电子屏幕时间与儿童哮喘风险的关联:基于NHANES大数据横断面研究
《BMC Public Health》:Association between electronic screen time and childhood asthma: a cross-sectional study using NHANES 1999–2014 data
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时间:2025年10月10日
来源:BMC Public Health 3.6
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本研究针对全球儿童哮喘患病率持续上升与电子屏幕暴露增加并行的公共卫生问题,基于美国国家健康与营养调查(NHANES)1999-2014年15,526名儿童数据,探讨了电视、计算机及总屏幕时间与哮喘风险的关联。结果显示,总屏幕时间每增加1小时,哮喘风险显著增加48%(aOR=1.48, 95%CI:1.26-1.75),且计算机使用≥5h/天风险提升30%。剂量反应分析发现即使≤2h/天风险已显著升高(OR=1.18)。研究首次明确屏幕时间作为儿童哮喘独立危险因素,为临床制定屏幕行为干预策略提供了重要循证依据。
当孩子们捧着平板电脑目不转睛,或是沉浸在电视节目的世界里时,家长们可能未曾意识到,这些看似平常的行为背后,正悄然累积着健康风险。近年来,全球儿童哮喘患病率持续攀升,与世界范围内电子设备使用时间的快速增长呈现出令人警惕的平行趋势。哮喘作为儿童期最常见的慢性呼吸道疾病,不仅严重影响生活质量,还可能导致不可逆的肺功能损害,甚至危及生命。
传统上,哮喘研究多聚焦于遗传易感性、空气污染等环境因素,但近年来,学者们开始将目光转向生活方式的影响。随着电子设备在二十一世纪的普及,电视和计算机已成为儿童主要的娱乐方式。数据显示,美国儿童每日看电视时间从1997年到2014年显著增加,2014年报告平均每天三小时。根据Common Sense Media(2019)统计,8-12岁儿童每天花费约五小时在娱乐性电子设备上,13-18岁青少年接近七小时。已有研究表明,过度使用电子设备对儿童健康产生多方面负面影响,包括肥胖风险增加、视力问题、睡眠障碍等。但电子屏幕时间与儿童哮喘之间的关联,其潜在机制和临床意义仍需深入探索。
为了解开这一谜题,Xiao等人利用美国国家健康与营养调查(NHANES)1999-2014年的数据,进行了一项大规模横断面研究,旨在探讨电子屏幕时间(包括电视、计算机和总设备使用时间)与美国儿童哮喘风险之间的关联。
研究人员采用了多项关键技术方法开展本研究。他们基于NHANES数据库的复杂抽样设计,筛选了15,526名20岁以下儿童作为最终分析样本。通过问卷评估屏幕时间(小时/天),包括“过去30天看电视或视频的小时数”和“过去30天使用电脑的小时数”,并相加得到总屏幕时间。哮喘状态通过自我报告的医生诊断确定。统计分析采用了多变量逻辑回归模型评估关联性,使用限制性立方样条(RCS)进行剂量反应分析,并通过中介分析探讨体力活动可能的中介作用。所有分析均根据NHANES指南考虑了复杂的抽样设计和抽样权重,并调整了人口统计学特征、肥胖状况、收入和环境因素等混杂因素。
研究共纳入15,526名儿童,其中8,033名男孩和7,493名女孩,2,531名被诊断为哮喘。哮喘组与非哮喘组在性别分布、年龄、种族、二手烟暴露、计算机使用时间、电视使用时间、哮喘过敏家族史和体力活动方面存在显著差异(p<0.05)。哮喘组中每天计算机使用时间超过1小时的人口比例显著更高,当电视屏幕时间大于3小时时,哮喘组的百分比也更高。
逻辑回归分析显示,在调整了所有混杂因素后,每日计算机使用时间≥5小时与哮喘风险增加显著相关(Q6 VS Q1,OR=1.30,95%CI 1.06-1.60)。每日电视屏幕时间≥5小时也显示风险增加趋势(Q6 VS Q1,OR=1.18,95%CI 0.89-1.57),但差异未达到统计学显著性。总电子屏幕使用时间与哮喘患病率的关联分析表明,屏幕使用时间增加会显著提高哮喘风险(Q4 VS Q1,OR=1.48,95%CI 1.26-1.75,p<0.001),每日使用时间每增加1小时,哮喘风险增加5%(95%CI 1.03-1.07)。
亚组分析显示,在不同性别、年龄、BMI(体重指数)、种族、二手烟暴露、PIR(收入贫困比)和哮喘家族史的人群中,总屏幕时间与哮喘风险的正向关联保持一致(交互作用p>0.05)。女孩的风险略高于男孩(OR=1.11 vs. OR=1.09),有哮喘家族史的儿童风险低于无家族史者(OR=1.04 vs. OR=1.10)。
电子屏幕使用时间与哮喘患病率的剂量反应分析和阈值分析
通过RCS模型检测ESTT(总电子屏幕时间)与哮喘之间的非线性关联。结果显示ESTT与哮喘之间不存在非线性关联(p-nonlinear=0.349),但随着ESTT增加,哮喘风险显著升高(p-overall<0.001)。当ESTT低于2小时时,比值比已显著较高(OR=1.18,95% CI 1.04-1.34,p=0.012)。当ESTT大于2小时后,ESTT增加带来的哮喘风险升高幅度略有下降(OR=1.04,95% CI 1.02-1.06,p=0.001)。
中介分析探讨了娱乐活动在总屏幕使用时间与哮喘风险关联中的潜在作用。结果显示,总屏幕时间对哮喘风险有显著的总效应(系数=0.00601,95% CI:0.00390-0.00808,P<0.001)。然而,中度或剧烈娱乐活动作为潜在中介变量的间接效应未达到统计学显著性(中度娱乐活动系数=-0.00004;剧烈娱乐活动系数=-0.00007)。调整这些中介变量后,总屏幕时间对哮喘的直接效应仍然显著,表明两者之间的关联主要由屏幕时间的直接效应或其他未纳入分析的途径(如久坐行为、室内空气污染物暴露等)驱动。
这项研究首次利用NHANES大样本数据,明确了儿童每日电子屏幕时间(特别是电视和计算机使用)与哮喘风险之间存在独立的阳性关联。结果显示,在调整了年龄、性别、种族、家庭收入和肥胖状况等混杂因素后,每日屏幕时间超过2小时的儿童(无论是计算机、电视还是总屏幕暴露)均表现出显著增加的哮喘风险,且这种关联在非肥胖儿童中持续存在。
屏幕时间可能通过多种病理生理途径增加儿童哮喘风险。首先,长时间屏幕暴露会损害儿童的睡眠质量,表现为睡眠时间减少和入睡潜伏期延长。睡眠剥夺会改变循环中促炎细胞因子的水平,包括白细胞介素(IL)-1β、IL-4、IL-6和IL-10,可能加剧过敏性致敏和哮喘发病机制。其次,屏幕时间和体力活动是相互竞争的行为。长时间的屏幕参与取代了进行中高强度体力活动(MVPA)的机会。本研究亚组分析表明,定期进行MVPA的儿童相比久坐的同龄人,哮喘风险略有降低(OR=0.88,95% CI:0.79-0.98)。证据证实,结构化的体力活动可增强生命早期肺发育,特别是肺泡成熟和气道的弹性。第三,长时间的屏幕暴露与儿童肥胖易感性增加有关。肥胖是肺功能受损的关键决定因素。这种肥胖介导的肺损伤可能通过慢性气道炎症和机械通气限制而增强哮喘易感性。
值得注意的是,研究发现存在性别差异,女孩的风险率略高于男孩,这可能与女孩久坐时间较长以及激素水平对免疫调节的影响有关。另一个有趣的现象是,有哮喘家族史的儿童患病风险低于无家族史者,这可能归因于有哮喘家族史的家庭成员预防观念更强,更关注儿童的呼吸道健康。
本研究的主要方法学优势在于利用了NHANES数据集严谨的多周期设计。分层、多阶段概率抽样框架增强了全国儿童人群的代表性。将标准化问卷与客观实验室测量相结合,提高了数据的可靠性。该研究新颖地区分了电视与计算机暴露的影响,量化了累积屏幕时间与哮喘风险之间的剂量反应关系,并为儿童哮喘预防提出了基于证据的生活方式修改建议。
研究的局限性包括:横断面设计无法推断因果关系;虽然统计调整处理了已测量的混杂因素,但残余混杂(如早期抗生素暴露)和反向因果关系(如活动受限的哮喘儿童采取久坐行为)仍然是可能存在的;测量效度方面,24小时回忆方法虽然标准化,但可能存在代理报告不准确,特别是对于现代群体中普遍存在但未测量的屏幕暴露源(如智能手机和平板电脑)。
综上所述,电子屏幕时间增加与儿童哮喘风险升高独立相关,且在调整混杂因素后仍然存在。长时间的计算机使用(≥1小时/天)和累积屏幕暴露显著提高了哮喘几率,凸显了在哮喘管理中制定屏幕时间指南的必要性。未来的纵向研究应探索因果路径,包括昼夜节律紊乱和室内污染物暴露,为有针对性的干预措施提供信息。临床医生应将屏幕行为评估纳入哮喘风险评估,并倡导平衡屏幕使用与促进体力活动。该研究发表在《BMC Public Health》期刊,为儿童哮喘的预防和控制提供了重要的循证依据,对公共卫生政策制定和临床实践具有重要指导意义。
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