短期極端氣溫、氣溫波動與動脈瘤性蛛網膜下腔出血風險：一項（中國）全國性病例-交叉研究

研究背景

動脈瘤性蛛網膜下腔出血（aSAH）是以顱內動脈瘤破裂為主因的嚴重腦血管事件，病死率和致殘率極高，對個人及醫療系統均構成沉重負擔。既往研究和全球疾病負擔（Global Burden of Disease）結果提示，環境溫度尤其是低溫和高溫，與SAH的傷殘調整壽命年增加相關，但關于季節、平均氣溫與aSAH風險的流行病學研究結論并不一致，多數研究樣本量有限、僅限單中心或局部地區，且難以獲得完整的臨床信息及充分的亞組分析支持。

與此同時，能夠反映短期氣溫波動的指標，如晝夜溫差（diurnal temperature range, DTR）和相鄰兩日溫度變化（temperature change between neighboring days, TCN），已被證明與部分卒中事件相關，但此前尚無研究系統評估aSAH與DTR、TCN之間的關系。在極端氣候事件日益增多的背景下，有必要利用覆蓋全國、信息較完備的多中心aSAH登記數據庫，定量刻畫短期極端氣溫及氣溫波動與aSAH發病風險之間的暴露–反應關系，并探索可能的易感人群。

研究目的

本研究旨在定量評估短期極端環境溫度及短期溫度波動（包括晝夜溫差 DTR 和相鄰兩日溫度變化 TCN）與動脈瘤性蛛網膜下腔出血（aSAH）起病風險之間的暴露–反應關系，分析其非線性和滯后效應，并進一步識別在此類氣象暴露下 aSAH 風險升高更為顯著的易感人群。

研究方法

本研究采用時間分層病例-交叉設計，利用中國33家三級醫院（2017年5月1日至 2022年12月31日）組成的多中心登記數據庫，共納入6004例具有明確起病時間和居住地址的連續aSAH患者。暴露變量為起病前最多6天內的短期極端氣溫及氣溫波動（晝夜溫差及相鄰兩日溫度變化）。主要結局通過條件Logistic回歸結合分布滯后非線性模型分析，以評估aSAH起病與日均環境溫度、晝夜溫差及相鄰兩日溫度變化之間的關聯。研究同時進行了亞組分析、敏感性分析及可歸因風險分析。

研究結果

最終納入分析的aSAH患者為5842例（平均年齡57.1±11.6歲；女性占61.9%）。無論日均環境溫度較高或較低（95%CI，≤6.6°C 或 ≥21.3°C）、晝夜溫差較大（95%CI，≥14.1°C），還是相鄰兩日溫度變化幅度較大（95%CI，≤?2.1°C或≥0.8°C），均與aSAH風險升高顯著相關，并且上述效應可持續3天。在低日均環境溫度條件下，高血壓（P=0.018；OR 3.78［95%CI，1.85–7.74］）及低年收入（P=0.033；OR 3.45［95%CI，1.80–6.60］）與更高的aSAH風險顯著相關。此外，在極端氣溫條件下，年齡≥65歲或居住于中國北方的患者呈現更高的OR趨勢。

Figure1. 本研究中33家參與中心及5842例動脈瘤性蛛網膜下腔出血（aSAH）患者居住地址的分布。

Figure 2. 日均環境氣溫（Tmean）與動脈瘤性蛛網膜下腔出血（aSAH）起病關聯的滯后-反應曲線與暴露-反應曲線

Figure 3. 晝夜溫差（DTR）與動脈瘤性蛛網膜下腔出血（aSAH）起病關聯的滯后-反應曲線與暴露-反應曲線。

Figure 4. 相鄰兩日溫度變化（TCN）與動脈瘤性蛛網膜下腔出血（aSAH）起病關聯的滯后-反應曲線與暴露-反應曲線。

Figure 5. 不同人口學與臨床特征分層下，極端日均環境氣溫（Tmean）與動脈瘤性蛛網膜下腔出血（aSAH）起病累積風險的亞組分析。

Figure 6. 不同人口學與臨床特征分層下，極端晝夜溫差（DTR）與動脈瘤性蛛網膜下腔出血（aSAH）起病累積風險的亞組分析。

Figure 7. 不同人口學與臨床特征分層下，極端相鄰兩日溫度變化（TCN）與動脈瘤性蛛網膜下腔出血（aSAH）起病累積風險的亞組分析。

Table. 由Tmean、DTR和TCN導致的aSAH發病的可歸因分值（AF，%，均值及95%置信區間）及相應病例數

研究結論

這項全國性時間分層病例-交叉研究表明，短期極端環境溫度（無論異常偏低還是偏高）、較大的晝夜溫差，以及相鄰兩日溫度的顯著升降，均與動脈瘤性蛛網膜下腔出血起病風險的升高相關，且這種不利影響大多在暴露后3日內體現。高血壓、低收入等人群在極端低溫條件下的風險升高更為明顯，老年患者及居住于北方地區的人群在極端氣溫及氣溫波動下的風險亦呈更高趨勢。研究結果提示，有必要針對高危人群制定更為精準的應對策略，在極端氣候與短期氣溫劇烈波動時期加強預警、健康教育與臨床監測。

討 論

研究通過全國多中心病例-交叉設計，系統評估了短期氣象暴露與aSAH風險之間的關系。結果顯示，極端低溫和極端高溫、較大的晝夜溫差(DTR)以及相鄰兩日溫度快速升降(TCN)，均顯著增加aSAH的短期發病風險，且這些效應主要集中在暴露后0–2日，并可持續約3日。暴露–反應曲線呈明顯的非線性特征，其中日均氣溫(Tmean)表現為U形關系，DTR呈J形關系，而TCN同樣呈U形，提示無論溫度偏離正常水平，還是短時間內發生明顯波動，均可能成為aSAH的觸發因素。這些結果為此前關于季節性差異和溫度影響結論不一致的研究提供了更加定量、系統的解釋。

進一步的亞組分析發現，高血壓、低收入人群在極端低溫暴露下的風險顯著升高，而年齡≥65歲及居住于我國北方地區的患者在極端溫度及溫度波動下也呈現更高的OR值，提示其對氣象變化的敏感性更強。潛在機制可能包括低溫或高溫導致的交感神經興奮、血壓劇烈波動、血管收縮與舒張功能受損、血液黏稠度變化等，從而增加動脈瘤壁的應力，使原本結構脆弱的血管更易破裂。低收入人群可能因居住及工作環境的防護條件較差而更易暴露于極端氣象事件，進一步加劇風險。上述發現強調，在短期溫度擾動情境下，特定易感人群需被重點關注。

本研究的優勢在于依托全國33家三級醫院的aSAH專業登記系統，覆蓋7大地理區域，并使用1×1km高分辨率氣象數據，通過DLNM精確刻畫暴露–反應關系及滯后效應。同時，病例-交叉設計使每位患者自我對照，有效控制了時間不變混雜因素。研究結果提示，在寒潮、熱浪及顯著溫度波動期間，aSAH的急性發病風險會增加，尤其在高危人群中更為明顯，因此可將短期溫度暴露納入aSAH的風險預警體系。在氣候變化導致極端天氣日益頻繁的背景下，加強對高血壓、老年及低收入等易感人群的防護與健康教育，并在醫療系統內部優化急診資源調配，有望降低溫度相關的aSAH負擔。

• 局限性

本研究亦存在若干局限性。首先，雖然本研究納入了來自中國各個地理區域的資料，但結果主要反映的是中國人群的流行趨勢，對其他國家和地區人群的外推性有限。其次，約有近四分之一的 aSAH 患者在入院前即死亡；受中國社會文化背景影響，這部分患者通常難以及時或在倫理允許的前提下完成病因學診斷（如 CT、DSA）或尸檢。盡管研究者取得了相關死亡證明，但由于缺乏病因學證據，這部分患者無法納入研究隊列，可能對結果造成一定偏倚。最后，本研究是通過患者居住地址與氣象數據進行匹配，分析中默認aSAH發生前數日患者主要停留在登記居住地附近，這一前提假設可能導致暴露評估存在一定誤差。第四，盡管大多數敏感性分析結果與主模型一致，但當分析僅限于居住地址精確的參與者（敏感性分析中的模型12）時，效應估計呈現遠離“無效值”的趨勢，可能夸大了關聯強度，因此上述結果需謹慎解讀。

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來源：Huashan NICU