氣象因素與急性心肌梗死靶血管的關系—10年回顧性研究

李永光，談建國, 劉常遠, 劉向東，趙雨，吳俊霞，徐衛忠，魏鈞伯，張慶勇

急性心肌梗死（acute mycardial infarction,AMI）的典型臨床表現為胸痛，并伴有血清心肌酶升高和心電圖異常[1]。AMI靶血管位置直接影響患者預后[2]。與其他冠狀動脈（冠脈）段相比，位于左主干（LM）或左前降支（LAD）的罪犯病變對應更高的心肌壞死風險，相比于左回旋支（LCX）及右冠脈（RCA）臨床預后更差[3]。近年來，盡管發達國家心血管疾病的發病率和死亡率有所下降，但仍是人類健康的主要威脅[4]。在世界主要死亡原因中，心血管相關死亡排名第一[5]。目前已有大量的研究分析AMI的危險因素，而靶血管背后的危險因素則鮮有報道[6]。

AMI的發病率與家族史和其他危險因素有關，如吸煙、高血壓、糖尿病和高脂血癥[7]。氣象因素如溫度和壓力的改變，也被證實能夠影響AMI的發生。有研究提示心肌梗死的發病率隨季節呈現周期性改變。在寒冷和炎熱的天氣條件下，AMI發病率顯著增加[8]。然而靶血管與溫度、濕度、風速等氣象因素之間的相關性仍缺乏研究[9]。因此，為研究氣象因素與AMI靶血管的關系，我們收集了上海市第六人民醫院（亞熱帶季風氣候）10年的AMI冠脈造影數據，采用逐步多元回歸分析，評估氣象因素與靶血管（LM、LAD、LCX和RCA）的關系。

1 資料和方法

1.1 人群數據本研究經上海市第六人民醫院倫理委員會批準。研究數據包含上海市第六人民醫院2007年1月1日至2016年12月31日共3150例AMI患者的冠脈造影資料，共2923 d（522周）。根據第十版國際疾病分類（ICD-10）的診斷對疾病進行分類。研究類別為AMI （ICD-10: I21-22）。根據居住人口的地址和電話號碼進行篩選。靶血管以患者心電圖及具體造影報告如血栓、血管壁內血腫、鈣化重度狹窄、閉塞及不穩定斑塊等為準，并由兩名醫生分析。由于缺乏病灶位置信息，未接受經皮冠脈介入治療的心肌梗死患者被排除在外。根據入院時間和癥狀持續時間推算AMI發病時間，每天分為6個時間段（00:00~04:00、04:00~08:00、08:00~12:00、12:00~16:00、16:00~20:00、20:00~24:00）；患者分為14個年齡段，每5年為一個階段。將所有患者的信息編入數據庫，包括性別、年齡、伴發疾病、危險因素、AMI發病時間和家庭住址。該研究排除了未行經皮冠脈造影術、因猝死而無法確定靶血管或采用藥物保守治療的病例。

1.2 氣象數據上海位于東經120°52′和122°12′之間，北緯30°40′和31°53′之間，是典型的亞熱帶季風氣候，四季分明。夏季因副熱帶高壓而濕熱;但冬季由于西北季風而干燥寒冷。2007年1月1日至2016年12月31日的氣象因素由上海市氣象局（位于上海市徐家匯）提供。數據準確完整，包括522周平均氣壓、24 h累計變壓、24 h最大變壓、24 h累計正變壓、24 h最大正變壓、24 h累計負變壓、24 h最大負變壓、日最高氣壓、日最低氣壓、平均氣溫、24 h累積變溫、24 h最大變溫、24 h累積正變溫、24 h最大正變溫、24 h累積負變溫、24 h最大負變溫、日最高氣溫、日最低氣溫、平均相對濕度、平均風速、周溫差。

1.3 統計學分析采用SPSS軟件 22.0進行數據庫管理和統計分析。Shapiro-Wilk檢驗方法對數據進行正態性檢驗，對符合正態分布的數據用均數±標準差表示，偏態數據用中位數和四分位間距表示。對不同年份和月份的氣候特征進行協方差分析，并采用最小二乘法進行事后比較。與多個氣象因素之間的回歸分析采用逐步多元回歸分析，P＜0.05為差異有統計學意義。

2 結果

2.1 人群特征通過分析2379例接受冠脈造影檢查的AMI患者數據。AMI患者以男性為主（81.1%），平均發病年齡為63.5±12.4歲，其中ST段抬高型心肌梗死（STEMI）為87.4%。AMI患者合并高血壓58%，吸煙52.6%，糖尿病22%，酗酒6.9%，高脂血癥5.1%（表1）。靶血管以單一血管病變較為多見，其中LAD 55.7%， RCA 34.9%， LCX 14.8%及LM 0.6%，提示LAD最常累及。進一步分析不同年齡組和性別組AMI特點，男性分布60~64歲比例最高（14.2%），而女性分布于75~79歲比例最高（18%）。女性發病高峰并非絕經期。與男性發病高峰年齡段相比，女性AMI的發病高峰時間推遲了15年左右（圖1）。

圖1 不同年齡組急性心肌梗死發病情況

表1 兩組心功能改善臨床療效比較

2.2 上海市區2007~2016年氣象情況對上海市2007~2016年氣象資料按年進行分析，平均氣溫和平均氣壓無統計學差異（P=1.00），風速和濕度有統計學差異（P=0.01，P=0.001）。從2007~2016年，上?？傮w風速下降，而濕度逐年變化很大（表2）。我們進行了10年氣象趨勢分析，由表3可知，8月平均氣溫最高，平均29.39℃, 1月平均氣溫最低，平均5.14℃。月平均最高氣壓為1月（平均1026.89 hPa），月平均最低氣壓為7月（平均1004.19 hPa）。平均風速3月及8月最高（分別為2.07±0.25m/s和 2.07±0.31 m/s），11月最低（1.53±0.24 m/s）。月濕度變化較大，6月最高（78.44±3.71%），1月最低（65.65±5.57%）。對上海市逐月氣象條件進行分析，氣溫、氣壓、風速、濕度各月間差異有統計學意義（P＜0.001）。說明上海具有明顯的季節特征，可能與其亞熱帶季風氣候有關。

表2 上海2007~2016年間氣象因素

2.3 心肌梗死發病時間分析我們分別從“日、月、年”不同時間點分析心肌梗死發病的差異。結果顯示心肌梗死的總發病人數趨勢每年都在增加（P＜0.001）。我們的數據顯示上海AMI的發病高峰在12月（9.6%），最低為9月（7.5%）。6月心肌梗死發病出現反彈（8.5%）。在每日的不同時段中，最高發生在12:00~16:00（22.1%），最低發生在20:00~24:00（9.9%）。上述研究結果提示心肌梗死在日、月、年的不同時間點具有明顯的規律（圖2）。

2.4 靶血管與氣象因素的相關性分析我們發現24 h累積正變壓與LAD（OR=1.053，95%CI：1.008~1.100，P=0.02）和LCX（OR=0.940，95%CI：0.884~0.999，P=0.046）病變有關。此外，日最高氣壓（OR=1.082，95%CI：1.014~1.154，P=0.018）與LAD有關。平均溫度（OR=1.109，95%CI：1.001~1.229，P=0.047）和24 h最大負變壓（OR=1.117，95%CI：1.006~1.240，P=0.038）與RCA有關。糖尿?。∣R =1.261，95%CI：1.031~1.541， P=0.024）與LAD病變高度相關。上述結果進一步驗證了靶血管與氣象條件之間的關系，同時糖尿病與LAD的關聯度更高（表4）。

表4 靶血管Logistic回歸分析

同時輸入logistic回歸模型使用年齡（+5歲）、性別、吸煙、酗酒、高血壓、糖尿病、高脂血癥、平均溫度、平均氣壓、平均濕度、平均風速、24 h累積變壓、24 h最大變壓、24 h累積正變壓、24 h最大正變壓、24 h累積負變壓、24 h最大負變壓、日最大最小氣壓、24 h累積變溫、24 h最大變溫、24 h累積正變溫、24 h最大正變溫、24 h累積負變溫、24 h最大負變溫、日最高和最低溫度作為輸入，同時P≤0.10。

3 討論

本文是第一個探討氣象因素與心肌梗死靶血管關系的研究，通過10年單中心數據分析提示心肌梗死靶血管與溫度、氣壓變化之間存在顯著相關。

氣象因素與AMI發病率和死亡率之間的相關性在前期研究中得到已證實，暴露于寒冷環境會增加AMI風險，而暴露于高溫則會增加AMI后死亡風險[10]。Ma等[8]報道，極端天氣與心肌梗死患者死亡率之間的關聯，在老年人中較年輕人中更為普遍。類似的研究多見于發達國家，但在中國等發展中國家仍很少[11]。本研究揭示了氣象因素變化與AMI入院人數之間的關系。既往研究發現，STEMI的發生與大氣壓力和溫度的變化有高度的相關性[22]。然而大氣壓力和溫度的變化與AMI靶血管的相關性仍為空白。

心肌梗死的發病機制已在體內和體外得到了廣泛研究。除了眾所周知的動脈粥樣硬化的危險因素，血栓形成、炎癥和粥樣硬化斑塊和/或破裂是導致AMI的冠脈閉塞的三個重要機制[13]。高血壓、吸煙、糖尿病、酒精中毒和高脂血癥是已被廣泛認可的AMI危險因素[14]。既往研究曾探討寒冷刺激加劇AMI風險的潛在機制，寒冷通過刺激皮膚冷感受器導致體內兒茶酚胺水平升高、血管收縮、心率和血壓升高，可能誘發心肌缺血和冠脈斑塊不穩定[15]。此外溫度下降導致利尿效應增加，血漿體積和血液濃度下降，血液粘度增加[16]，都增加了血漿凝血因子及血小板密度，促進血栓形成。此外冷空氣可能引起肺神經反射，并增強動脈粥樣硬化血栓形成和心律失常的易感性[11]。此外，氣象因素也會影響免疫和神經系統[17]。

氣壓變化被認為是導致心血管疾病的關鍵氣象因素。一項關于潛水死亡原因調查的研究發現，心血管事件發生占致殘傷害的26%和死亡的13%[18]。本研究中我們進一步論證了AMI靶血管與氣象因素之間的相關性。24 h累積正變壓與LAD或LCX呈正相關。此外日最大氣壓與LAD病變相關，而平均氣溫和24 h最大負變壓與RCA相關。據我們所知，這是首次探索AMI靶血管與氣象因素之間的相關性，但確切機制還需進一步研究。

既往研究證實LAD的動脈粥樣硬化病變比RCA更常見且更嚴重[11]。與RCA相比，左側冠脈的神經調節、血流動力學和內皮功能的差異可能是誘發動脈粥樣硬化血栓形成的因素[11]。氣壓已被證明影響自主神經系統和內分泌系統[19]。氣壓降低導致血液氧合減少，自主神經和內分泌系統的激活減少，導致血壓升高[19]。然而Khoueiry等報道，主動脈脈壓升高對RCA的致動脈粥樣硬化作用大于左冠，因為LAD主要接受舒張期血流，而RCA同時具有收縮期和舒張期血流[20]。

本研究也存在一定局限性，基于本研究為單一中心，研究結果可能不適用于其他區域。通過連續10年共2379例入組患者的研究數據分析，一定程度上降低選擇偏倚，但不能從本分析中消除空氣污染的影響[21]。同時因為缺乏明確罪犯病變，未接受經皮冠脈介入治療的患者被排除在外。

本研究表明AMI的靶血管可能受到氣壓和溫度變化的影響。進一步研究氣象因素與AMI的關系，可為制定預防氣候變化所致AMI的戰略和政策提供依據，特別是在冠脈疾病高發人群中。同時還需要開展更多的研究來探討氣象因素與AMI之間的相互作用機制。