《Vascular Health and Risk Management》:Spatiotemporal Mortality Patterns and Temperature-Associated Risk of Aortic Dissection in the United States: A National CDC WONDER Database Analysis
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本项研究通过深入分析美国1999-2023年主动脉夹层(AD)的死亡率数据,揭示了其死亡率自2013年起反弹上升的新趋势,并发现了显著的人口学和地区差异。研究进一步明确了环境温度与死亡率间的强关联,显示低温与更大的温度波动会显著增加死亡风险。这些发现强调了采取季节性、地区性预防措施和加强卫生系统应急准备的重要性,为制定精准的公共卫生策略提供了关键证据。
美国主动脉夹层(AD)死亡率的时空特征、长期趋势与温度关联性研究
引言
主动脉夹层(AD)是一种危及生命的急性主动脉综合征,具有进展迅速、死亡率高的特点。其发病涉及主动脉内膜撕裂,导致血液进入动脉壁中层,形成真、假两腔。尽管临床认识不断深入,但关于AD的发病率、患者特征及风险因素的认识仍不完全。本研究旨在阐明美国AD相关死亡率的流行病学特征,识别高危人群和环境决定因素,为制定针对性预防策略、改善临床结局和优化医疗资源配置提供依据。
材料与方法
本研究的数据来源于美国疾病控制与预防中心流行病学广域在线数据(CDC WONDER)系统。分析纳入了1999年至2023年间,年龄≥25岁、根本死因被编码为AD(ICD-10代码I71.0)的所有死亡记录。研究提取了人口学(性别、种族/族裔、年龄)和地理学(普查区域、州、城市化水平)分层的死亡人数和年龄调整死亡率(AAMR)。温度数据则来自北美陆地数据同化系统(NLDAS),获取了同期四个普查区域的月平均温度、温度范围等指标。
统计分析方法包括:使用Joinpoint回归评估AAMR的时间趋势并计算年度百分比变化(APC)和平均年度百分比变化(AAPC);应用时间序列模型(ARIMA或ETS)对未来20年的死亡率进行预测;通过方差分析、相关性分析和泊松回归模型,评估死亡率与季节、温度指标之间的关联。
2023年美国主动脉夹层死亡率的特征
2023年,美国共有4,418例AD死亡(AAMR为1.73/10万)。死亡率显示出明显的地区和人口差异:
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地区差异:中西部地区的AAMR最高(1.96),其次是南部(1.66)、西部(1.71)和东北部(1.52)。在州层面,佛蒙特州、阿拉斯加州和夏威夷州的AAMR最高。
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性别与种族差异:男性的死亡率(AAMR 2.19)显著高于女性(AAMR 1.24)。在种族/族裔群体中,非西班牙裔黑人或非裔美国人的AAMR最高(2.75),而西班牙裔或拉丁裔人群的死亡率最低(0.93)。
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年龄差异:死亡率随年龄增长而急剧上升,≥85岁年龄组的AAMR高达11.67,75-84岁年龄组为5.32。
主动脉夹层死亡率的时间趋势
在1999年至2023年的研究期间,共发生86,943例AD死亡。尽管死亡绝对人数增加,但总体AAMR呈下降趋势(AAPC -0.37)。然而,趋势在2013年发生关键转折:
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区域趋势:西部和东北部的死亡率下降最为明显,但自2013年后,所有普查区域的AAMR均开始持续上升,其中南部地区的上升趋势最为显著。
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人口趋势:男性和女性的AAMR在2013年后均转为上升。非西班牙裔黑人或非裔美国人的死亡率自2009年以来持续上升,凸显了持续的种族差异。在年龄组中,25-54岁成年人的死亡率呈上升趋势,其中35-44岁组的增幅最大,而55-84岁组的死亡率则呈下降趋势。
主动脉夹层死亡率的转折点分析与未来预测
Joinpoint回归分析确认了2013年左右的关键转折点。自那时起,所有普查区域、性别和城市化水平分组的AAMR均开始显著上升。基于时间序列模型的20年预测显示:
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性别预测:男性和女性的AD相关死亡率预计在未来二十年将逐渐上升,且男性的死亡率将持续高于女性。
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区域预测:中西部和东北部预计会出现温和反弹,南部地区将持续其上升轨迹,西部地区虽然基线死亡率最低,但未来也预计会逐渐升高。这些预测突显了AD负担在不同性别和地区持续存在并可能升级的严峻前景。
温度及温度变异性对主动脉夹层死亡率的影响
研究发现了AD死亡率与温度之间明确且强烈的关联:
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季节性变化:在1999-2023年间,月AAMR呈现出显著的季节性模式,在所有普查区域,冬季的死亡率最高,夏季最低,表明较低的温度与较高的死亡风险相关。
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温度关联:相关性分析显示,AAMR与所有温度指标(平均最高温、最低温、平均温和温度变异性)均呈显著负相关,即随着温度升高,死亡风险降低。
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风险量化:泊松回归模型表明,温度每升高10°F,大多数地区的死亡风险会显著降低。例如,在南部地区,相对风险(RR)为0.889。
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温度波动的影响:进一步分析发现,降温过程与东北部和西部地区的死亡率增加相关,而较大的绝对温度波动(无论方向)也与这些地区的死亡率不稳定性增加有关,显示了温度波动的有害影响。
讨论与机制
本研究更新了美国AD死亡率的流行病学特征,确认了自2013年起的死亡率反弹趋势,并首次在全美范围内通过时间序列方法评估了月温度模式与AD死亡率的关系。AD的发生与男性、高龄、高血压、高脂血症等风险因素密切相关。低温与温度波动增加AD风险的潜在机制包括:激活交感神经系统导致血压骤升、增加主动脉壁应力;引起血液流变学和凝血功能季节性改变;以及可能与寒冷季节相关的行为因素(如感染、就医延迟)等。
结论
美国AD死亡率在长期下降后近期出现回升,且在男性、黑人群体和老年人中负担过重,并存在地区和城市化水平的异质性。研究证实了AD死亡率以冬季为主的季节性,并明确了低温暴露和温度波动是重要的群体水平危险因素。这些发现支持采取针对性的寒冷天气防护措施、医院冬季应急计划以及因地制宜的适应策略。未来的研究应整合患者水平的临床数据与高分辨率气象暴露数据,以完善风险估计并指导精准预防。