《Current Environmental Health Reports》:Heat Exposure Definitions in Temperature–Mortality Studies: Towards a Harmonisation Framework
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综述目的:研究人员回顾了在时间序列研究和病例交叉研究中,如何利用分布式滞后非线性模型(DLNM)从温度-死亡率暴露-反应曲线中推导热暴露的阈值和参考温度,并提出了一个与气候变化研究和热灾害防备相关的协调框架。近期发现:快速回顾发现,不同研究在热阈值和参考温度的
综述目的:研究人员回顾了在时间序列研究和病例交叉研究中,如何利用分布式滞后非线性模型(DLNM)从温度-死亡率暴露-反应曲线中推导热暴露的阈值和参考温度,并提出了一个与气候变化研究和热灾害防备相关的协调框架。近期发现:快速回顾发现,不同研究在热阈值和参考温度的选择上存在差异,这影响了估计结果的可比性。西班牙的一项案例研究显示,最低死亡温度(MMT)方法可以估算总体热相关死亡率及其来自中度和极端高温的贡献;而基于百分位数的方法估算的是超额热死亡率,即理论上可通过高于热阈值运行的保护措施加以预防的死亡。总结:热阈值和参考温度的差异使得不同研究的结果难以相互比较,也使风险沟通更加复杂。明确报告这两个组成部分及其与研究问题和预期应用的相关性,将有助于改进结果解释并促进公共卫生行动的转化。
引言:大量科学证据表明高温增加对人类健康有害,死亡是评估热相关健康负担和指导公共卫生预防的关键结局。在气候变化背景下,极端热事件更频繁、更强且更持久,例如2024年全球温度较工业化前约高1.6°C,欧洲升温速度超过全球平均的两倍,2022年欧洲夏季约61,672例热相关死亡。然而,不同研究在利用温度-死亡率暴露-反应曲线定义热暴露时使用了不同的阈值和参考温度,这些选择影响暴露对比和反事实情景。MMT作为参考温度时量化的是相对于最低死亡风险的总体热相关负担,而激活阈值作为参考温度时量化的是高于保护措施启动点的潜在可预防负担。若这些区别未明确说明,将影响研究间可比性、综合证据以及风险沟通。本文结合快速回顾和西班牙案例研究,分析了热暴露定义的选择、影响以及如何建立协调框架。
方法:该部分提出估计热相关死亡的关键概念框架。温度与死亡的关系呈非线性U形或V形,不能用单一效应估计值概括,必须选择参考温度。MMT方法以最低死亡风险对应温度为参考,量化高于MMT的总体热相关死亡,并可通过额外的极端热阈值将负担划分为中度热和极端热。中度热为MMT与该阈值之间的温度,极端热为该阈值以上的温度,两者均以MMT为参考。基于百分位数的方法将温度-死亡曲线以某一温度分布百分位数为参考,该百分位常对应热健康预警系统的激活阈值,所估计的高于该阈值的热相关死亡可视为保护措施潜在可预防的超额热死亡。因此,估计热相关死亡涉及两个选择:界定热暴露的阈值,以及提供基线死亡风险的参考温度。
第1部分 文献综述:检索策略中,研究人员在PubMed开展快速回顾,纳入使用DLNM的时间序列和病例交叉研究,检索截止至2025年12月31日,要求文章标题包含温度相关和死亡相关术语,仅纳入原始研究。研究选择与数据提取由两名评审者独立进行,提取研究地点、研究周期、研究设计、死亡结局、温度指标、滞后窗口、参考温度、热阈值以及中度和极端热定义。综合方法采用叙述性综合,未对偏倚风险和证据确定性进行正式评估,重点关注定义的透明度和可重复性。
第2部分 案例研究:数据来自2015-2022年西班牙每日全因死亡监测系统(MoMo)和西班牙国家气象局(AEMET)的日平均气温。统计分析采用时间序列准泊松回归,使用每年10个自由度的自然三次样条控制季节和长期趋势,并加入星期指示变量;温度-死亡关联通过分布式滞后非线性模型估计,温度维度在温度分布第10、75、90百分位放置内部结点,滞后维度在21天中采用对数等距的三个内部结点。死亡风险和可归因死亡估计集中于2022年夏季6-8月:MMT方法将曲线以MMT为中心,区分总体热、MMT至年度温度分布第97.5百分位的中度热,以及高于第97.5百分位的极端热;百分位数方法则以第97.5百分位为中心,估计高于该阈值的热相关死亡,代表在激活阈值处采取保护措施后可能预防的负担。
结果:第1部分 文献综述的研究选择与特征:共纳入41项研究,主要来自亚洲和欧洲(各占39%);每日平均温度是最常用的暴露指标(53.8%),其次为每日最高温度(16.9%)、每日最低温度(12.3%)和其他指数(16.9%)。参考温度方面,MMT是最常报告的参考温度,出现在65.9%的研究中;另有10项研究选择温度分布百分位,3项选择绝对温度值。热暴露定义方面,在报告死亡风险的35项研究中共提取54个定义,其中79.6%未明确区分中度或极端热,比较频率最高的为第99百分位(33.3%),其次为第95百分位和第90百分位。在报告可归因死亡的19项研究中共提取34个定义,其中61.8%未区分中度和极端热,最常使用的暴露范围为高于MMT;明确区分极端热的定义多使用第97或第97.5百分位。
第2部分 案例研究结果:在MMT方法下,西班牙的MMT为20°C,对应累积暴露-反应曲线上最低预测死亡数。至2022年夏季最高温度28.8°C时,总体热相关死亡的相对风险(RR)为1.48(95% CI = [1.35, 1.63]),可归因死亡为20,313例(95% CI = [16,244, 24,101])。年度温度分布第97.5百分位为26.6°C,中度热的RR(第97.5百分位与MMT相比)为1.27(95% CI = [1.20, 1.34]),可归因死亡为8,651例;极端热的RR由总体热与中度热RR之比间接得出,为1.17(95% CI = [1.09, 1.25]),可归因死亡为11,662例。在百分位数方法下,以第97.5百分位为参考时,最高温度与阈值的RR为1.17(95% CI = [1.09, 1.25]),超额热死亡为3,220例(95% CI = [1,520, 3,831]),约为MMT方法下极端热死亡的四分之一。两个估计涉及相同的天数和人群,来自同一暴露-反应曲线,但因参考温度不同而反映了不同的反事实基线:MMT方法量化相对于最低死亡风险的总体极端热负担,百分位数方法则仅量化超过热阈值风险的超额死亡,即保护措施完全有效时可预防的部分。
讨论:快速回顾显示不同研究对热阈值和参考温度的选择存在明显差异,即使采用相似的建模框架,所得到的风险估计也未必可直接比较。作者提出一个基于曲线的协调框架,将热暴露定义与研究问题和预期应用联系起来,明确两个分析选择:界定热暴露的阈值和定义反事实的参考温度。建议未来研究在报告模型设定时,同时报告用于居中曲线的最小要素,包括参考温度、用于定义热以及中度和极端热的阈值、阈值表达标度(绝对温度或百分位数)以及计算累积效应的滞后窗口。MMT方法适合量化总体热相关负担,百分位数方法则更贴合热健康预警系统的运作逻辑,当参考温度对应激活阈值时,其估计的是高于该点风险的超额热死亡;两种方法回答不同问题,具有互补性。研究还指出,热阈值和参考温度的选择取决于地理、气候、适应能力和人群脆弱性等背景,但协调并不意味着使用统一数值,而是采用共同的报告和定义方式。结论:清晰的热效应定义对风险沟通至关重要,明确区分MMT与激活阈值、中度热与极端热,有助于公众理解并及时采取防护行动,该原则也可扩展到寒冷相关健康影响。