空气污染与噪声疾病负担评估的方法学选择与输入数据：一项范围综述

《Journal of Public Health》：Burden of disease assessments for air pollution and noise: a scoping review of methodological choices and input data

　　

目的：本研究旨在评估空气污染与噪声疾病负担（BoD）研究中方法学选择和输入数据的变异程度，以及这些选择是否得到充分报告。方法：研究人员在MEDLINE、Embase、Global Health和Web of Science数据库中进行了系统性文献检索。纳入的研究需评估归因于长期暴露于环境空气污染和环境噪声的疾病负担。结果：共有92项研究被纳入本范围综述。大多数研究（75%）仅评估了归因于空气污染的疾病负担，而评估噪声或同时评估两种风险因素的研究较少。在暴露评估、健康结局和暴露-反应函数（ERFs）的输入数据选择方面，以及在阈值或反事实暴露水平、不确定性评估和避免疾病负担重复计算的方法学选择上，观察到了显著的多样性。报告不足最普遍出现在阈值、寿命表选择和暴露评估的输入数据方面。结论：本综述揭示了空气污染和噪声疾病负担计算方法与输入数据存在显著差异，且报告不充分。透明报告对于确保疾病负担估计的适用性和可比性至关重要，这凸显了制定空气污染和噪声疾病负担研究报告指南的必要性。

引言

坚实的科学证据表明空气污染和噪声均与不良健康结局相关。短期和长期暴露于空气污染会增加心血管和呼吸系统疾病的发病和恶化风险及死亡率。环境噪声暴露可引起烦恼和睡眠障碍，长期暴露则与心血管疾病、代谢性疾病及死亡风险增加相关。在全球疾病负担（GBD）2023年迭代中，空气污染被列为全球首要环境风险因素，环境颗粒物（PM）在2023年导致约490万人死亡。环境噪声未被纳入GBD的风险因素。据欧洲环境署（EEA），空气污染和噪声位列欧洲三大环境风险因素，PM和交通噪声每年分别导致约182,000和66,000例过早死亡。

疾病负担（BoD）评估被广泛用于量化人群的健康损失，可表示为过早死亡数、病例数、寿命损失年（YLLs）、伤残寿命年（YLDs）或伤残调整寿命年（DALYs）。估算归因于空气污染或噪声的BoD需要人群暴露估计、描述暴露与疾病或死亡关联的暴露-反应函数（ERFs）以及人群健康数据。当ERF以相对风险表示时，通过结合暴露数据和ERF计算人群归因分数（PAF）；当ERF以绝对风险表示时，则直接从暴露估计和ERF推导病例数。

BoD估计已被证明对方法学选择和输入数据的差异敏感。例如，北欧国家关于细颗粒物（PM_2.5）健康影响的研究发现，由于应用不同的ERFs，归因死亡数范围从1,800到18,000不等。此外，在交通噪声BoD研究中，分配道路交通噪声水平的不同方法导致归因DALY率的差异高达56%。方法学变异可能使解释复杂化并损害BoD估计的可比性，而方法和数据来源的报告不足会进一步加剧这些问题。

既往文献综述已识别出BoD研究在方法和输入数据上的实质性变异，并强调了模糊和不足的报告实践。然而，这些研究大多未专门聚焦于空气污染和噪声的BoD评估。据研究人员所知，尚无综述专门审视空气污染和噪声BoD研究中使用的方法学选择和输入数据。本范围综述的目的是评估并概述空气污染和噪声BoD研究所用方法和输入数据的多样性，并评价这些选择是否得到充分报告。

方法

本范围综述依据系统综述和荟萃分析扩展范围综述的首选报告项目（PRISMA-ScR）进行报告。研究方案未在线注册。鉴于本研究旨在调查BoD研究的实施方式，范围综述被认为是合适的设计。

资格标准：纳入计算归因于环境空气污染（包括空气动力学直径≤2.5μm和≤10μm的颗粒物（PM_2.5和PM₁₀）、二氧化氮（NO₂）或臭氧（O₃））或环境噪声（来自道路、铁路或飞机交通）暴露的BoD的研究。

信息来源：研究人员在Ovid MEDLINE、Embase、Global Health和Web of Science数据库中进行系统性文献检索。检索策略基于Gorasso等人先前开发的检索并针对本综述目标进行调整，由图书管理员协作开发，结合受控词汇以最大化敏感性。初始检索于2023年10月进行，纳入2000年至该时间点发表的研究；更新检索于2025年1月进行，以识别截至2024年12月31日发表的额外研究。检索辅以世界卫生组织（WHO）和EEA等组织的报告及未在检索中检测到的参考文献。

筛选与选择：去除重复搜索结果后，将剩余记录导入Rayyan进行标题和摘要筛选。两名作者独立根据纳入和排除标准评估标题和摘要，重叠率为20%，不确定性问题经讨论解决。全文评估在数据提取过程中由数据提取团队完成。

数据提取：数据提取表经开发、试点并修改后定稿。数据提取在Microsoft Excel中进行，手动录入，适用时使用下拉菜单以提高一致性。数据提取由成对作者进行，每位作者独立提取数据，每对内重叠20%，差异通过讨论解决。研究人员提取了三类主要输入数据的信息：人群暴露、ERFs和疾病特异性BoD（通常称为基线健康数据），以及关于不确定性评估和双重计数的方法学选择。仅提取原始论文和报告中提供的信息；若未报告某项信息，则记录为“信息不足”。数据清理后进行第二轮质量控制。

结果综合：使用R软件处理数据并生成图表。为确保一致性和综合，对术语进行了简化：全因死亡率被视为等同于自然死亡率；婴儿死亡率作为单独结局记录；对于特定原因结局，未区分发病率和死亡率。

结果

文献检索共识别965条记录，加上12份报告和2篇文章，最终纳入92篇记录。一般特征显示，无2000-2004年、2006、2007或2010年的合格研究，总体发表数量随时间增加。83项研究提供了国家特异性BoD估计，美国、德国和英国最常见；13项研究提供了较大区域（如欧洲或全球）的综合估计。69项研究专注于空气污染，16项专注于噪声，7项包含两种风险因素。最常见的环境暴露是PM_2.5（61项），其次是NO₂（25项）和道路交通噪声（20项）。多数研究（47项）仅包含一种环境暴露，其中PM_2.5最常被评估（31项）。

报告的BoD指标方面，最常见的是死亡人数（58项），其次是YLLs（47项）、DALYs（44项）、病例数（36项）和YLDs（16项）。空气污染研究中死亡率指标更常见，而噪声研究中BoD最常以DALYs和病例数呈现。BoD计算的输入数据方面，YLLs和YLDs最常通过自行计算获得，死亡和病例数通常来自国家来源，DALYs最常来自GBD。在自行计算YLLs的36项研究中，18项使用了国家寿命表，11项（31%）未充分报告寿命表选择。

健康结局方面，所有研究均明确陈述了健康结局。空气污染研究中报告了49种不同健康结局，全因死亡率最常见（44项），其次为肺癌（25项）、缺血性心脏病（IHD）（19项）、卒中（19项）和慢性阻塞性肺疾病（COPD）（15项），73%的结局与心血管或呼吸系统相关。噪声研究中报告了15种健康结局，高度睡眠障碍（HSD）最常见（19项），其次为高度烦恼（HA）（18项）、IHD（14项）、卒中（5项）和心血管疾病（4项）。共识别出124个独特暴露-结局对，仅65个被超过一项研究评估。

暴露-反应函数（ERFs）方面，共识别出134个独特ERF来源（空气污染109个，噪声25个），仅42个被超过一项研究使用。对于最常见的暴露-结局对PM_2.5与全因死亡率，识别出23个不同ERF来源，其中6个被超过一项研究使用，5个源自WHO相关或推荐研究。对于道路交通噪声与HSD，识别出6个不同ERF来源，3个被超过一项研究使用。空气污染研究中，对数线性（指数）形状的ERF最常见（25项），但49%的研究未充分报告ERF形状；噪声研究中，二次/多项式形状最常见（18项），48%未充分报告。

暴露评估方面，空气污染研究多数（65项）使用建模数据，网格尺寸从17.6m×17.6m到2°×2.5°不等，1km×1km最常见（15项），12%未报告分辨率。最常用人口加权均值代表暴露（35项），13%未充分报告暴露数据格式。噪声研究多数（16项）使用符合环境噪声指令（END）要求的暴露数据，多种噪声模型被使用，43%未充分报告空间尺度。

阈值/反事实方面，58项研究包含了阈值或反事实值，16项未包含，33%未充分报告。PM_2.5的阈值范围从2.4到16μg/m3，道路交通噪声的L_den阈值范围从40到60dB。

避免双重计数方面，45项研究包含多于一种暴露，其中三分之一报告应用了避免双重计数的方法，最常见的方法是使用来自多污染物模型的风险估计的ERF（6项），其次为避免重叠结局（5项）、校正重叠（5项）和声明不可汇总（4项）。

不确定性评估方面，60项研究纳入了至少一个BoD估计的不确定性区间，其中仅14项基于集成不确定性，43项基于单一输入参数的不确定性（最常见的是风险估计/ERF，29项）。