Estimation of attributable risk and medical costs of major mental disorders associated with particulate matter exposures among children and adolescents in Republic of Korea, 2011-2019

Abstract

Background: Mental disorder has a lower mortality or fatality rate than other chronic diseases, while lost years due to disability are significant. In particular, among children and adolescents, if those who suffer from ADHD, ASD, and depression, the costs at the society or nation level as well as individuals, are considerable. Several studies reported that it was associated with mental disorders and exposure to air pollution. However, few studies have yet evaluated psychiatric disease burden due to air pollution among children and adolescents. Methods: We used time-series analysis to evaluate the association between exposure to air pollution and major mental disorders (ADHD, ASD and depression) among children and adolescents using NHIS data from 2011 to 2019. Also, we estimated disability-adjusted life years and population attributable fraction to air pollution. The total direct medical costs of each disorder (per 1patient) were calculated by COI method, and then total attributable cost was estimated by multiplying the costs by attributable number. Results: It showed that it was associated with between exposure to air pollutants and major mental disorders-medical institutions visits except ozone (RRs in PM10 (per 10μg/m3): 1.08, PM2.5 (per 10μg/m3): 1.09, respectively). The PAF in major mental disorders was estimated to 7.23~8.97% (PM10) and 3.16~6.87% (PM2.5). In addition, ADHD and depression showed an increase in both total medical costs and out-of-pocket costs due to particulate matter. Conclusion: We found that it was associated with major mental disorders due to exposure to particulate matter, and among them, PM10 and PM2.5 could be attributable about 7~9% and 3 ~ 7%, respectively. In addition, we found that total medical costs and out-of-pocket costs attributable to particulate matter in ADHD and depression. To the best of our knowledge, it is the first study to calculate the medical costs and attributable burden of major mental disorders associated with air pollution exposure in children and adolescents. Therefore, these results could be presented as a basis for lowering air quality standards. 서론: 정신질환은 다른 만성질환에 비해 사망률이나 치사율이 낮은 반면, 장애로 인한 손실년수가 상당하다. 또한 ADHD, ASD, 우울증을 가진 개인뿐만 아니라 사회나 국가 차원의 비용이 상당하다. 최근 대기오염 노출과 정신과질환 간의 연관성을 보고한 역학연구들이 종종 있으나, 소아청소년의 대기오염 감소로 인한 정신질환 부담과 비용 감소를 평가한 연구는 아직 거의 없다. 방법: 2011년부터 2019년까지 국민건강보험공단데이터를 사용하여 소아청소년의 대기오염에 대한 단기 노출과 주요 정신장애(ADHD, ASD, 우울증) 간의 연관성을 평가하기 위해 시계열 분석을 사용했다. 또한 정신질환 부담에 기인하는 대기오염 노출(DALY*PAF)을 추정하였다. 각 정신질환의 총 비용은 COI 방법으로 계산한 다음 비용에 기여분위수(AN)를 곱하여 귀책 비용(AC)을 추정하였다. 결과: PM10(10μg/m3증가당), PM2.5(10μg/m3증가당), NO2(1ppb증가당), SO2(1ppb증가당), CO(1ppb증가당)에 대한 노출로 인한 주요 정신질환-병원 이용률의 상대적 위험은 각각 1.082, 1.094, 1.106, 1.0019로 나타났다. 주요 정신과질환에서 미세먼지 노출로 인한 기여분율은 7.23 ~ 8.97% (PM10), 3.16 ~ 6.87% (PM2.5)로 나타났으며, 주요 정신과질환 부담에서 미세먼지 노출이 기인하는 (DALY*PAF)는 연구기간동안 점진적인 증가를 보였다. ADHD와 우울증은 미세먼지로 인한 총 의료비와 현금지급 비용 모두 증가한 것으로 나타났다. 결론: 국내 소아청소년의 대기오염 노출로 인한 주요 정신질환의 의료이용에 관한 직접의료비 및 기여부담을 평가하였다. 이 결과는, 소아청소년의 대기오염 노출과 관련된 주요 정신질환의 의료 비용과 귀책 부담을 계산한 연구로, 대기질 기준을 낮추는 근거로 제시될 수 있을 것으로 사료된다.