上海空气污染与青少年骨科患者手术后感染的关联:使用基于深度学习的进化模型进行的一项研究
Yufeng Wang1, Yang Yuan1, Yang Liu1
1Shanghai Children's Medical Center, Shanghai Jiao Tong University School of Medicine, Shanghai, China.
Frontiers in artificial intelligence
|December 29, 2025
概括
青少年手术部位感染与空气污染有关. 二氧化和二氧化硫增加风险,而臭氧可能会提供保护,特别是在男性中. 建议采取空气质量干预措施.
科学领域:
- 环境健康 环境健康
- 儿科手术 儿科手术
- 数据科学数据科学数据科学
背景情况:
- 手术部位感染 (SSI) 是青少年整形外科手术中的严重并发症.
- 上海的空气污染对于研究多重污染物对青少年SSI风险的影响来说是一个独特的挑战.
研究的目的:
- 在上海接受骨科手术的青少年中调查空气污染和SSI风险之间的关联.
- 探索各种污染物 (NO2,SO2,O3) 的差异影响及其对SSI风险的滞后影响,考虑年龄和性别.
主要方法:
- 在上海对32,261名青少年SSI病例 (2019-2024) 的分析.
- 使用深度学习模型 (CNN-BiGRU-Attention with Improved StarFish Algorithm) 和通用添加模型 (GAMs) 进行研究.
- 评估了空气污染物的滞后效应,年龄/性别分层和度-反应关系.
主要成果:
- 二氧化 (NO2) 和二氧化硫 (SO2) 与SSI风险有显著的积极关联.
- 臭氧 (O3) 表现出保护作用,特别是在滞后05 (每增加10μg/m3的2.396%).
- 7-14岁的青少年对NO2/SO2更敏感;O3的影响因年龄而异,在男性中更具保护性.
结论:
- 多重污染物暴露显著影响青少年SSI风险.
- NO2和SO2作为风险因素,而O3则表现出取决于环境的保护作用.
- 深度学习将SO2,NO2和O3确定为关键预测因素,支持需要进行外科手术期间的空气质量干预.