnefield和金罗斯,湿度记录Strathallan机场和车站的Leuchars用于邮政编码地区邓迪和柯克沃尔,分别。
统计分析
case-crossover设计被广泛用于分析短期暴露急性结果(16]。匹配的病例对照研究的一种变体,在每个主题作为自己的混杂因子,已知和未知定常控制本质上是调整的研究设计(17]。这个设计只样本用例(急性加重支气管扩张的研究)和比较每个主题的曝光时间前一个案例事件(风险时期)与主体的暴露在其他时间(控制周期)。避免选择偏见通过应用双向time-stratified设计(18]。控制天取自相同的日历月、年例天(支气管扩张的日子恶化),之前和之后的情况,从而为长期趋势和季节控制设计。例和控制被星期另外匹配在空气污染控制对于任何每周模式或支气管扩张。主要分析复发事件数据汇集,考虑急性加重的分析而不是个人和单位,假设试相关性是完全由科目的变量(观测到或未被注意的)(19]。
探讨支气管扩张和空气污染暴露之间的关系恶化前4天(滞后0到4),我们结合case-crossover设计与分布滞后模型,使用独立的模型点10也没有2。分布滞后模型(非线性)的定义是通过“cross-basis函数”,它允许(非线性)的同步估计我们在滞后以及非线性效应,后者被称为“lag-response协会”。本研究应用最近扩展分布滞后模型的方法除了聚合时间序列数据(20.),具体实施条件逻辑回归模型中的个体层面的风险措施(至少对于温度)。我们假设一个线性关联空气污染暴露和支气管扩张和滞后结构模仿了自然三次样条和三个自由度(df)。滞后的结空间设置在等距的值在对数尺度的滞后,允许更灵活的滞后效应在较短的延迟21]。
我们还包括cross-basis平均温度模型中捕获(可能推迟)冷热对支气管扩张的影响加重。最大延迟设置为25天。我们使用自然三次样条和五个df temperature-exacerbation函数和自然三次样条六df(结在等距的值在对数尺度)的滞后结构。花键结温度被放置在等距的价值观的实际温度范围,允许足够的灵活性两端的温度分布。
二次分析中我们研究了分层的影响铜绿假单胞菌感染状态(是或否),支气管扩张严重程度指数(BSI;温和温和:≤4:5 - 8,严重:≥9)和剥夺指数(苏格兰指数分为昆泰的多个剥夺,分数从1到5,下标表示更高的不足),住院(是或否),慢性大环内酯物使用的恶化(是或否)和季节(春:高于3;夏天:6;秋天:9;冬天:该型号)(1,22,23]。在敏感性分析我们的最大延迟增加到6个。我们也使用了一个不受约束的分布滞后模型,即模型中每个延迟作为一个单独的输入变量(24]。将在天空气污染浓度之间的关系紧密,无约束分布滞后模型将导致不稳定的个人估计滞后;然而,它被认为是更灵活和更少的倾向于偏差估计的总体效果(24]。我们还探讨了潜在的混杂的温度通过排除温度cross-basis模型和探索潜在的干扰通过湿度前4天恶化通过添加cross-basis线性humidity-bronchiectasis函数和自然三次样条和三个df模型滞后结构。在最后的灵敏度分析中,我们使用只有一个人均恶化(第一个),这样没有假设需要多个事件之间的相关性。
我们计算相对风险(RRs)的支气管扩张恶化10µg·m−3空气污染物浓度的增加。在我们的分析中,这几乎一个协议sd。报告估计,计算总体累计风险占0到4滞后期,提出了CIs比例变化与相应的支气管扩张95%。所有与R统计分析软件包“dlnm”(R统计计算的基础,维也纳,奥地利)(20.]。
结果
患者人群
2000年1月6日至2014年10月2日,432名患者发作共7777人。排除天失踪后空气污染数据,最后的点模型10是基于6741年从430例患者急性加重,最终的模型没有2包括6248从426年患者急性加重。绝大多数人口是女性(60.2%),平均年龄68年(IQR 59 - 74)。慢性铜绿假单胞菌在随访期间感染被认为在13.9%的病人。BSI的平等分配轻微、中等和严重风险患者(温和:28.1%;中度:39.5%;严重:32.3%)(表1)。
环境空气污染
总体的描述性统计每日发作,平均温度和环境空气污染物所示表2。平均温度范围从−11.5到21.3°C,平均为8.1°C。平均(范围)10也没有2浓度分别为15.8µg·m−3(1.0 - -82.6)和25.5µg·m−3分别为(1.7 - -85.7)。强调足够的变异在非零均值,建议在case-crossover研究[25),表2还提出了“相关接触“,这是每个污染物的水平之间的绝对差的情况下,其平均浓度控制。点之间的斯皮尔曼相关系数10也没有2是0.35。平均气温的相关性是0.05点10没有和−0.302。
空气污染恶化风险的影响
三维图显示支气管扩张和点之间的联系10也没有2浓度在滞后天(图1)。空气污染对支气管扩张急性加重的作用被发现是急性,最高的RRs当天曝光(滞后零)。图2介绍了lag-specific RR为支气管扩张10µg·米−3空气污染物浓度的增加。观察到明显RRs落后0和滞后一个点10,在滞后不为零2。有恶化的风险增加了4.5% (95% CI 0.9 - -8.3)和3.2% (95% CI 0.7 - -5.8)为每个10µg·m−3当天下午(滞后零)的增加10也没有2,分别。空气污染物浓度的累积效应提出了支气管扩张表3。(滞后0到4)整体恶化的风险增加10µg·米−3增加空气污染物浓度为11.2% (95% CI 6.0 - -16.8)点10和4.7% (95% CI 0.1 - -9.5)2。
根据慢性分层铜绿假单胞菌在两组感染了几乎相同的估计,但独联体感染组更广泛。在慢性感染患者的RRs支气管扩张急性加重10µg·米−3增加污染物浓度分别为1.115 (95% CI 0.989 - -1.257)点10和1.046 (95% CI 0.937 - -1.169)2。在铜绿假单胞菌天真的患者,支气管扩张的RRs加重10µg·米−3增加污染物浓度分别为1.114 (95% CI 1.056 - -1.175)点10和1.046 (95% CI 0.996 - -1.098)2(图3)。同样,作为分层组之间没有差异被发现时根据BSI,剥夺指数,住院和慢性大环内酯物使用恶化时(图3)。然而有季节性变化在空气污染之间的关系和支气管扩张,较高的RRs期间见到春天(PM101.198 (95% CI 1.102 - -1.303);没有21.146 (95% CI 1.035 - -1.268)),特别是在夏季(PM102.142 (95% CI 1.785 - -2.570);没有21.352 (95% CI 1.140 - -1.602))比秋天(PM100.922 (95% CI 0.828 - -1.027);没有21.035 (95% CI 0.927 - -1.156))和冬季(PM100.984 (95% CI 0.891 - -1.086);没有20.941 (95% CI 0.880 - -1.005)) (图3)。
增大最大延迟6天,使用一个无约束滞后结构,排除cross-basis温度和包括cross-basis为点湿度产生相似的结果10,累积延迟0到4效果从10.0% (95% CI 5.1 - -15.1) 11.8% (95% CI 6.5 - -17.4) (表4)。敏感性分析还显示强劲的业绩2,除了减少累积估计当增大最大延迟6天(3.9% CI(95−0.5到8.5),当添加cross-basis湿度(3.6% (95% CI 1.1−8.6))。当天(滞后零)估计这些模型,然而,仍然显著(分别为3.5%和2.7%)。限制每个病人的分析第一个恶化并没有改变点的累积估计10(11.1% (95% CI 9.2−36.0)但没有导致估计的增加2(9.0% (95% CI 7.3−28.1))和一个相当大的损失精度对空气污染物。
讨论
这是我们的知识第一报告急性加重空气污染的波动及其影响在人群中患有支气管扩张。这case-crossover分析表明,有恶化的风险显著增加在天高空气污染。为每个10µg·m−³增加点10也没有2当天,有恶化的风险显著增加4.5%和3.2%,分别。总体在恶化的风险增加10μg·m−3增加空气污染物的浓度要高得多,达到11.2%104.7%,不2。
空气污染影响的波动似乎非常严重和其他研究人员也发现了类似的严重影响。Tramuto等。(26)调查的影响,空气污染对呼吸道症状急诊,发现点10也没有2在其他污染物,以类似急性时尚呈正相关。进一步比较严重影响空气污染已被证明为其他疾病。Nawrot等。(16)认为,空气污染是一个重要的触发急性心肌梗塞。
在我们的分析中,我们不能对空气污染的影响波动显示出倾向在任何定义的子群。三个subanalyses(慢性铜绿假单胞菌感染,剥夺指数和BSI)显示重叠的CIs。这些结果似乎证实了先前的CF患者的数据,在那里铜绿假单胞菌状态不影响空气污染暴露的影响(7]。我们的数据表明,所有子组患者的支气管扩张可能容易受到严重空气污染的影响。
更高的风险支气管扩张急性加重与空气污染有关,然而,在春季,尤其是夏季。我们之前显示类似的强关联发作在温暖和空气污染的CF患者(7]。原因尚不清楚,但一个有趣的研究表明,环境污染粒子收集在春季和夏季更有效的大鼠在孤立的巨噬细胞诱导炎性细胞因子与样品收集在冬季(27]。此外,苏格兰是一个相对寒冷的气候意义病人花更多的时间在秋季和冬季在室内,我们的结果可能表明是由室外空气污染的影响,如交通污染暴露,在个月病人花更多的时间在户外(28]。最后,环境温度的患病率铜绿假单胞菌和更低的CF患者肺功能(29日]。我们推测,在寒冷的几个月,加重更有可能病毒的起源和少受到空气污染的影响,在暖和的月份,细菌发作是由空气污染可能恶化或空气污染会直接影响导致发作,因为有更少的病毒感染。
我们的研究有一些局限性。的一个缺陷是缺乏数据的症状和症状的日子开始抗生素之前,以及定义用于恶化。我们认为需要抗生素治疗至关重要,因此在初始定义用于大型双盲,安慰剂对照试验在支气管扩张30.,31日]。然而,专家共识定义最近生产协助进一步的研究。在这个新的定义病人需求恶化的症状和决定改变病人的支气管扩张治疗(32]。这表明non-antibiotic治疗开始由于恶化的症状也可能适合支气管扩张恶化的定义。这可能会导致一个未发作在我们的研究人群的数量。
另一个限制是缺乏数据粒子切断空气动力学直径2.5µm(50%点2.5)或黑碳,因为这些没有足够可用的地区监测站的时期。点10由点2.5和更大的粒子主要是生物和地壳的起源。这些粒子能够渗透进入下呼吸道。研究表明,较小的点2.5分数是导致呼吸更有效的影响(33]。然而,高的点之间的相关性10和点2.5在该地区曾被观察到。例如,Auchencorth莫斯之间污染数据6月1日,2012年和2015年12月31日下午10和点2.5相关系数为0.86。此外,我们添加了没有2黑碳是最好的,没有相关的颗粒物分数2(34]。没有2主要是燃烧发出的流程(如。汽车引擎、取暖和发电),因此一个好的代理的混合交通空气污染有关。
第三个限制是使用户外测量反映病人的个人接触。病人可能会花更多的时间在家里当媒体警惕高污染浓度。我们不认为这将显著地影响我们的研究作为媒体只有警报污染浓度峰值和我们研究连续曝光效果。研究也显示出良好的室外和室内变化之间的相关性。研究显示,一个很好的测量站的日常变化之间的相关性和个人接触(35,36]。我们也知道从之前的数据点的空间变异性10比颞可变性更重要,因为后者在很大程度上是由于天气变化(37]。然而,添加个人接触基于通勤和旅游并不是评估由于道德和隐私原因,因此可能影响结果。
理想情况下,捕捉时空变化我们会使用空气污染监测站点参与者住的地方附近,远离当地来源(所谓的背景地点),在整个时期。在时间期间而言,唯一的站点在苏格兰满足这些需求是城市背景在阿伯丁。因此,所有参与者分配日常接触来自同一测量网站,给我们时间信号。然而,这可能是一个限制,我们不认为这影响研究结果,因为有证据显示,时间差异是决定多空间差异在空气污染37]。
这种分析的四个主要的优势是大量的病人,恶化事件的大量由于长期随访,case-crossover设计和分布滞后模型的使用。case-crossover设计被广泛用于分析短期污染暴露急性的结果。case-crossover分析是一个变种的病例对照每个主题作为他或她自己的控制(17]。这样可以减少混杂协变量的影响。分布滞后模型的使用是一个重要的力量作为循环水沿着空间结构同时描述了协会的曝光和额外维度的滞后。这使协会的调查时间模式的一个模型,并提供了一个估计的曝光的“整体”效应将延迟的影响。
在我们的分析,我们添加剥夺指数作为衡量社会经济地位在支气管扩张之前的研究已经表明,社会经济地位与死亡率和急性加重(38]。我们发现没有证据表明空气污染严重的影响波动对支气管扩张肺急性加重被剥夺指数修改。应对可能的混杂效应的哮喘或慢性阻塞性肺疾病(COPD),我们使用case-crossover分析,我们不希望一个人的慢性疾病会改变在月的恶化或其他因素,随着时间的推移慢慢的改变。支气管扩张、哮喘和慢性阻塞性肺病并存状况是很重要的。哮喘患者的支气管扩张的存在与一个独立的支气管扩张的风险增加之间的关系恶化,哮喘和污染已被广泛研究[39,40]。同样,支气管扩张与慢性阻塞性肺病不仅显示死亡率增加有关支气管扩张患者相比无慢性阻塞性肺病,但慢性阻塞性肺病患者支气管扩张也有较高的呼吸道感染和住院治疗41,42]。此外,空气污染增加住院和死亡在慢性阻塞性肺病43]。
这个数据增加了越来越多的工作表明空气污染恶化患有呼吸道疾病的风险增加。这提出了一个挑战决策者解决这一日益严重的问题。污染影响整个人口的健康,当然患者呼吸状况。进一步的行动是必要的,欧洲数据显示,当前人为来源颗粒物暴露会导致平均8.6个月的预期寿命在欧洲(44]。数据还估计,超过300万所被迷失在欧盟(25个国家)在2000年通过接触受颗粒物(44]。估计损失的统计平均寿命在英国,可以归因于人为点2.52000年6.9个月和4.9个月。2010年专家估计,2020年的“没有进一步的气候措施”场景仍将导致损失的预期寿命在英国的4.5个月。之前的长期暴露的数据,结合我们的研究结果在急性污染波动,建议护理人员应该告知患者支气管扩张的影响空气污染对他们的疾病。然而,这仍有待建立如果某些干预措施(如面具保护暴露在高峰)将影响疾病的发病率。我们的分析可能部分提供一个答案。干预,降低点1010µg·m−³可能导致发作减少了11.2%。这意味着,在研究期间,减少点1010µg·m−³可能防止871发作,或每年59发作。没有2,减少10µg·m−³可能防止25每年发作。进一步的研究应该关注解体某些病人是否有特定的对空气污染的敏感性。这可以导致研究测试干预和患者教育项目来改善他们的健康状况。
总之,空气污染严重的波动与支气管扩张患者恶化风险增加有关联。患者之间没有差别的风险分层根据BSI,剥夺指数或慢性的存在铜绿假单胞菌感染,但有一个更大的影响在春季,尤其是在夏季。空气污染似乎是支气管扩张和患者应该注意的一个重要因素的影响。
补充材料
确认
我们承认卫生信息学的支持中心(嗝),邓迪大学的苏格兰Farr研究所管理和提供匿名数据和NHS泰赛德区,原始数据来源。
脚注
可以从本文的补充材料www.qdcxjkg.com
作者的贡献:pc Goeminne写了这篇文章,导致的设计研究。b·考克斯和T.S. Nawrot导致的设计研究中,进行了统计分析,回顾了纸。T.C. Fardon, s·芬奇,核磁共振Loebinger, p .贝蒂和A.T.希尔导致设计和审查的手稿。k . de Hoogh和J.D. Chalmers导致的设计研究,收集数据,并写了这篇文章。
利益冲突:A.T.希尔报告个人费用从拜耳顾问委员会的活动,在提交工作。J.D. Chalmers报告从葛兰素史克赠款,资助从勃林格殷格翰集团和个人费用,辉瑞、阿斯利康和拜耳医疗、和个人费用从Grifols和基耶西,在提交工作。pc Goeminne报告个人费用从阿斯利康讲课,讲课和支持个人费用从基耶西参加会议,勃林格、拜耳和支持从辉瑞公司参加会议,在提交工作。
支持声明:英国肺脏基金会提供的资金是通过葛兰素史克/英国肺脏基金会主席呼吸研究(J.D. Chalmers)和欧洲呼吸学会通过EMBARC欧洲多中心审计和科研合作项目。188bet官网地址资金信息,本文已沉积的Crossref资助者注册表。
- 收到了2017年12月11日。
- 接受2018年5月25日。
- 版权©2018人队