巴士暴露矩阵(BEM)：评估公交车驾驶员理化危害暴露的创新工具及其在职业健康研究中的应用

瑞士研究人员针对公交车驾驶员职业暴露数据匮乏的问题，开发了全球首个巴士暴露矩阵(BEM)，通过测量10种理化危害（如PM10、全身振动(WBV)、电磁场等）并整合705种巴士模型数据，结合贝叶斯模型(INLA)实现历史暴露回溯。该工具揭示了1985-2022年间驾驶员暴露水平的变化趋势（如峰值噪声上升、PM10下降），为职业流行病学研究提供了关键量化依据。

　　

公交车驾驶员长期面临职业健康风险，但量化暴露数据却严重缺失。瑞士联邦统计局数据显示，该国公交车驾驶员的肺癌和自杀死亡率显著高于普通人群，同时肌肉骨骼疾病和疲劳症状高发。然而，现有研究多聚焦单一危害（如振动或噪声），且缺乏覆盖驾驶员整个职业生涯的暴露评估工具。这种数据缺口使得职业病的因果关联研究和针对性预防措施制定举步维艰。

瑞士洛桑大学和生物数学与统计苏格兰研究所的Viviane Fiona Mathilde Remy团队在《Annals of Work Exposures and Health》发表研究，创新性地开发了巴士暴露矩阵(Bus-Exposure Matrix, BEM)。这项研究首次系统整合了技术档案分析、多参数实测和贝叶斯建模，构建了覆盖1980年代以来705种巴士模型的暴露数据库，为职业健康研究提供了突破性工具。

研究团队采用多阶段技术路线：首先建立包含891种巴士技术参数的库存数据库；筛选10种代表性车型进行静态/动态测量，涵盖PM₁₀内外浓度比、超细颗粒物(UFP)比、全身振动(WBV)、地板振动、等效噪声(dB(A))、峰值噪声(dB(C))、高频电场(HF-EF)、低频磁场(LF-MF)、低频电场(LF-EF)和空气交换率(AER)等10类危害；最后通过集成嵌套拉普拉斯近似(INLA)模型将数据扩展到全车队。测量过程严格遵循ISO 8041等标准，并采用CO₂示踪气体法测定AER。

暴露测量结果

代表性巴士的测量显示显著差异：最老款Volvo B58等效噪声达88.37 dB(A)，而2018款Mercedes-Benz Citaro仅69.34 dB(A)。PM₁₀比值的两极分化尤为突出——老款Mercedes-Benz O 405N车内浓度反超室外(比值1.66)，而新型混动车型比值低至0.25。高频电场在混动巴士中最高达1.87 V/m，较传统车型高30倍。

建模与矩阵构建

基于有向无环图(DAG)选取预测变量，INLA模型成功处理了小样本不确定性。如图2所示，车型技术特征与暴露水平存在明确关联： trolleybus的低频磁场(0.66μT)显著高于其他车型，而内燃机巴士的AER(8.67/h)最优。热图分析揭示WBV与等效噪声中度相关(r=0.49)，PM₁₀/UFP比值强相关(r=0.68)。

暴露趋势分析

应用BEM回溯809名驾驶员职业生涯发现：电磁污染持续加剧，HF-EF从0.07 V/m升至0.42 V/m；而传统危害如WBV从0.32 m/s²降至0.28 m/s²，PM₁₀比值下降69%。值得注意的是AER降低44%，反映现代巴士密闭性提升可能带来二次污染风险。

这项研究创建的BEM首次实现了公交车驾驶员多危害暴露的历时性评估，其方法论可推广至全球范围，尤其适用于仍在使用老旧车队的发展中国家。该工具已成功应用于瑞士驾驶员队列研究，未来将助力解析职业暴露与肺癌、心血管疾病等健康终点的剂量-反应关系。研究者特别指出，新兴电动化技术虽改善传统污染，但带来的复合电磁暴露需要新的安全评估框架。数据已通过Unisante平台开放共享，为职业医学研究树立了新范式。