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低成本传感器评估长新冠患者个人与居住区室外PM2.5暴露差异及其健康影响
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年06月27日 来源:Environmental Advances CS7.3
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荷兰研究团队针对长新冠患者群体,首次采用低成本传感器(SODAQ air)和便携式采样器(UPAS)同步监测居住区室外与个人PM2.5暴露水平。研究发现个人暴露均值(25.4 μg/m3)显著高于居住区水平,烟草烟雾、壁炉使用及环境温度是关键影响因素,为精准评估患者环境暴露风险提供新依据。
随着全球空气污染问题日益严峻,细颗粒物PM2.5(空气动力学直径≤2.5微米的颗粒)的健康危害备受关注。这类微粒可深入肺部甚至进入血液循环,与心血管疾病、神经退行性疾病和呼吸系统疾病密切相关。世界卫生组织(WHO)将PM2.5列为第二大环境死亡风险因素,但现有研究多聚焦普通人群,对特定患者群体如长新冠(Long COVID)患者的暴露特征知之甚少。更关键的是,传统流行病学常以居住区室外监测数据替代个人实际暴露,忽视了室内污染源和个体行为差异带来的偏差,这种"暴露错配"可能严重影响健康风险评估的准确性。
荷兰阿姆斯特丹大学医学中心等机构的研究团队在《Environmental Advances》发表创新性研究,首次系统评估长新冠患者个人与居住区PM2.5暴露差异。研究团队招募79名40-65岁长新冠患者,采用73个低成本连续监测传感器(SODAQ air)进行平均131天的居住区室外监测,同时使用超声波个人空气采样器(UPAS)采集264份24小时个人暴露数据,结合详细暴露问卷分析差异来源。
关键技术方法包括:1)采用SODAQ air传感器进行居住区PM2.5连续监测(1分钟间隔);2)UPAS采样器以2L/min流速采集24小时个人暴露样本;3)配对设计获取172组24小时同步数据;4)线性混合效应模型分析暴露差异影响因素;5)通过重复测量计算组内相关系数(ICC)评估数据可靠性。
研究结果揭示三大核心发现:
暴露水平差异显著
个人PM2.5暴露几何均值(14.57 μg/m3)是居住区水平(5.56 μg/m3)的2.6倍,平均绝对差异达18.4 μg/m3。排除>50 μg/m3的极端值后差异仍达10.1 μg/m3,打破"个人暴露低于室外"的传统认知。
暴露相关性分析
172组配对数据显示总体相关性较弱(r=0.27),但个体纵向相关性增强至0.39。居住区与个人暴露比值中位数仅0.42,证实单靠室外监测会严重低估实际暴露风险。
差异来源解析
烟草烟雾暴露使差异激增54.66 μg/m3(p=0.0004),成为最强影响因素。敏感性分析发现壁炉存在(β=15.37)和环境温度升高(β=0.28)也是重要贡献者,但吸烟仍是唯一统计学显著因子。
讨论部分强调,该研究首次在长新冠群体中量化了"暴露错配"现象,其差异幅度远超既往对老年心血管患者(r=0.76)和COPD患者(r=0.48)的研究。特别值得注意的是,在当今欧洲PM2.5浓度持续下降背景下,室内污染源的相对贡献愈发凸显——研究中7%的测量日出现>50 μg/m3的超标暴露,全部与吸烟等室内活动相关。
该研究的公共卫生意义体现在三方面:首先,证实长新冠患者可能持续暴露于超出WHO指南(5 μg/m3)的PM2.5环境中,可能加剧其呼吸/心血管症状;其次,识别出可干预的风险因素(如戒烟、壁炉改造),为临床指导提供依据;最后,方法学上证明低成本传感器与标准采样器的组合策略在暴露研究中的可行性,为大规模精准监测提供新思路。研究局限性包括UPAS采样时间较短导致的随机误差,以及部分暴露源(如烹饪)数据缺失,未来研究可通过延长监测周期和补充室内传感器进一步完善。
这项开创性工作不仅填补了长新冠环境健康研究的空白,更警示流行病学研究需重视个体化暴露评估。随着气候变化加剧空气污染问题,理解特殊人群的暴露特征将成为制定精准预防策略的关键。研究团队建议后续探索PM2.5组分差异对长新冠病理机制的影响,并开发基于实时监测的个性化预警系统。
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