期刊：JAMA Network Open
DOI: 10.1001/jamanetworkopen.2023.26987
全球气候变化使得极端高温天气——热浪愈发频繁，对人类健康构成严重威胁，其中孕妇群体及早产问题备受瞩目。既往研究不乏对高温和早产关联的关注，然而在我国这片广袤且地理、社会经济复杂的土地上，针对仅白天型、仅夜晚型以及复合型这三种不同特质的热浪与早产的关联，特别是城乡之间、不同社会经济发展水平区域层面的精细化探究仍然存在缺口。同时，各地区社会经济发展水平参差不齐，城乡二元结构差异显著，无论是医疗资源分配、生活环境保障，还是居民防暑应对能力，都存在巨大差异。因此，深入开展此研究，精准剖析各类热浪对早产的差异化影响，厘清城乡及不同区域在其中呈现的独特规律，对于保护母婴健康、制定针对性公共卫生策略而言，意义深远且迫在眉睫。
本研究数据来源于中国国家孕产妇近流产监测系统。在 2012 年 1 月 1 日至 2019 年 12 月 31 日期间，该系统涵盖了全国 325 个区县的 438 个抽样卫生机构，其中包括 170 个县和 155 个区。研究初始纳入了 10796749 例单胎活产数据，随后依据一系列严格标准进行纳入排除。具体纳排标准为：孕周小于 20 周或大于 45 周；产妇年龄小于 13 岁或大于 50 岁；受孕日期早于 2012 年 1 月 1 日之前 20 周，或晚于 2019 年 12 月 31 日之前 45 周；根据中国新生儿生长标准曲线，出生体重与孕周组合不一致。最终纳入了 5446088 例暖季（4-10月）单胎分娩数据进行分析。 对于社会经济因素的定义，依据中国国家卫生统计年鉴，将地区划分为农村和城市两类，并进一步细分为东部、中部和西部三个区域。其中，东部地区代表高收入区域，中部地区为中等收入区域，西部地区为低收入区域。同时，通过计算各区县内的平均网格年度国内生产总值（GDP）、人均 GDP、人口数量以及暖季归一化差异植被指数（NDVI）来对县级层面的农村进行分类。NDVI 由卫星数据产品生成，其数值范围从-1 到1，较高的 NDVI 值表示植被更为茂密。本研究统计的是研究期间中间年份（2015 年）4-10月的暖季 NDVI。早产（preterm birth，PTB）定义为孕周小于 37 周的分娩。孕周的计算基于最后一次月经日期。 每日最高气温（Tmax）和最低气温（Tmin）数据来源于中国气象局国家气候中心的 CN05.1数据集。该数据集的分辨率为0.25°×0.25°，基于中国超过 2400 个观测站的数据插值而成，包含了每日 Tmin 和 Tmax 信息。每日相对湿度数据来源于第五代欧洲中期天气预报中心，其分辨率为 0.5°×0.5°。每日细颗粒物（PM2.5）水平和臭氧水平来自中国空气污染数据集，分辨率为 0.1°×0.1°。研究收集并计算了每个妇女分娩地址25公里半径区域的平均网格温度和空气污染物，以分配环境暴露。 研究基于以往对高温天气事件的研究定义了三种类型的热浪和六种指标。热浪被定义为至少连续 2、3 或 4 天超过每日温度阈值的时期。首先在每个卫生机构 25 公里半径范围内，基于 1981 - 2010 年这一参考时期计算每日阈值。三种热浪类型分别为：仅白天热浪，仅包含每日 Tmax 阈值；仅夜晚热浪，仅包含每日 Tmin 阈值；复合热浪，同时包含每日 Tmax 和 Tmin 阈值。六种指标具体如下：连续 2 天或以上超过每日温度阈值的第 75 百分位数（75th - D2）；连续 3 天或以上超过每日温度阈值的第 75 百分位数（75th - D3）；连续 4 天或以上超过每日温度阈值的第 75 百分位数（75th - D4）；连续 2 天或以上超过每日温度阈值的第 90 百分位数（90th - D2）；连续 3 天或以上超过每日温度阈值的第 90 百分位数（90th - D3）；连续 4 天或以上超过每日温度阈值的第 90 百分位数（90th - D4）。在 2012-2019 年期间，在每个卫生机构的 25 千米公里范围内，依据这 18 种热浪定义（三种类型×六种指标）计算每日二元变量以识别热浪日。
本研究采用时空分层病例交叉设计，以站点特定的年份和月份作为固定的时间和空间分层。此设计将每位孕妇作为自身对照，通过比较病例日（早产分娩日）和对照日的暴露情况来进行研究。对照日由早产发病日历月份中的相同星期几组成，每个病例日通常会有 3 或 4 个对照日。这种设计能够有效控制长期趋势、季节效应、星期几效应以及重叠效应等多种潜在干扰因素，从而更精准地揭示热浪与早产之间的关联。 采用条件逻辑回归模型评估热浪事件与早产之间的关联，并控制不随时间变化的个体水平混杂因素，如产妇年龄和教育程度等。在模型中，将热浪日设定为独立的二元变量（是或否），以病例对照状态（1 或 0）作为结局测量指标。考虑到近期研究表明 PM2.5 对中国早产有急性影响但有关臭氧证据不一致，主模型仅将 PM2.5 作为协变量纳入，以调整空气污染物的潜在影响，同时纳入相对湿度作为协变量以考虑其对关联的影响。对最后一个孕周前 6 天的相对湿度和 PM2.5 的移动平均滞后周期（lag6）进行调整，将其作为连续变量，使用具有 3 个自由度的自然立方样条来控制相对湿度或 PM2.5 与早产之间的非线性关联。针对三种类型和六种指标的每种热浪定义分别进行模型拟合。采用多地点一阶段分析以适应时空分层病例交叉设计。 检查分娩前最后一周的滞后效应，涵盖 7 个单个滞后日（lag0、lag1、lag2、lag3、lag4、lag5 和 lag6）。然后在每个热浪定义下的 7个滞后日中，通过最大点估计来评估总体比值比（OR）。在敏感性分析中，通过调整臭氧变量，并改变相对湿度和 PM2.5 的自然立方样条自由度来评估模型的稳健性。 通过分层分析检验关联是否因农村和城市地区以及国家以下社会经济地区而有所不同。在所有亚组分析中均采用与总体估计相同的滞后。实施双样本检验以评估亚组间的关联是否存在显著差异（对于 2 个样本比较采用双侧 P < 0.05，对于三组比较采用双侧 P < 0.025）。例如，为确定农村和城市之间的风险估计值是否存在显著差异，采用公式： 本研究共纳入了暖季单胎5446088例（占研究期间单胎分娩总数的59.27%），平均（SD）年龄为28.8（4.8）岁。表1显示了310384例新生儿（5.70%）为PTB，产妇平均（SD）年龄为29.5（5.5）岁。从总体早产风险来看，城市地区（7.15%）明显高于农村地区（3.45%）。无论是农村还是城市，产妇年龄都对早产风险有影响。在城市地区，年龄小于25岁和大于等于35岁的产妇早产风险相对较高，分别为8.45%和10.05%；在农村地区，年龄大于等于35岁的产妇早产风险相对较高，为5.06%。在城市地区，初中及以下教育水平的产妇早产风险最高（10.21%），而在农村地区，这一群体的早产风险相对较低（3.58%）。从国家以下社会经济区域划分来看，在高、中、低收入区域，城市的早产风险都高于农村。 图 2 展示了分娩前最后一周内，18 种不同定义的热浪与早产调整后比值比（AOR）的关联情况。总体上，不同类型热浪在不同持续天数和温度阈值条件下，仅白天热浪在特定持续天数和高温阈值条件下对早产风险影响较为明显，复合热浪次之，而仅夜晚热浪对早产风险的影响相对不显著。 图3展示了分娩前最后一周内，不同类型热浪（仅白天热浪、仅夜晚热浪、复合热浪）在城乡地区与早产的关联情况。在白天热浪方面，持续天数为 2天 时，农村 AOR 为 1.01 （95% CI：0.98-1.04），城市为 1.00（95% CI：0.99-1.02）；3天 时，农村升至 1.05（95% CI：1.01-1.09），城市仍为 1.00（95% CI：0.98-1.02）；4天 时，农村达 1.06（95% CI：1.01-1.11），城市为 1.02（95% CI：0.99-1.04）。在超过每日温度阈值的第 90 百分位数且持续 3天 时，农村 AOR 为 1.09（95% CI：1.04-1.14），城市为 1.01（95% CI：0.99-1.04），可见农村在特定条件下早产风险显著增加，城市则相对不明显。仅夜晚热浪在不同持续天数和温度阈值下，城乡 AOR 多在 1.00 左右波动，如连续 2 天超过每日温度阈值的第 75 百分位数时，农村 AOR 为 1.03（95% CI：1.00-1.05），城市为 1.00（95% CI：0.99-1.02），差异均不显著，表明其对早产风险影响甚微。复合热浪随持续天数变化，城乡 AOR 波动较小，如 2天 时，农村 AOR 为 1.03（95% CI：0.97-1.10），城市为 1.01（95% CI：0.97-1.05），整体影响相对较弱。 图4展示了分娩前最后一周内，不同类型热浪（仅白天热浪、仅夜晚热浪、复合热浪）在国家以下不同社会经济区域（高收入、中等收入、低收入）与早产的关联情况。仅白天热浪情况，2天时，高收入区域AOR为0.99（95% CI：0.97-1.02），中等收入区域1.01（95% CI：0.98-1.03），低收入区域1.02（95% CI：0.99-1.04）。3d时，高收入区域AOR为1.01（95% CI：0.98-1.05），中等收入区域1.01（95% CI：0.98-1.04），低收入区域1.02（95% CI：0.99-1.05）。4天时，高收入区域AOR为1.04（95% CI：1.00-1.08），中等收入区域1.00（95% CI：0.96-1.04），低收入区域1.04（95% CI：1.01-1.08）。整体各持续天数下，不同区域AOR有波动，部分有一定变化趋势但差异并非都显著。仅夜晚热浪情况，无论是2天、3天还是4天持续天数，且不论超过每日温度阈值的第 75 百分位数还是第 90 百分位数，农村和城市地区的AOR值大多在1.00左右波动，且P值显示差异均不显著。对于复合热浪，随着持续天数从2天到4天变化，农村和城市地区的AOR值虽有一定波动，但整体变化幅度相对较小，且多数情况下P值显示差异不显著（如2天时农村地区AOR为1.03（95% CI：0.97-1.10），城市地区为1.01（95% CI：0.97-1.05），P = 0.17），说明复合热浪对城乡地区早产风险的影响相对较弱。 这项针对中国孕妇的病例交叉研究的结果表明，在分娩前最后一周暴露于复合和白天的热浪中与早产有关，特别是对于生活在农村地区的妇女。越来越多的证据表明，在气候变化的背景下，极端高温是与早产相关的重要因素，这些结果也可能有助于城乡预防策略，保护孕妇免受热浪的侵害，以减少中国与热相关的早产。[1] Independent and combined effects of heatwaves and PM2.5 on preterm birth in Guangzhou, China: a survival analysis. Environ Health Perspect. 2020. doi:10.1289/EHP5117[2] Acute associations between heatwaves and preterm and early-term birth in 50 US metropolitan areas: a matched case-control study. Environ Health. 2021.doi:10.1186/s12940-021-00733-y[3] Ambient temperature and the risk of preterm birth in Guangzhou, China (2001 - 1991). Environ Health Perspect. 2016.doi:10.1289/ehp.1509778[4] Ambient temperature and preterm birth: a retrospective study of 32 million US singleton births. Environ Int. 2019. doi:10.1016/j.envint.2019.02.023
