南京市气象因素对哺乳期乳腺炎发病的影响:基于分布滞后非线性模型的研究
2025-11-13 来源:中国实用妇科与产科杂志

作者:王慧源,贺宇恒,张淳子,杜雅菡等,南京医科大学第一附属医院/江苏省人民医院妇产科;南京市气象探测中心


母乳喂养对婴儿和产妇均有积极影响,国内外多个指南均建议产后母乳喂养至少6个月。然而,哺乳期乳腺炎(lactational mastitis)的发生常导致母乳喂养过早停止,其不仅是一种疾病状态,更是重要的公共卫生问题[1-2]。哺乳期乳腺炎是在各种原因造成的乳汁淤积基础上,引发的乳腺炎症反应,伴或不伴细菌感染,通常发生在母乳喂养的前6周,其全球发病率为2%~33%,美国约为10%,国内尚无明确的流行病学数据[3]。


目前,哺乳期乳腺炎的病因及机制尚不明确,其危险因素主要包括产妇过度的泌乳和近期抗生素的使用[3-4]。此外,研究发现,使用吸奶器及瓶喂、使用乳盾、产妇穿着紧身衣物及内衣、既往乳腺炎病史、初产、孕妇营养不良、过度乳房按摩及婴儿衔乳不良均可能与哺乳期乳腺炎发生有关[5]。有大量文献报道,气象因素可能导致奶牛乳腺炎发病率显著升高,尤其是高温度及高湿度环境[6-7]。2021年世界卫生组织发布的《气候变化与健康特别报告》指出,气候变化是人类面临的最大健康威胁,有研究显示气候变化严重影响女性生殖系统的健康[8]。然而人类哺乳期乳腺炎的发病与天气因素的相关性尚不明确。分布滞后非线性模型(distributed lag nonlinear model,DLNM)已被广泛、灵活地应用于探索气象因素与人类健康的关联研究中[9]。本研究拟利用该模型,从暴露维度和滞后维度两个方面评估多种气象因素和哺乳期乳腺炎发病的关联性,以期为哺乳期乳腺炎的预防和治疗提供理论基础。


01资料与方法


1.1  研究地区  南京市(东经118°22'~ 119°14'E,北纬 31°14'~ 32°37')位于江苏省西南部、长江下游。属亚热带季风气候,雨量充沛,四季分明。


1.2  病例资料  研究周期为2023年1月1日至2023年12月31日。哺乳期乳腺炎病例资料来自南京医科大学第一附属医院(江苏省人民医院、江苏省妇幼保健院)电子病历系统。患者需根据国际疾病分类法第10版(international classification of diseases,ICD-10),符号临床诊断编码ICD为O91。哺乳期乳腺炎较轻的局部和全身症状与乳汁淤积有关,可在24~48 h内经过保守治疗改善[10]。为了尽可能排除短期母乳喂养行为对结果的影响,将根据患者自我报告,符合经过2 d及以上保守治疗无效,需进一步在医院行手法治疗的哺乳期乳腺炎患者纳入本研究。病历系统中提取患者:就诊卡号、年龄、发病日期、就诊日期、分娩日期、分娩方式、孕次、产次、喂养方式、是否使用拔奶器。排除信息不全、产后长居地不在南京市以及临床诊断不明确的患者。本研究已通过南京医科大学第一附属医院伦理审批委员会审查通过(伦理审批号:2024-SR-826)。


1.3  气象资料  每日气象数据由江苏省南京市气象探测中心提供,包括日最高气压(kPa)、日最低气压(kPa)、日平均气压(kPa)、日最高气温(℃)、日最低气温(℃)、日平均气温(℃)、空气湿度(%)、能见度(m)、日降水量(mm)、日蒸发量(mm)、最大风(0.1 m/s)、极大风(0.1 m/s)、日照总时(h)。研究期间每日气象数据完整无缺失。


1.4  统计学方法


1.4.1  相关性分析  由于气象因素总体呈偏态分布,本文采用Spearman 秩相关系数来评估哺乳期乳腺炎日发病数与气象变量之间的关系。


1.4.2  分布滞后非线性模型  选取与哺乳期乳腺炎发病存在相关关系的气象因素纳入DLNM模型,以相对危险度来评估不

同气象因素在不同滞后时间下对哺乳期乳腺炎发病的影响,检验水准α=0.05[9]。本研究主要使用了R4.2.2 软件的psych、tidyverse、ggplot2、splines、dlnm等数据包。在气象变量的DLNM模型中,纳入1个包含暴露维度和滞后维度的二维交叉基函数,定量分析气象变量与哺乳期乳腺炎日发病数之间的非线性关系和滞后效应。该模型能够灵活控制多种混杂因素的影响,同时减少时间序列数据间的自相关,从而减少分析结果的偏差。本研究在模型构建过程中对气象因素长期和季节趋势、星期几和节假日效应等潜在混杂因素加以控制。

本研究以哺乳期乳腺炎日发病数Yt为因变量,气象因素为自变量,日发病数的概率分布近似服从Poisson分布,故采用类泊松(quasi-Poisson)分布对应的Log连接函数,建立如下回归模型:

Log[E(Yt)]=α+ cb(weather,β)+ ∑ns(Zi,df)+ns(time,df)+γdow +δholiday。其中,t为研究日,Yt为t日哺乳期乳腺炎日发病数,E(Yt)则是t日的预期治疗数;α为模型截距项,cb()为模型的交叉基矩阵,β为矩阵的回归系数;ns()为自然立方样条函数,Zi是与所研究气象因素相关的其他气象因素,用于控制其他气象因素的混杂作用,time为控制节性和长期趋势拟合的时间变量,dow与holiday 为研究日当日的星期几和节假日变量,用以控制非工作日和节假日带来的混杂,df表示变量自由度(degree of freedom),所有模型参数的选择参考赤池信息准则(Akaike information criterion,AIC)和气象因素与疾病发生关联性的类似研究后确定[11-12]。


02结果


2.1  基本情况  本研究共纳入经2 d以上保守治疗无效,需进一步补充手法治疗的哺乳期乳腺炎患者282例,因哺乳期乳腺炎包括单侧及双侧发病,手法治疗数量共596例。以需手法治疗数量作为哺乳期乳腺炎日发病数进行下一步研究。2023年哺乳期乳腺炎日发病数总体呈先升后降趋势,表现为周期性双峰结构,具有明显的季节效应。5月份和12月份分别为哺乳期乳腺炎日发病数的小高峰。


2.2  气象因素对哺乳期乳腺炎日发病数的分布滞后效应


2.2.1  气象因素及DLNM模型参数选取  哺乳期乳腺炎日发病数与各气象因素间的Spearman相关性分析及相关系数显著性检验结果如图1所示。气象因素与哺乳期乳腺炎日发病数之间的相关性无统计学意义。考虑影响哺乳期乳腺炎发病的因素十分复杂,且受多因素干扰。结合文献报道,选取rs 较大的日平均气压和日最高气温作为主要研究的气象因素。由于日平均气压和日最高气温之间的相关系数为-0.89,为避免共线性问题,分别对日平均气压和日最高气温建立模型,将其他无共线性关系的气象因素作为混杂因素纳入模型,参考既往相关研究,将最大滞后时间设置为14 d[13-14]。根据赤池信息量准则最小化原则,日平均气压和日最高气温的自由度均为3,控制长期趋势的变量time的自由度为3。


2.2.2  日平均气压对哺乳期乳腺炎日发病数的分布滞后效应  以标准大气压(101.3 kPa)为参考值,评估平均气压对哺乳期乳腺炎日发病数的暴露-滞后效应。总体效应图(图2)显示,0~14 d滞后期内,随着气压升高,哺乳期乳腺炎发病风险降低。当气压低于100.6 kPa时,哺乳期乳腺炎发病风险显著增加(RR 1.67,95% CI 1.01~2.73)。为了明确极端气压值对哺乳期乳腺炎发病的滞后效应,选取第5百分位数(P5=99.8 kPa)和第95百分位数(P95=103.1 kPa)进行分析。如图3所示,当暴露于低气压时,RR值在滞后第0~9天持续升高,后逐渐下降,第9天到达峰值(RR1.14,95% CI 1.01~1.28)。RR值在滞后9~11 d较高,具有统计学意义。如图4所示,当暴露于高气压时,RR值随着滞后期持续升高,RR值在滞后的第2~5天较低,具有统计学意义。


2.2.3  日最高气温对哺乳期乳腺炎日发病数的分布滞后效应  相关性分析显示,高温对哺乳期乳腺炎影响更大,以75百分位数(T=29.6℃)为参考值,评估气温对哺乳期乳腺炎日发病数的暴露-滞后效应。总体效应图(图5)显示,0~14 d滞后期内,随着气温升高,哺乳期乳腺炎发病风险升高。当日最高温度高于-0.7℃而低于参考值时,相对风险较低,有统计学意义。当日最高温度高于参考值而低于33.7℃时,相对风险升高,有统计学意义。为了明确极端气温值对哺乳期乳腺炎发病的滞后效应,选取第5百分位数(T5=3.0℃)和第95百分位数(T95=33.9℃)进行分析。如图6所示,当暴露于低温(T=3.0℃)时,相对风险在滞后的14 d内持续升高,RR值在滞后的2~6 d具有统计学意义。如图7所示,当暴露于高温时(T=33.9℃),相对风险在滞后第0~8天持续升高,后逐渐下降,第8天到达峰值(RR 1.07,95% CI 0.99~1.16)。


03讨论


近年来,气候变化已成为人类的重大健康威胁。在极端气候条件下,人类免疫系统和环境之间动态平衡很容易被打破,众多研究发现,女性的健康状态相比于男性更易受到天气因素影响,尤其是孕产妇,极端天气严重影响妊娠结局和子代健康[15-16]。


哺乳期乳腺炎是一种常见于产后女性的乳腺炎性疾病,可发生于哺乳期的任何阶段,常反复发作,给患者身心造成极大痛苦的同时,也不利于母乳喂养的坚持。迄今为止,哺乳期乳腺炎的病因、病理生理机制和最佳治疗方案尚不明确,动物研究发现,天象因素与奶牛乳腺炎的发病率密切相关[7]。然而,气象因素是否参与人类哺乳期乳腺炎的发病尚不明确。考虑到气象因素的复杂性和滞后性,本研究利用DLNM模型探索气象因素对哺乳期乳腺炎发病的影响。结果显示,低压及高温能够显著增加哺乳期乳腺炎发病风险,其中低压(P5=99.8 kPa)在滞后的第9天达到最大RR值,而高温(T95=33.9℃)在滞后的第8天达到最大RR值。


哺乳期乳腺炎的病理基础是病原微生物的侵袭及炎症反应。既往研究报道,气象因素与过敏性鼻炎[17]、炎症性肠病[18]、类风湿性关节炎骨关节炎[19]等发作密切相关。另有研究显示,免疫稳态在各种气象因素下发生动态改变[20]。气象因素可能影响机体免疫状态,改变乳腺的微生态,进而导致哺乳期乳腺炎的发生,然而具体机制仍待进一步明确。此外,研究发现催乳素不仅在垂体中合成,而且在中枢神经系统、免疫系统、子宫甚至乳腺本身中亦有少量合成,且其可调控免疫系统稳态[21-22],而温度等气象因素可影响催乳素的分泌[23]。


本项目是国内外首次通过多种气象因素对哺乳期乳腺炎发病影响的研究,但不可避免地存在一些局限性。首先,这是一项基于人群的生态学研究,存在生态学谬误的影响。其次,模型中的变量是有限的,虽然控制了部分混杂因素,但仍有较为重要的因素,如生活环境和习性、工作状况、文化素养、营养状况等未被纳入考虑。第三,单个城市的研究存在地区局限性,可能会影响结果的外推,因此开展多地区研究是很有必要的。最后,气象相关数据由南京市气象探测中心提供,由固定站点的室外监测器收集,反映限定区域内居民的总暴露水平,无法获得有关个人暴露的数据。尽管这种方法在环境流行病学研究中被广泛使用,但忽视了部分个人行为,例如空调使用及户外活动等。

哺乳期乳腺炎作为产后女性高发疾患,对母乳喂养的推进和母婴身心健康有重要负面影响。本研究强调了低气压和高气温提高哺乳期乳腺炎发病风险,在此基础上,我们期望有更多相关研究来帮助制定针对性的公共卫生策略,以避免高危人群过度暴露,进而促进母婴健康和医疗保健资源的合理分配。


利益冲突  所有作者均声明不存在利益冲突


作者贡献声明  王慧源:起草文章、分析/解释数据;贺宇恒:分析/解释数据;张淳子:收集临床患者数据;杜雅菡:收集气象数据;谭容容:结果分析指导;浦丹华:统计学指导;吴洁:酝酿和设计试验、指导


参考文献 略


来源:《中国实用妇科与产科杂志》2025年9月 第41卷 第9期

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