医疗气象预报中气象敏感因子提取的几种办法

医疗气象预报中气象敏感因子
提取的几种办法
骆月珍
(浙江省气象台, 浙江杭州310017)
摘要:通过对目前医疗气象预报难点分析,采用中医四时五运六气学说和时间N 检验法及相关分析法选择气象敏感因子。

关键词:气象敏感因子;四时五运六气学说;时间N 测验法;相关分析
1 气象因子与疾病发生的因果关系
近年来,围绕天气过程、气象要素及其他环境条件对人体疾病或健康产生的有利或不利影响的研究、以及依据天气或环境变化指导公众保健防病的医疗气象预报越来越受到人们的关注。

国内气象部门目前开展医疗气象预报的主要思路是根据疾病发生实况资料与气象条件寻找相关关系,进而建立预报方程,并在实际预报中直接以气象因子预测疾病发生程度的高低。

值得一提的是由于疾病的发生有诸多复杂的原因,气象条件仅仅是诱发疾病的重要因素之一,并非唯一因素。

要真正了解疾病的原因,尚需考虑社会、环境、个体差异及其他种种因素。

从预报对象角度分析,所预报的疾病发生率也仅仅是一种大概率事件。

如果把气象条件作为“因”,疾病发生的大概率事件作为“果”,则因果之间的关系可以表述为有“因”会导致大概率的“果”,而有“果”并不一定缘于“因”。

如果不能准确从影响疾病发生的诸多因素中正确提取气象敏感因子,在预报中容易导致不可逆因果关系的可逆化,掩盖或忽略了其他因子对发病率的影响,从而影响预报准确率。

2 目前医疗气象预报中发病率资料的不足
目前国内在疾病发生程度预报方面主要采取用发病率与气象要素统计相关选取预报因子,再用因子回归建立预报方程。

由于统计预报对资料的序列性和可比性有较高要求,而我们在医疗气象预报方法研究中发现发病率资料存在以下一些不足,造成单纯使用统计方法进行医疗气象预报在效果上不尽如人意。

2. 1 具有预报区域代表性的发病率资料取得比较困难
在医疗气象预报方法研究过程中,发病率资料的获取较为困难。

一方面医疗部门对疾病档案有一定保密规定,资料一般不轻易对外提供。

另一方面各种疾病资料比较零乱,各家医院有不同的归档标准,给资料抄录整理及分类使用带来很大困难。

再一方面由于预报区域覆盖面比较大,需同时采用几家主要医院的资料才能具有区域代表性,但往往很难同时收集到各大医院同种疾病在相同时段、同一天气过程下的可比资料。

另外,由于不易得到疾病发生的实时资料,预报的准确性无法及时检验,给预报方法的修正完善带来一定困难。

收稿日期:2003 - 01 - 22
2. 2 发病率资料序列化程度低
和气象部门年代久远、时次确定、标准相同、井然有序的气象观测资料相比,医疗部门的发病率资料年代往往较短,且有的年份资料中断,连续性不够,给相关统计分析造成一定困难。

2. 3 双休日制度运行前后发病率资料可比性差
由于90 年代开始实行双休日制度,门诊由此前的每周6 天变为每周5 天,导致一周内就诊量逐日分布的变化。

近几年市场经济的发展使医院间强化竞争机制,双休日从不开展门诊到逐渐开展门诊又造成一周内就诊量逐日分布的再次变化。

尽管可以采用滑动平均和资料剔除等办法进行资料预处理,但仍导致发病率资料可比性的一定欠缺。

3 气象敏感因子提取的几种办法及结合应用
上述的不足给医疗气象预报造成一定影响,若单纯采用统计相关分析建模的技术路线,则这种不足更为明显。

尽管未来若干年后医疗部门资料的记录归档越来越完善,但当务之急仍是立足现状,采取有效技术措施弥补不足,尽可能客观准确地开展医疗气象预报。

对此,我们在提取气象敏感因子方面概括吸收了中医“四时、五运、六气”学说内容,并结合适用分散资料的时间N 检验法与适用序列资料的相关分析法进行因子的定量修正,最后用气象敏感因子分时段建立定量的判别预报模式,取得了较好的预报效果。

3. 1 中医理论在选取气象敏感因子上的吸收应用
中医学说绵延数千年,源远流长。

古代劳动人民在长期的生活实践中摸索总结了大量时间气候(气象) 及地理气候(气象) 与人体生理病理间的关系,并在长期实践中检验修正提炼,其精华部分得以流传至今。

其中有诸多定性和定量的内容可供目前在医疗气象敏感因子选取上直接吸收应用。

3. 1. 1中医“四时、五运、六气”学说概要
人与天地相应”,指的是人靠天地正常之气生存,天地变化与人体健康和疾中医学认为
“,
病密切相关。

四时,指春、夏、秋、冬四季;五运,指木、火、土、金、水五行运行规律;六气,指风、寒、暑、湿、燥、火六种气候现象。

其中,一年四季可以用五运归类,即春属木,夏属火,长夏属土,秋属金,冬属水。

同时,五运变化可以用六气来相应表示,即木运对风气、土运对湿气、金运对燥气、水运对寒气、火运对暑气和火气。

各季又有主运和客运、主气和客气之分。

主以述常,客以测变。

如春季主运为木运,主气为风气,气候的常规变化一般与风的作用密切相关,人体脏腑变化一般就与肝的作用密切相关。

客运和客气则反映了年际间气候的特殊变化对人体脏腑及疾病的特殊影响。

“不及”三大类“:平每年与“四时、五运、六气”对应的季节气候变化分为“平气”、
“太过”、
气”表示气候正常,人体适应良好,疾病流行有正常规律。

“太过”、和“不及”则表示气候异常, 对人体的健康和疾病产生诸多影响。

3. 1. 2季节气候正常(五运六气为平气) 与疾病流行的一般规律
一年四时五运六气,冬寒夏热,总体规律是永恒的。

五运六气的“平气”状况与疾病流行的一般规律内容非常丰富,限于篇幅,简单概括如表1 。

表 1 四时五运六气与时令疾病
四时
五运
之主运节气
六气
之主气
人体器官时令疾病
春季木运大寒至春分风肝、胆肝胆脏腑、筋、目、手足、血、精神疾病火运清明至芒种
火
夏季暑
心、小肠心包络心、舌、神志、小肠脏腑、血管疾病、暑病土运夏至至处暑湿脾、胃胰、胃、脾、四肢肌肉、口唇、血液、消化道疾病秋季金运白露至立冬燥肺、大肠呼吸道、鼻、皮肤、毛发、肺、肠道疾病
冬季水运立冬至大寒寒肾、膀胱骨关节、脑髓、耳、肾、膀胱、心、二阴、精液、生育、风寒疾病
据此,选择气象敏感因子应考虑“六气”所对应的气象要素:
风———气压、风速、风向;
寒、热———气温、日照、太阳辐射量;
湿、燥———相对湿度、蒸发;
暑———太阳辐射量、气温、日照、相对湿度、蒸发。

同时,应分若干时段(节气、月、季节等)分别提取气象敏感因子,以反映不同时段疾病的时令规律。

3. 1. 3季节气候异常(五运六气为太过和不及) 与疾病流行的特殊情况年际间季节性气候存
在相对差异,即常中有变、变中有常。

不同年份不同季节往往出现比
常年过热、过冷、过干、过湿以及时令到而气候不到(如冬应寒而不寒) 或未到时令而有其气候(如夏天未到而炎热已至) 引起的反常等情况。

当人体机能无法适应这些异常时
“,成“六淫”而产生疾病。

六气”就变
因此,气象敏感因子还应考虑距平值、日较差和相邻日期间的升降变化值,从而反映天气突变、气候反常更易造成人体机能的不适应而致病。

3. 2 用时间N 检验法选取气象敏感因子
时间N 测验法也称同步法,原理是分析某种医学现象的出现与特定的气象条件在时间上是否有特定关系。

此法的优点是可以对不连续的离散序列进行分析,找到与不同疾病关系密切的气象因子,可以弥补目前所收集到发病
率资料的不足。

表2 时间N 测验表
当P < F ·ΔD时, 某临床现象的出
现与某气象条件的出现关系密切
其中: R 为观察特定气象条件前后的时距;
N 为临床现象例次;
P 为R 期间, 出现临床现象最多时之
病例数与最少病例数之差;
F 为根据R 大小而增减的系数, F 值见
表2 。

2 3. 00
4 3. 32
5 3. 40
6 3. 46
8 3. 55
9 3. 59
11 3 . 64 21 3 . 82
算式: ΔD = 2 N/ R R 值 F 值R 值 F 值
12 3. 67
3 3. 20 13 3. 69
14 3. 71
15 3. 73
16 3. 75
7 3. 51 17 3. 76
18 3. 78
19 3. 79
10 3. 62 20 3. 80
我们在具体计算时,特定气象条件采用中医理论初选出的海平面气压、风速、气温、日照、相对湿度等要素的日、旬平均值、距平值、日较差及相邻日期间的变化值;气象条件前后的时距用逐日累进方式选择预报日前后各1 、2、3、10 天;临床现象选取了心血管疾病、脑血管疾病、呼吸道疾病和消化道疾病4 大类病例资料共4586 例,资料年代分别为1983～1989 、1999 ～2001 。

全年分12 个月分别整理4 大类疾病对应的气象敏感因子。

由于资料所限,我们无法细分为24 节气。

若病例资料样本足够,最好全年分24 节气分别整理4 大类疾病对应的气象敏感因子,制定相应的预报判别模式。

3. 3 用相关分析选取气象敏感因子
根据从杭州市疾病控制中心收集到的1999～2001 年共 3 年可比性较好的发病个例2020 例,选择常规气象要素如气温、气压、湿度、风速、云量等的月、旬、日平均值、最大最小值及相应的距平值、日较差、相邻日期间的升降变化值,并补充上述用时间N 检验法得到的预报日前后不同时距的气象要素进行相关分析,找出与4 大类疾病相关系数较高且通过检验的因子作为气象敏感因子。

3. 4 结合应用
3. 4. 1 由于中医理论经过了长期实践的检验和修正提炼,其中的定性和定量的内容我们认为可以作为预报的基础,直接吸收应用。

3. 4. 2 在此基础上,我们对时间N 检验法和相关分析法得到的敏感因子进行对比分析,发现距平值、日较差、相邻日期间的升降变化值入选率较高,比日平均值相关性更好。

这与理论研究相吻合,反映了天气突变、气候反常更易造成人体机能不能适应外界变化而导致疾病。

另外根据疾病发生比天气变化存在滞后性的特点,指标还应考虑动态变化(如升降、峰谷等) ,这一特点在时间N 检验法中已用时距变化充分考虑。

同时由于旬、月平均值只能反映大致的气候影响,而天气的非周期变化对人体的影响有时仅为数小时,所以在气象资料中尽可能选择逐日要素。

3. 4. 3 因子的选取还要考虑预报模式建立的技术路线。

由于我们最终的预报模式是采用多因子组合的经验判别模式而并非采用多元回归方程作为预报模式,因此最终的预报因子重点考虑了时间N 检验法的计算结果。

3. 4. 4 尽可能选取日常业务可预报的常规气象要素并避免因子间潜在的重复选择。

如太阳辐射、日照在日常不做预报,所以不选择太阳辐射,日照用云量代替。

蒸发量由于可用温度、湿度、风速潜在表示,为避免重复,也未入选。

参考文献
[ 1 ] 方药中,许家松. 黄帝内经素问运气七篇讲解. 北京:人民卫生出版社,1984
[ 2 ] 冯玉明,程根群. 中医气象与地理病理学. 上海:上海科普出版社,1995
[ 3 ]夏廉博. 天气与健康. 北京:气象出版社,1984
[ 4 ] 浙江省气象局. 中老年医学气象保健探讨研究文集. 1992。