引言

世界经济与工业化进程的不断加速使更多学者将人类诸多疾病的发生归因于气象条件的不稳定变化。有研究明确表示，气象因素对人体健康的影响效应存在一定的滞后性，除在暴露时有影响外，还会在后续一段时间内继续发挥作用而影响人体健康(张静等，2021)。气温、湿度等与呼吸系统疾病的就诊量密切相关，对疾病的发生风险也有滞后影响(徐梦颖等，2023；Schramm et al, 2021)。温度和降水等会影响患者在气象因素改变后身体活动的数量和强度，即存在滞后效应(Josa-Culleré et al，2024)。也有专家指出，在未来，当代儿童及其后代更容易受到气象因素变化和相关极端事件风险的影响(周佰铨和翟盘茂，2023)。支气管哮喘作为一种呼吸系统常见的慢性气道炎症疾病，好发于儿童(Dziarzhynskaya et al，2022)。我国进行过三次14岁以下儿童哮喘发病率统计，结果显示，1990年为1.09%，2000年为1.97%，2010年为3.02%(全国儿科哮喘协作组和中国疾病预防控制中心环境与健康相关产品安全所，2013)，发病率明显升高。哮喘的病因复杂，是在多种因素混杂影响下发生的，其中包括遗传因素和环境因素，近二十年全球哮喘患病率的不断上升，表明单纯的遗传因素和遗传变异难以解释这一趋势。因此环境因素与哮喘发生的关系可能更为密切。针对这一问题，国外学者通过评估发现部分气象条件(包括气温、相对湿度、气压、风向等)与哮喘儿童就诊量存在着一定的联系(da Silva et al，2019)；2023年华北平原特大城市哮喘与气象研究结果指出，春季和秋季较高的温度可能会通过增加花粉水平而引发哮喘(Ding et al，2023)；而风速可增加0~5岁的哮喘儿童患者的住院风险(Wang and Deng, 2022)；随着气压升高，其对医院哮喘就诊量的累积效应增加(Zhang et al，2020)。针对生活在巴西半干旱地区即低相对湿度环境中哮喘青少年展开的一项特殊研究发现，在低湿度环境中哮喘患病率较低(Correia et al，2017)；2022年国外学者通过时间序列研究分析发现，降水会导致哮喘的发作(Park et al, 2022)；最新研究也表明湿度和降水对哮喘有综合影响(Gu et al，2024)。本研究通过探讨呼和浩特市气象因素与内蒙古自治区妇幼保健院哮喘儿童就诊量之间的关系，找出影响当地儿童哮喘发作或加重的主要气象影响因子，可根据研究结果提前采取措施，减少哮喘儿童的发病或减轻发作症状，构建一个适宜哮喘患儿居住的生活环境。

1 资料与方法 1.1 资料 1.1.1 哮喘儿童

纳入标准：儿童哮喘的诊断标准符合2016年中华医学会儿科学分会呼吸组制定的《儿童支气管哮喘规范化诊治建议》(2020年版)(中华儿科杂志编辑委员会等，2020)。

排除标准：

(1) 排除门诊、急诊0~2岁的哮喘儿童。关于呼和浩特市生命早期(包括出生后2岁以内)危险因素暴露与儿童哮喘的相关性已有研究。

(2) 排除心源性哮喘、支气管异物等可造成喘息的其他疾病。

(3) 排除由运动、药物和食物过敏等诱发的哮喘。

哮喘儿童资料来源：2020年1月至2022年12月在内蒙古自治区妇幼保健院儿科门诊、急诊因哮喘就诊的3~14岁儿童(长期生活在呼和浩特市四城区)。资料包括就诊患儿的年龄、性别、就诊时间、家庭住址、诊断和症状等信息。

1.1.2 气象资料

同期的逐月气象资料来源于中国气象局气象大数据平台(https://mirror-earth.com/platform)，要素包括月平均气温、气压、相对湿度、风速和降水量。

1.2 方法 1.2.1 描述性分析

对2020—2022年内蒙古自治区妇幼保健院就诊的哮喘儿童进行性别、年龄分组描述，包括病例数、占比等。对同期气象资料用平均值等来描述基本特征，气象数据资料符合正态分布。

1.2.2 相关性分析

利用皮尔逊(Pearson)相关性分析每月各种气象因素与该月哮喘儿童就诊量的相关性，用相关系数(r)表示变量之间的相关程度。r＞0，表示变量之间存在正相关；r＜0，表示存在负相关；r的绝对值越接近1，表示相关性越强。

1.2.3 模型构建

根据研究目的，针对就诊量与气象因素的关联性，构建分布式滞后非线性模型(DLNM)，DLNM考虑了时间序列和气象因素之间的非线性关系，且能够捕捉滞后效应(张翠，2022)。采用广义相加模型作为基础框架(樊琳等，2019)，每月就诊人数作为因变量，气象因素作为自变量，考虑时间的滞后效应，使用DLNM对时间序列进行灵活建模，捕捉时间序列的非线性变化，考虑气象因素的滞后效应和非线性关系，使用DLNM对气象因素进行建模，探究气象因素对就诊人数的滞后影响。

根据实际问题和研究背景，初步确定可能的滞后阶数范围是关键。滞后阶数通常在时间序列分析中使用，表示当前序列值与先前数据的差异，即正在研究的现象与以前时间点相比的延迟情况。在本研究中，明确考虑滞后效应，因此选择从1开始的滞后阶数。利用不同滞后阶数的DLNM对数据进行拟合，尝试不同的滞后阶数组合，生成多个模型，通过滞后效应图进行比较。基于研究结果，选用1~4阶的滞后阶数。选取的滞后阶数单位为月，有助于消除数据的季节性或周期性影响，使数据更平稳，有利于建立稳健的模型。

综合分析，通过DLNM建模方法，考虑滞后效应和非线性关系，可以更全面地探究当地气象因素对每月就诊人数的滞后影响，为研究提供具有统计意义和实用性的有效模型。

1.2.4 相对危险度

相对危险度(RR)用来定量评价自变量对疾病发病效应的影响。RR＞1，表明随着暴露值的增加，发病危险增加；RR＜1则表示随着暴露值的增加，发病危险降低。95%置信区间(CI)表示总体均值有95%的可能性落在该区间。计算哮喘儿童每月就诊量的RR和95% CI。p值是用来判定假设检验结果的一个参数，其值越小，表明结果越显著。p < 0.05，表示研究结果在统计学上具有显著性，有统计学意义。

2 结果分析 2.1 哮喘儿童就诊特征

2020年1月1日至2022年12月31日内蒙古自治区妇幼保健院共纳入哮喘儿童病例数1302例，月均就诊量为36.17人次；男女比约为1.44∶1，男童哮喘人数高于女童；从年龄分层来看，3~6岁组与7~14岁组人数比约为2.23∶1，即3~6岁是儿童哮喘的好发年龄(表 1)。

内蒙古自治区妇幼保健院就诊的哮喘儿童数量大体上有三个峰值时段：12月至次年1月、5—6月、8—9月(图 1)。12月至次年1月的峰值时段是由冷效应引起的；5—6月的峰值时段可能是由春季木本植物花粉(包括柳絮、杨絮等)造成的；而8—9月的峰值时段可能是由夏秋高温时段的沙蒿等草本植物花粉造成的。

2.2 呼和浩特市气象因素一般情况

呼和浩特市城区2020—2022年月平均气温的平均值为7.431℃，气压的平均值为667.422 hPa，相对湿度的平均值为49.306%，风速、最大风速和最大阵风的波动较小，风速变化较稳定，月平均降水量的平均值为54.931 mm(表 2)。总体来看，月平均气温和降水量的波动较大，气压、相对湿度、风速等的波动相对较小。

2.3 气象因素与每月门诊、急诊哮喘儿童就诊人数的相关性分析

相关性计算结果表明，每月就诊人数与气温(r=0.503)、降水(r=0.461)呈正相关；气温与降水呈正相关(r=0.653)；相对湿度与风速呈负相关(r= -0.864)，与降水呈正相关(r=0.489)(表 3)。

2.4 滞后效应分析

气温对就诊人数的滞后影响如表 4所示，滞后阶数为1和2时，95% CI下限均小于1，此时RR无意义；滞后阶数为3和4时，95% CI上、下限差值巨大，亦无意义。

降水量对就诊人数滞后影响如表 5所示，随着滞后阶数增加，RR整体呈增加趋势，且当滞后阶数为1时, 95% CI波动范围最小，因此，最强滞后阶数为1。

3 结论与讨论 3.1 气象因素 3.1.1 气温

在传统印象中，气温与多数呼吸系统疾病的发生似乎呈现一种负相关性，其中包括哮喘的发生。但是具体到个体情况时，结果似乎不尽相同。在本研究中，整个3~14岁年龄段的哮喘门诊、急诊就诊量与气温(r=0.503，p＜0.01)呈正相关。呼和浩特市城区在2020—2022年气温波动较大，最低气温为-29℃，月平均最高气温为36℃，气温变化直接加剧支气管哮喘的恶化或导致花粉季节延长，花粉的数量和效力增加(D’Amato et al，2020)。花粉和真菌孢子等致敏原极易诱发哮喘急性发作，是促使哮喘发生并恶化的重要因子(Shrestha et al，2021)，花粉症在近年来已被广泛关注。呼和浩特市花粉浓度分布的时间特征是：高发期出现在7月末到9月中末, 高峰期出现在8月末到9月初，该时间段的气温也较高。蒿属、禾本科及蔷薇科是呼和浩特市秋季花粉的主要空气致敏原，而且这些种属的浓度在秋季明显高于其他季节(徐海侠等，2020；邓卓怡，2021)。通过对比严重哮喘及轻症哮喘患儿的肺泡灌洗液，发现严重组患儿肺内囊虫属丰富度高于轻症组，提示真菌定植可增加哮喘病情(Goldman et al，2018)。通过研究气象因素对空气中花粉的影响, 发现气温升高与花粉浓度升高有关。呼和浩特市儿童花粉症患病率明显高于其他地区，这就可以解释为什么在该地区气温升高，哮喘儿童门诊、急诊就诊量增加且影响时间较长。针对这一点，提醒哮喘患儿家长，需提前了解当地天气预报及空气花粉浓度适当做出预防措施。其实，早在2022年一项针对山东潍坊地区儿童季节性哮喘发作与气温、湿度的相关性研究中，就发现气温升高，哮喘急性发作患儿例数呈增加趋势，二者存在显著正相关性(r=0.673, p < 0.01)(赵慧敏等，2022)，与本文研究结果一致。

3.1.2 降水量

针对在呼和浩特市所研究的3~14岁年龄段的哮喘儿童研究结果显示，随降水量增加，门诊、急诊就诊量也增加(r=0.461，p＜0.01)。降水量是哮喘儿童就诊量增加的危险因素，最强滞后阶数为1(RR=1.932，95% CI：1.613~2.313)。关于降水和哮喘加重的风险研究发现，与无降水日相比, 强降水日儿童哮喘恶化率可高达11%(95% CI: 1.02~ 1.21), 表明强降水可能导致哮喘恶化(Schinasi et al，2020)。相关研究有类似结论，如纽约的一项病例交叉报告也明确提出降水量会增加哮喘的发病风险(Rai et al，2023)。还有研究指出，暴雨诱发哮喘的机制是促进花粉粒破裂导致过敏性气道炎症(Simunovic et al，2023)。已知花粉和霉菌是受气候变化影响的环境过敏原，而降水量的增加会对随后的花粉/真菌孢子产生积极影响(Paudel et al，2021)。这可能是因为降水量增加，空气湿度增加，而在对一种肌动蛋白抑制作用的研究中发现，高湿度环境中，花粉会分裂加快、膨胀等，促进花粉过早萌芽(Miao et al，2021)。同样的实验室研究也发现，暴露在高湿度环境中的哮喘小鼠会表现出较高的气道高反应性、重塑和炎症表现，且实验小鼠的代谢途径存在明显的失调，致使已有哮喘症状加重(Wang and Deng, 2022)。

3.2 结论

本研究中呼和浩特市气温、降水量与内蒙古自治区妇幼保健院门诊、急诊哮喘儿童就诊量密切相关，随气温升高、降水量增加，门诊、急诊哮喘儿童就诊人数上升；降水量对哮喘儿童门诊、急诊就诊量存在滞后危险，最强滞后阶数为1。

4 不足与展望

本研究存在一定的局限性，首先，气象因素为中央气象台公布的月平均值，与个体实际暴露的环境之间可能存在差异；其次，本研究所选取的数据均以月为单位，精细度不高；再之，构建的滞后模型为单因素模型，未考虑变量间共线性及协同作用；而且本研究时间仅为3年，病例数少，研究结果可能存在误差；最后，因疫情原因，儿童的户外暴露减少，未收集到呼和浩特市其他多家医院的哮喘患儿病例数，所以单一区域的研究结果无法精准推广到其他地区，不能完全代表总体。

本研究所选取的滞后阶数为1月，且最强滞后阶数为1，所以下一步滞后阶数可以选择以日为单位，以保证更高的精确度。因此，下一步将继续完善模型，将更多的气象因素代入模型，并考虑变量间的共线性及协同作用，进一步深入研究气象因素对儿童健康的影响。