好文推荐 | Nat Commun：37个非洲国家洪水相关婴儿死亡负担研究

点击蓝字

关注我们

洪水已被确认为最频繁且最具破坏性的自然灾害之一，造成了巨大的健康和经济损失。根据灾害流行病学研究中心（CRED）的数据，1998-2017年间，洪水事件占全球自然灾害的43.4%，导致20亿人受灾、14万人死亡，经济损失达到6560亿美元。气候变化预计洪水事件在未来更加频繁和严重，若不采取措施，到本世纪末全球经济损失可能增加20倍。洪水可导致伤害、水传播疾病、媒介传播疾病和死亡，尤其儿童的死亡风险更高。大多数与洪水相关的儿童死亡由溺水引起，占受影响儿童死亡的75%。此外，洪水还可能污染水源，增加儿童患传染病的风险。然而，现有研究主要集中在单一的洪水事件或小范围地区，且未充分探讨洪水对儿童死亡风险的中长期影响，特别是非洲低收入和中等收入国家。

尽管非洲低收入和中等收入国家对全球温室气体排放贡献最低，但由于气候变化，这些国家正面临更频繁和严重的洪水事件。非洲国家经济发展有限，基础设施落后，易容易受到洪水的不利影响。尽管在实现可持续发展目标方面取得了一些进展，但仍面临全球最高的儿童死亡风险，且关于非洲洪水事件与儿童死亡风险的多国研究尚未见报道。因此，本研究利用1990至2020年非洲1岁以下婴儿出生和死亡的大规模数据库，通过病例对照研究，探讨洪水暴露与婴儿死亡之间的关系，并考察不同暴露窗口和洪水强度对婴儿死亡风险的影响，为制定洪水后持续干预和适应战略提供科学依据。

研究人群

研究使用了非洲中低收入国家人口健康与调查（DHS）数据库的婴儿及其家庭的个人数据。调查采用分层两阶段整群抽样设计，收集健康、行为和社会人口数据，涵盖妇幼保健、疟疾、环境卫生等一系列主题。为了确定符合条件的病例，研究采用了以下纳入标准：(1)关于婴儿是否存活或死亡的现有信息；(2)婴儿的母亲在现居住地居住10年以上，未搬迁，居住地有完整的GPS坐标；（3）出生日期、死亡年龄的有效记录。最后，本研究使用了1990-2020年间在非洲37个低收入国家进行的114项独立调查的个人水平数据，其中包含了从37,808个聚类收集的数据（图1）。

根据每个婴儿的出生日期、生存状况和死亡年龄的数据，研究构建了一个婴儿是否在一岁内存活的指标以估计婴儿死亡风险。此外从国土安全部的数据库中收集了婴儿和家庭的各种特征数据，包括性别、居住类型（城市和农村）、母亲的年龄、母亲的最高教育程度、水和卫生基础设施、屋顶和地板材料。

洪水数据

来自达特茅斯洪水观测站（DFO）数据库，该数据库记录了自1985年以来全球发生的4712次洪水事件的日期和受影响地区。洪水事件的信息，包括地理分布和持续时间，被用于估计洪水事件的个人暴露。此外，根据洪水的复发间隔和影响区域，将洪水的严重程度分为三个等级：特大洪水事件、特大洪水事件和极端洪水事件。本研究根据出生日期、死亡年龄（月）和家庭坐标，将每个婴儿及其母亲的洪水事件经历（二元变量）与洪水易发时期和地区相匹配。评估了洪水经历的多个时期：从死亡当月（滞后0月）到前12个月的每月期间，其中包括0月至1月的单一滞后（定义为短期暴露）和2月至12月的单一滞后（定义为中期暴露）；以及从死亡同年到前5年的年期间（即0至5年的单一滞后，定义为长期暴露）。为了估计尚存兄弟姐妹（对照组）的洪水暴露，我们计算了他们（或母亲）在其年龄与已故兄弟姐妹死亡年龄相同时，从该日期开始的相同暴露窗口内的洪水事件经历。

研究从全球纬度网格再分析数据集ERA-5中获得了气象数据（环境温度和降水），空间分辨率为0.25°×0.25°。基于每个家庭可用的地理编码坐标，赋值了1980年1月1日至2020年12月31日的日平均气温和日累积降水量，然后计算了每个婴儿在与洪水经历相同的时间窗内相应的年/月平均气温和累积降水量。

统计分析

本研究采用兄弟姐妹匹配的病例对照设计来调查洪水暴露与婴儿死亡风险之间的潜在关联。具体来说，该研究包括了至少有一个活着的孩子（对照组）的已故婴儿（病例），这些孩子是由同一母亲所生的。通过匹配来自同一母亲的病例和对照，可以控制不随时间变化的个人水平或家庭水平的混杂因素（例如，遗传因素、社会经济地位和生活方式等）。

研究基于条件逻辑回归模型来定量评估多个时期洪水暴露与婴儿死亡之间的关系。我们调整了婴儿死亡时母亲的年龄（或对应对照），以及婴儿死亡的年份和月份以控制时间趋势。研究观察到，随着出生顺序的增加，死亡风险也会增加，因此，根据每个婴儿的出生顺序对模型进行了进一步调整。为了控制气象因素的混杂影响，模型采用自然立方样条函数对相应暴露窗内的平均温度（6个自由度）和累积降水（3个自由度）进行调整。此外，我们将网格化的人均GDP和国家级CPI纳入模型，以考虑当地经济状况和粮食不安全因素。

结果以与每次洪水事件相关的婴儿死亡风险的比值比（ORs）及其95%置信区间（CI）表示。为了更好地进行风险沟通，使用以下公式将ORs转换为与洪水事件相关的婴儿死亡人数的变化（简称为婴儿死亡风险变化）。

其中β为回归系数，SE为估计的标准误差。IMcy是非洲国家c在调查中y年的婴儿死亡风险。

研究估计了不同时期婴儿死亡风险与洪水暴露相关的变化。相同的回归模型分别应用于不同严重程度的洪水（大事件、非常大或极端事件）。此外，我们还进行了分层分析，以探讨不同居住类型、婴儿性别和母亲年龄、教育水平、水基础设施、卫生基础设施、屋顶材料和地板材料与婴儿死亡风险的相关性。为了检验关联的稳健性，研究进行了四次单独的敏感性分析。首先通过逐个调整模型中的协变量拟合了四个独立的模型。其次，从主模型中排除了不同的协变量。第三，使用与主模型具有相同协变量的GLMM模型，将“国家”或“母亲ID”调整为随机效应项。最后，依次通过将每个国家单独排除在分析之外来测试主要估计的敏感性。

我们使用以下公式(4)计算了与洪水暴露相关的婴儿超额死亡人数：

其中，i表示栅格i，y表示调查年份y，RR代表与为洪水暴露相关的婴儿死亡相对风险，暴露时间范围从当前年份延续到随后的4年（滞后0-4年）。EDiy表示栅格i中婴儿在y年期间的超额死亡数。Fiy为相应栅格和调查年份中确定的洪水事件总数。Diy表示婴儿死亡人数，使用栅格i中的婴儿总数和包含栅格i的国家在y年的婴儿死亡风险计算。然后，我们在栅格级别计算了与洪水暴露相关的每1000个婴儿的超额死亡人数。基于2000-2020年各年份的婴儿死亡风险负担栅格，绘制了与洪水相关的婴儿死亡负担的空间分布和时间趋势图。

本研究包括1990年至2020年间非洲发生的813次洪水事件（图1A）。非洲大陆内陆地区洪水热点主要分布在地表水附近，而非洲大陆东海岸和马达加斯加也经历了频繁的洪水事件。多年来，非洲洪水事件的频率和严重程度都有所增加，特别是在过去五年中。研究集群的地理分布如图1B所示。1990年至2020年期间，非洲总体婴儿死亡风险为9.06%，在研究期间呈下降趋势。分析确定了来自37个非洲国家的514,760名新生儿，其中有115,053名婴儿死亡，399,707名匹配的存活婴儿。平均每个病例匹配3.5个对照。在这些病例中，几乎一半来自西非（47.8%），大多数病例发生在农村地区（75.8%）。

洪水暴露与婴儿死亡风险之间存在显著正相关。在婴儿生存期间，每发生一次洪水事件，与每千名活产婴儿死亡数增加5.35例（95%可信区间[CI]: 2.54, 8.34）相关(优势比[OR] = 1.059, 95% CI: 1.028, 1.092；图2)。对于短期和中期的洪水暴露，在次月（即滞后1个月）中观察到洪水事件与婴儿死亡率之间的关联，但随后8个月（即滞后2–9个月）逐渐减弱并变得不显著（图2A）；然而，这种关联在滞后10、11和12个月时再次转为显著。对于长期洪水暴露，在同期年份（滞后0年）内观察到关联，并在次年（滞后1年）加强，随后在滞后3年时减弱，并在滞后5年时变得不显著（图2B）。对于滞后0–4年的平均水平，每发生一次洪水事件，与每千名活产婴儿的死亡数增加9.69（95% CI：7.70, 11.69）相关（OR=1.107，95% CI：1.085, 1.130）。

对于不同严重程度的洪水（图2C），与大洪水事件[每千名活产婴儿中有6.98名死亡（95% CI: 4.62, 9.24）相比，极端或特大洪水事件与婴儿死亡风险的增加更为显著相关[每千名活产婴儿中有14.77名婴儿死亡（95% CI: 11.51, 18.12）。如图2D所示，西非和中非的婴儿与洪水暴露相关的死亡风险（每千名活产婴儿分别死亡16.04人和12.23人）高于东非（10.78人），而北非和南非没有显著风险。

在分层分析中，5年洪水暴露（滞后0-4年）与婴儿死亡风险之间的关联在女婴或受教育程度较低的母亲中更为明显（图3）。生活在农村地区以及拥有基本供水或卫生基础设施或天然屋顶的房屋中的婴儿可能面临更高的与洪水有关的死亡风险。在敏感性分析中，对于5年洪水暴露对婴儿死亡风险的影响估计，在多种模型下表现出稳健性。具体而言，当逐一控制选择的协变量（包括母亲在生育时的年龄、儿童死亡年份、儿童死亡月份、年均气温、年累计降水量以及国家层面的因素）、从主模型中排除不同的协变量、使用带有国家或母亲ID作为随机效应项的广义线性混合模型（GLMMs）、或逐个排除各个国家进行分析时，估计结果仍保持一致。

研究估计，从2000年到2020年，非洲从当年到之后4年的洪水暴露与每千名婴儿死亡3.42例（95% CI: 2.79, 3.93）相关；这一估计值是与生命周期洪水暴露相关的婴儿死亡负担的1.7倍（每千名新生儿中有2.00人死亡，95% CI: 1.02, 2.82）（图4B）。与洪水热点的分布相似，与洪水暴露相关的婴儿死亡负担高的地区位于西非、东非和非洲大陆东海岸（图4A）。南苏丹（西非）、尼日尔（东非）和索马里（非洲大陆东海岸）的婴儿与洪水相关的死亡负担最高，每千名新生儿中分别有5.91、6.37和6.62名婴儿死亡。超额婴儿死亡总数的分布在空间上也与洪水热点的分布一致。此外，我们观察到，2000年至2020年期间，非洲与洪水灾害有关的超额婴儿死亡人数（每千例出生）普遍呈上升趋势，在过去五年中急剧上升（图5）。

总体而言，目前在37个非洲国家开展的这项研究提供了新颖且令人信服的证据，表明洪水事件可能在短期和长期内增加婴儿死亡的风险。研究首次量化了与洪水事件相关的婴儿死亡负担，结果表明自2000年至2020年，洪水事件在非洲地区有所增加并且分布不均。研究结果强调了制定可持续干预和适应战略的迫切性，以便在洪水发生后能够持续为受影响的妇女和儿童，尤其是易感人群和地区，提供必要的支持。

点击下方链接可下载PDF原文

Zhu et al., Nat Commun, 2024.pdf

点击“阅读全文”可跳转英文原文