摘要
本研究的目的是测试暴露于空气污染物对肺功能的影响。
在帕多瓦(意大利)的19个成人哮喘专家组在2年间连续五个月的时间(1,492天,分析了1,434次)。峰值呼气流(PEF)和1 s中的强制呼气量(FEV1)用袖珍电子表测量。在城市室外监测点收集每日空气污染物水平和气象变量。
在早、晚PEF和一氧化碳水平之间观察到显著的负相关(p = 0.01-0.03),而滞后(0-3天)之间没有明显的差异。增量为1 mg·m−3CO的PEF变化范围为-2.6 - -2.8%。所有对CO的PEF的影响估计仍然是显著的,甚至在控制50%的空气动力学直径为10 μm (PM)的颗粒后还会增加10.),单一和多污染物模型中二氧化氮和二氧化硫硫。对于FEV观察了类似的趋势1,但相关性并不显著。夜间PEF与SO呈非显著负相关关系2也被检测到。PEF和FEV1和PM没有关系10.也没有2浓度。
目前的结果表明,在该成年哮喘学的小组中,肺功能恶化与暴露于气态污染物,并发生在CO等水平上2低于目前的欧洲标准。
有证据表明,短期暴露于气态空气污染物和颗粒物(PM)与死亡率和发病率有关,特别是对心肺疾病而言1- - - - - -3..
流行病学和临床数据表明,空气污染对健康有不利影响,特别是在已有呼吸道疾病(如哮喘)的人群中4- - - - - -7.由于哮喘发作与支气管收缩有关,监测肺功能是评估疾病进程的一种手段。有大量证据表明哮喘儿童的肺功能因暴露于空气污染而降低8- - - - - -15.,而针对成人哮喘的研究较少16.- - - - - -25.,其结果往往是有争议的16.,19.- - - - - -22.,24.,25..
呼气峰流量(PEF)测量被广泛应用于流行病学研究,以评估空气污染物对肺功能的影响。虽然已经确定1秒内的用力呼气量(FEV)1)是呼吸和心血管死亡的独立预测因子26.,该参数与空气污染物的关系研究较少11.,12.,14.,22.,24..此外,大多数研究集中在肺功能与PM的关系上11.- - - - - -17.,21.,22.,尽管还有其他几种气体可能与空气污染的不利影响有关。
目前的研究是在一个由当地环境保护机构(意大利帕多瓦,威尼托地区环境预防和保护机构(ARPAV))资助的纵向研究框架内进行的,该研究是关于个人接触空气动力直径50%为10 μm (PM)的颗粒的影响10.).目的是测试暴露于不同室外空气污染物(PM)的影响10.(如二氧化氮、二氧化硫和一氧化碳)对肺功能的影响,通过PEF和FEV评估1在帕多瓦(意大利)的成年支气管哮喘患者中进行了为期2年的随访。
材料和方法
研究设计
为了识别哮喘队列,吸入β处方2-激动剂,单独或联合皮质类固醇(解剖治疗化学代码R03A),在1999-2003年期间被考虑。平喘药处方总数为118025张,其中处方≥1张·yr的受试者为23207人−1被确定。以≥1 R03A处方·yr为标准,对慢性哮喘患者进行鉴别−1连续申请3年。由于目的是研究中重度疾病的年轻成人哮喘患者,因此考虑了年龄在15-44岁、使用支气管扩张剂处方最多的受试者。≥1个处方·年−1连续3年,招募时年龄在15-44岁(2004年6月),药品处方数最高的四分位(平均>6张处方·年)−1(n = 158)。在与人口档案连接后,为了确认受试者是活着的并且生活在帕多瓦,结果队列包括138名(87.3%)受试者。在该队列中,使用隐式分层法随机抽取40名受试者,连续2年跟踪5个30天的时间段:2004年夏季、2004年秋季、2005年冬季、2005年夏季和2005年秋季。
对肺功能和室外空气污染进行了为期1个月的测量,共156天。
根据全球哮喘倡议(GINA)指南,所有受试者均通过病史和肺功能测试确诊哮喘27.在研究开始之前。使用药物处方人群数据库的这种选择方法确定了一个哮喘患者队列,其中中度至重度疾病的比例很高(81%),高于意大利哮喘总体人群中估计的31%28..
通过皮肤点刺试验对一组空气过敏原(屋尘螨、霉菌、猫和狗的皮屑、树和草花粉)进行特应性评估。29..
在每个监测期开始时记录当前的药物治疗情况。在纳入时,受试者收到了研究的详细说明,并获得了书面同意。该研究设计得到帕多瓦大学医院(帕多瓦,意大利)伦理委员会的批准。
肺功能测量
PEF和FEV1使用袖珍电子表(Piko-1;QUBIsoft意大利帕多瓦)。Piko-1最多可以存储96个读数,这些读数可以下载到电脑上。每个参与者都接受了Piko-1的使用培训,包括呼吸技术、正确的位置和仪器的维护。受试者在服用任何呼吸药物前,分别于早晚三次以站立姿势进行强迫肺活量(FVC)操作。最高的PEF和FEV1Piko-1选择在每个阶段获得的读数作为测试结果。该装置包括软件来检查强制呼气动作的可接受性,不接受的fvc被拒绝。
空气污染测量
室外PM浓度10., 不2,所以2通过ARPAV在帕多瓦市内的两个固定地点连续测量CO。下午10.采用欧洲标准化委员会取样头(意大利标准化组织12341)与泵(Explorer plus;Zambelli, barggio, Italy),流速为38.3 L·min−1.没有2,所以2CO按国家规定用热环境仪器(K50312、K50313、K50314、K50315;荷兰埃因霍温飞利浦公司)。周围的点2.5该水平在研究时没有测量。气温、湿度和压力由ARPAV的气象中心提供。
每日24小时平均PM10., 不2,所以2数据分析考虑了8小时最大移动平均CO水平。
数据分析
所有40名招募科目和至少有三分之一的预期措施(156人中50人)被考虑分析。
对数据进行分析通过在适当的情况下,将未配对t检验与卡方检验相结合,以便将至少有三分之一预期测量值的受试者与其余受试者的特征进行比较。
在Zeger和Liang提出的广义估计方程(GEEs)的基础上,使用连续变量的边际线性模型检验了空气污染物与健康结果之间的关联30..该方法不管协方差矩阵的规范如何生成稳健的估计器,因为在协方差中包括自相关,因此可以像往常一样解释系数。使用Stata(Stata Corporation,College Station,TX,USA)XTGEE程序(具有鲁棒选项,产生有效的模型扫描电镜即使组内的相关性并不如特定的相关结构所假设的那样)。
分别使用早晨和晚上的PEF和FEV运行回归模型1作为因变量。所有的模型包括平均24小时的温度、湿度和大气压力,以及目前使用皮质激素(是/否)和吸烟习惯(是/否)作为混杂因素。研究人员对PEF和FEV当日中午结束的24小时内的平均污染物浓度进行了相关性研究1被测量(LAG 0),前一天(LAG 1),先前2天(LAG 2)和3天以前(LAG 3),并在前一个0-1天(LAG 0-1)和累积曝光0-3天(LAG 0-3)。分析结果被报告为PEF和FEV的绝对变化1每10μg·m−3污染物浓度增加(CO除外,单位增加1 mg·m)−3).最后,建立了CO和PM的双污染物和多污染物模型10.水平,没有2水平,所以2所有污染物的水平与肺功能相关。对每种污染物同时进行了相同的滞后(滞后1)评估。
所有试验均为双侧试验,p值<0.05被认为是显著的。
所有分析均使用Stata统计软件包(Stata软件版本8)进行。
结果
基线人口数据见表1⇓.受试者之间没有差异观察有超过三分之一的措施(n = 19),其余科目(n = 21)关于年龄(平均39岁),皮质类固醇治疗(68%)和哮喘严重程度对中度或重度持续性哮喘(80%),而差异被发现(Χ关于性2= 4.9;P = 0.027)和吸烟情况(Χ2 = 5.8; p = 0.015). The following results refer only to the 19 subjects with at least a third of measures, in order to include people who consistently attended the longitudinal study.
结果变量在本研究中的分布如表2所示⇓.早晨PEF和FEV令人满意的观测次数1考虑到晚间措施,分别为1492(50.3%)和1434(48.4%)。PEF和FEV1和哮喘患者的预期一样,早上的血压较低。
表3总结了研究期间的平均空气污染物浓度和气象参数,以及皮尔逊相关系数⇓和图4⇓.PM的平均和中位浓度10.也没有2高于目前欧洲每日50 μg·m−3和40μg·m−3, 分别。相反,没有这样的2和CO浓度超过每日限制125μg·m−3这么2和10 mg·m−3为有限公司31..四种污染物之间存在显著相关性(CO和NO之间的相关系数为0.48)2PM之间的0.6810.也没有2).
图1⇓显示19名受试者肺功能参数与空气污染物之间的关系。室外CO水平与早晨(p = 0.01-0.02)和晚上PEF (p = 0.02-0.03)呈显著负相关,而与FEV无显著相关1(p = 0.16-0.24)。增量的2与夜间PEF的减少有关,但相关性没有达到显著性(p = 0.09-0.19)。PEF和FEV之间没有相关性1和点10.或没有2浓度。在滞后之间没有观察到实质性的差异。增量为1 mg·m−3CO导致PEF的变化范围为-2.6%(滞后2个上午PEF)至-2.8%(滞后0-3个晚上PEF)。增加10 μg·m−3所以2呼吸功能的变化范围为-1.8%(滞后3个早晨PEF)至-4.6%(滞后3个晚上PEF)。
当所有40名受试者被考虑在内时,也观察到类似的结果,尽管相关性通常不那么显著。室外CO水平的增加与早晨PEF的下降趋势相关(p = 0.09-0.14),与晚上PEF的显著下降相关(p = 0.05-0.06)。增量为1 mg·m−3CO对夜间PEF的变化贡献了约2.15%。增量的2与晚上PEF的趋势有关(P = 0.06-0.09)。增加10 μg·m−3所以2导致夜间PEF的变化为~ 4.2%。PEF和FEV之间无显著相关性1和点10.或没有2检测到浓度。
当从第一年和第二年的数据单独考虑时,回归系数观察到很少的差异(数据未显示)。然而,该分析受限于少量的数据。
表5.⇓显示了侧重于滞后1时CO水平的双污染物和多污染物模型的结果。大多数影响估计仍然很重要,其中一些,特别是早晨PEF,影响最大,甚至在控制了其他污染物后变得更大。
讨论
目前的研究表明,在帕多瓦的成人哮喘患者中,户外CO水平的增加和SO的不明显2与肺功能下降有关。PEF和FEV之间没有关联1和点10.或没有2浓度观察。
在本研究中,PEF比FEV更敏感1检测空气污染关系。这可能是令人惊讶的,因为这两个指数都来自于单一强制呼气的机动和FEV1在有监督的实验室条件下,通常对检测支气管收缩更敏感吗32..由于最优FEV1与PEF相比,PEF的测量技术要求更高,后者可能更适合于肺功能的家庭监测。由于该仪器提供了能够丢弃不满意的过期的质量控制软件,我们可以合理地相信,错误的值被排除在数据集之外。
虽然PM.10.也没有2水平经常超过当前欧洲标准的50和40μg·m−3,在整个研究期间,不可能显示任何显著的反向相关性PM10.PEF和FEV1偏差。这可能反映了帕多瓦城市空气中颗粒质量水平在季节内的低变化。这些发现与Harré的结果一致et al。33.他报告说,PEF没有受到PM的显著影响10.在慢性阻塞性肺病患者中。同样,布劳尔et al。34.以及吉拉多特et al。35.,在健康成年人面板中,发现只有FEV的减少趋势1PEF与环境空气PM有关。彼得斯et al。16.发现所以这样的效果2与哮喘儿童相比,有哮喘史的成人PM更小,也更不一致。Penttinenet al。21.发现日平均粒子数浓度(而非粒子质量)与日PEF偏差呈负相关。在最近的一项研究中,PM没有影响2.5在成人哮喘患者中24..
为了我们的知识,这是少数几种流行病学研究之一,以报告成人哮喘和CO的肺功能与肺功能之间重大关联之一。之前的一项研究表明FEV1在丹佛(CO, USA)的一组晚期COPD受试者中,随着滞后2晚上CO的增加,显著降低。36..Penttinenet al。21.发现CO与成人哮喘患者每天早晚的PEF呈负相关。公园et al。23.在64名哮喘成人中,CO与PEF变异性和平均日PEF显著相关。CO是不完全燃烧的产物,主要由城市地区的机动车产生。一氧化碳和哮喘之间的直接联系缺乏生物学上的合理性。一氧化碳在室外浓度大大高于观察值的情况下暴露的主要影响确实是缺氧,这会导致混乱、头痛和恶心。然而,一氧化碳可能是其他有害燃烧产物的标志。在本研究中,空气污染物水平高度相关,很难分离出个别污染物的贡献。因此,CO对PEF的所有影响估计仍然显著,甚至在控制PM后增加10., 不2所以2在单一和多污染物模型中。
需要注意的是,在CO和SO水平下会产生不良影响2低于当前欧洲标准,而下午的每日平均值和中位数10.也没有2一再超过这些标准。这可能会引起一些关注,考虑到暴露于多种污染物的混合物中,目前的环境空气质量标准可能不够严格,不足以保护人体免受不利影响。
目前研究结果的有效性依赖于长期的研究,对同一个人重复测量肺功能,以及从意大利国家卫生服务的药物处方数据库中选择研究人群的方法,而不是从可能受选择偏差影响的临床系列中选择研究人群的方法。尽管很少有研究从普通人群中随机选择患者37.,在大多数研究中,患者是由全科医生或胸科医生选择的,并通过胸科或门诊诊所的出诊情况选择的,因此不能代表平均哮喘人群18.,19.,22.,24.,38..选择使用支气管扩张剂处方率最高的患者,可识别出病情更严重的哮喘患者队列。此外,还使用了电子PEF/FEV1仪表避免了包含捏造的测量,减少了数据误报的可能性。只有另一项研究在成人哮喘患者中使用了相同的方法25..
然而,这项研究可能会受到一些局限性的影响。该研究的规模受限于研究对象的数量较少,但收集的观察结果数量与之前类似纵向设计的成人哮喘小组研究相当20.,24.,25..我们选择了更少的科目和更长的监测期,以最大限度地提高暴露于不同季节发生的污染物的差异。其他小组研究一般限制为更短的时间,而只有成年哮喘学的少数研究涵盖了一段时间> 1年11.,16.,37.,38..
一项研究设计涉及5个不同的监测阶段,超过2年,增加了参与者失去随访的可能性。少于三分之一的受试者数量可能会显得偏高。事实上,在这21名受试者中,有9人(43%)仅在第一个监测部分进行了观察,而在三个以上的季节中只有1人进行了观察。此外,从这些受试者获得的观察总数只占所有可用数据的一小部分(1,856个早晨测量中的354个;1735项夜间措施中的301项)。由于这些原因,19名持续参与研究的受试者的数据被认为更可靠。与大多数其他类似研究一致,纳入主要分析总共需要50天的参与日(可能天数的33%)8,16.,20.,21.,25.,37..
因为周围的点2.5在研究的时候没有测量,小颗粒的影响不能排除。
虽然分析被调整了几个混杂者,即。温度、湿度、压力、烟草烟雾和皮质类固醇的使用,不可能控制空气变应原,这些都没有测量。为了尽量减少草花粉的影响,春季不包括在研究期间。瑟斯顿et al。39在他们的夏季研究中考虑了花粉,并发现PEF和花粉计数之间没有关联。因此,在目前的研究中,花粉不太可能是一个重要的干扰因素,因为花粉在其他季节含量较低。
在目前的研究中,吸烟可能是一个干扰因素,尽管吸烟被调整了。哮喘吸烟者被故意排除在外,因为目的是对一个代表当前哮喘人群的小组进行分析,其中存在吸烟习惯40.
根据本研究的设计,我们尝试选择哮喘谱系中最严重的患者。事实上,只有20%的患者患有轻度哮喘。正如GINA指南最后一次修订中强调的那样,对皮质类固醇的需要是疾病严重程度的一个组成部分27..此外,有证据表明,皮质类固醇治疗可减轻空气污染物的影响8,11.,尽管在这个问题上尚未达成协商一致意见19..由于这个原因,当患者就诊时,每季度评估皮质类固醇的使用情况,这一信息作为回归模型中的协变量。通过设计,目前的数据主要是针对中度到重度人群,而且样本严重程度的不平衡(加上样本规模小)阻止了有意义的类固醇使用分层分析。
总之,目前的结果表明,在这组成人哮喘患者中,肺功能似乎受到气体污染物(尤其是CO)的影响,而对so的影响较小2,而它与暴露于PM不相关。不良反应发生在CO等水平2低于当前欧洲标准。
支持声明
这项研究得到了威尼托(意大利帕多瓦)地区环境预防和保护署、意大利罗马环境部和帕多瓦大学的资助。
感兴趣的语句
有关这项研究的兴趣声明可在www.www.qdcxjkg.com/misc/statements.dtl
致谢
提交人要感谢P. Cadrobbi(意大利帕多瓦威尼托地区环境预防和保护局)的持续支持和有益的讨论,L. Pravato(意大利帕多瓦地方社会保健中心16号数据处理中心)帮助提取处方数据,A. Benassi (ARPAV)和ARPAV的人员提供帕多瓦的污染数据,QUBIsoft(帕多瓦,意大利)提供Piko-1米。
- 收到了2009年3月17日。
- 接受2009年7月24日。
- ©ERS期刊有限公司