Long-term effects of cumulative average fine particulate matter exposure on the risk of hemorrhagic stroke

Abstract

Background: Epidemiological studies have revealed associations between fine particle (PM2.5; aerodynamic diameter <2.5 μm) exposure and cardiovascular disease. Researchers have also recently begun investigating the association between PM2.5 exposure and hemorrhagic stroke (HS) and identifying subpopulations susceptible to PM2.5 exposure. Long-term cumulative average PM2.5 exposure may affect the risk of HS, and the effects may be modified by risk factors. Methods: This retrospective study evaluated the effects of PM2.5 on the time-to-first-diagnosis of HS among 62,676 Seoul metropolitan city residents with 670,431 total person-years of follow-up; this cohort is a subset from a nationally representative cohort of 1,025,340 individuals from the Korean National Health Insurance Service database (2002–2013). A time-dependent Cox proportional hazards model was used to adjust for age, sex, household income, insurance type, body mass index, smoking status, medical history, and family history. The annual average PM2.5 concentrations for 25 districts were used as the time-dependent variables. Subgroup analyses of the traditional risk factors of HS were performed to evaluate the potential effect modifications. Results: Each 10-μg/m3 increment in cumulative average PM2.5 exposure was significantly associated with HS (hazard ratio [HR]: 1.43, 95% confidence interval [CI]: 1.09–1.88). The adverse effects of PM2.5 exposure were modified by age ≥65 years (HR: 2.00, 95% CI: 1.32–3.02) and obesity (body mass index ≥25 kg/m2; HR: 1.91, 95% CI: 1.28–2.84). Conclusion: Cumulative average PM2.5 exposure might increase the risk of HS. Elderly (≥65 years) and obese individuals may be more susceptible to the effects of PM2.5 exposure.

서론: 여러 역학 연구에서 초미세먼지 (PM2.5; 입자의 직경이 2.5μm 미만인 미세먼지)와 심혈관계 질환과의 연관성을 보고하였다. 최근에는 장기적인 초미세먼지 노출과 출혈성 뇌졸중과의 연관성 여부, 나아가 초미세먼지 노출에 더 민감한 인구집단을 찾기 위한 연구가 활발히 진행되고 있다. 장기적인 PM2.5 누적평균 노출정도는 출혈성 뇌졸중의 위험에 영향을 줄 수 있고, 다양한 위험요인들에 따라서 효과 정도가 다를 수 있다. 연구방법: 본 후향적 연구는 2002-2013 국민건강보험공단 가입자 1,025,340 명으로 구성된 표본코호트를 활용하였다. 그 중 서울에 거주하는 62,676명을 총 670, 431 인년 간 추적하여 출혈성 뇌졸중의 첫 진단 시점에 대한 PM2.5의 영향을 평가하였다. 시간의존 Cox 비례위험 모형을 활용하여 연령,성별, 가구소득, 보험가입유형, 체질량지수, 흡연상태, 과거력, 가족력을 보정하였다. 서울시 25개 구(區)의 연평균 PM2.5 농도는 시간의존 변수로 활용하였다. 잠재적인 효과변경인자를 평가하기 위하여 세부집단 분석을 시행하였다. 결과: 장기적으로 PM2.5 에 누적평균 기준 10-μg/m3 만큼 더 노출될 경우 통계적으로 유의하게 출혈성 뇌졸중의 위험이 높았다 (위험비: 1.43, 95% 신뢰구간: 1.09–1.88). 노출로 인한 건강영향은 특정 그룹에서 차이가 있었다: 65세 이상 노인(위험비: 2.00, 95% 신뢰구간: 1.32–3.02), 체질량지수가 ≥25kg/m2 인 군(群) (위험비: 1.91, 95% 신뢰구간: 1.28–2.84). 결론: 결론적으로 장기적으로 더 높은 농도의 PM2.5(누적평균)에 노출된 사람들은 출혈성 뇌졸중 위험이 높아질 가능성이 있다. 특히 65세 이상 노인이나 체질량지수 기준 비만인 사람들이 PM2.5 노출 시 더 민감한 반응을 보일 수 있다.