儿童急性中耳炎与环境气象因素的相关性研究
王新兰 王梅 徐百成 王金艳 钟翠萍
急性中耳炎（acute otitis media ，AOM ）是中耳黏膜急性感染性的炎症，病变主要发生在鼓室，如果治疗不及时可能造成鼓膜穿孔，听力下降，甚至迁延不愈为慢性化脓性中耳炎[1] ，给患儿及家长带来较重的负担[2] 。该病在儿童中发病率很高，一个重要原因是儿童咽鼓管具有短、平、宽的解剖特点，不恰当的喂养方式，奶液或者是一些水逆流到中耳腔，导致感染。另一个原因是儿童身心发育不全、免疫力不高导致AOM 的发生。
越来越多的流行病学证据表明，环境空气污染程度越高，儿童患AOM 的风险越高[3] 。因此，探寻AOM 的发病规律，早期进行预防及治疗具有重要意义。本研究旨在了解儿童AOM 的发病特征，并进一步探讨环境气象因素与儿童AOM 发病之间的关系，为早期预防及干预治疗提供有效的依据。
1 资料和方法
1.1 临床资料
儿童AOM 信息资料从中国人民解放军联勤保障部队第九四〇医院、兰州大学第二附属医院信息中心调取2015.1.1-2017.12.31 日每天在耳鼻咽喉科门、急诊就诊，诊断为AOM 患者的就诊信息，为了避免重复计数，每个患者每天仅使用一次就诊作为每日就诊计数，剔除初次就诊后2 周内随访的患儿。所有就诊的患儿均由具有丰富经验的医师根据病史较短，多继发于上呼吸道感染，临床表现为发热、烦躁不安、哭闹、持续性耳痛、鼓膜穿孔流脓后耳痛缓解，电耳镜检查发现鼓膜炎性充血、外凸，鼓膜标志消失、紧张部破溃，鼓膜穿孔后见脓性分泌物等的情况确诊为AOM[4] 。纳入标准根据国际疾病诊断分类标准ICD-10(H66.902 、H66.001 、H65.104) ，排除分泌性中耳炎（根据患儿病程较长，多以耳闷、听力下降为主要症状，耳痛呈间断性，较轻，甚至无耳痛等临床表现，并结合电子鼻咽镜检查、声导抗检查等可排除分泌性中耳炎）、慢性化脓性中耳炎（根据患儿流脓症状持续时间长、鼓膜穿孔、听力下降及病程超过2-3 月即可排除慢性化脓性中耳炎）和中耳胆脂瘤（根据患儿症状、影像学检查即可排除）。
1.2 环境气象资料
选取同期环境气象资料，大气污染资料来源于兰州市生态环境局监测总站，包括2015.1.1-2017.12.31 的AQI ，PM2.5 、PM10 、CO 、NO2 、SO2 、O3 。气象数据包括从兰州市气象局气象科学数据共享中心收集的兰州站每日定时观测资料，包括平均气温(T ，℃) 、相对湿度(RH ，%) 、气压(P ，hPa) 、风速(W ，m/s) 等。原数据为每日24 次整时观测值，通过计算每小时平均值获得每日值，其中O3 为8 小时平均值。
1.3 统计学方法
应用SPSS24.0 软件进行统计学分析，率的比较采用c2 检验。环境气象因素与日就诊人数的相关性采用Spearman 相关分析，P ＜0.05 为差异有统计学意义，P ＜0.01 为差异有显著意义。分别对当日、单日滞后1-6d 、累积滞后1-6d 环境气象指标与日就诊人数进行统计分析。定义单X 日AQI 为Lx ，累积X 日AQI 为L0-x ，其余6 项污染物指标及气象指标同前。
2.1 儿童急性中耳炎的发病特点
2015.1.1 －2017.12.31 期间，两所三甲医院因AOM 就诊患儿共计8381 例，其中男性4841 例(57.76 ％) ，女性3540 例(42.24 ％) ，男性就诊人数是女性的1.37 倍；2015 、2016 及2017 年AOM 就诊人数分别为2576 、2934 和2871 例，三年就诊人数无统计学差异(P=0.818 ，c2=1.244) 。每年就诊情况均在12 月份达到高峰，8 月份最少，2 月份次之，详见图1 。
季节分布显示（图2 ），春秋季节就诊人数最多，夏季就诊人数明显少于其他季节（P ＜0.05, c2=8.238 ）其他三季节无明显差异(P ＞0.05 ，c2=2.408) 。( 根据我国气象划分法，设定春季为每年3 ～5 月份、夏季为6 ～8 月份、秋季为9 ～11 月份、冬季为12 月份～次年2 月份) 。
年龄分布显示，1 岁以内婴幼儿占有一定比例，4 岁左右出现第一个峰值，6-7 岁出现第二个峰值，4-8 岁就诊人数最多，8-9 岁就诊量迅速减少，10 岁以后逐渐趋于稳定；在不同年龄段，均表现为男性患儿就诊数量均高于女性（P=0.000 ，c2=12.612 ）( 图3) 。
儿童AOM 日均就诊人数为7.65 人，最大为30 人，所有不同人群日均就诊人数最小值都为0 人，详见表1 。
2.2 大气环境因素和气象因素之间的相关性分析
Spearman 相关系数表明，大气污染物中，除O3 与各污染物均为显著负相关之外，其余污染物之间均为显著正相关，说明大气成分之间有着较强的相关性。气象要素中，除了相对湿度、风速与其他因子存在负相关之外，其余因子之间均为显著正相关。同时还可以看出，气象和大气环境因素变量之间存在相关性，而并非是各自独立的因素。
2.3 儿童急性中耳炎与环境气象因素的相关性
儿童AOM 日就诊人数与环境因素间的相关性分析结果表明，儿童AOM 日就诊人数与AQI 、PM2.5 、PM10 、CO 、NO2 、SO2 、平均气压存在正相关，与O3 、平均气温呈负相关，而与相对湿度、平均风速之间无相关性（r=-0.011 ，P=0.716 ；r=-0.057 ，P=0.061) ，详见表3 。
2.4 滞后效应分析
通过计算气环境和气象因素与儿童AOM 日就诊人数的spearman 相关系数确定滞后期，单滞后和累积滞后均选取1-6d 。
2.4.1 单滞后效应
表4 显示了环境气象因素对儿童AOM 日就诊人数的单滞后效应，7 项大气因素对AOM 患儿的就诊人数均存在单滞后效应，滞后天数主要集中在3-5d 。气象因素平均气温的滞后效应最强，其次为平均气压，平均风速的滞后效应相对较弱，而平均相对湿度对AOM 患儿无单滞后效应。
2.4.2 累积滞后效应
环境气象因素对儿童AOM 日就诊人数的累积滞后效应与单滞后效应一致，但最强滞后天数主要集中在4d （L0-4 ），具体见表5 。
AOM 是世界各国儿童的主要健康问题之一。流行病学报道全球超过80% 的儿童在3 岁前曾罹患中耳炎[5] ，其中30% 到45% 的儿童经历过两次或更多次发作[6] ，约61% 至75% 的儿童在2 岁之前经历至少一次AOM 的发作[7] 。国内外很多研究都表明空气污染物可以增加上呼吸道疾病的发生[8] 。上呼吸道，包括鼻子和上呼吸道，在过滤和调节吸入的空气方面发挥着重要作用。鼻子和嘴是吸入空气的主要入口，通过鼻咽相连，鼻咽通过位于鼻咽后部的咽鼓管与中耳相连，这种与中耳的直接联系，创造了空气和中耳之间的联系，因此上呼吸道感染性疾病的增高势必会间接增加AOM 的发生。再者儿童由于其身心发育不全、免疫力不高及户外活动等原因易诱发上呼吸道感染，他们比成年人更容易受到空气污染物的影响。
本研究主要分析了兰州市儿童AOM 与环境气象因素的相关性，结果表明，儿童AOM 日就诊人数与环境因子AQI 、PM2.5 、PM10 、CO 、NO2 、SO2 存在正相关，与O3 呈负相关。近年来，已有很多研究表明空气污染与儿童中耳炎的发病之间存在相关性[2,12,13] ，空气质量的改善能够降低儿童中耳炎的发病率[14] 。邓等人[15] 研究报道城市空气污染较农村严重，同时得出居住在城市中的儿童AOM 的发病率高于农村。Kim 等人认为较大的空气颗粒物PM10 被鼻粘膜溶解或以其他方式捕获，并被输送到鼻咽后部，要么被吞咽，要么通过咽鼓管进入中耳，或者以咳痰的形式排出[16] 。而空气中的其他污染物，如NO2 ，CO 和PM2.5 ，可以通过鼻咽进入呼吸道和肺部。鉴于鼻咽与中耳的直接联系，这些污染物可能通过咽鼓管逆行入中耳腔，降低粘液纤毛清除功能，进一步影响中耳液引流。动物研究提供的证据表明，空气污染物，如SO2 可以损害咽鼓管的粘液纤毛功能，并增加中耳的粘液分泌[17] 。同样，流行病学证据也表明O3 对人类健康有很强的潜在不良影响，以呼吸症状为主，如呼吸困难、上呼吸道刺激、咳嗽和胸闷等[18] ，然而，O3 与儿童中耳炎患病率之间的相关性研究目前报道较少，需要进一步的流行病学研究。
我们的研究还发现儿童AOM 日就诊人数与平均气温、相对湿度、平均风速呈负相关，与平均气压呈正相关，其中平均风速、相对湿度未通过显著性检验。这意味着温度越低，儿童AOM 的就诊率越高。通常温度越低，天气越寒冷干燥，而在寒冷干燥的季节，空气流通不畅，儿童更容易患呼吸系统疾病。此外，我们还发现AOM 的发生率与平均气压呈正相关，原因分析为正常咽鼓管的作用是调节中耳气压和引流中耳分泌物，当炎症因子如病毒或细菌病原体、过敏原、以及空气污染物和其他刺激物与鼻粘膜相互作用时，所引起的炎症可使咽鼓管变窄或阻塞，咽鼓管功能不全可导致AOM 的发生；当外界气压升高时会引起中耳腔压力升高，从而诱发并加重AOM 。儿童AOM 日就诊人数与相对湿度、平均风速存在负相关，但未通过显著性检验，可以理解为儿童AOM 就诊人数与平均风速、相对湿度无关，这与相关报道结果不一致[1] ，对此尚无合理解释，需进一步研究。
单滞后分析结果表明，大气因素对AOM 患儿的就诊人数的单滞后天数主要集中在3-5d 。其中，PM10 的单滞后效应最强（r=0.270 ）。气象因素平均气温的滞后效应最强（最大r=-0.284 ），其次为平均气压（最大r=-0.132 ），平均风速的滞后效应相对较弱（最大r=-0.074 ），而平均相对湿度对AOM 患儿无单滞后效应（P ＞0.05 ）。对于累积滞后效应，AQI 、PM2.5 、PM10 、CO 、NO2 、平均气压、平均风速均以累积6d 相关性最高，SO2 、O3 以累积4d 相关性最高，平均温度以累积1d 相关性最高，而平均相对湿度与单滞后效应一致对AOM 患儿不存在累积滞后效应。总的来说，大气因素对儿童AOM 就诊人数的影响大于气象因素。目前，国内还没有学者分析环境气象因素对儿童AOM 的单滞后及累积滞后效应，因此没有数据来证实我们的分析结果，这需要进一步的研究来证明。
中耳黏膜作为上呼吸道的延续，具有真性呼吸道的全部特征。因此，上呼吸道疾病的发生必然会增加AOM 的发生。尽管空气污染物引起AOM 的具体机制尚不清楚，但动物研究表明，空气污染物可抑制呼吸道上皮的粘液纤毛清除，这可能与中耳粘膜的组织学相似有关。具体发病机制可概括为：1. 破坏鼻粘膜上皮屏障，增加污染物与上呼吸道粘膜接触的机会和时间，诱发和加重AOM 的发生。2. 作为变应原，使变应性鼻炎发病率增高，间接增加AOM 的发生。3. 增加鼻炎和鼻窦炎的发病率[19] ，而鼻窦炎是中耳炎的主要病因之一。4. 暴露在空气污染中会导致儿童免疫和炎症功能障碍，并增加过敏性鼻炎的风险[20] 。Andrianifahanana 等人[21] 发现变应性鼻炎患者鼻粘膜炎症、过敏等病变是咽鼓管功能障碍的主要原因，而咽鼓管通气、引流障碍也与AOM 的发生有直接关系。
兰州市儿童AOM 发病具有一定的特点；不同年龄阶段，男性患儿的发病率均高于女性；夏季就诊人数明显低于其他三季，冬季就诊人数最多。环境气象因素与儿童AOM 的发病存在相关性，环境因素对儿童AOM 就诊人数的影响大于气象因素。
环境气象因素对AOM 发病的影响具有一定的滞后效应，单滞后主要集中在3-5d ，累积滞后主要集中在第6d 。
5 临床指导
通过本研究我们可以从疾病预防的角度出发，在临床上治疗AOM 患者时，可结合患者发病时间与当地近期的空气质量状况进行进一步指导，对空气污染物敏感的患者应提醒其尽量避免在雾霾天气进行户外活动，出门需采取相应的防护措施，并及时清理身上所附带的污染残留物，出现不适症状要及时就诊等，为疾病防治提供依据。同时，我们可以呼吁相关部门采取相应的措施，从而降低疾病的发生率。
总之，引起儿童AOM 的原因很多，本研究仅仅是对环境气象因素与儿童急性中耳炎的就诊人数进行相关性分析，关于环境气象因素对于儿童AOM 发病的影响，以及与病原体流行趋势的关系，需要进一步深入研究。
