Association between the concentration of fine particles in the atmosphere and acute respiratory diseases in children / Associação entre concentração de partículas finas na atmosfera e doenças respiratórias agudas em crianças

ABSTRACT OBJECTIVE To analyze the association between fine particulate matter concentration in the atmosphere and hospital care by acute respiratory diseases in children. METHODS Ecological study, carried out in the region of Grande Vitória, Espírito Santo, in the winter (June 21 to September 21, 2013) and summer (December 21, 2013 to March 19, 2014). We assessed data of daily count for outpatient care and hospitalization by respiratory diseases (ICD-10) in children from zero to 12 years in three hospitals in the Region of Grande Vitória. For collecting fine particulate matter, we used portable samplers of particles installed in six locations in the studied region. The Generalized Additive Model with Poisson distribution, fitted for the effects of predictor covariates, was used to evaluate the relationship between respiratory outcomes and concentration of fine particulate matter. RESULTS The increase of 4.2 µg/m3 (interquartile range) in the concentration of fine particulate matter increased in 3.8% and 5.6% the risk of medical care or hospitalization, respectively, on the same day and with six-day lag from the exposure. CONCLUSIONS We identified positive association between outpatient care and hospitalizations of children under 12 years due to acute respiratory diseases and the concentration of fine particulate matter in the atmosphere.

RESUMO OBJETIVO Analisar a associação entre a concentração de material particulado fino na atmosfera e atendimento hospitalar por doenças respiratórias agudas em crianças. MÉTODOS Estudo ecológico, realizado na Região da Grande Vitória, ES, no inverno (21 de junho a 21 de setembro de 2013) e no verão (21 de dezembro de 2013 a 19 de março de 2014). Foram avaliados dados de contagem diária de atendimentos ambulatoriais e hospitalizações por doenças respiratórias (CID-10) em crianças de zero a 12 anos em três hospitais da Região da Grande Vitoria. Para a coleta de material particulado fino foram utilizados amostradores portáteis de partículas instalados em seis locais na região estudada. O Modelo Aditivo Generalizado com distribuição de Poisson, ajustado para efeitos das covariáveis preditoras, foi utilizado para avaliar a relação entre os desfechos respiratórios e a concentração de material particulado fino. RESULTADOS O incremento de 4,2 µg/m3 (intervalo interquartílico) na concentração de material particulado fino aumentou em 3,8% e 5,6% o risco de atendimento ou internação, respectivamente, no mesmo dia e com seis dias de defasagem da exposição. CONCLUSÕES Foi identificada associação positiva entre atendimentos ambulatoriais e hospitalizações de crianças com até 12 anos devido a doenças respiratórias agudas e a concentração de material particulado fino na atmosfera.

Principal components and generalized linear modeling in the correlation between hospital admissions and air pollution / Componentes principais e modelagem linear generalizada na associação entre atendimento hospitalar e poluição do ar

OBJECTIVE To analyze the association between concentrations of air pollutants and admissions for respiratory causes in children. METHODS Ecological time series study. Daily figures for hospital admissions of children aged < 6, and daily concentrations of air pollutants (PM10, SO2, NO2, O3 and CO) were analyzed in the Região da Grande Vitória, ES, Southeastern Brazil, from January 2005 to December 2010. For statistical analysis, two techniques were combined: Poisson regression with generalized additive models and principal model component analysis. Those analysis techniques complemented each other and provided more significant estimates in the estimation of relative risk. The models were adjusted for temporal trend, seasonality, day of the week, meteorological factors and autocorrelation. In the final adjustment of the model, it was necessary to include models of the Autoregressive Moving Average Models (p, q) type in the residuals in order to eliminate the autocorrelation structures present in the components. RESULTS For every 10:49 μg/m3 increase (interquartile range) in levels of the pollutant PM10 there was a 3.0% increase in the relative risk estimated using the generalized additive model analysis of main components-seasonal autoregressive – while in the usual generalized additive model, the estimate was 2.0%. CONCLUSIONS Compared to the usual generalized additive model, in general, the proposed aspect of generalized additive model − principal component analysis, showed better results in estimating relative risk and quality of fit. .

OBJETIVO Analisar a associação entre concentrações dos poluentes atmosféricos e atendimentos diários por causas respiratórias em crianças. MÉTODOS Estudo ecológico de série temporal. Foram analisadas as contagens diárias de admissões hospitalares de crianças < 6 anos e as concentrações diárias de poluentes atmosféricos (PM10, SO2, NO2, O3 e CO), na Região da Grande Vitória, ES, de janeiro de 2005 a dezembro de 2010. Foram combinadas duas técnicas para a análise estatística: modelo de regressão de Poisson em modelos aditivos generalizados e análise de componentes principais. Essas técnicas complementaram-se e forneceram estimativas mais expressivas na estimação do risco relativo. Os modelos foram ajustados para efeitos da tendência temporal, sazonalidade, dias da semana, fatores meteorológicos e autocorrelação. No ajuste final do modelo, foi necessária a inclusão de modelos do tipo Autoregressive Moving Average Models (p,q) nos resíduos, para eliminar as estruturas de autocorrelação presente nas componentes. RESULTADOS O aumento de 10.49 μg/m3 (intervalo interquartílico) nos níveis do poluente PM10 resultou num aumento de 3,0% do valor do risco relativo estimado por meio do modelo aditivo generalizado – análise de componentes principais-sazonal autorregressivo –, enquanto no modelo aditivo generalizado usual a estimativa foi de 2,0%. CONCLUSÕES Em comparação ao modelo aditivo generalizado usual, em geral, a vertente proposta do modelo aditivo generalizado – análise de componentes principais apresentou melhores resultados na estimativa do risco relativo e na qualidade do ajuste. .