暴露在空气污染和急诊在生命的第一年在早产儿和足月的婴儿

要点

问题之间的联系是什么细颗粒物(PM_2.5)曝光和急诊科(ED)访问期间的第一年生活,早产儿更容易点_2.5比足月婴儿接触吗?

发现在这个队列研究1 983 700婴儿,一个积极的协会之间观察到的点_2.5曝光和所有原因,感染相关性和呼吸相关访问。早产儿和足月的婴儿最容易有全因ED访问在第四和第五个月的生活。

意义这些发现表明,增加点_2.5暴露与ED访问风险增加有关;因此,战略旨在减少点_2.5接触婴儿可能是必要的。

重要性之前的研究都集中在暴露在细颗粒物直径2.5μm或更少(PM_2.5)和分娩结果风险;然而,很少有研究评估点的健康后果_2.5暴露在婴儿在生命的第一年,是否早产可能加剧这些风险。

客观的评估点的协会_2.5暴露与急诊科(ED)访问期间的第一年生活和确定早产状态修改协会。

设计,设定和参与者这个个体层面的队列研究使用的数据的研究结果在母亲和婴儿群,其中包括所有的一例,单件发货在加州。数据从婴儿的健康记录包括通过他们的第一个生日。与会者包括2 175 180婴儿出生在2014年至2018年之间,和完整的数据包括分析样本1 983 700 (91.2%)。分析了从2021年10月到2022年9月。

曝光每周下午_2.5暴露在住宅邮政编码在出生时从一个模型估计结合多个机器学习算法和一些潜在的相关变量。

主要结果和措施主要成果包括首次全因ED访问第一个单独感染和呼吸相关访问。之前假设后生成的数据收集和分析。汇集logistic回归模型与离散时间的方法评估点_2.5曝光时间和每周ED访问期间的第一年的生活,在整个一年。早产的身份、性别、交付和付款类型修饰符被评估的影响。

结果1 983 700的婴儿,979 038(49.4%)是女性,966 349(48.7%)是西班牙裔,142 081(7.2%)是早产儿。在生命的第一年,ED访问为任何原因的几率更大的早产(优势比,1.056;95%置信区间,1.048 - -1.064)和足月(优势比,1.051;95%可信区间,1.049 - -1.053)为每个5-μg婴儿/ m³增加接触点_2.5。高几率也观察到感染相关性ED访问(早产:优势比,1.035;95%置信区间,1.001 - -1.069;足月:优势比,1.053;95%可信区间,1.044 - -1.062)和第一次呼吸相关ED访问(早产:优势比,1.080;95%置信区间,1.067 - -1.093;足月:优势比,1.065;95%可信区间,1.061 - -1.069)。早产儿和足月的婴儿,年龄在18至23周与全因ED的最大几率有关访问(aor范围从1.034;95%置信区间,0.976 - -1.094到1.077; 95% CI, 1.022-1.135).

结论和意义增加点_2.5暴露与ED访问风险增加有关早产儿和足月的婴儿在生命的第一年,这可能影响的干预措施,旨在减少空气污染。

暴露于空气污染,特别是粒子测量直径2.5μm或更少(PM_2.5),不良的健康影响。¹这些包括严重呼吸道症状、对感染的易感性增加,恶化哮喘、肺功能下降,增加门诊检查,并为神经退行性住院,心肺,呼吸道疾病,由于心血管疾病和过早死亡,呼吸,和脑血管疾病。^{1- - - - - -8}

一些人更容易点的健康影响_2.5,其中包括儿童。^{9- - - - - -11}儿童早期接触慢性和急性健康问题有关。^{12- - - - - -15}由于呼吸有更高的利率比成人、儿童呼吸更多的污染物相对于体型。¹³此外,儿童肺、脑、心血管和免疫系统还没有完全开发,特别是在早期阶段,使他们更容易受到炎症和其他污染物造成的损害。^12,14特别是,早产儿可能从空气污染风险增加。出生后受损的能力来处理氧化应激增加他们对空气污染水平较低与足月的婴儿相比,从而加剧其产后肺功能障碍。¹⁶

先前的研究已经集中在下午_2.5怀孕和生育期间暴露结果风险,包括早产、^{17- - - - - -23}低出生体重,^{18,20.,21,23- - - - - -26}和死胎,后期胎儿死亡,^17,21,27和某些童年的结果,如呼吸道疾病和肺部健康受损。^{13,28- - - - - -30.}然而,据我们所知,只有2研究评估点的影响_2.5暴露在婴儿期住院或急诊(ED)访问的风险,和不一致的结果。^31日,32本协会在早期生活不是经常研究,出生证明和医院录取数据不是一般的总和。目前,只有呼吸相关结果一直在评估早期生活,尽管从点健康问题的范围_2.5接触,并不局限于呼吸道条件。鉴于知识空白哪些器官系统受点影响_2.5检查所需的曝光,更大范围的卫生成果。这些研究也应该有大量的样本进行准确地量化这种影响的人口。易感性的早产状态此外没有考虑,也没有影响修改被探索识别谁是人群中最危险的。最后,本协会尚未评估在一个更雅致的时间分辨率,这可能提供对windows的易感性。协会的点_2.5暴露对婴儿的健康是至关重要的研究中,考虑到后果,童年空气污染暴露在整个生命历程。³³此外,空气污染暴露修改通过转变行为和政策的实施,从而能够减少其不良健康后果。

造成这种不完整的理解,更全面的评估是必要的。因此,本研究评估之间的关联点_2.5接触和所有,具体原因ED访问期间的第一年生活和研究早产儿是否更容易点_2.5暴露与足月的婴儿。

这个队列研究批准的卫生和人类服务机构的委员会保护人类受试者的加州,加州大学圣地亚哥人类研究保护计划。³⁴本研究遵循加强流行病学的观察性研究报告(选通脉冲)报告指南。知情同意放弃是因为收集同意和不切实际的研究参与者的风险最小。

这项研究的结果在母亲和婴儿(SOMI)是一种以人群为基础的行政出生队列研究包含从2005年到2019年之间的所有加州出生证书。³⁴出生证明与出院记录维护的加州全州卫生规划和发展办公室,以下称为健康记录。³⁴这些医疗记录链接1年之前通过1年出生后婴儿的出生,导致一群超过600万母子。³⁴

本研究包括一例,单例之间交付2014年1月1日和2018年12月31日。因为一个完整的案例分析进行,参与者与曝光,相关缺失的数据,或结果被排除在外(n = 191 480)。婴儿non-California住宅邮政编码和那些仍在医院超过20周之间他们的出生日期和放电的出生日期入学也排除在外(eFigure 1, eTable 1, eTable 2补充1)。最后分析样本由983  700年出生(91.2%)。

点_2.5接触来自阿奎莱拉et al³⁵使用一个整体模型,集成了几个机器学习算法(如随机森林、梯度推进和深入学习)和一系列的变量。这些变量包括每天的下午_2.5从环保署空气质量测量系统、气溶胶光学深度、气象变量,土地使用变量和烟羽流。³⁵从这个模型中,每天的下午_2.5测量(μg / m³)估计的ZIP代码级在加州从2006年到2019年。³⁵在这项研究中,每天的下午_2.5接触从2014年到2019年在每周平均水平,在第1周开始于1月1日2014年,基于出生时婴儿的居住地址。

第一个全因ED访问每个婴儿的第一年的生活是来自健康记录。本周对于那些ED访问,访问期间发生。第一个具体原因ED访问被检查,包括感染和呼吸道条件,分别。这些原因选择由于现有证据对感染的易感性增加,呼吸系统影响的点_2.5曝光。^1,5,36,37这两个国际疾病分类,第九次修订(ICD-9),国际疾病分类和相关的健康问题,十修订(icd -)编码被用来识别特定的ED病因(eTable 3补充1)。为每个具体原因访问分析,另个人ED访问感兴趣的排除是由于竞争风险。

现有的文献和有向无环图被用来识别潜在的混杂因素,包括付款类型交付(私人保险,加州医保、自费、其他,或未知付款),平价(未生育过的或经产的),教育(少于12年或12年或以上),自我报告的种族和民族(亚洲裔,非西班牙裔,非西班牙裔黑人,非西班牙裔白人,其他,或未知的种族),出生的季节(2014年至2018年冬天,春天,夏天,或下降),和温度。种族和民族作为潜在的混杂因素是由于空气污染和健康结果的现有文献,这表明种族和民族空气污染暴露和健康结果之间的差距。³⁸除了温度、混杂因素提取或来源于出生记录和/或医疗记录。的加权人口分析质心加州邮政编码被用来提取2014年至2019年,最小和最大程度上的每日温度(摄氏度)的高空间分辨率(4公里)网格表面气象(gridMET)数据集。³⁹每周平均温度([T_最小值+ T_马克斯)/ 2)计算是基于在出生时婴儿的住宅邮政编码。

离散时间的方法与混合逻辑回归模型被用来评估点之间的关系_2.5曝光和时间为每周ED访问的第一年的生活。ED的潜在空间聚类访问被认为是和一个随机效应的拦截邮政编码是包括在模型中。这种生存模式是有利的,因为它量化每周点之间的联系_2.5曝光和ED访问,允许windows的易感性。人left-censored承认从出生直到放电,通过第一个艾德承认或他们的第一个52周的生活,哪个是第一位的。周自诞生以来,为交货付款类型、季节性、平价、教育、种族和民族,和时变温度进行调整。这些模型运行分别为早产儿和足月婴儿的异质性和科克伦问测试是评估效果进行修改(eTable 4补充1)。早产被定义为出生在妊娠37周出生记录指出。影响修改婴儿性和交付是另外支付类型检查。每周具体和集中(在生命的第一年)调整优势比(aor)和95%独联体和认为重要的检查如果95%可信区间没有交叉零或者反面勉强穿过零之一。分析了从2021年10月到2022年9月使用占据(StataCorp)和R (R项目统计计算)。

1 983 700的婴儿,979 038(49.4%)是女性,966 349(48.7%)是西班牙裔,081年和142年(7.2%)是早产儿(表1)。意思是下午_2.5接触不同的跨年的利息和参与者的平均点_2.5风险暴露在时间范围从0.98到149.1μg / m³(eFigure 2补充1)。更大比例的婴儿在最高的点_2.5接触四分位数与下四分位数是早产(Q1, 34 304 495 923 (6.9%);936年495年613年第四季度,37  [7.6%]),暴露在高温(意味着(SD), Q1, 16.3°C (2.7°C);第四季度,19.1°C (2.8°C)),拉美裔母亲(Q1 198 339 495 923 (40.0%);495年第四季度,295 359 936[59.6%]),加州医保覆盖率(Q1 204 121 495 923 (41.2%);495年第四季度,271 198 936[54.7%]),低于高中学历(Q1 71 873 495 923 (14.5%);495年第四季度,91 918 936[18.5%]),并经产的(Q1 306 135 236  317 (61.7%);317年第四季度, 594 236  317 [64.0%])(表1)。在生命的第一年,590 888 983  700(29.8%)的婴儿有一个访问。

地图的第一个全因访问和平均点_2.5暴露在ZIP代码级进行描述图1。可以看到更多的空间变化的ED访问、观察,总数上升沿南部,中部,海湾地区的海岸线和中央山谷。相比之下,排位最高的平均点_2.5曝光是人口集中在中央谷和洛杉矶县。

协会的优势量化点_2.5暴露(增量5μg / m³)与ED访问整个生命的第一年所示表2。接触点_2.5与全因ED互访增加早产(优势比,1.056;95%置信区间,1.048 - -1.064)和足月的婴儿(优势比,1.051;95%可信区间,1.049 - -1.053)。男性(优势比,1.052;95%置信区间,1.049 - -1.055)和女性(优势比,1.051;95%可信区间,1.048 - -1.054)也有类似的教育访问的几率。协会与自费分娩婴儿被发现(优势比,1.086;95%置信区间,1.060 - -1.114),对于那些加州医保(优势比,1.049;95%置信区间,1.046 - -1.052),尽管这些联系的强度变化。早产儿比足月婴儿更可能对呼吸相关访问(早产:优势比,1.080; 95% CI, 1.067-1.093; full-term: AOR, 1.065; 95% CI, 1.061-1.069). In contrast, full-term infants were more at risk than preterm infants for infection-related visits (preterm: AOR, 1.035; 95% CI, 1.001-1.069; full-term: AOR, 1.053; 95% CI, 1.044-1.062); however, this difference was not significant.

图2提供了优势和CIs评估点95%_2.5暴露(增量5μg / m³)和时间先全因ED每周访问期间的第一年生活的分层,早产状态(eTable 5和eFigure 3补充1)。aor更高但更多样的早产儿比足月的婴儿。年龄在18至23周与全因ED的最大风险有关访问(优势比,1.034;95%置信区间,0.976 - -1.094到1.077;95%置信区间,1.022 - -1.135),为早产儿95% CIs大多高于零。相比之下,足月婴儿的积极优势但精确的CIs高于零在大多数周。足月婴儿最容易在周16至23日(优势比,1.037;95%置信区间,1.019 - -1.056到1.076;-93年95% CI, 1.060 - -1.)。

图3提供每周aor的具体原因访问总人口(eFigure4 eTable 6补充1)。高感染相关性aor观察在17到19周总人口和足月的婴儿,虽然大多数aor波动接近零。在更高的aor观察之后周早产儿(29周,39岁,46-47)一致的趋势并没有观察到。相比之下,呼吸相关访问往往一直积极和精确的跨年总人口和足月的婴儿。早产儿有更高的优势和不精确95% CIs,今年前6个月最高司令部。

eFigures 5和6补充1提供每周全因aor按性别分层和交货付款类型,分别(eTable 7补充1)。类似的窗口可以识别出易感性的男性和女性在周18到22岁的男性有更高的风险比女性在此期间。私人保险和加州医保精确95%独联体和易感性的窗口周16岁到24岁,那些与私人保险有更高的风险在这个窗口。相比之下,那些自费的交付和与另一个或未知付款类型与不精确95% CIs有更高的优势。易感性的窗口可以看到那些自费在14到23周。

鉴于早产婴儿的潜在易受空气污染,本研究调查之间的关联点_2.5曝光和ED访问在生命的第一年为早产儿和足月的婴儿。早产儿和足月的婴儿之间的显著差异在风险不确定全因访问,更大的点_2.5暴露与全因ED的几率增加访问期间的第一年生活对早产儿和足月的婴儿出生在加州从2014年到2018年。磁化率不一致的趋势,随着年龄增长被确认为这些婴儿;相反,早产儿和足月的婴儿最容易有ED访问期间生活的第四和第五个月。男性和女性婴儿也最容易在这个窗口;然而,显著影响修改按性别不确定。相比之下,重要的修改是观察到交货付款类型,即那些自费或另一个付款类型是最危险的。可能有潜在的代数余子式出现在这两个子组,使他们更容易(如贫困)。最后,影响评估呼吸相关访问时最为明显,早产儿比足月婴儿更危险。足月婴儿始终在第一年的呼吸相关访问的风险,和早产儿最危险在前面的几个月的生活。

先前的研究结果与婴儿的脆弱点_2.5曝光不一致。卡尔等人^31日确定风险增加之间的意思是点_2.5曝光和婴儿毛细支气管炎住院期间的第一年生活在普吉特海湾地区,华盛顿州。相比之下,丹诺等³²发现轻微的负点之间的关联_2.5曝光和ED访问细支气管炎和支气管炎和肺炎、上呼吸道感染和积极的协会访问0到1岁的婴儿在亚特兰大,格鲁吉亚。这项研究发现了一个积极的关联点_2.5曝光和呼吸相关访问。

先前的研究和本研究之间的差异存在。卡尔等人^31日和丹诺等³²呼吸道特定评估结果,而本研究评估所有原因,呼吸相关,感染相关性。卡尔等人^31日评估住院,而丹诺等³²本研究评估ED访问。丹诺等³²平均点_2.5使用人口加权测量从监测站,Karr et al^31日使用点_2.5从最监测站近端测量到孩子的居住地址,而本研究使用平均点_2.5从时空上解决空气污染浓度模型插值在婴儿的住宅邮政编码。

评估点的协会是至关重要的_2.5暴露在幼儿和识别易感性和ED访问windows和加剧因素,因为这些健康后果可能继续通过成年。ED访问风险点的增加而增加_2.5接触对所有婴儿,一定要确定干预措施旨在减少点_2.5暴露在童年早期。干预措施可能包括行为矫正等去除和控制室内,通风的时候室外污染低,和过滤空气,⁴⁰和政策的实施包括土地利用规划政策、交通减排,清洁交通选择,清洁空气的目标,采用清洁生产技术和环境污染行业闭包。^{13,31日,41- - - - - -43}

这项研究有几个优势。据我们所知,这是第一个研究来评估点之间的关系_2.5暴露所有原因和具体原因访问在婴儿。此外,先前的研究只调查了风险集中在生命的第一年,而每周协会在生命的第一年也评估识别潜在的windows的易感性。这项研究还特别有利的由于其大样本大小(n = 1 983 700)加州婴儿润肤剂。此外,点_2.5阿奎莱拉的曝光数据聚合使用方法等³⁵,准确地预测每天的下午_2.5暴露在ZIP代码级。这种方法认为空气污染的空间异质性。最后,点_2.5暴露在ED早产了访问状态,性,和交货付款类型,提供洞察哪些婴儿最容易点_2.5曝光。

本研究的局限性。可能并不是所有的潜在混杂因素调整(如母亲吸烟状态)。此外,交货付款类型是用于衡量社会经济地位,使残余混杂。表2提供e-values,量化的力量无法糊涂解释观测到的相关性。⁴⁴然而,鉴于这些e-values的大尺寸,我们不知道这样的存在可能的存在有可能达到这一水平与每周的下午_2.5浓度和访问。此外,婴儿离开审查从出生到出院日期,因为这些婴儿已经在医院,因此不被承认ED的危险。然而,这些婴儿可能被点的影响_2.5接触虽然仍住院治疗,尤其是早产儿,他们更有可能留在医院出生后很长时间。这将减弱我们的研究结果,介绍了一个保守的偏见。最后,下午温度和数据_2.5出生时接触收集住宅的邮政编码,和婴儿的可能性走出这个邮政编码在生活的第一年不占。而住宅的使用邮政编码是一个更雅致的空间尺度比经常被使用在先前的研究中,这静止的措施没有考虑流动的贡献(如进托儿所,一个公园,一个杂货店)或移动到一个不同的住宅邮政编码点差_2.5暴露,导致潜在的错误分类。

这些发现表明,更高的点_2.5暴露与ED访问期间的风险增加有关生命的第一年对早产儿和足月的婴儿。未来的研究可能希望将动态空气污染的措施,探索其他具体原因ED访问或门诊访问,关注不同程度的易感性的早产,调查影响修改本协会的其他因素,考虑不同来源点_2.5暴露(如野火vs nonwildfire点_2.5接触),检查为什么windows的易感性可能存在生命的第一年,并评估潜在的干预措施的有效性在减少对儿童的健康影响。通过了解谁是最危险的windows的敏感性发生时,策略修改空气污染暴露可以实现减少卫生负担。

发表:2023年1月9日。

发表:2023年2月22日。doi:10.1001 / jamanetworkopen.2023.0262

开放:这是一个开放的分布式根据文章CC-BY许可证。©2023 Teyton et al。狗万体育下载地址《美国医学会杂志》网络开放。

通讯作者:阿奈Teyton,英里,赫伯特·韦特海姆公共卫生学院的科学和人类长寿,加州大学圣地亚哥分校9500吉尔曼博士,拉霍亚,92093 CA (ateyton@ucsd.edu)。

作者的贡献:Teyton女士与Bandoli博士已经完全访问所有的数据研究和负责数据的完整性和数据分析的准确性。

概念和设计:Benmarhnia Bandoli。

数据的采集、分析或解释:所有作者。

起草的手稿:Teyton Benmarhnia。

关键的修订手稿的重要知识内容:所有作者。

统计分析:Teyton Benmarhnia。

行政、技术或材料支持:贝尔,Benmarhnia Bandoli。

监督:Benmarhnia Bandoli。

利益冲突的披露:没有报道。

资金/支持:这项研究部分由格兰特R01ES030353从国家环境健康科学研究所。本研究也支持了母亲和婴儿的圣地亚哥研究加州大学圣地亚哥。格雷琴Bandoli博士是支持格兰特K01 AA027811来自美国国立卫生研究院。

资助者的角色/赞助商:资助者没有参与这项研究的设计和实施;的收集、管理、分析和解释数据;准备、审查或批准的手稿;并决定提交出版的手稿。

数据共享声明:看到补充2。