比较个人便携式与固定站点PM2.5监测方法在预测韩国首尔哮喘儿童肺功能下降方面的效果：一项初步研究

《Scientific Reports》：Comparison of personal portable and fixed-site PM2.5 monitoring strategies in predicting pulmonary function decline among asthmatic children in Seoul, Korea: a pilot study

　　

摘要

传统的固定站点监测网络无法捕捉个体的移动模式以及微环境中的PM_2.5变化情况，这导致了暴露情况的错误分类，从而削弱了对健康影响的估计。这项初步研究将个人便携式监测设备（PICO）与两个固定站点的国家级自动监测站（Air Korea, AK）和地区级监测站（KTR）进行了比较，以评估其对哮喘儿童肺功能下降的影响。2019年11月至2020年1月期间，共有20名哮喘儿童（平均年龄10.8±2.4岁）参与了研究，这些儿童居住在首尔大都会区。研究期间同时监测了他们的PM_2.5浓度和呼气峰值流量（PEFR），共记录了1436个儿童日的观测数据以及367次PEFR下降事件。使用五种指标量化了72小时内的PM_2.5累积暴露量。主要分析采用了广义线性混合模型（GLMM），并为每个儿童设置了随机截距（ICC=0.42），同时调整了年龄、性别、BMI、温度和湿度等因素。此外还进行了受限立方样条（RCS）回归和时变Cox回归作为补充分析。PICO、AK和KTR监测站测得的平均PM_2.5浓度分别为29.4、31.6和31.2 μg/m³，远高于世界卫生组织规定的15 μg/m³的空气质量标准。与AK（r=-0.229, p<0.001）和KTR（r=-0.315, p<0.001）监测结果相比，PICO监测到的PM_2.5浓度与PEFR下降之间存在更强的负相关关系（r=-0.481, p<0.001）。在主要GLMM分析中，PICO监测到的PM_2.5浓度每增加1 μg/m³，PEFR下降的风险增加0.01013（95%置信区间为0.00915–0.01110，p<0.001；C指数为0.837），而AK和KTR的相应值分别为0.00294（C指数为0.563）和0.00289（C指数为0.585）。RCS分析发现，当PM_2.5浓度超过25 μg/m³时，PEFR下降的概率显著增加（低于该阈值的观测率为5.7%，高于该阈值的观测率为41.9%）。这项初步研究表明，PICO监测设备在评估哮喘儿童PEFR下降方面具有更强的关联性和更高的预测准确性，有助于减少暴露情况的错误分类。这些发现支持了个人便携式PM_2.5监测设备在保护儿童呼吸健康方面的潜在作用，未来需要在更大规模和多季节的纵向队列研究中进一步验证其有效性。