環境好，健康就好！

這是社論前沿第S1005期推送

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摘要

本文選自David K Humphreys等在Journal of Epidemiology & Community Health發表的題為Changing the environment to improve population health的文章。自然實驗利用環境和政策來改變某些影響健康的社會、經濟或環境因素的接觸。然而，雖然自然實驗提供了產生證據的機會，但它們往往會遇到一些概念和方法上的障礙。改變物理或社會環境的人口健康干預通常在人口和社區之間進行管理。在本文中，我們主要討論與接觸干預相關的概念和分析問題，並認為，當不清楚人群是否受到干預時，利用調查不同暴露水平的觀察方法來補充傳統的影響評估可能是有利的。更好地了解接觸干預的變化將有助於探究複雜的自然實驗對人口健康的影響。

介紹

近年來，研究人員被鼓勵使用自然實驗產生更好的證據來填補人口健康科學的空白。自然實驗研究有助於研究人員利用其影響之外發生的「事件」（例如，政策變化，經濟衝擊，自然災害），同時有助於研究人員利用「事件」來改變健康的「質量決定因素」，這些方式對於研究人員來說可能是不可能的或不道德的。

2011年，英國醫學研究委員會（MRC）發布了針對證據的生產者和使用者的指南，總結了廣泛的分析技術（例如，差異的差異，回歸不連續性，傾向評分分析），可用於評估自然實驗的影響。如果因果鏈很短且影響很大，則這些方法和研究問題是很有用的，但如果存在複雜的因果鏈，它們可能就沒用了。人口健康干預通常就是這種情況。

本文重點討論了這個難題的一個特定部分：如何在干預和接觸難以定義的情況下，或者人與環境互動多樣化的情況下表現出對變化的暴露。文獻中缺乏關於接觸變化如何被接受和測量的討論。本文旨在討論在二元治療（干預和控制）可能不足的情況下，評估自然實驗中衡量接觸的不同方法。

我們將分析置於影響建築環境的自然實驗的背景下，討論如何將接觸概念化、如何測量接觸並將其納入評估框架，以此來評估自然實驗對健康的影響。

確定干預及其因果途徑

通過自然實驗，「事件」本身（例如，金融危機或地震）可能不是主要關注點。最令人感興趣的是事件如何改變影響健康結果的關鍵中介因素（例如，失業，金融不安全，壓力，物質濫用），也即事件的「功能」。所以應提高對自然實驗功能的理解（即無家可歸，減少醫療保障，降低環境安全等）。事件如何發揮作用也即「貢獻」，決定相關因素的變化過程和機制，有助於識別可能導致不同群體不同接觸的變數。這種方式闡明了變革理論（變革是如何產生的）和行動理論（干預如何激發變革理論），統稱為計劃理論。

測量干預的風險

開發程序理論的一個好處是可以更容易地識別接觸狀態不同的組，從而進行有效比較。然而，在自然實驗的背景下，可能很難分析測量它。在評估建築環境的變化時，它的測量可能取決於不同的因素，例如干預的類型和性質，感興趣的結果以及接觸和結果之間的誘導或潛伏期。

不同的接觸強度

在考慮對環境進行更改時，很少有關於哪些組受到干預的準確論證。例如，在某些情況下，可能難以識別未接觸的人口：不能排除遠距離接觸的人口，或者存在執行變化的情況。在這種情況下，使用「分級」接觸測量任何環境變化的影響強度，通常需要進一步的研究來了解干預研究中量，攝取和維持問題對於非隨機研究設計尤其重要。基於清晰的理論模型，生成更複雜的接觸測量變數。

在實踐中定義接觸

本節提供了非詳盡的例子，說明如何在自然實驗中測量接觸，其中環境的預期變化可能會影響健康。以下對方法的討論按照技術複雜性和數據需求進行排序。

基於區域的定義

在自然實驗中，地理信息系統（GIS）通常用於表示接觸並通過創建焦點來最小化文化差異：研究人員經常使用預先存在的行政空間邊界（例如，郵政編碼，人口普查區等）。

數據集。如果認為干預影響特定區域，研究人員會尋找未接觸的可靠單位。可以使用傳統的匹配技術進行匹配，或者研究人員創造合成單位。如果幹預被認為是影響特定地點例如社區公園或學校，可以使用同心邊界或街道網路來指定相關環境周圍的區域周長（圖1A）。這可以用於收集關於在環境附近發生的事件的數據（例如，關於犯罪或傷害），或者對居住附近的個體進行採樣。

使用基於區域的接觸定義分析要求相對簡單。但是，需要對接觸與可能影響健康的過程之間的關係進行若干假設：

1.有合理的理由認為接近環境的任何變化對於確定接觸是至關重要的。

2.結構變化具有「影響區」，可以在適當的空間尺度上定義和證明。

3.接觸干預可被視為二分法（例如，目標區域中的「接觸」與外部的「未接觸」）。

單獨計算的距離

對於一些研究問題，使用單獨的測量來創建具體的人口接觸。例如，歸屬位置群體可以是多個地理單元的成員，無論是「接觸的」還是「未接觸的」。此外，可能無法識別「未接觸的」比較區域。同時，在個人之間或群體之間的區域內，接觸可能會有很大差異。有可能制定更具體的基於距離的措施，測量在相同地理區域接觸的個體變化（圖2）。這些可以用於產生順序或連續的接觸測量，或者可以在空間上建模以創建廣義接觸表面以幫助可視化跨區域的接觸的異質性。

圖1基於區域的空間單位。 用于歸類區域空間單元的不同方法的示例用於分析。（A）介入位置或區域周圍的同心緩衝區（I）; （B）連續（即，相鄰）緩衝區，其中如果在其邊界內實施干預（由暗線表示），則預先存在的空間單元被分類為「接觸的」; （C）代表一組定製的集群單元，它們包含干預分布的形狀或自然環境的相關特徵。

在英國新的步行和自行車的另一項自然實驗研究中，從每個參與者家到最近的接入點的距離被視為衡量接觸的主要標準。這些距離與干預的意識、使用以及步行、騎車和身體活動都呈線性關聯。 概念化接觸具有預測有效性。這種方法涉及更複雜的分析要求，並且在進行干預時也做出了許多可能不合理的假設：

1.家庭位置與干預地點的距離是分類的關鍵。

2.距離衰減效應可預測「接觸」。

3.基於距離的接觸測量計算反映實際或感知的距離。

圖2單獨計算的距離測量值。該圖顯示了兩個參與者（P1和P2）的單獨計算的網路距離的構造。方框P1和P2表示個人的位置（家庭，工作或其他）與干預（I）的接近程度。使用這種配置，P2可能比P1更容易接觸干預，或者被分類為具有更高的接觸水平。

單獨校準的接觸

通過參與者的日常行為，例如他們的家庭和工作地點以及他們的交通方式，可能會產生「活動」或「接觸」空間，以確定是否接觸於特定的環境就可能會發生變化。例如，一些人可能住在綠地附近，但記錄的「活動節點」（即家庭和工作地點以及通勤路線）表明城市基礎設施位於他們常規的「活動空間」外部，因此不太可能接觸。相反，其他人可能遠離環境變化的場所，但他們的「活動空間」使他們接近並增加接觸的可能性（圖3）。

同樣在英國，研究人員使用每個參與者的住宅和工作地址來建立他們最快的工作路線模型。 在引入新基礎設施之前和之後計算各種方式（即汽車、公交、自行車和步行）的時間，並且使用由干預模擬時間的變化來創建分級的接觸度量。主要假設包括：

1. 干預不僅僅取決於居住地點。

2. 相關接觸是使用合理的「錨點」（例如，家庭或工作）之間的接觸信息計算的

3. 干預的「影響區」可以在適當的空間尺度上定義和證明。

動態的接觸測量

雖然單獨校準的測量提供了對居住區域之外接觸的重要觀察，但這些預測是實驗引發的環境變化間相互作用的近似。可以使用移動性捕獲接觸的方法，它可以提供更準確的近似。這些方法通常用於GIS和全球定位系統（GPS）的研究。

圖3單獨的接觸測量。（A和B）使用單獨的接觸措施的效果。（A）在建造針對自行車和行人"高速路"（（B）中的綠線）之前，兩個人（P1和P2）的家庭位置及其各自的工作地點（W1和W2）。

如前所述，使用單獨計算的距離將表明由於接入節點與其歸屬位置的接近，每個人都同樣接觸新的基礎設施。但是，如果將通勤距離和時間建模，並結合「高速路」和工作地點，則可能表明P2對干預的影響較大，因為可能會影響他們的通勤選擇。 對於P2，新的基礎設施可以將周期通勤的持續時間縮短7.5分鐘以上，行人通勤時間縮短25分鐘，同時對P1的通勤選項幾乎沒有影響。

隨著「大數據」的出現以及手持GPS設備和移動定位的發展，有可能使用即時追蹤技術來定義和監控空間接觸於環境的變化。

討論與結論

自然實驗正在成為越來越受歡迎的工具，幫助研究人員獲得更好的證據。其中一個關鍵優勢是它們使用外生事件來模擬隨機分配，創建平衡的比較組，從而進行無偏見的因果效應的估計。然而，在人口健康中使用自然實驗存在方法學挑戰。

在研究可能影響健康行為的環境變化的研究中，干預如何改變環境，哪些人傾向於接觸這些變化以及接觸的邊界位置等等可能並不明顯。如果沒有將接觸有意義地概念化，這可能導致難以採用更先進的統計技術。如果自然實驗研究嚴格遵循實驗框架，那麼科學家感興趣的問題可能仍未得到解答。

這並不是說我們不鼓勵實驗框架或質疑自然實驗的效用。相反，我們對機會主義方法持樂觀態度，並認為它們對於在人口健康方面提供更好的證據具有重要作用。在本文中，我們建議採用更徹底的方法來評估大規模人口健康干預措施中的接觸定義，特別是那些涉及環境變化的干預措施。研究通常基於某個已經改變的地理區域的成員資格或者住宅位置與相關環境的接近度（例如新的舒適性）來衡量接觸。越來越多的觀察性流行病學文獻表明，接觸健康或預防環境可能是多方面的，移動個體可能會在不同時期的許多地方接觸並吸收環境的影響。

文獻來源

David K Humphreys等. Changing the environment to improve population health: a framework for considering exposure in natural experimental studies.2016.70:941-946

文獻整理：袁夢、李羅權

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