作為人類賴以生存和發展的物質基礎，生態環境對人類健康的影響是潛移默化的。近年來，除了力促醫療技術提升、著力完善社保體系等方面外，相關領域科學家不約而同地將目光聚焦在了研究生態環境與人類健康之間的關聯上。
近期，Environment International 刊登了一篇由浙江大學公共衛生學院吳息鳳教授課題組聯合發表的，題為「 Beneficial associations between outdoor visible greenness at the workplace and metabolic syndrome in Chinese adults」的論文，主要研究了工作場所室外可視綠化與成年人代謝綜合徵的有益聯絡。
所謂代謝綜合徵 (Metabolic syndrome, MetS)，即一組在代謝上相互關聯的臨床症候群，主要包括肥胖、高血糖、血脂異常以及高血壓等，它是導致糖尿病、心腦血管疾病等多種疾病的重要危險因素。
事實上，針對綠色環境可能會對 Mets 起到一定預防作用的研究並非個例，越來越多的研究發現，這兩者之間的確存在著一定程度的關聯 。不過，目前大多數研究主要利用歸一化植被指數 (Normalized Difference Vegetation Index, NDVI) 來評估個體的綠色空間暴露水平，這些指標缺乏區分綠色空間型別的能力，只能提供一個俯瞰視角，因此可能無法準確反映人們實際感知到的綠色空間暴露 (greenness exposure) 水平。
此外，過去絕大多數研究評估都以參與者居住地區環境的綠色空間暴露為準，但卻忽視了成年人在工作環境中的綠色空間暴露。需知曉的是，成年人在工作場所中停留的時間可能比居住環境還要長。因此，研究工作場所可視綠化水平與成年人代謝綜合徵之間是否存在有益關聯就十分有意義。
針對於此，吳息鳳教授課題組透過卷積神經網路模型，基於街景影像的綠色檢視指數 (Green View Index, GVI) 對可見綠色暴露進行評估。課題組透過邏輯迴歸模型對杭州市 5 萬多名成年人的工作環境室外可視綠化水平進行評估，證實了兩者間的有益關聯。這為綠色環境因素可能有益於 MetS 防範提供了最新的流行病學依據，同時也從城市規劃角度對公共衛生正向干預提供了重要指導依據。
研究亮點：
- 透過卷積神經網路模型，使用基於街景影像的綠色景觀指數 (GVI) 對室外可見綠化進行評估
- 工作場所周圍較高的綠色景觀指數有利於成年人降低 MetS 風險
- 這一類保護對男性的作用更強，但在不同年齡組中未觀察到差異
論文地址：
https://doi.org/10.1016/j.envint.2023.108327
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研究方法：海量資料、AI 輔助
為了保證課題研究的有效性，儘可能避免誤差出現，課題組選取了超過 5 萬人的超大樣本。研究人群由 2018 年 1 月至 2021 年 12 月在浙江大學醫學院第二附屬醫院健康管理中心接受健康檢查的 51,552 名參與者組成，課題組對這些參與者所涉及到的共 1,182 個工作場所進行了分析。
a：研究區域，杭州市
b：參與者工作場所15分鐘社群生活圈示例及街景影像採集點
為估計每個參與者的 GVI 暴露水平，課題組以他們的工作場所為中心，設定了一個 15 分鐘的步行可達的生活區域。課題組利用 Mapbox 全球開放地圖平臺提供的 Isochrone API，以參與者的工作場所地址地理編碼為座標，得到了該生活圈的邊界。
Mapbox平臺連結：
https://docs.mapbox.com/playground/isochrone/
基於 DeepLab V3 的街景影像語義分割過程
之後，課題組面向 51,552 名參與者收集到了 58 萬餘張街景影像。利用 Google 第三代卷積神經網路模型 DeepLab V3 進行語義分割。課題組從街景影像中提取到了每個參與者的工作場所 15 分鐘生活圈內所有采集點的 GVI，GVI 的取值範圍為 0 ~ 1，表示對室外可視綠色的暴露程度，值越大表示暴露程度越高。
針對 GVI 和 MetS 之間關聯的研究，課題組使用了邏輯迴歸模型，透過調整參與者的年齡、性別以及菸酒史等協變數， 用以分析可視綠化水平與代謝綜合徵患病風險的關聯。
研究結果：關聯顯著，男性尤為突出
研究結果表明，工作環境中較高的 GVI 水平與較低的 MetS 患病風險顯著相關。在工作場所的 15 分鐘生活圈中，與 GVI 暴露最低四分位數 (Quartile) 的參與者相比，GVI 暴露最高四分位數的參與者患 MetS 的風險機率顯著降低了 17% (95% CI: 11–22%, model 1) 。
GVI 與 MetS 之間的關聯
此外，課題組還針對年齡和性別因素分別進行了分析。按照年齡分析，課題組以 45 歲為界將參與者分為兩組，分別是 18 ~ 45 歲組和 46 ~ 60 歲組，第一組參與人數為 36,577 人，MetS 患病率為 10.94%，第二組參與人數為 14,975 人，MetS 患病率為 23.06%。
按年齡和性別進行多變數調整分層分析情況
相較於 GVI 暴露水平最低的四分位數的參與者，在 18 ~ 45 歲組中，GVI 最高四分位數的參與者患 MetS 機率降低了14% (95% CI: 6–22%)，在 46 ~ 60歲組中，GVI 最高四分位數的參與者患 MetS 機率降低了15% (95% CI: 6–24%)。
在針對性別的分析中，男性資料顯示，較高的 GVI 暴露水平與較低的 MetS 患病機率顯著相關。女性方面則無顯著的關聯。
GVI 和 MetS 組分患病風險的關聯
課題組在調整所有複雜的因素後發現，較高的 GVI 暴露水平與較低的高血壓、低高密度脂蛋白血癥、肥胖和糖尿病的患病風險顯著相關，GVI 暴露水平處於最高四分位數的參與者相較於處於最低四分位數的參與者，患上述疾病的風險分別降低了 20% (95% CI: 13–25%)、14% (95% CI: 9–19%)、12% (95% CI: 7–17%) 和 10% (95% CI: 3–17%)。
基於場景分析的 GVI 變化對 MetS 的影響
基於以上發現的 GVI 和 MetS 之間存在的線性關聯，課題組還進行了場景分析，探討不同 GVI 情況下成年人患 MetS 的風險。
以平均 GVI 為參考，隨著 GVI 分別增長 10%、20%和 30% 時，成年人 MetS 患病風險機率分別可以降低 4% (95 % CI: 3–6%)，9% (95% CI: 6–11%) 和 20% (95% CI: 15–26%)。當 GVI 分別降低 10%、20% 和 50% 時，成年人 Mets 患病風險機率將分別增加 5% (95% CI: 3–6%)，10% (95% CI: 7–13%) 和 26% (95% CI: 17–35%)。
另外，在額外調整社會經濟地位和 NDVI 後，研究人員發現，結果與主要分析的結果一致。這表明了課題組對 GVI 和 MetS 之間關聯的研究結果是穩健的。
打造可持續的「 健康城市」刻不容緩
作為一項具有挑戰性的全球流行性健康問題，我們對 MetS 的關注不能不緊迫起來。當前來看，MetS 在全球範圍的發病率估計已達到 25.4%，而在中國，MetS 的發病率還要更高，截止 2017 年已經達到 31.1%。這對於我國的醫療保健系統和社會經濟增長都帶了一定的負擔，因此更好地瞭解和干預潛在的風險就變得刻不容緩。
而 MetS 的發病原因多種多樣，這也就意味著預防和干預 MetS 的方式也是多種多樣的。從個人角度來看，保持健康的起居、進行必要的運動、維持合理的膳食等等，都是能夠在一定程度上保證身體健康的行為。但同時，除了個體因素之外，透過外部進行主動干預也是至關重要的手段。
吳息鳳教授課題組的本次研究結果表明，工作場所附近 15 分鐘生活圈內高水平的室外可視綠化水平可能對成年人，尤其是成年男性患 MetS 的風險起到一定程度的預防作用和保護作用，這不同於其他針對於 MetS 的預防措施，此次研究主要強調了城市建設環境對人們身心健康的影響。
事實上，我國對良好的、健康的生態環境建設一直都十分重視。環境保護部在 2013 年釋出的《中國公民環境與健康素養（試行）》中就強調了「 良好的環境是生存的基礎、健康的保障」。而本次研究無疑從醫學角度再次為城市建設提升居民健康水平提供了重要的科學依據，也為居民健康開啟了一條基於自然的、普惠的、可持續解決方案的探索。