蔡苗1，林小军2,3,4，王肖杰1，张仕玉1，钱政敏5，Stephen Edward McMillin6，Hannah E. Aaron5，林华亮1，韦晶7*，张子龙1*， 潘杰2,4,8*
1 中山大学公共卫生学院流行病学系
2 HEOA Group，四川大学华西公共卫生学院/华西第四医院
3 四川大学健康城市发展研究中心/西部农村卫生发展研究中心
4 四川大学华西-协和陈志潜卫生健康研究院
5 圣路易斯大学公共卫生与社会公正学院流行病与生物统计学系
6 圣路易斯大学社会工作学院
7 马里兰大学地球系统科学跨学科中心大气与海洋科学系
8 四川大学公共管理学院
Cai, M., Lin, X., Wang, X., Zhang, S., Qian, Z. M., McMillin, S. E., Aaron, H.E., Lin, H., Wei, J.*, Zhang, Z.*, Pan, J.* ：
Ambient particulate matter pollution of different sizes associated with recurrent stroke hospitalization in China: a cohort study of 1.07 million stroke patients. Science of the Total Environment, 856, 159104.
DOI: 10.1016/j.scitotenv.2022.159104
脑卒中，俗称“中风”，是一个具有高患病率、高发病率、高死亡率和高致残率的“四高”疾病，给个人、家庭和社会带来沉重的负担。脑卒中全球疾病负担的最新数据显示，脑卒中已经成为全球范围内导致死亡的第二大病因。脑卒中患者在住院后通常会出现功能衰退，以及多种合并症和并发症，后续可能会发生重复住院。对于医疗服务机构和患者而言，减少不必要的重复住院对于改善患者预后和降低医疗费用具有重要意义。
空气污染是影响人群健康的重要风险因素。既往流行病学研究证据指出，大气颗粒物暴露（particulate matter，PM）污染暴露与脑卒中发病、住院和死亡风险之间存在相关性。然而，关于不同粒径的大气颗粒物暴露（包括PM1、PM2.5和PM10）与脑卒中患者重复住院的关联尚不清楚。为此，本研究收集了四川省2017至2019年之间因脑卒中首次住院的患者的纵向队列数据和中国高分辨率高质量近地表空气污染物数据集（CHAP），分析不同粒径的大气颗粒物暴露与脑卒中患者重复住院的关联性。主要研究结果如图1所示。
精准评估空气污染暴露水平对于揭示空气污染的健康效应至关重要。CHAP数据集提供了我国长时间序列、全覆盖、高时空分辨率和高精度的不同种类近地表空气污染物遥感数据（包括PM1、PM2.5和PM10）。与既往大多数基于地区的空气暴露评估不同，本研究利用住院患者常住家庭地址的经纬度信息和CHAP数据集，使用双线性插值的算法在个体水平上对住院患者首次住院前7日（短期暴露）和365日平均（长期暴露）空气污染浓度进行了精细暴露评估，以精准估计大气颗粒物暴露与脑卒中患者重复住院的关联。
在主要分析中，本研究采用了Cox比例风险模型，计算短期和长期空气污染暴露与脑卒中首次重复住院之间的关联，并采用反事实框架估算由空气污染导致的脑卒中重复住院的疾病负担。在反事实框架中，本研究首先假定大气颗粒物暴露水平降低到某一特定浓度，在其他条件不变的情况下利用Cox比例风险模型预测脑卒中住院患者的重复入院情况，再对比大气颗粒物暴露水平降低前后脑卒中住院患者的重复入院的变化情况，计算由颗粒物空气污染导致的脑卒中首次重复入院的归因百分数。由于目前国内外并没有针对PM1的大气颗粒物暴露水平指导值，本研究参考全球疾病负担研究做法，将反事实框架中的暴露水平定为大气颗粒物暴露水平分布的5%百分位数。
本研究的主要发现如下：
（1）在四川省2017-2019年106万首次因脑卒中住院的患者中，有23%的患者在平均1.15年的随访过程中发生了至少一次重复入院。
（2）不同粒径颗粒物的短期暴露（7日平均）和长期暴露（365日平均）均是脑卒中患者重复入院的重要风险因素。具体而言，不同粒径的短期颗粒物暴露（7日平均）每上升10 µg/m3，脑卒中首次重复入院的风险比分别是：PM1为1.034 (95%置信区间: 1.029-1.038)，PM2.5为1.033 (1.031-1.036)，PM10为1.030 (1.028-1.031)；而长期颗粒物暴露（365日平均）对应的风险比更高：PM1为1.082 (1.074-1.090)，PM2.5为1.109 (1.104-1.114)，PM10为1.103 (1.099-1.106)。图1展示了不同粒径颗粒物的短期暴露（7日平均）和长期暴露（365日平均）与脑卒中患者重复入院风险的“剂量-反应”关系。
（3）减少颗粒物空气污染可以在一定程度上降低的脑卒中患者重复住院以及由此发生的医疗费用。由颗粒物空气污染导致的脑卒中首次重复入院的归因百分数的范围是：最小为短期PM1暴露的4.66%（95% CI：1.69%-7.63%），最大为长期PM10暴露的17.05%（95% CI：14.27%-19.83%）。由颗粒物空气污染导致的脑卒中首次重复入院人均单次归因费用的范围是：最小为短期PM1暴露的492人民币（95% CI：178-806人民币），最大为长期PM10暴露的1802人民币（95% CI：1508-2095人民币）。
综上，本研究基于四川省超过百万人的脑卒中住院队列数据，揭示了环境大气颗粒物暴露与脑卒中单次重复住院的关联，并估算了归因于大气颗粒物污染的脑卒中重复住院的疾病负担和重复住院费用。本研究认为环境颗粒物空气污染可能会增加脑卒中患者再住院的风险，并导致沉重的再住院负担。减少环境颗粒物空气污染可能有利于减少脑卒中患者重复入院，降低疾病经济负担。
本研究由健康服务与产业研究（HEOA）团队潘杰教授和林小军副研究员，与中山大学公共卫生学院林华亮教授、蔡苗博士后、王肖杰博士、张仕玉博士和张子龙副教授，美国圣路易斯大学钱政敏教授、McMillin教授和Hannah E. Aaron，以及美国马里兰大学韦晶研究员合作完成。中山大学博士后蔡苗和HEOA团队林小军副研究员为本文的共同第一作者，美国马里兰大学韦晶研究员、中山大学张子龙副教授、以及HEOA团队潘杰教授为此文的共同通讯作者。
编辑丨王庆瑜、陆颖晖
审校丨林小军、oo
欢迎投稿:heoagroup@126.com
“作者简介
蔡苗
简介：中山大学公共卫生学院博士后。近五年以独立第一作者身份于 JAMA Network Open、Neurology、Environmental Health Perspectives、BMC Medicine、The Lancet Regional Health – Western Pacific、Science of the Total Environment 等环境健康和临床流行病等领域发表 16 篇 SCI 期刊原创性研究论文， 近五年累计被引用 1105 次，同时担任 Nat. Commun., EClinicalMedicine, J. Am. Soc. Nephrol. 等 30 余种英文期刊审稿人。
研究方向：环境流行病，临床流行病，贝叶斯统计
邮箱：miao.cai@outlook.com
“作者简介
林小军
简介：四川大学华西公共卫生学院副研究员。
研究方向：卫生政策与经济
邮箱：linxiaojun@scu.edu.cn