气候变迁下的热暴露与精神健康障碍导致住院情况

《JOURNAL OF THE AMERICAN ACADEMY OF CHILD AND ADOLESCENT PSYCHIATRY》：Heat Exposure and Hospital Admissions for Mental Health Disorders in a Changing Climate

　　何文强|Cybele Dey|李晨曦|胡楠|Iain Perkes|甘海东|Raghu Lingam|Grant Sara|Ollie Jay|Natasha Nassar
澳大利亚新南威尔士州坎珀当恩悉尼大学

**摘要**
**目的**
研究环境温度与儿童（≤12岁）、青少年（13-17岁）和年轻人（18-24岁）因心理健康问题住院之间的关系，并预测在不同气候变化情景下由高温导致的未来住院情况。

**方法**
我们采用病例交叉时间序列研究方法，使用2001-2022年间澳大利亚新南威尔士州因心理健康问题住院的数据。以每日平均温度作为暴露因素，通过条件逻辑回归和滞后分布的非线性模型分析寒冷和温暖季节中的关联。通过比较高温度（第99百分位数）与最低发病温度（MMT）的风险来确定相对风险（RR）。估计了高温（高于MMT的温度）的归因分数（AF），并在三种温室气体排放情景（1980-2099年）下预测未来由高温导致的住院情况。

**结果**
在719,375例住院病例中，高温与住院率增加有关：寒冷季节RR为3.03（95%CI 2.56–3.60），温暖季节为1.92（95%CI 1.58–2.34）。在两个季节中，物质使用障碍、抑郁障碍、强迫症、反应和适应障碍以及注意力缺陷障碍、破坏性行为障碍和冲动控制障碍的风险均升高（RR范围2.02-5.49）；寒冷季节时，精神分裂症、饮食障碍和故意自伤的风险也升高（2.22-5.23）。但在任何季节中，躁狂发作和双相情感障碍均未观察到显著影响。寒冷季节中，女性患者和年轻人的风险较高；温暖季节中，男性患者和0-11岁儿童的风险较高，并且近年来这种风险趋势有所增加。高温在寒冷季节占住院病例的8.36%，在温暖季节占2.94%。根据预测，到2090-2099年，在低、中、高排放情景下，由高温导致的住院率将分别增加6.0%、7.7%和20.8%。

**结论**
高温与儿童和年轻人因心理健康问题住院率增加有关。气候变化预计将加剧这一负担，强调了在气候适应和公共卫生策略中优先考虑心理健康问题的紧迫性。

**引言**
根据2019年《全球疾病负担研究》的数据，心理健康问题日益被视为疾病负担的主要原因之一，排名全球十大负担来源之一。在5至24岁的儿童和年轻人中，超过十分之一的人患有可诊断的心理健康问题，其中约五分之一的疾病相关残疾可归因于心理健康问题。儿童和年轻人的心理健康问题患病率以及相关医疗服务使用率显著增加，包括因心理健康问题而住院的情况。
随着气候变化，全球和地区平均温度持续上升。根据政府间气候变化专门委员会（IPCC）2021年的报告，2011至2020年的十年温度比1850至1900年期间高出约1.1°C。由于人类活动产生的温室气体排放，全球气温上升速度加快，2024年已超过工业化前水平的1.5°C。随着温度的持续升高，其对健康的影响预计会相应加剧。
许多心理健康问题受到社会、经济和物理环境因素的影响。越来越多的研究表明，环境温度的升高与成人心理健康问题有关。最近的研究还指出，温度对心理健康的影响可能因季节而异，在寒冷和温暖季节可能观察到不同的效应。这些关联可能涉及多种生物学和心理学机制，如温度影响体温调节和细胞功能，导致炎症、血压变化或大脑冷却和氧气供应受损。此外，高温可能引发心理压力、影响睡眠，并加剧易怒、攻击性和暴力行为，同时与更广泛的社会压力因素相互作用，共同恶化心理健康状况。
尽管儿童和年轻人调节情绪和行为的能力较弱，但尚不清楚环境温度在多大程度上会加重这一年龄段的心理健康问题。一项针对加拿大多伦多儿童和成年人的生态学研究发现，极端高温与因精神和行为问题导致的急诊就诊风险增加有关；而另一项香港研究则未发现温度升高与儿童住院之间的关联。另一项基于2005至2011年纽约市数据的研究表明，高温与儿童和年轻人因心理健康问题导致的急诊就诊和住院风险增加有关。其他研究关注了特定心理健康问题，发现温度升高与青少年自杀倾向、急诊就诊或外化症状之间存在关联。
鉴于温度上升以及关于其与特定心理健康问题关联的现有证据有限，本研究旨在：（i）利用2001至2022年的全州个体数据，探讨温度与儿童和年轻人因心理健康问题住院之间的关联；（ii）预测温度升高对未来因心理健康问题住院的影响。

**研究人群和数据来源**
研究人群包括2001年1月1日至2022年1月31日期间新南威尔士州所有公立和私立医院收治的儿童（0-12岁）、青少年（13-17岁）和年轻人（18-24岁）因心理健康问题的住院病例。新南威尔士州是澳大利亚人口最多的州（2024年人口约850万）。住院记录来自新南威尔士州住院患者数据收集系统（APDC），其中包含年龄、性别、居住区域、入院日期等信息，以及使用国际疾病分类第十版澳大利亚修改版（ICD10-AM）记录的相关诊断信息。这些数据仅涵盖了需要住院治疗的严重心理健康问题，未包括急诊就诊和门诊就诊情况。每个个体的居住地址被编码为澳大利亚统计局第二级统计区域（SA2）。每个SA2代表一个具有平均10,000名居民的社会经济社区。根据2011年澳大利亚统计地理标准，新南威尔士州共有538个SA2。
心理健康问题的识别基于ICD10-AM诊断代码中的所有诊断字段（主要或次要诊断）。分类如下：物质使用相关障碍；抑郁障碍；精神分裂症及相关障碍；躁狂发作和双相情感障碍；焦虑、强迫症；反应和适应障碍；饮食障碍；注意力缺陷、破坏性行为障碍和冲动控制障碍；故意自伤（表S1）。诊断结果可能相互重叠，因为一个人可能有多个诊断。
环境温度数据来自欧洲中期天气预报再分析第五代数据集（ERA5），其空间分辨率为每个网格单元0.25° x 0.25°。从最近网格点提取的温度数据用于表示相应SA2的温度。

**统计分析**
我们采用时间分层病例交叉研究设计，应用条件逻辑回归模型研究每日平均温度与各种类型心理健康问题住院之间的关联。在这种设计中，每个病例日与同一时间层（同年、同月、同一周的对照日）进行匹配，以便在相似的时间条件下比较暴露水平。例如，如果某日因心理健康问题住院，将该日的温度和SA2的条件与该月其他周三的温度进行比较。为模拟温度的可能非线性和滞后效应，我们在分析中纳入了滞后分布非线性模型（DLNM），从而灵活捕捉每日平均温度-结果关系的分布及其在最大滞后期内的变化（补充材料1，图S1，可在线获取）。温度升高在温暖和寒冷季节的影响可能不同，因此分别分析了温暖季节（10月至3月）和寒冷季节（4月至9月）的温度-结果曲线（补充材料2，表S2，可在线获取）。
基于这些分析，我们确定了每个季节暴露-结果曲线中最低风险对应的参考温度（称为最低发病温度MMT）。报告了极高温度（第99百分位数）相对于MMT的心理健康问题的相对风险（RR）和95%置信区间（CI）。使用归因分数（AF）并在DLNM框架内进行反向分析，估计了由高温（高于MMT的温度）导致的住院比例，同时考虑了住院前几天的累积温度暴露效应（补充材料2，可在线获取）。
探讨了患者特征（年龄、性别、社会经济劣势、居住区域偏远程度以及入院/就诊年份）对结果的潜在影响。社会经济劣势基于澳大利亚统计局相对社会经济劣势指数确定，为每个居住SA2分配相关分数并分为四分位数。居住区域偏远程度使用澳大利亚可达性/偏远指数（ARIA+）定义。
进行敏感性分析以评估结果的稳健性。首先，我们仅使用主要诊断字段重复分析以识别心理健康问题的住院病例；为考虑其他气候因素（如湿度）的影响，使用通用热气候指数（UTCI）进行分析；此外，在敏感性分析中调整了空气污染物（NO2）的影响。为避免模型过度拟合，研究了不进行季节分层并使用不同数量节点和滞后值的完整年份模型的影响。最后，通过e值计算检查残余混杂因素。

**预测未来气候变化下的心理健康问题住院情况**
为了预测未来温度，从国家航空航天局地球交换全球每日降尺度预测（NEX-GDDP-CMIP6）数据集获取了1980至2099年期间的模拟每日平均温度数据，使用了10个特定通用环流模型（GCM），其空间分辨率为每个网格单元0.25° x 0.25°。根据不同的温室气体排放路径（基于共享社会经济路径SSP及其相关温室气体轨迹），推断出三种气候变化情景。这些情景包括低温室气体排放情景（SSP1-2.6，假设强烈气候行动和可持续发展）、中等情景（SSP2-4.5，假设中等挑战）和高情景（SSP5-8.5，假设高化石燃料使用和有限的缓解措施）。将预测的每日温度映射到每个SA2的最近网格点（图S2和图S3，可在线获取）。比较了2010年以后每个十年的AF差异与2000-2009年的情况，使用蒙特卡洛模拟计算95%经验置信区间（eCI）。
数据处理使用SAS（版本9.4）、Python（版本3.10）和ArcGIS（版本10.8）进行，时间分层病例交叉分析在R（版本4.1.3）中使用dlnm和survival包完成。平均每日病例数随着温度类别百分位数的增加而增加，从寒冷天气（<第1百分位数）的每天77.7例增加到炎热天气（第99百分位数）的每天79.7例，在寒冷季节；而在温暖季节，则从每天74.1例增加到每天80.2例，尽管绝对差异较小（见表s3，可在线获取）。表1显示了新南威尔士州（nsw）按入院季节划分的精神健康疾病住院特征。注意：nsw = 新南威尔士州，q1 = 第1五分位数，q2 = 第2五分位数，q3 = 第3五分位数，q4 = 第4五分位数。

社会人口统计特征：
总体而言，
寒冷季节：数量（%）
温暖季节：数量（%）
总体：数量（%）
719,375 (100.0)
363,543 (100.0)
355,832 (100.0)

年龄组（岁）
0-11：104,085 (14.5)
5-17：172,155 (23.9)
18-24：443,135 (61.6)
25-34：222,327 (61.2)
35-44：220,808 (62.1)

性别
男性：312,560 (43.4)
女性：406,815 (56.6)

居住地区
大城市：553,752 (77.0)
内陆地区：127,384 (17.7)
外围地区或偏远地区：38,239 (5.3)

社会经济劣势地区（五分位数）
q1（最不利）：106,857 (14.9)
q2：122,870 (17.1)
q3：205,848 (28.6)
q4（最有利）：283,800 (39.5)

研究时期（年）
2001-2005：150,344 (20.9)
2006-2010：161,467 (22.4)
2011-2015：180,803 (25.1)
2016-2022：226,761 (31.5)

心理健康状况：
与物质使用相关的障碍：246,931 (34.3)
抑郁障碍：135,694 (18.9)
精神分裂症及相关障碍：52,990 (7.4)
躁狂发作和双相障碍：27,142 (3.8)
焦虑、强迫症：96,672 (13.4)
反应和适应障碍：72,092 (10.0)
饮食障碍：59,244 (8.2)
注意缺陷、破坏性行为、冲动控制障碍：57,396 (8.0)
故意自伤：133,778 (18.6)

总体而言，无论在寒冷季节还是温暖季节，环境温度与精神健康疾病住院之间存在非线性关联，尽管模式因季节而异（图1）。在寒冷季节，暴露-反应曲线呈j形，只有当温度超过最低发病率温度（mmt）时风险才会增加；而在温暖季节，曲线呈u形，温度在mmt以下和以上时风险都会增加。与mmt相比，在极端高温（第99百分位数）下，任何精神健康疾病的相对风险（rr）在寒冷季节为3.03（95%置信区间2.56-3.60），在温暖季节为1.92（95%置信区间1.58-2.34）（表2）。分层分析显示，不同亚组之间存在显著关联，在寒冷季节女性患者和年轻成人中关联更强，在温暖季节男性患者和儿童（0-11岁）中关联更强；大城市、社会经济劣势最大的地区以及近年来的风险也更高（表2）。这种非线性关联在年龄、性别及其相互作用中持续存在（图s4、图s5、图s6，可在线获取）。

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图1. 寒冷季节和温暖季节温度与精神健康疾病住院之间的关联。注意：使用了dlnm模型来模拟日均温度分布，最大滞后时间可达10天，滞后函数为三次自然样条函数，具有3个自由度，并在特定区域的日均温度分布的第10、75和90百分位数处放置了3个内部节点。虚线表示最低发病率温度，灰色虚线代表第1和第99百分位数。

表2. 相对风险（第99百分位数 vs 最低发病率温度）及归因于高温的精神健康疾病住院的比例，总体上按社会人口统计特征划分。注意：eci = 经验置信区间，mmt = 最低发病率温度，q1 = 第1五分位数，q2 = 第2五分位数，q3 = 第3五分位数，q4 = 第4五分位数。

**寒冷季节的相对风险（95%置信区间）**
**温暖的相对风险（95%置信区间）**
**寒冷季节的归因比例（95%经验置信区间）**
**温暖的归因比例（95%经验置信区间）**

总体：3.03 (2.56, 3.60)
8.36 (7.32, 9.33)
1.92 (1.58, 2.34)
2.94 (1.45, 4.26)

**性别**
男性：2.53 (1.96, 3.26)
7.15 (5.61, 8.76)
2.03 (1.51, 2.73)
2.82 (0.74, 4.95)

**年龄组（岁）**
0-11：2.23 (1.42, 3.49)
6-17：3.29 (2.34, 4.62)
18-24：3.19 (2.57, 3.96)
25-34：3.46 (2.84, 4.21)
35-44：3.75 (2.15, 2.74)
45-54：3.46 (2.82, 4.44)
55-64：3.29 (2.57, 3.96)
65-74：2.24 (1.06, 2.03)
75-84：3.19 (2.58, 3.46)
85-94：2.63 (1.63, 2.74)
95-104：3.46 (2.84, 4.21)

**居住地区**
大城市：3.46 (2.84, 4.21)
内陆地区：1.75 (1.18, 2.58)
外围地区：2.24 (1.04, 4.81)
社会经济劣势地区（五分位数）：
q1（最不利）：2.56 (1.63, 4.02)
q2：2.58 (1.71, 3.89)
q3：2.21 (1.63, 3.00)
q4（最有利）：4.91 (3.71, 6.51)

**研究时期**
2001-2005：1.06 (0.77, 1.47)
2006-2010：1.46 (1.02, 2.09)
2011-2015：3.73 (2.66, 5.25)
2016-2022：10.99 (8.03, 16.30)

**心理健康状况**
与物质使用相关的障碍：2.02 (1.52, 2.68)
抑郁障碍：3.37 (2.30, 4.95)
精神分裂症及相关障碍：2.22 (1.26, 3.93)
躁狂发作和双相障碍：2.30 (1.00, 5.29)
焦虑、强迫症：5.09 (3.18, 8.15)
反应和适应障碍：3.47 (2.02, 5.96)
饮食障碍：5.23 (2.84, 9.62)
注意缺陷、破坏性行为、冲动控制障碍：5.55 (2.67, 1.47)
故意自伤：3.13 (2.12, 4.61)

极端高温与大多数精神健康疾病的风险增加有关，在寒冷季节的效应比温暖季节更强且更一致（图2和表2）。五种疾病类别在两个季节都显示出与高温相关的风险增加，而精神分裂症及相关障碍、饮食障碍和故意自伤的风险增加仅在寒冷季节观察到；躁狂发作和双相障碍仅在寒冷季节表现出边际关联。分层分析显示，年轻男性和女性患者以及男性儿童（0-11岁）的物质使用相关障碍和故意自伤的风险增加（表s5，可在线获取）。在寒冷季节，高温的归因比例为8.36%，在温暖季节为2.94%。在寒冷季节，饮食障碍和焦虑、强迫症的最高归因比例最高（9.38-11.02%），而在温暖季节，焦虑和强迫症以及注意缺陷、破坏性行为、冲动控制障碍的最高归因比例为6.97-8.73%。敏感性分析也显示了类似的正相关（表s6、表s7，可在线获取）。使用每日最高温度、平均utci（表s9，可在线获取）以及调整no2后，结果仍然稳健（表s10，可在线获取）。改变分析中的节点数量和滞后时间对结果没有显著影响（表s11和图s7，可在线获取）。

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图2. 寒冷季节（a）和温暖季节（b）温度与不同类型精神健康疾病住院之间的关联

图3显示了与2000-2009年相比，2010年以后因高温导致的精神健康疾病住院人数预计增加情况。在低排放情景（ssp1-2.6）下，到2060年代归因比例增加了6.0%（95%置信区间4.8–7.0），然后趋于稳定。在中等排放情景（ssp2-4.5）下，归因比例在整个世纪稳步增加，到2090年代达到7.7%（95%置信区间6.2–9.0）。在高排放情景（ssp5-8.5）下，归因比例在2060年代增加了8.9%（95%置信区间7.3–10.4），之后加速，在2090年代达到20.8%（95%置信区间17.5–20.8）。在2090年代，这相当于在三种情景下分别增加了20,697例（95%置信区间16,580–24,206例）、26,664例（95%置信区间21,541–31,077例）和71,942例（95%置信区间60,457–81,705例），而2000-2009年精神健康疾病的总入院人数估计为345,558例（图s8，表s13，表s14，可在线获取）。

讨论：
本研究显示，儿童和年轻人在温度升高时精神健康疾病住院的风险增加。这种风险增加在寒冷季节和温暖季节以及各分层组中都有观察到。到2090年代，根据低排放和中等排放情景，因高温导致的住院人数预计将增加6.0–7.7%；而在高排放情景下，这一比例将增加到20.8%。
我们的研究提供了关于高温与儿童和年轻人精神健康疾病之间关系的最全面证据，基于最大的样本量和最长的研究时期（2001–2022年，涵盖整个澳大利亚州）。相比之下，之前的研究很少关注儿童和青少年之间的关系，且结果不一。一项研究专门针对儿童和年轻人，其他四项研究将儿童作为一般人群的亚组。我们的结果与美国的两项研究一致。在纽约，2005-2011年温暖月份的较高日温度与6-25岁儿童和年轻人精神健康相关急诊就诊和住院人数增加有关。同样，加利福尼亚的一项研究发现，2005-2013年全年6-18岁儿童的高温度与精神健康相关急诊就诊之间存在正相关。相比之下，越南、香港和多伦多进行的三项研究未发现高温与儿童精神健康结果之间的显著关联。这些不一致可能是由于样本量（越南为655人，纽约为82,982人）、地理和气候背景（从越南和香港的亚热带地区到多伦多的大陆性气候）、研究时期（2002–2013年）以及温度指标和精神健康结果定义的不同所致。虽然我们研究的相对风险估计值相当大，但归因比例表明，只有相对较小的比例的精神健康疾病住院可以归因于高于最低发病率温度的温度（寒冷季节为8.4%，温暖季节为2.9%），这表明总体人口负担低于仅凭相对风险估计所暗示的。
我们的研究进一步证明，在寒冷季节和温暖季节，特定条件下的温度相关风险是一致的，包括物质使用、抑郁、焦虑和强迫症、反应和适应障碍、注意缺陷、破坏性行为、冲动控制障碍。这些发现与 emerging evidence一致，即温度升高可能通过直接影响大脑功能（如神经递质变化、神经炎症）或间接通过中介途径（如睡眠受损和社交活动减少）对心理健康产生不利影响。最近的一项研究表明，高温暴露与大脑网络连接性降低有关。值得注意的是，温暖季节的较高温度和寒冷季节的异常温暖温度都是神经连接性降低的显著预测因素，表明绝对高温和异常温暖的温度都可能影响大脑功能。这些机制可能会增加一系列精神健康障碍的症状，尤其是在神经内分泌和昼夜节律系统仍在发育的年轻人中。我们的研究还发现，寒冷季节的高温度与精神健康疾病住院风险增加有关，而温暖季节的高温度则不那么明显。其原因尚不清楚，因为大多数先前的研究都集中在夏季高温或热浪上，因此关于较冷月份异常温暖天气的直接证据有限。然而，有一项研究表明，高温暴露与寒冷月份的犯罪增加有关。温度变化也可能影响压力反应、睡眠和情绪，尤其是在冷却措施有限或未适应的人群中。 = 新南威尔士州，q1=第1五分位数，Q2 = 第2五分位数，q3=第3五分位数，Q4 = 第4五分位数。 社会人口统计特征： 总体而言， 寒冷季节：数量（%） 温暖季节：数量（%） 总体：数量（%） 719,375 (100.0) 363,543 (100.0) 355,832 (100.0) 年龄组（岁） 0-11：104,085 (14.5) 5-17：172,155 (23.9) 18-24：443,135 (61.6) 25-34：222,327 (61.2) 35-44：220,808 (62.1) 性别 男性：312,560 (43.4) 女性：406,815 (56.6) 居住地区 大城市：553,752 (77.0) 内陆地区：127,384 (17.7) 外围地区或偏远地区：38,239 (5.3) 社会经济劣势地区（五分位数） q1（最不利）：106,857 (14.9) q2：122,870 (17.1) q3：205,848 (28.6) q4（最有利）：283,800 (39.5) 研究时期（年） 2001-2005：150,344 (20.9) 2006-2010：161,467 (22.4) 2011-2015：180,803 (25.1) 2016-2022：226,761 (31.5) 心理健康状况： 与物质使用相关的障碍：246,931 (34.3) 抑郁障碍：135,694 (18.9) 精神分裂症及相关障碍：52,990 (7.4) 躁狂发作和双相障碍：27,142 (3.8) 焦虑、强迫症：96,672 (13.4) 反应和适应障碍：72,092 (10.0) 饮食障碍：59,244 (8.2) 注意缺陷、破坏性行为、冲动控制障碍：57,396 (8.0) 故意自伤：133,778 (18.6) 总体而言，无论在寒冷季节还是温暖季节，环境温度与精神健康疾病住院之间存在非线性关联，尽管模式因季节而异（图1）。在寒冷季节，暴露-反应曲线呈j形，只有当温度超过最低发病率温度（mmt）时风险才会增加；而在温暖季节，曲线呈u形，温度在mmt以下和以上时风险都会增加。与mmt相比，在极端高温（第99百分位数）下，任何精神健康疾病的相对风险（rr）在寒冷季节为3.03（95%置信区间2.56-3.60），在温暖季节为1.92（95%置信区间1.58-2.34）（表2）。分层分析显示，不同亚组之间存在显著关联，在寒冷季节女性患者和年轻成人中关联更强，在温暖季节男性患者和儿童（0-11岁）中关联更强；大城市、社会经济劣势最大的地区以及近年来的风险也更高（表2）。这种非线性关联在年龄、性别及其相互作用中持续存在（图s4、图s5、图s6，可在线获取）。 下载：下载高分辨率图像（297kb） 下载：下载全尺寸图像 图1. 寒冷季节和温暖季节温度与精神健康疾病住院之间的关联。注意：使用了dlnm模型来模拟日均温度分布，最大滞后时间可达10天，滞后函数为三次自然样条函数，具有3个自由度，并在特定区域的日均温度分布的第10、75和90百分位数处放置了3个内部节点。虚线表示最低发病率温度，灰色虚线代表第1和第99百分位数。 表2. 相对风险（第99百分位数 vs 最低发病率温度）及归因于高温的精神健康疾病住院的比例，总体上按社会人口统计特征划分。注意：eci=经验置信区间，MMT = 最低发病率温度，q1=第1五分位数，Q2 = 第2五分位数，q3=第3五分位数，Q4 = 第4五分位数。 **寒冷季节的相对风险（95%置信区间）** **温暖的相对风险（95%置信区间）** **寒冷季节的归因比例（95%经验置信区间）** **温暖的归因比例（95%经验置信区间）** 总体：3.03 (2.56, 3.60) 8.36 (7.32, 9.33) 1.92 (1.58, 2.34) 2.94 (1.45, 4.26) **性别** 男性：2.53 (1.96, 3.26) 7.15 (5.61, 8.76) 2.03 (1.51, 2.73) 2.82 (0.74, 4.95) **年龄组（岁）** 0-11：2.23 (1.42, 3.49) 6-17：3.29 (2.34, 4.62) 18-24：3.19 (2.57, 3.96) 25-34：3.46 (2.84, 4.21) 35-44：3.75 (2.15, 2.74) 45-54：3.46 (2.82, 4.44) 55-64：3.29 (2.57, 3.96) 65-74：2.24 (1.06, 2.03) 75-84：3.19 (2.58, 3.46) 85-94：2.63 (1.63, 2.74) 95-104：3.46 (2.84, 4.21) **居住地区** 大城市：3.46 (2.84, 4.21) 内陆地区：1.75 (1.18, 2.58) 外围地区：2.24 (1.04, 4.81) 社会经济劣势地区（五分位数）： q1（最不利）：2.56 (1.63, 4.02) q2：2.58 (1.71, 3.89) q3：2.21 (1.63, 3.00) q4（最有利）：4.91 (3.71, 6.51) **研究时期** 2001-2005：1.06 (0.77, 1.47) 2006-2010：1.46 (1.02, 2.09) 2011-2015：3.73 (2.66, 5.25) 2016-2022：10.99 (8.03, 16.30) **心理健康状况** 与物质使用相关的障碍：2.02 (1.52, 2.68) 抑郁障碍：3.37 (2.30, 4.95) 精神分裂症及相关障碍：2.22 (1.26, 3.93) 躁狂发作和双相障碍：2.30 (1.00, 5.29) 焦虑、强迫症：5.09 (3.18, 8.15) 反应和适应障碍：3.47 (2.02, 5.96) 饮食障碍：5.23 (2.84, 9.62) 注意缺陷、破坏性行为、冲动控制障碍：5.55 (2.67, 1.47) 故意自伤：3.13 (2.12, 4.61) 极端高温与大多数精神健康疾病的风险增加有关，在寒冷季节的效应比温暖季节更强且更一致（图2和表2）。五种疾病类别在两个季节都显示出与高温相关的风险增加，而精神分裂症及相关障碍、饮食障碍和故意自伤的风险增加仅在寒冷季节观察到；躁狂发作和双相障碍仅在寒冷季节表现出边际关联。分层分析显示，年轻男性和女性患者以及男性儿童（0-11岁）的物质使用相关障碍和故意自伤的风险增加（表s5，可在线获取）。在寒冷季节，高温的归因比例为8.36%，在温暖季节为2.94%。在寒冷季节，饮食障碍和焦虑、强迫症的最高归因比例最高（9.38-11.02%），而在温暖季节，焦虑和强迫症以及注意缺陷、破坏性行为、冲动控制障碍的最高归因比例为6.97-8.73%。敏感性分析也显示了类似的正相关（表s6、表s7，可在线获取）。使用每日最高温度、平均utci（表s9，可在线获取）以及调整no2后，结果仍然稳健（表s10，可在线获取）。改变分析中的节点数量和滞后时间对结果没有显著影响（表s11和图s7，可在线获取）。 下载：下载高分辨率图像（1mb） 下载：下载全尺寸图像 图2. 寒冷季节（a）和温暖季节（b）温度与不同类型精神健康疾病住院之间的关联 图3显示了与2000-2009年相比，2010年以后因高温导致的精神健康疾病住院人数预计增加情况。在低排放情景（ssp1-2.6）下，到2060年代归因比例增加了6.0%（95%置信区间4.8–7.0），然后趋于稳定。在中等排放情景（ssp2-4.5）下，归因比例在整个世纪稳步增加，到2090年代达到7.7%（95%置信区间6.2–9.0）。在高排放情景（ssp5-8.5）下，归因比例在2060年代增加了8.9%（95%置信区间7.3–10.4），之后加速，在2090年代达到20.8%（95%置信区间17.5–20.8）。在2090年代，这相当于在三种情景下分别增加了20,697例（95%置信区间16,580–24,206例）、26,664例（95%置信区间21,541–31,077例）和71,942例（95%置信区间60,457–81,705例），而2000-2009年精神健康疾病的总入院人数估计为345,558例（图s8，表s13，表s14，可在线获取）。 讨论： 本研究显示，儿童和年轻人在温度升高时精神健康疾病住院的风险增加。这种风险增加在寒冷季节和温暖季节以及各分层组中都有观察到。到2090年代，根据低排放和中等排放情景，因高温导致的住院人数预计将增加6.0–7.7%；而在高排放情景下，这一比例将增加到20.8%。 我们的研究提供了关于高温与儿童和年轻人精神健康疾病之间关系的最全面证据，基于最大的样本量和最长的研究时期（2001–2022年，涵盖整个澳大利亚州）。相比之下，之前的研究很少关注儿童和青少年之间的关系，且结果不一。一项研究专门针对儿童和年轻人，其他四项研究将儿童作为一般人群的亚组。我们的结果与美国的两项研究一致。在纽约，2005-2011年温暖月份的较高日温度与6-25岁儿童和年轻人精神健康相关急诊就诊和住院人数增加有关。同样，加利福尼亚的一项研究发现，2005-2013年全年6-18岁儿童的高温度与精神健康相关急诊就诊之间存在正相关。相比之下，越南、香港和多伦多进行的三项研究未发现高温与儿童精神健康结果之间的显著关联。这些不一致可能是由于样本量（越南为655人，纽约为82,982人）、地理和气候背景（从越南和香港的亚热带地区到多伦多的大陆性气候）、研究时期（2002–2013年）以及温度指标和精神健康结果定义的不同所致。虽然我们研究的相对风险估计值相当大，但归因比例表明，只有相对较小的比例的精神健康疾病住院可以归因于高于最低发病率温度的温度（寒冷季节为8.4%，温暖季节为2.9%），这表明总体人口负担低于仅凭相对风险估计所暗示的。 我们的研究进一步证明，在寒冷季节和温暖季节，特定条件下的温度相关风险是一致的，包括物质使用、抑郁、焦虑和强迫症、反应和适应障碍、注意缺陷、破坏性行为、冲动控制障碍。这些发现与 emerging>
社会人口统计特征：
总体而言，
寒冷季节：数量（%）
温暖季节：数量（%）
总体：数量（%）
719,375 (100.0)
363,543 (100.0)
355,832 (100.0)

年龄组（岁）
0-11：104,085 (14.5)
5-17：172,155 (23.9)
18-24：443,135 (61.6)
25-34：222,327 (61.2)
35-44：220,808 (62.1)

性别
男性：312,560 (43.4)
女性：406,815 (56.6)

居住地区
大城市：553,752 (77.0)
内陆地区：127,384 (17.7)
外围地区或偏远地区：38,239 (5.3)

社会经济劣势地区（五分位数）
q1（最不利）：106,857 (14.9)
q2：122,870 (17.1)
q3：205,848 (28.6)
q4（最有利）：283,800 (39.5)

研究时期（年）
2001-2005：150,344 (20.9)
2006-2010：161,467 (22.4)
2011-2015：180,803 (25.1)
2016-2022：226,761 (31.5)

心理健康状况：
与物质使用相关的障碍：246,931 (34.3)
抑郁障碍：135,694 (18.9)
精神分裂症及相关障碍：52,990 (7.4)
躁狂发作和双相障碍：27,142 (3.8)
焦虑、强迫症：96,672 (13.4)
反应和适应障碍：72,092 (10.0)
饮食障碍：59,244 (8.2)
注意缺陷、破坏性行为、冲动控制障碍：57,396 (8.0)
故意自伤：133,778 (18.6)

总体而言，无论在寒冷季节还是温暖季节，环境温度与精神健康疾病住院之间存在非线性关联，尽管模式因季节而异（图1）。在寒冷季节，暴露-反应曲线呈j形，只有当温度超过最低发病率温度（mmt）时风险才会增加；而在温暖季节，曲线呈u形，温度在mmt以下和以上时风险都会增加。与mmt相比，在极端高温（第99百分位数）下，任何精神健康疾病的相对风险（rr）在寒冷季节为3.03（95%置信区间2.56-3.60），在温暖季节为1.92（95%置信区间1.58-2.34）（表2）。分层分析显示，不同亚组之间存在显著关联，在寒冷季节女性患者和年轻成人中关联更强，在温暖季节男性患者和儿童（0-11岁）中关联更强；大城市、社会经济劣势最大的地区以及近年来的风险也更高（表2）。这种非线性关联在年龄、性别及其相互作用中持续存在（图s4、图s5、图s6，可在线获取）。

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图1. 寒冷季节和温暖季节温度与精神健康疾病住院之间的关联。注意：使用了dlnm模型来模拟日均温度分布，最大滞后时间可达10天，滞后函数为三次自然样条函数，具有3个自由度，并在特定区域的日均温度分布的第10、75和90百分位数处放置了3个内部节点。虚线表示最低发病率温度，灰色虚线代表第1和第99百分位数。

表2. 相对风险（第99百分位数 vs 最低发病率温度）及归因于高温的精神健康疾病住院的比例，总体上按社会人口统计特征划分。注意：eci = 经验置信区间，mmt = 最低发病率温度，q1 = 第1五分位数，q2 = 第2五分位数，q3 = 第3五分位数，q4 = 第4五分位数。

**寒冷季节的相对风险（95%置信区间）**
**温暖的相对风险（95%置信区间）**
**寒冷季节的归因比例（95%经验置信区间）**
**温暖的归因比例（95%经验置信区间）**

总体：3.03 (2.56, 3.60)
8.36 (7.32, 9.33)
1.92 (1.58, 2.34)
2.94 (1.45, 4.26)

**性别**
男性：2.53 (1.96, 3.26)
7.15 (5.61, 8.76)
2.03 (1.51, 2.73)
2.82 (0.74, 4.95)

**年龄组（岁）**
0-11：2.23 (1.42, 3.49)
6-17：3.29 (2.34, 4.62)
18-24：3.19 (2.57, 3.96)
25-34：3.46 (2.84, 4.21)
35-44：3.75 (2.15, 2.74)
45-54：3.46 (2.82, 4.44)
55-64：3.29 (2.57, 3.96)
65-74：2.24 (1.06, 2.03)
75-84：3.19 (2.58, 3.46)
85-94：2.63 (1.63, 2.74)
95-104：3.46 (2.84, 4.21)

**居住地区**
大城市：3.46 (2.84, 4.21)
内陆地区：1.75 (1.18, 2.58)
外围地区：2.24 (1.04, 4.81)
社会经济劣势地区（五分位数）：
q1（最不利）：2.56 (1.63, 4.02)
q2：2.58 (1.71, 3.89)
q3：2.21 (1.63, 3.00)
q4（最有利）：4.91 (3.71, 6.51)

**研究时期**
2001-2005：1.06 (0.77, 1.47)
2006-2010：1.46 (1.02, 2.09)
2011-2015：3.73 (2.66, 5.25)
2016-2022：10.99 (8.03, 16.30)

**心理健康状况**
与物质使用相关的障碍：2.02 (1.52, 2.68)
抑郁障碍：3.37 (2.30, 4.95)
精神分裂症及相关障碍：2.22 (1.26, 3.93)
躁狂发作和双相障碍：2.30 (1.00, 5.29)
焦虑、强迫症：5.09 (3.18, 8.15)
反应和适应障碍：3.47 (2.02, 5.96)
饮食障碍：5.23 (2.84, 9.62)
注意缺陷、破坏性行为、冲动控制障碍：5.55 (2.67, 1.47)
故意自伤：3.13 (2.12, 4.61)

极端高温与大多数精神健康疾病的风险增加有关，在寒冷季节的效应比温暖季节更强且更一致（图2和表2）。五种疾病类别在两个季节都显示出与高温相关的风险增加，而精神分裂症及相关障碍、饮食障碍和故意自伤的风险增加仅在寒冷季节观察到；躁狂发作和双相障碍仅在寒冷季节表现出边际关联。分层分析显示，年轻男性和女性患者以及男性儿童（0-11岁）的物质使用相关障碍和故意自伤的风险增加（表s5，可在线获取）。在寒冷季节，高温的归因比例为8.36%，在温暖季节为2.94%。在寒冷季节，饮食障碍和焦虑、强迫症的最高归因比例最高（9.38-11.02%），而在温暖季节，焦虑和强迫症以及注意缺陷、破坏性行为、冲动控制障碍的最高归因比例为6.97-8.73%。敏感性分析也显示了类似的正相关（表s6、表s7，可在线获取）。使用每日最高温度、平均utci（表s9，可在线获取）以及调整no2后，结果仍然稳健（表s10，可在线获取）。改变分析中的节点数量和滞后时间对结果没有显著影响（表s11和图s7，可在线获取）。

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图2. 寒冷季节（a）和温暖季节（b）温度与不同类型精神健康疾病住院之间的关联

图3显示了与2000-2009年相比，2010年以后因高温导致的精神健康疾病住院人数预计增加情况。在低排放情景（ssp1-2.6）下，到2060年代归因比例增加了6.0%（95%置信区间4.8–7.0），然后趋于稳定。在中等排放情景（ssp2-4.5）下，归因比例在整个世纪稳步增加，到2090年代达到7.7%（95%置信区间6.2–9.0）。在高排放情景（ssp5-8.5）下，归因比例在2060年代增加了8.9%（95%置信区间7.3–10.4），之后加速，在2090年代达到20.8%（95%置信区间17.5–20.8）。在2090年代，这相当于在三种情景下分别增加了20,697例（95%置信区间16,580–24,206例）、26,664例（95%置信区间21,541–31,077例）和71,942例（95%置信区间60,457–81,705例），而2000-2009年精神健康疾病的总入院人数估计为345,558例（图s8，表s13，表s14，可在线获取）。

讨论：
本研究显示，儿童和年轻人在温度升高时精神健康疾病住院的风险增加。这种风险增加在寒冷季节和温暖季节以及各分层组中都有观察到。到2090年代，根据低排放和中等排放情景，因高温导致的住院人数预计将增加6.0–7.7%；而在高排放情景下，这一比例将增加到20.8%。
我们的研究提供了关于高温与儿童和年轻人精神健康疾病之间关系的最全面证据，基于最大的样本量和最长的研究时期（2001–2022年，涵盖整个澳大利亚州）。相比之下，之前的研究很少关注儿童和青少年之间的关系，且结果不一。一项研究专门针对儿童和年轻人，其他四项研究将儿童作为一般人群的亚组。我们的结果与美国的两项研究一致。在纽约，2005-2011年温暖月份的较高日温度与6-25岁儿童和年轻人精神健康相关急诊就诊和住院人数增加有关。同样，加利福尼亚的一项研究发现，2005-2013年全年6-18岁儿童的高温度与精神健康相关急诊就诊之间存在正相关。相比之下，越南、香港和多伦多进行的三项研究未发现高温与儿童精神健康结果之间的显著关联。这些不一致可能是由于样本量（越南为655人，纽约为82,982人）、地理和气候背景（从越南和香港的亚热带地区到多伦多的大陆性气候）、研究时期（2002–2013年）以及温度指标和精神健康结果定义的不同所致。虽然我们研究的相对风险估计值相当大，但归因比例表明，只有相对较小的比例的精神健康疾病住院可以归因于高于最低发病率温度的温度（寒冷季节为8.4%，温暖季节为2.9%），这表明总体人口负担低于仅凭相对风险估计所暗示的。
我们的研究进一步证明，在寒冷季节和温暖季节，特定条件下的温度相关风险是一致的，包括物质使用、抑郁、焦虑和强迫症、反应和适应障碍、注意缺陷、破坏性行为、冲动控制障碍。这些发现与 emerging evidence一致，即温度升高可能通过直接影响大脑功能（如神经递质变化、神经炎症）或间接通过中介途径（如睡眠受损和社交活动减少）对心理健康产生不利影响。最近的一项研究表明，高温暴露与大脑网络连接性降低有关。值得注意的是，温暖季节的较高温度和寒冷季节的异常温暖温度都是神经连接性降低的显著预测因素，表明绝对高温和异常温暖的温度都可能影响大脑功能。这些机制可能会增加一系列精神健康障碍的症状，尤其是在神经内分泌和昼夜节律系统仍在发育的年轻人中。我们的研究还发现，寒冷季节的高温度与精神健康疾病住院风险增加有关，而温暖季节的高温度则不那么明显。其原因尚不清楚，因为大多数先前的研究都集中在夏季高温或热浪上，因此关于较冷月份异常温暖天气的直接证据有限。然而，有一项研究表明，高温暴露与寒冷月份的犯罪增加有关。温度变化也可能影响压力反应、睡眠和情绪，尤其是在冷却措施有限或未适应的人群中。>这也可能表明在较凉爽的季节中，非季节性温暖的日子里人们有不同的活动模式。值得注意的是，仅在寒冷的季节中发现了与精神分裂症及相关疾病、饮食障碍和故意自伤之间的显著关联。在温暖季节中没有类似的关联可能反映了季节性行为的调整效应，例如更多的体育活动、户外休闲和社交互动、更多地接触绿地和阳光、维生素状况的改善以及较少的屏幕时间。33 之前的美国研究报告了类似的季节性差异，该研究表明，在寒冷季节，环境温度与老年人（≥65岁）因抑郁症、精神分裂症和双相情感障碍住院的增加有关，而在温暖季节则没有这种关联。10 与其他疾病不同，对于故意自伤而言，住院诊断时可能会根据潜在疾病的分类进行编码，例如适应障碍或抑郁症。这可以解释为什么在温暖季节自伤行为增多时，住院人数并没有相应增加。17 我们的发现强调了在寒冷季节女性患者和年轻成人（18-24岁）之间的关联更强，而在温暖季节男性患者和儿童（0-11岁）之间的关联更强。传统上，公共卫生中的热风险降低策略主要针对“经典易感”群体，如老年人或患有慢性心血管和呼吸系统疾病的个体，干预措施主要集中在预防中暑或心脏事件等方面。5 儿童也被认为处于风险之中，尤其是在运动性热病的背景下。然而，在热健康框架中，年轻人很少被考虑为风险群体，因为他们通常对这些传统后果具有抵抗力。我们的发现挑战了这种狭隘的观点，表明儿童和年轻人面临着独特的热相关风险，即精神健康障碍的住院增加，特别是与物质使用相关的障碍和故意自伤行为在年轻人中的增加，以及男性儿童的注意力缺陷。这强调了临床医生需要意识到并教育患者关于热对儿童和年轻人心理健康负面影响的必要性。临床医生还可以采取措施来减轻热的负面影响，例如治疗脱水问题、提供凉爽的环境、将气候讨论纳入治疗、教育家庭关于热安全的知识，并支持年轻人的倡导工作。34 在大城市和较不贫困地区，这种关联更强可能反映了这些社区的人们更容易获得心理健康服务。在澳大利亚，来自较低社会经济地位地区和居住在地区及偏远地区的人们在获得心理健康服务方面面临重大障碍，尽管他们更可能有焦虑和抑郁的症状，且有自伤和自杀倾向。35 重要的是，我们的发现表明近年来与热相关的风险有所加剧，这与加速的气候变化一致。根据我们的预测，在低排放和中排放情景下，由于热导致的住院比例将增加6.0%-7.7%，而在高排放情景下则可能增加20.8%。尽管很少有研究估计了气候变化对未来心理健康负担的影响，但我们的估计与中国的一项研究结果相当，该研究报道在不同排放路径下，由于温度升高导致的自杀死亡率增加了8.5-21.7%。36 这些证据共同表明，除非采取缓解和适应策略，否则与温度升高相关的心理健康负担将显著增加。因此，预防措施应在多个层面进行。在全球层面，减少温室气体排放仍然至关重要，方法包括转向可再生能源和提高工业能源效率。37 在地方和社区层面，适应策略应针对有心理健康障碍的儿童和年轻人的独特脆弱性进行定制。这包括在学校、社区中心和青年服务机构提供空调房间、调整学校时间表以减少高峰期的户外活动，并在公共热警报中特别包括心理健康信息。38 在个人层面，迫切需要基于证据的降温策略来应对与气候变化不可避免趋势相关的心理健康风险，例如使用电风扇、喷雾风扇、自我浇水和使用冰毛巾以确保儿童的安全睡眠环境。38 该研究的主要优势在于使用了2001年至2022年全州范围内的个人级数据，全面覆盖了所有心理健康住院情况。本研究还利用先进的统计建模方法来评估高温对不同季节心理健康的累积影响。我们的病例交叉研究设计自动调整了随时间不变的混杂因素，从而为温度升高与心理健康之间的因果关系提供了证据。我们的主要发现也得到了多项敏感性分析的支持，包括使用心理健康障碍的初级诊断、通过UTCI考虑其他气候因素以及调整空气污染物等因素。首次，本研究预测了气候变化对儿童和年轻人心理健康住院的影响。尽管如此，这项研究也存在一些局限性。首先，尽管我们的研究设计使用了个人级数据支持因果推断，但其他因素和空气污染物的残余混杂因素可能仍然存在。例如，同时发生的季节性因素（如传染病或学校日历效应）可能与温度升高的时期部分重叠，并影响心理健康结果。此外，温度与湿度密切相关，区分它们的独立影响仍然具有挑战性。然而，根据我们的e值分析，要完全解释观察到的关联（寒冷季节为3.03，温暖季节为1.92），需要很强的混杂因素。此外，这项研究中可能存在暴露分类错误，因为不能确定在记录的居住地暴露于高温后确实导致了住院。另一项局限性是，本研究没有捕捉到轻度的心理健康症状，因为住院数据通常代表更严重的心理健康状况。未来可能会有趣的是调查温度升高是否与轻微的心理健康障碍风险增加有关，例如因心理健康问题就诊或出现心理健康症状。最后，我们的预测基于没有人口结构变化和适应气候变化的假设。实际上，城市热适应、不断发展的心理健康服务获取方式以及变化的精神病学流行病学可能会改变未来的脆弱性，从而可能改变预测的负担，并强调需要将气候适应与心理健康规划结合起来。然而，“稳定人口”的方法提供了更直接的解释，因为它将气候变暖的影响与其他变化分开。总之，我们的结果揭示了高温对儿童和年轻人心理健康的负面影响。预计随着温度的升高，这种影响会导致儿童和年轻人心理健康问题的风险增加。研究结果支持紧急采取气候行动以及预防和缓解措施，以降低儿童和年轻人面临的环境热风险。

**作者贡献声明：**
Wen-Qiang He：撰写——审稿与编辑、撰写——初稿、可视化、验证、软件、资源、项目管理、方法论、调查、正式分析、数据管理、概念化。
Cybele Dey：撰写——审稿与编辑。
Chenxi Li：撰写——审稿与编辑、方法论、数据管理。
Nan Hu：撰写——审稿与编辑。
Iain Perkes：撰写——审稿与编辑。
Haidong Kan：撰写——审稿与编辑。
Raghu Lingam：撰写——审稿与编辑。
Grant Sara：撰写——审稿与编辑。
Ollie Jay：撰写——审稿与编辑、概念化。
Natasha Nassar：撰写——审稿与编辑、监督、调查、资金获取、概念化。