空气污染物滞后效应对骨科术后感染的影响：基于河北与新疆的分布滞后非线性模型研究

本研究针对骨科术后感染高发问题，创新性地采用分布滞后非线性模型(DLNM)分析河北与新疆地区空气污染物(CO/NO2)的滞后效应。研究发现新疆感染率(3.06%)显著高于河北(0.47%)，41-60岁男性为主要易感人群，CO每增加0.1mg/m3使3天累积感染风险提升6.9%，NO2每增加10μg/m3使12天累积风险升高67%。该研究为污染防控与临床感染管理提供了重要循证依据。

　　

骨科术后感染一直是困扰临床医生的难题，特别是在空气污染严重的地区，这个问题显得尤为突出。随着工业化进程加快，雾霾天气频发，PM_2.5、NO₂等污染物不仅威胁呼吸系统健康，还可能通过削弱免疫功能增加术后感染风险。然而，关于空气污染物与骨科术后感染之间的定量关系，特别是污染物暴露的滞后效应，此前缺乏系统研究。河北作为重工业省份，冬季燃煤取暖导致PM_2.5浓度飙升；而新疆虽然工业化程度较低，但特殊的地理气候条件使得污染物扩散模式独特。两地形成的天然对比，为研究不同污染特征下的感染风险差异提供了理想条件。

河北医科大学第三医院联合新疆医科大学第一附属医院等机构的研究团队，在《Scientific Reports》发表了题为"Lag analysis of the effect of air pollution on orthopedic postoperative infection in Hebei Province and Xinjiang Uygur Autonomous Region"的重要研究。该研究创新性地采用分布滞后非线性模型(DLNM)，首次系统评估了空气污染物对骨科术后感染的滞后影响。

研究团队采用多中心回顾性队列设计，收集2018-2022年河北6家、新疆4家代表性医院的1338例骨科术后感染病例。通过中国空气质量在线监测分析平台获取同期PM_2.5、PM₁₀、NO₂、CO和O₃的24小时平均浓度数据。运用描述流行病学方法分析人群分布特征，并建立DLNM模型评估污染物暴露的滞后效应，最大滞后天数设为14天。模型控制星期几效应和长期时间趋势，通过敏感性分析验证结果稳健性。

流行病学特征分析显示，新疆地区骨科术后感染率(3.06%)显著高于河北(0.47%)。感染患者平均年龄51.41±17.34岁，41-60岁男性占比最高(39%)，男性总体占比65.40%。河北地区以术后伤口感染为主(78.2%)，而新疆地区假体植入相关感染比例较高(39.6%)。

空气污染物滞后效应分析获得突破性发现：在河北地区，CO浓度每增加0.1mg/m³，单日滞后14天时感染风险最高(RR=1.034)；NO₂每增加10μg/m³，滞后14天风险最大(RR=1.11)。在新疆地区，CO在滞后11天时效应最强(RR=1.036)，NO₂则在暴露当天风险即显著升高(RR=1.303)。累积效应分析显示，CO在新疆的3天累积效应最显著(RR=1.069)，NO₂的12天累积风险增幅达67%。

极端浓度分析揭示，两地CO和NO₂均呈现"低浓度保护、高浓度危害"的双相效应。在河北，高浓度CO(P90=1.7mg/m³)使7天累积风险增加28.6%；高浓度NO₂(P90=65μg/m³)使14天累积风险升高31.4%。新疆地区表现更为显著，高浓度NO₂(P90=55μg/m³)导致3天累积风险激增134.4%。

讨论部分指出，CO可能通过形成碳氧血红蛋白降低组织氧合，而NO₂则通过消耗谷胱甘肽(GSH)削弱抗氧化防御，共同导致免疫功能受损。新疆较高感染率可能与干旱气候下污染物再悬浮有关，且假体手术比例较高增加了感染风险。研究创新点在于首次量化了污染物暴露的滞后规律，为临床预防窗口期确定提供了依据。

该研究具有重要公共卫生意义：一方面建议骨科手术时机选择考虑空气污染预报，另一方面为污染防控政策制定提供了循证依据。局限性在于未控制抗生素使用等混杂因素，未来需结合气象数据开展更大样本研究。研究成果为降低骨科术后感染率、改善患者预后提供了新思路，对减轻社会医疗负担具有积极影响。