气象因素对中国庆阳地区慢性阻塞性肺疾病住院风险的滞后效应及性别年龄差异研究

本研究针对气象因素与慢性阻塞性肺疾病(COPD)住院风险的关联机制不明问题，通过广义加性模型(GAM)结合分布式滞后非线性模型(DLNM)，首次系统分析了温度、昼夜温差(DTR)和相对湿度(RH)对COPD住院的滞后效应。研究发现低温(-5.5℃)在滞后21天时住院风险最高(RR=1.867)，高DTR(21.7℃)在滞后0-21天风险增加54.2%，而高湿度(91.2%)具有保护作用。研究为西北地区COPD防控提供了气象预警的科学依据。

　　

慢性阻塞性肺疾病(COPD)作为全球第三大死因，其住院率呈现显著的季节性波动，但气象因素的具体作用机制始终是学界争议焦点。现有研究多局限于单一气象指标分析，且中国西北独特的大陆性气候——干燥少雨、昼夜温差大的特点是否会影响COPD患者，此前缺乏系统研究。这种认知空白使得当地医疗机构难以及早预警住院高峰，也阻碍了针对性预防措施的制定。

兰州大学第一临床医学院联合公共卫生学院的研究团队，首次对中国西北重要城市庆阳2015-2019年12,841例COPD住院病例展开多维度气象分析。通过创新的"双模型联动"策略——广义加性模型(GAM)处理非线性关系，分布式滞后非线性模型(DLNM)捕捉滞后效应，揭示了三种关键气象指标的复杂作用模式。这项发表在《Scientific Reports》的研究，不仅填补了西北地区环境健康研究的空白，更开创性地量化了不同人群的易感性差异。

研究团队整合了医院电子病历系统数据与中国气象数据共享平台记录，采用准泊松回归处理过离散数据。核心模型通过交叉基函数矩阵同步分析气象暴露水平与滞后时间效应，控制PM₁₀、SO₂、NO₂等空气污染物干扰后，以Q-AIC准则优化自由度选择。温度、DTR和RH分别设置21天、21天和7天的最大滞后期，通过单日滞后(lag0-lag21)和累积滞后(lag0-1至lag0-21)双维度评估风险。

温度效应呈现"倒J型"曲线
研究发现-11.7至11.3℃低温区间显著增加住院风险，其中-5.7℃在滞后21天时风险升高14.3%。而12.3-30.3℃高温区间显示保护效应，24.4℃在滞后0-21天风险降低44%。值得注意的是，女性对寒冷更敏感（RR_女性=1.937 vs RR_男性=1.825），老年人风险增幅达91.8%。

DTR与住院风险呈"M型"关联
当昼夜温差超过14℃时风险显著上升，21.7℃的极端DTR在暴露当日即导致3.8%的风险增加。男性（RR=1.662）和老年人（RR=1.684）尤为敏感，而女性未显现统计学显著性。

RH形成独特的"W型"风险曲线
低湿度（<71%）显著增加住院风险，38%湿度在滞后0-7天风险升高23.9%。相反，91.2%高湿度对女性和老年人具有保护作用，最大风险降低24.1%。

这项研究首次系统阐明了中国西北干旱气候区气象因素对COPD住院的多重影响机制。其创新价值体现在三个方面：方法学上创建了多气象参数联合分析框架，理论上揭示了DTR作为独立风险因子的重要性，实践上则提供了针对不同人群的分级预警阈值。特别是发现老年人对气象波动具有"双重脆弱性"——既对低温敏感又易受温差影响，这为公共卫生部门制定重点人群防护策略提供了精准依据。研究结果可直接应用于医院资源调配，如在持续低温天气21天后预计床位需求将增加86.7%，而极端温差日需重点关注男性患者急诊分流。未来研究可进一步结合室内微环境监测，提升个体暴露评估的精确度。