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  济宁医学院学报  2021, Vol. 44 Issue (3): 158-162  DOI:10.3969/j.issn.1000-9760.2021.03.002
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刘艳丽, 姚杰, 方婷, 吕海玲, 张璟. 济宁市大气细颗粒物对肺结核发病影响的病例交叉研究[J]. 济宁医学院学报, 2021, 44(3): 158-162. DOI: 10.3969/j.issn.1000-9760.2021.03.002.
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LIU Yanli, YAO Jie, FANG Ting, LV Hailing, ZHANG Jing. A case-crossover study on the impact of atmospheric fine particles on the incidence of tuberculosis in Jining city[J]. Journal Of Jining Medical University, 2021, 44(3): 158-162. DOI: 10.3969/j.issn.1000-9760.2021.03.002.
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基金项目

山东省高等学校科技计划项目(J16LD53)

通信作者

张璟, E-mail: zhangj1976@163.com;

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收稿日期：2021-03-09
Contents              Abstract              Full text              Figures/Tables              PDF
济宁市大气细颗粒物对肺结核发病影响的病例交叉研究
刘艳丽1,2 , 姚杰1 , 方婷1 , 吕海玲1 , 张璟1     
1. 济宁医学院公共卫生学院, 济宁 272013;
2. 兰州大学公共卫生学院, 兰州 730000
收稿日期：2021-03-09
基金项目：山东省高等学校科技计划项目(J16LD53)
通信作者：张璟, E-mail: zhangj1976@163.com.
摘要：目的 探讨济宁市大气细颗粒物（PM2.5）的浓度变化对肺结核新发病例数的影响，为肺结核的防控与防疫提供参考依据。方法 搜集济宁市2014-2018年每日PM2.5数据及肺结核新发病例数，采用R软件进行PM2.5对肺结核新发病例数发病影响的时间序列病例交叉分析，计算相对危险度（RR）。结果 2014-2018年济宁市PM2.5浓度呈现明显的季节变化趋势和逐年降低趋势，冬季（11~2月）较高，夏季（6~8月）较低。肺结核的新发病例数也呈现季节趋势和逐年降低的趋势，发病高峰集中在冬春季。60d滞后时，随着PM2.5浓度升高肺结核发病风险增大，30d、90d呈现随PM2.5浓度升高发病风险先上升后缓慢下降的趋势。60d滞后时，PM2.5中等浓度组男性和女性肺结核发病RR分别为1.38（95% CI：1.05~1.82）和1.23（95% CI：0.90~1.70），高浓度组分别为1.47（95% CI：1.04~2.08）和1.41（95% CI：0.93~2.13）。结论 PM2.5浓度升高可以增加肺结核的发病风险，应根据其在不同人群的作用特点和作用强度，制定合理有效的疫情防控政策和措施。
关键词：肺结核    大气细颗粒物    病例交叉研究    
A case-crossover study on the impact of atmospheric fine particles on the incidence of tuberculosis in Jining city
LIU Yanli1,2 , YAO Jie1 , FANG Ting1 , LV Hailing1 , ZHANG Jing1     
1. School of Public Health, Jining Medical University, Jining 272013, China;
2. School of Public Health, Lanzhou University, Lanzhou 730000, China
Abstract: Objective It aims to study the effects of concentration changes of atmospheric fine particles (PM2.5) on the number of new tuberculosis cases in Jining city to provide a reliable basis for relevant prevention and control measures. Methods Daily PM2.5 concentration and daily new tuberculosis cases were collected in Jining City from 2014 to 2018, and R software was used to carry out time series case-crossover analysis of the impact of PM2.5 on the incidence of tuberculosis new cases to calculate the relative risk (RR). Results During 2014 to 2018, the monthly average concentrations of PM2.5 in Jining City showed obvious seasonal trends and yearly downward trend, which was higher in winter (November-February) and lower in summer (June-August).The changes of tuberculosist also showed a more obvious seasonality and yearly decreasing trend.Under the 60d exposure period, with the increase of PM2.5 concentration, the risk of tuberculosis increased.Under the 30d and 90d exposure, the risk of tuberculosis showed a trend of increasing first and then slowly decreasing with the increase of PM2.5 concentration.With the 60d lag, the RR for the incidence of tuberculosis in men and women in the PM2.5 medium concentration group were 1.38 (95%CI: 1.05-1.82) and 1.23 (95%CI: 0.90-1.70), respectively, and that in the high concentration group were 1.47 (95%CI: 1.04-2.08) and 1.41 (95%CI: 0.93-2.13). Conclusion Increased PM2.5 concentration can increase the risk of pulmonary tuberculosis.Reasonable and effective epidemic prevention and control policies and measures should be formulated according to the characteristics and intensity of its role in different populations.
Keywords: Tuberculosis    PM2.5    Case-crossover study    

肺结核(Tuberculosis，TB)是由结核分枝杆菌引起的慢性传染性疾病，在全球范围内广泛流行[1]，已成为继获得性免疫缺陷综合征引起人类死亡的第二大感染性疾病[2]。WHO指出，全球每年有900万的结核新发病例，近200万死于肺结核[3-4]，我国现有活动性结核患者400多万[5-6]。2010年全球约有330万人因大气污染而导致早死[7]，且其主要发生在中等及低收入的发展中国家[8]。近年来，随着经济全球化及城镇化建设的加快，发展中国家大气污染问题日趋严重，流行病学研究结果表明大气污染可增加呼吸系统疾病感染及死亡的风险[9]，亦可使得呼吸系统疾病的发病率和死亡率增高[10-13]。Popovic等[14]研究表明PM2.5是肺结核发病的危险因素。目前有关PM2.5对肺结核发病影响的相关研究较少，本研究拟采用病例交叉分析方法，控制混杂因素后进一步探讨2014-2018年济宁市大气PM2.5与肺结核新发病例发病风险的关系，进而为制定肺结核相关防控措施及政策提供参考依据。

1 资料与方法 1.1 资料来源

肺结核发病数据：通过我国法定传染病网络直报系统，获得2014年1月1日-2018年12月31日济宁市每日确诊上报的肺结核新发病例资料，内容包括年龄、性别、职业、病例类型、发病日期等。

大气污染物数据：通过中华人民共和国生态环境部环境空气质量实时发布系统，收集2014年1月1日-2018年12月31日济宁市每日PM2.5的24h平均浓度。

气象数据：通过中国科学数据共享服务网，下载济宁市2014-2018年逐日气象数据，包括日平均气温、日最高气温、日最低气温、相对湿度等。

人口数据：通过《济宁市统计年鉴》获得济宁市2014-2018年平均常住人口数为822.29万人。

1.2 研究方法

建立每日肺结核新发病例数与同期PM2.5浓度的时间序列，进行双向时间分层病例交叉资料的条件logistic回归分析。以1 ∶3选择对照，将病例发生当年当月对应同一星期几，即病例发生日期的前后7d、14d和21d设为对照选择期，排除气温、相对湿度、季节性与星期效应等混杂因素的影响，根据肺结核的潜伏期(30~60d)，本研究将分析的最长滞后时间设定为90d，分别计算出PM2.5滞后30d(30DAYs)、60d(60DAYs)、90d(90DAYs)的平均浓度对每日肺结核新发病例数的相对危险度(RR)。

1.3 统计学方法

将2014-2018年每日PM2.5浓度数据、肺结核新发病例数及气象数据建立数据库，采用SPSS19软件对数据进行整理，并完成资料的描述性分析。利用R3.4.3软件的“season”程序包进行时间分层病例交叉资料的条件logistic回归分析。

2 结果 2.1 2014-2018年济宁市大气污染物及气象指标

2014-2018年济宁市PM2.5平均浓度为69.2μg/m3，平均日均温度为14.7℃，平均相对湿度为69.8%。见表 1。

表 1 2014-2018年济宁市PM2.5及气象指标
2.2 2014-2018年济宁市肺结核新发病例流行病学特征

2014-2018年济宁市新发肺结核15342例，发病率为37.2/10万，其中，男性11097例，占72.3%, 女性4245例，占27.7%，男性病例数是女性的2.6倍; 年龄分布：60岁及以上的患者约为5373例，占35%，年龄在20~34岁3826例，占24.9%;职业分布：农牧民12037例，占78.5%，家务及待业者756例，学生、老师737例，工人及农工477例，离退人员511例; 病例类型：结核杆菌阴性者9388例，占61.2%，涂片阳性者4068例，占26.5%，1491例新发病例未进行痰检。见表 2。

表 2 2014-2018年结核病例数描述性统计量表(n/%)
2.3 2014-2018年PM2.5月平均浓度与肺结核月新发病例数的时间序列分析

PM2.5在2014-2018年呈现明显的季节变化趋势和逐年降低趋势，冬季(12~2月)浓度较高，夏季(6-8月)较低。同期肺结核的新发病例数也呈现微弱的季节性和逐年降低的趋势，肺结核全年均可发病，发病高峰期主要集中在冬春季。肺结核的新发病例数随着PM2.5月平均浓度的降低而降低。见图 1。

图 1 PM2.5月平均浓度与肺结核新发病例数的时间序列图
2.4 不同滞后天PM2.5浓度与新发肺结核的暴露-效应曲线

60d滞后时，随着PM2.5浓度升高肺结核发病风险增大，曲线上升趋势明显，30d、90d呈现随PM2.5浓度升高发病风险先上升后缓慢下降的趋势。不同性别暴露-效应曲线趋势基本一致，男性较女性更加明显。见图 2。

图 2 滞后30d、60d、90d PM2.5与肺结核发病风险的暴露-效应曲线
2.5 不同滞后天PM2.5浓度对肺结核新发病例的相对危险度

根据每日PM2.5浓度分布情况，将其分成低浓度组(L组，PM2.5≤44 μg/m3)，中等浓度组(M组，44＜PM2.5＜73μg/m3)和高浓度组(H组，PM2.5≥73μg/m3)。以L组的发病风险为1，分别计算滞后30d、60d、90d时M组和H组的相对危险度(RR)。相同滞后时间、相同PM2.5暴露，男性肺结核发病风险较女性高，滞后60d效应最强，M组RR值为1.38(95%CI: 1.05~1.82)和H组RR值为1.47(95%CI: 1.04~2.08)。滞后60d时，女性暴露于M组的RR值为1.23(95%CI: 0.90~1.70)和H组的RR值为1.41(95%CI: 0.93~2.13)。见表 3。

表 3 滞后30d、60d、90d PM2.5与肺结核发病的RR(95%CI)
3 讨论

肺结核是一种由结核分枝杆菌引起的慢性传染性疾病，主要通过呼吸道传播，其主要症状为咳嗽、咳痰、咯血、胸痛、发热、乏力、食欲减退、盗汗及消瘦等[1]。济宁市肺结核于冬春季高发，该季节结核杆菌的接触概率大是结核发病的主要原因，气象因素在此过程中促进了结核杆菌的接触与感染，与国内外多篇研究结果相吻合[1]，因济宁地处山东省西南部，煤矿资源尤为丰富，冬季生活炉灶及采暖锅炉主要以煤炭燃烧为主[11]，加之具有特殊的盆地地形[5]，空气流动性较差，致使燃烧产生的PM2.5在大气中悬浮时间较长，进而对人体呼吸系统造成了严重损害[15]。男性、60岁以上的高龄人群、学生及老师、家务及待业、农牧民均为肺结核的高发人群，与Liu，Popovic等研究结果一致[16-17]，究其原因主要是男性与女性存在的生理性差异，以及大多数男性较女性存在吸烟、酗酒等不良嗜好；随着年龄的增长，机体免疫水平和抵抗力不断下降；学生及教师、家务及待业等人口聚集性强，加之冬季开窗通风习惯较差，更加利于病毒的传播；基层卫生服务可及度低、劳动强度大、人群流动性强而致居住地卫生条件差等更易于导致肺结核的流行，加之基层人群对卫生知识缺乏以及对相关政策和措施的认知及执行程度较低，从而不易于肺结核的防控。

济宁市PM2.5的变化趋势与Popovic，程娟等[14-18]的研究结果相一致；PM2.5变化趋势与肺结核发病趋势也基本吻合[5], 主要原因是PM2.5粒径较小，在大气中悬浮时间长，易于病毒沉着，还可阻挡太阳光及紫外线，增加了病毒的传播机会及在外界环境中存活的时间，进而增加了肺结核的发病风险，其与Cui，Peng，Liu等[13-19]的研究结果基本一致。综上所述，济宁市肺结核主要发生在冬春季，中老年人、农民、工人为主要的高发人群。本研究阐述了危害人体健康的大气细颗粒物对济宁市肺结核发病风险的影响，为政府及相关部门制定合理有效的肺结核的防疫措施及制定减排标准提供参考依据。冬春季政府应加强预防肺结核流行的应对措施，如普及传染病的相关知识，提高知晓率及防护措施、加强基础卫生服务等；相关部门还应加强环境保护，减少大气污染物的排放，提倡绿色能源的普及。

利益冲突：所有作者均申明不存在利益冲突。

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