气象因素与急性心肌梗死靶血管的关系—10年回顾性研究

李永光，谈建国, 刘常远, 刘向东，赵雨，吴俊霞，徐卫忠，魏钧伯，张庆勇

急性心肌梗死（acute mycardial infarction,AMI）的典型临床表现为胸痛，并伴有血清心肌酶升高和心电图异常[1]。AMI靶血管位置直接影响患者预后[2]。与其他冠状动脉（冠脉）段相比，位于左主干（LM）或左前降支（LAD）的罪犯病变对应更高的心肌坏死风险，相比于左回旋支（LCX）及右冠脉（RCA）临床预后更差[3]。近年来，尽管发达国家心血管疾病的发病率和死亡率有所下降，但仍是人类健康的主要威胁[4]。在世界主要死亡原因中，心血管相关死亡排名第一[5]。目前已有大量的研究分析AMI的危险因素，而靶血管背后的危险因素则鲜有报道[6]。

AMI的发病率与家族史和其他危险因素有关，如吸烟、高血压、糖尿病和高脂血症[7]。气象因素如温度和压力的改变，也被证实能够影响AMI的发生。有研究提示心肌梗死的发病率随季节呈现周期性改变。在寒冷和炎热的天气条件下，AMI发病率显著增加[8]。然而靶血管与温度、湿度、风速等气象因素之间的相关性仍缺乏研究[9]。因此，为研究气象因素与AMI靶血管的关系，我们收集了上海市第六人民医院（亚热带季风气候）10年的AMI冠脉造影数据，采用逐步多元回归分析，评估气象因素与靶血管（LM、LAD、LCX和RCA）的关系。

1 资料和方法

1.1 人群数据本研究经上海市第六人民医院伦理委员会批准。研究数据包含上海市第六人民医院2007年1月1日至2016年12月31日共3150例AMI患者的冠脉造影资料，共2923 d（522周）。根据第十版国际疾病分类（ICD-10）的诊断对疾病进行分类。研究类别为AMI （ICD-10: I21-22）。根据居住人口的地址和电话号码进行筛选。靶血管以患者心电图及具体造影报告如血栓、血管壁内血肿、钙化重度狭窄、闭塞及不稳定斑块等为准，并由两名医生分析。由于缺乏病灶位置信息，未接受经皮冠脉介入治疗的心肌梗死患者被排除在外。根据入院时间和症状持续时间推算AMI发病时间，每天分为6个时间段（00:00~04:00、04:00~08:00、08:00~12:00、12:00~16:00、16:00~20:00、20:00~24:00）；患者分为14个年龄段，每5年为一个阶段。将所有患者的信息编入数据库，包括性别、年龄、伴发疾病、危险因素、AMI发病时间和家庭住址。该研究排除了未行经皮冠脉造影术、因猝死而无法确定靶血管或采用药物保守治疗的病例。

1.2 气象数据上海位于东经120°52′和122°12′之间，北纬30°40′和31°53′之间，是典型的亚热带季风气候，四季分明。夏季因副热带高压而湿热;但冬季由于西北季风而干燥寒冷。2007年1月1日至2016年12月31日的气象因素由上海市气象局（位于上海市徐家汇）提供。数据准确完整，包括522周平均气压、24 h累计变压、24 h最大变压、24 h累计正变压、24 h最大正变压、24 h累计负变压、24 h最大负变压、日最高气压、日最低气压、平均气温、24 h累积变温、24 h最大变温、24 h累积正变温、24 h最大正变温、24 h累积负变温、24 h最大负变温、日最高气温、日最低气温、平均相对湿度、平均风速、周温差。

1.3 统计学分析采用SPSS软件 22.0进行数据库管理和统计分析。Shapiro-Wilk检验方法对数据进行正态性检验，对符合正态分布的数据用均数±标准差表示，偏态数据用中位数和四分位间距表示。对不同年份和月份的气候特征进行协方差分析，并采用最小二乘法进行事后比较。与多个气象因素之间的回归分析采用逐步多元回归分析，P＜0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 人群特征通过分析2379例接受冠脉造影检查的AMI患者数据。AMI患者以男性为主（81.1%），平均发病年龄为63.5±12.4岁，其中ST段抬高型心肌梗死（STEMI）为87.4%。AMI患者合并高血压58%，吸烟52.6%，糖尿病22%，酗酒6.9%，高脂血症5.1%（表1）。靶血管以单一血管病变较为多见，其中LAD 55.7%， RCA 34.9%， LCX 14.8%及LM 0.6%，提示LAD最常累及。进一步分析不同年龄组和性别组AMI特点，男性分布60~64岁比例最高（14.2%），而女性分布于75~79岁比例最高（18%）。女性发病高峰并非绝经期。与男性发病高峰年龄段相比，女性AMI的发病高峰时间推迟了15年左右（图1）。

图1 不同年龄组急性心肌梗死发病情况

表1 两组心功能改善临床疗效比较

2.2 上海市区2007~2016年气象情况对上海市2007~2016年气象资料按年进行分析，平均气温和平均气压无统计学差异（P=1.00），风速和湿度有统计学差异（P=0.01，P=0.001）。从2007~2016年，上海总体风速下降，而湿度逐年变化很大（表2）。我们进行了10年气象趋势分析，由表3可知，8月平均气温最高，平均29.39℃, 1月平均气温最低，平均5.14℃。月平均最高气压为1月（平均1026.89 hPa），月平均最低气压为7月（平均1004.19 hPa）。平均风速3月及8月最高（分别为2.07±0.25m/s和 2.07±0.31 m/s），11月最低（1.53±0.24 m/s）。月湿度变化较大，6月最高（78.44±3.71%），1月最低（65.65±5.57%）。对上海市逐月气象条件进行分析，气温、气压、风速、湿度各月间差异有统计学意义（P＜0.001）。说明上海具有明显的季节特征，可能与其亚热带季风气候有关。

表2 上海2007~2016年间气象因素

2.3 心肌梗死发病时间分析我们分别从“日、月、年”不同时间点分析心肌梗死发病的差异。结果显示心肌梗死的总发病人数趋势每年都在增加（P＜0.001）。我们的数据显示上海AMI的发病高峰在12月（9.6%），最低为9月（7.5%）。6月心肌梗死发病出现反弹（8.5%）。在每日的不同时段中，最高发生在12:00~16:00（22.1%），最低发生在20:00~24:00（9.9%）。上述研究结果提示心肌梗死在日、月、年的不同时间点具有明显的规律（图2）。

2.4 靶血管与气象因素的相关性分析我们发现24 h累积正变压与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）病变有关。此外，日最高气压（OR=1.082，95%CI：1.014~1.154，P=0.018）与LAD有关。平均温度（OR=1.109，95%CI：1.001~1.229，P=0.047）和24 h最大负变压（OR=1.117，95%CI：1.006~1.240，P=0.038）与RCA有关。糖尿病（OR =1.261，95%CI：1.031~1.541， P=0.024）与LAD病变高度相关。上述结果进一步验证了靶血管与气象条件之间的关系，同时糖尿病与LAD的关联度更高（表4）。

表4 靶血管Logistic回归分析

同时输入logistic回归模型使用年龄（+5岁）、性别、吸烟、酗酒、高血压、糖尿病、高脂血症、平均温度、平均气压、平均湿度、平均风速、24 h累积变压、24 h最大变压、24 h累积正变压、24 h最大正变压、24 h累积负变压、24 h最大负变压、日最大最小气压、24 h累积变温、24 h最大变温、24 h累积正变温、24 h最大正变温、24 h累积负变温、24 h最大负变温、日最高和最低温度作为输入，同时P≤0.10。

3 讨论

本文是第一个探讨气象因素与心肌梗死靶血管关系的研究，通过10年单中心数据分析提示心肌梗死靶血管与温度、气压变化之间存在显著相关。

气象因素与AMI发病率和死亡率之间的相关性在前期研究中得到已证实，暴露于寒冷环境会增加AMI风险，而暴露于高温则会增加AMI后死亡风险[10]。Ma等[8]报道，极端天气与心肌梗死患者死亡率之间的关联，在老年人中较年轻人中更为普遍。类似的研究多见于发达国家，但在中国等发展中国家仍很少[11]。本研究揭示了气象因素变化与AMI入院人数之间的关系。既往研究发现，STEMI的发生与大气压力和温度的变化有高度的相关性[22]。然而大气压力和温度的变化与AMI靶血管的相关性仍为空白。

心肌梗死的发病机制已在体内和体外得到了广泛研究。除了众所周知的动脉粥样硬化的危险因素，血栓形成、炎症和粥样硬化斑块和/或破裂是导致AMI的冠脉闭塞的三个重要机制[13]。高血压、吸烟、糖尿病、酒精中毒和高脂血症是已被广泛认可的AMI危险因素[14]。既往研究曾探讨寒冷刺激加剧AMI风险的潜在机制，寒冷通过刺激皮肤冷感受器导致体内儿茶酚胺水平升高、血管收缩、心率和血压升高，可能诱发心肌缺血和冠脉斑块不稳定[15]。此外温度下降导致利尿效应增加，血浆体积和血液浓度下降，血液粘度增加[16]，都增加了血浆凝血因子及血小板密度，促进血栓形成。此外冷空气可能引起肺神经反射，并增强动脉粥样硬化血栓形成和心律失常的易感性[11]。此外，气象因素也会影响免疫和神经系统[17]。

气压变化被认为是导致心血管疾病的关键气象因素。一项关于潜水死亡原因调查的研究发现，心血管事件发生占致残伤害的26%和死亡的13%[18]。本研究中我们进一步论证了AMI靶血管与气象因素之间的相关性。24 h累积正变压与LAD或LCX呈正相关。此外日最大气压与LAD病变相关，而平均气温和24 h最大负变压与RCA相关。据我们所知，这是首次探索AMI靶血管与气象因素之间的相关性，但确切机制还需进一步研究。

既往研究证实LAD的动脉粥样硬化病变比RCA更常见且更严重[11]。与RCA相比，左侧冠脉的神经调节、血流动力学和内皮功能的差异可能是诱发动脉粥样硬化血栓形成的因素[11]。气压已被证明影响自主神经系统和内分泌系统[19]。气压降低导致血液氧合减少，自主神经和内分泌系统的激活减少，导致血压升高[19]。然而Khoueiry等报道，主动脉脉压升高对RCA的致动脉粥样硬化作用大于左冠，因为LAD主要接受舒张期血流，而RCA同时具有收缩期和舒张期血流[20]。

本研究也存在一定局限性，基于本研究为单一中心，研究结果可能不适用于其他区域。通过连续10年共2379例入组患者的研究数据分析，一定程度上降低选择偏倚，但不能从本分析中消除空气污染的影响[21]。同时因为缺乏明确罪犯病变，未接受经皮冠脉介入治疗的患者被排除在外。

本研究表明AMI的靶血管可能受到气压和温度变化的影响。进一步研究气象因素与AMI的关系，可为制定预防气候变化所致AMI的战略和政策提供依据，特别是在冠脉疾病高发人群中。同时还需要开展更多的研究来探讨气象因素与AMI之间的相互作用机制。