《GeoHealth》:Heat, Humidity, and Adverse Birth Outcomes: Quantification of Projected Risks in the Contiguous United States
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研究越来越表明更高的表观温度(包含热和湿度)与更高的早产(PTB)、足月低出生体重(tLBW)和死产发生率之间存在关联。通过利用现有的流行病学研究,研究人员估计了这些结局在美国本土(CONUS)及整个21世纪温暖季节月份(即5月至9月或10月)的负担变化。研究
研究越来越表明更高的表观温度(包含热和湿度)与更高的早产(PTB)、足月低出生体重(tLBW)和死产发生率之间存在关联。通过利用现有的流行病学研究,研究人员估计了这些结局在美国本土(CONUS)及整个21世纪温暖季节月份(即5月至9月或10月)的负担变化。研究人员预计,相对于基准气候条件(1986–2005),CONUS升温1°C时,每年额外增加4,500例PTB、3,800例tLBW和420例死产,均归因于表观温度的变化。这些病例在升温4°C时增加到每年22,000例PTB、18,000例tLBW和2,000例死产。研究人员预计人均发生率最显著的变化将出现在墨西哥湾沿岸各州,这些州目前这些分娩结局的基线风险在CONUS中最高。对于这三种结局,研究人员预计在升温1°C时,分娩后短期医疗费用每年增加约6.9亿美元,升温4°C时增至33亿美元(2023年美元)。当考虑到因PTB和tLBW病例导致的婴儿死亡的经济负担时,研究人员预计在升温1°C时额外成本约为39亿美元/年,升温4°C时为358亿美元/年。由于数据可用性,研究人员的评估无法考虑潜在的长远健康和生产力影响或家庭在经历分析的不良分娩结局后可能承受的痛苦。
孕期对热和湿度环境异常敏感,已有研究证实高温暴露可增加早产(PTB)、足月低出生体重(tLBW)和死产等不良分娩结局的风险。然而,目前尚未量化未来气候变暖情景下这些风险的变化规模及其经济负担。为此,研究人员基于现有流行病学证据,结合气候模型预测的表观温度变化,采用“按升温程度”分析方法,系统评估了21世纪美国本土(CONUS)温暖季节(5月至9月或10月)因表观温度升高导致的PTB、tLBW和死产病例增量及相关短期医疗费用与婴儿死亡社会成本。研究首次量化了不同升温幅度下的健康与经济影响,发现即使在1°C升温下,不良分娩结局年均增加约8,700例,短期医疗成本约6.9亿美元,婴儿死亡成本约39亿美元;至4°C升温时,病例增至约41,000例,总成本达360亿美元。这些影响在墨西哥湾沿岸各州尤为显著,而这些地区本就是基线风险最高的区域。研究结果凸显了气候变暖对孕产妇和胎儿健康的严重威胁,强调亟需加强适应性干预措施。该论文发表于《GeoHealth》。
关键技术方法包括:1)文献筛选与效应估计:基于三项加州流行病学研究(Basu et al. 2010、2016、2018,样本来自加州出生记录),提取表观温度每升高10°F(约5.55°C)对PTB(+8.6%)、tLBW(+23.8%)和死产(+10.4%)的风险增量,并假设为线性关系。2)暴露数据:采用LOCA降尺度气候产品(1/16°分辨率),基于CMIP6五个全球气候模型(GCMs)在SSP5-8.5高排放情景下的输出,计算温暖季节每日最大表观温度(由最高气温和露点温度估算)。历史基线为1986–2005年。3)基线流行病学数据:来自CDC WONDER出生和胎儿死亡数据库(2007–2013年),计算县/州级PTB、tLBW和死产发生率。4)未来人口预测:使用EPA的ICLUSv2模型,通过线性插值估算年度生育数。5)经济评估:PTB和tLBW相关的婴儿死亡采用统计生命价值(VSL),短期医疗费用基于Beam et al. 2020;死产仅计算住院费用(Gold et al. 2013)。所有经济指标折算至2023年美元。研究未涉及具体的培养或质粒构建操作。
**3.1 早产**
基于Basu et al.(2010)的暴露-反应关系(每10°F升温早产风险增加8.6%),结合未来表观温度与人口预测,研究人员发现:在CONUS升温1°C时,温暖季节(5–9月)每年额外增加约4,500例PTB(每10万活产增加230例),至4°C升温时增至22,000例(每10万增加900例),分别较2010年参考水平上升2.5%和11.8%。其中,墨西哥湾沿岸各州(如密西西比、肯塔基)受基线风险高影响,人均增幅最大。经济方面,1°C升温下PTB相关婴儿死亡约170例,社会成本约24亿美元,短期医疗费用约5亿美元,合计约29亿美元;4°C时死亡增至800例,总成本约270亿美元。
**3.2 足月低出生体重**
基于Basu et al.(2018)的效应(每10°F升温tLBW风险增加23.8%),研究人员预测:1°C升温时温暖季节(5–10月)每年额外tLBW约3,800例(每10万活产增加180例),至4°C时增至18,000例(每10万增加680例),较2010年水平上升7.1%和33%。tLBW对升温最为敏感,人均增幅以密西西比和西弗吉尼亚最高。1°C时约60例婴儿死亡,社会成本约7.8亿美元,医疗费用约1.9亿美元,合计约9.8亿美元;4°C时死亡260例,总成本约88亿美元。
**3.3 死产**
基于Basu et al.(2016)的效应(每10°F升温死产风险增加10.4%),研究人员预测:1°C升温时温暖季节(5–10月)每年额外死产约420例(每10万活产增加18例),至4°C时增至2,000例(每10万增加68例),较2010年水平上升3.1%和14.5%。华盛顿特区和密西西比人均增幅最高。由于经济评估仅计入住院费用(每例约980美元),1°C时成本约41万美元,4°C时约190万美元,远低于实际社会成本。
**3.4 结果总结**
三种不良结局均随升温显著增加,其中tLBW的相对增幅最大(4°C时33%),其次为死产(14.5%)和PTB(11.8%)。总病例数从1°C的8,700例增至4°C的41,000例,合计经济成本(仅部分量化)从约39亿美元升至约360亿美元。
讨论部分指出,本研究首次量化了CONUS因表观温度升高所致的PTB、tLBW和死产病例及经济成本,强调了即使在低升温水平下健康负担已十分可观。研究存在若干局限:暴露-反应关系基于加州研究,可能不完全代表全国;假设线性关系,忽略了非线性或阈值效应;未考虑空调使用等适应行为或未来技术改变;经济评估仅涵盖短期医疗费用和婴儿死亡,未纳入长期发育障碍、生产力损失、母亲心理健康等成本,导致严重低估。此外,未来研究应整合多种环境胁迫因子(如空气污染),并构建更全面的经济评估框架。
研究结论翻译:本研究首次预测了美国本土(CONUS)因表观温度升高导致的早产(PTB)、足月低出生体重(tLBW)和死产病例及经济成本的增量。结果表明,即使在1°C升温下,这些不良分娩结局年均增加约8,700例,短期医疗成本约6.9亿美元,婴儿死亡社会成本约39亿美元;至4°C升温时,病例增至约41,000例,总成本达360亿美元。影响在墨西哥湾沿岸各州最为集中,这些地区已存在较高的基线风险。研究突出了保护孕妇和胎儿免受未来高温及湿度影响的紧迫性,并为制定适应性政策提供了量化依据。