Einfluss des Wetters auf den Schlaganfall

Abstract

1. Abstract

Introduction In view of climate change, the influence of weather on human health is becoming increasingly important. With regard to stroke, previous studies have produced numerous significant results in the statistical analysis of numerous weather parameters, although these were often contradictory. However, these studies were often conducted in different climatic zones and, in addition, numerous statistical tests were usually carried out with only one data set, which leads to an increased statistical error probability due to the multiple testing problem. To reduce these sources of error, in this study we compared the stroke data of 4 comparable certified supra-regional stroke units of one climate region with the corresponding weather parameters.

Material and methods In this retrospective, explorative study, all patients who were admitted to the four supraregional stroke units in Homburg, Kaiserslautern, Mainz and Saarbrücken due to an acute stroke were examined. All strokes of the ICD subgroups G45, I60, I61, I63 and I67 that were admitted as inpatients in Kaiserslautern from January 1, 2001 to December 31, 2020 and at the Homburg, Mainz and Saarbrücken sites from January 1, 2011 to December 31, 2020 were considered. The statistical analysis was carried out using the weather parameters maximum temperature, mean temperature, minimum temperature, minimum temperature 5 cm above the ground, temperature difference, relative humidity, precipitation and air pressure. The weather data was provided by the German Weather Service for the respective locations. The statistical analysis was carried out using conditional Poisson model Kruskal-Wallis tests and Poisson regression. The influence of the weather is modeled both linearly and non-linearly. The last 8 days are taken into account to account for the delayed influence of the weather. This corresponds to a lag of 0 to 7 and is done using Distributed Lag Linear Models (DLM).

Results A total of 64,148 strokes were recorded at the 4 sites. As expected, the patient data was quite homogeneous. There were also no relevant differences in the weather parameters between the 4 investigated sites. It was striking that all 4 stroke units admitted significantly (p<0.001) fewer patients on Saturdays and Sundays than on weekdays. There were no significant differences between the seasons at any of the 4 sites, but there was a consistent trend towards fewer strokes in the warmer months. All recorded temperature parameters at all 4 sites indicated a protective effect of higher temperatures on stroke incidence, although this was not consistently significant. Higher relative humidity and higher precipitation tended to increase the risk of stroke across the board. There was no consistent trend for air pressure.

Discussion With regard to the risk of stroke, the influence of the weather in our climatic region is significantly lower than, for example, the influence of the day of the week and did not reach statistical significance at the 4 hospitals studied. This is certainly also due to the fact that the study took place in a temperate climate zone where extreme weather is rare. Modern people also adapt their clothing to the weather and can retreat to well-tempered rooms in bad weather. They are therefore only exposed to the weather to a reduced extent, which considerably reduces the influence of the weather on strokes. In the context of climate change, a slight decrease in the risk of stroke can be expected in the temperate climate zone we investigated as temperatures rise.

Zusammenfassung Einleitung Angesichts des Klimawandels gewinnt der Einfluss des Wetters auf die menschliche Gesundheit zunehmend an Bedeutung. Bezüglich des Schlaganfalls ergaben die bisherigen Studien bei der statistischen Analyse der zahlreichen Wetterparameter mehrere signifikante Ergebnisse, die allerdings teils widersprüchliche waren. Diese Studien wurden jedoch oft in unterschiedlichen Klimazonen durchgeführt und zudem wurden meist zahlreichen statistischen Tests mit nur einem Datensatz durchgeführt, was zu einer erhöhten statistischen Fehlerwahrscheinlichkeit infolge des Multiplen Testproblems führt. Um diese Fehlerquellen zu reduzieren, haben wir in dieser Studie die Schlaganfalldaten von 4 vergleichbaren zertifizierten überregionalen Stroke Units einer Klimaregion mit den korrespondierenden Wetterparametern verglichen. Material und Methoden Untersucht wurden in dieser retrospektiven, explorativen Studie alle Patienten, die an den vier überregionalen Stroke Units in Homburg, Kaiserslautern, Mainz und Saarbrücken aufgrund eines akuten Schlaganfalls aufgenommen wurden. Betrachtet wurden alle Schlaganfälle der ICDSubgruppen G45, I60, I61, I63 und I67, die in Kaiserslautern vom 1.1.2001 bis zum 31.12.2020 und an den Standorten Homburg, Mainz und Saarbrücken vom 1.1.2011 bis zum 31.12.2020 stationär aufgenommen wurden. Die statistische Analyse erfolgte dabei mit den Wetterparametern Höchsttemperatur, Mitteltemperatur, Tiefsttemperatur, Tiefsttemperatur 5cm über dem Boden, Temperaturdifferenz, relative Luftfeuchtigkeit, Niederschlag und Luftdruck. Die Wetterdaten wurden vom Deutschen Wetterdienst für die jeweiligen Standorte zur Verfügung gestellt. Die statistische Analyse erfolgte im Rahmen von konditionale Poisson-Modelle Kruskal-Wallis Tests und der Poisson-Regression. Der Einfluss des Wetters wird dabei sowohl linear als auch nichtlinear modelliert. Zur Berücksichtigung eines zeitlich verzögerten Einflusses des Wetters werden die letzten 8 Tage berücksichtigt. Dies entspricht einem Lag von 0 bis 7 und geschieht mittels Distributed Lag Linear Models (DLM). Ergebnisse Insgesamt wurden an den 4 Standorten 64.148 Schlaganfälle erfasst. Erwartungsgemäß waren die Patientendaten recht homogen. Auch bei den Wetterparametern zeigten sich zwischen den 4 untersuchten Standorten keine relevanten Unterschiede. Auffallend war, dass auf allen 4 Stroke Units am Samstag und Sonntag hochsignifikant (p<0,001) weniger Patienten aufgenommen wurden als an Werktagen. Zwischen den Jahreszeiten zeigten sich an keinem der 4 Standorte signifikante Unterschiede, es gab jedoch einen einheitlichen Trend zu weniger Schlaganfällen in den wärmeren Monaten. Alle erfassten Temperaturparameter deuteten an allen 4 Standorten auf einen protektiven Effekt höherer Temperaturen bezüglich der Schlaganfallhäufigkeit hin, der jedoch nicht durchgängig signifikant war. Eine höhere relativen Luftfeuchtigkeit und ein höherer Niederschlag erhöhen das Schlaganfallrisiko durchgängig zumindest tendenziell. Beim Luftdruck zeigte sich kein einheitlicher Trend. Diskussion Bezüglich des Schlaganfallrisikos ist der Einfluss des Wetters in unserer klimatischen Region deutlich geringer als beispielsweise der Einfluss des Wochentags und erreichte an den 4 untersuchten Krankenhäusern statistisch keine durchgängige Signifikanz. Dies ist sicherlich auch darauf zurückzuführen, dass die Untersuchung in einer gemäßigten Klimazone stattfand, in der Extremwetter selten sind. Der moderne Mensch passt seine Kleidung zudem der Witterung an und kann sich bei schlechtem Wetter in wohltemperierte Räume zurückziehen. Daher ist er der Witterung nur noch in reduziertem Umfang ausgesetzt, was den Einfluss des Wetters auf den Schlaganfall erheblich reduziert. Im Rahmen des Klimawandels ist in der von uns untersuchten gemäßigten Klimazone bei moderat steigenden Temperaturen tendenziell mit einem geringgradig sinkenden Schlaganfallrisiko zu rechnen.