Exposure to urban air pollution and emergency department visits for diseases of the ear and mastoid processes

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dc.contributor.author

Lukina, Anna O.

Maquiling, Aubrey

Burstein, Brett

Szyszkowicz, Mieczysław

dc.date.accessioned

2023-10-27T17:57:58Z

dc.date.available

2023-10-27T17:57:58Z

dc.date.issued

2021-09-13

dc.description - en

Health Canada's is responsible for assessing and managing any potential health risks to Canadians arising from exposure to environmental pollutants. Exposure to outdoor air pollution is known to cause adverse health effects, including respiratory diseases. In this study, all possible associations between exposure to five major air pollutants and emergency rooms visits related to ear and mastoid pathology were examined across age groups of Toronto residents, from April 1, 2004- December 31, 2015. In the entire period of the study, a total of 188,997 emergency room visits were recorded. Children under 10 years represented 31.7% of all visits, compared to 53.8% for patients aged 11-60 years, and 14.5% for those above 60 years. We found more consistent positive association between short-term exposure to nitrogen dioxide (NO2) and emergency room visits among young children under 10 years, especially when exposed for a minimum of four-five days. No difference in sex and seasonality (cold: October-March and warm: April-September) was found. Even at low levels of such air pollutant, arising mostly from combustion processes and high volumes of traffic in large urban setting, appear to contribute to more frequent emergency room visits related to ear and mastoid pathology.

dc.description.abstract - en

Exposure to ambient air pollutants may cause adverse health effects. This study sought to assess the association of five major air pollutants concentration levels and number of Emergency Department (ED) visits for ear and mastoid pathology in the large Canadian urban city, Toronto. A time-stratified case-crossover study design was used for the period between April 1, 2004 and December 31, 2015. Daily air pollution data were collected from the National Air Pollution Surveillance Database for carbon monoxide (CO), nitrogen dioxide (NO2), sulfur dioxide (SO2), ground-level ozone (O3) and fine particulate matter (PM2.5). Data were also collected for weather variables. ED visit data were extracted from the National Ambulatory Care Reporting System database. Conditional Poisson models were applied using daily counts of the ED visits. Temperature and relative humidity in the models were represented by natural splines. Independent variables (air pollutants and weather conditions) were lagged by the same number of exposure days, from 0 to 14. The analyses were grouped by strata according to patients’ sex and age, also by seasons. For each studied pollutant, 270 models were derived (15 lags × 18 strata). There were 188,997 ED visits during the 140-month study period. Children under 10 years represented 31.7% of all visits, compared to 53.8% for patients aged 11–60 years, and 14.5% for those above 60 years. Short-term (time lags 4 and 5 days) NO2 exposure was positively associated with number of ED visits for ear and mastoid pathology for children independent of sex. Boys had relative risks (RR) of 1.030 (95% confidence intervals: 1.009–1.053) and 1.033 (1.011–1.055) for ED visits on days 4 and 5 after exposure to NO2 by one interquartile range (IQR = 8.8 ppb), respectively. Girls had RR of 1.046 (1.021–1.071) and 1.039 (1.014–1.064) on days 4 and 5 after exposure to NO2 by the same IQR, respectively. For lag 4, a one unit increase in the calculated air quality health index results in a 1.038 (1.020–1.057), 1.042 (1.017–1.067), and 1.036 (1.014–1.058), for all children, girls, and boys, respectively. In this large urban cohort, number of ED visits for ear and/or mastoid process infections peaked in the acute period following elevated overall air pollution and NO2 specifically, especially among young children.

dc.description.abstract-fosrctranslation - fr

L'exposition aux polluants de l'air ambiant peut avoir des effets néfastes sur la santé. Cette étude visait à évaluer l'association entre les niveaux de concentration de cinq polluants atmosphériques majeurs et le nombre de visites aux urgences pour des pathologies de l'oreille et de la mastoïde dans la grande ville urbaine canadienne de Toronto. Un plan d'étude cas-croisé stratifié dans le temps a été utilisé pour la période allant du 1er avril 2004 au 31 décembre 2015. Des données quotidiennes sur la pollution atmosphérique ont été recueillies à partir de la base de données nationale de surveillance de la pollution atmosphérique pour le monoxyde de carbone (CO), le dioxyde d'azote (NO2), le dioxyde de soufre (SO2), l'ozone troposphérique (O3) et les particules fines (PM2.5). Des données ont également été collectées pour les variables météorologiques. Les données relatives aux visites aux urgences ont été extraites de la base de données du National Ambulatory Care Reporting System. Des modèles de Poisson conditionnels ont été appliqués en utilisant les comptes quotidiens des visites aux urgences. La température et l'humidité relative ont été représentées dans les modèles par des splines naturels. Les variables indépendantes (polluants atmosphériques et conditions météorologiques) ont été décalées du même nombre de jours d'exposition, de 0 à 14. Les analyses ont été regroupées par strates en fonction du sexe et de l'âge des patients, ainsi que par saisons. Pour chaque polluant étudié, 270 modèles ont été dérivés (15 décalages × 18 strates). Il y a eu 188 997 visites aux urgences au cours de la période d'étude de 140 mois. Les enfants de moins de 10 ans représentaient 31,7 % de toutes les visites, contre 53,8 % pour les patients âgés de 11 à 60 ans et 14,5 % pour ceux de plus de 60 ans. L'exposition à court terme (décalage de 4 et 5 jours) au NO2 était positivement associée au nombre de visites aux urgences pour des pathologies de l'oreille et de la mastoïde chez les enfants, indépendamment du sexe. Les garçons présentaient des risques relatifs (RR) de 1,030 (intervalles de confiance à 95 % : 1,009-1,053) et de 1,033 (1,011-1,055) pour les visites aux urgences les jours 4 et 5 après une exposition au NO2 d'un intervalle interquartile (IQR = 8,8 ppb), respectivement. Les filles avaient un RR de 1,046 (1,021-1,071) et de 1,039 (1,014-1,064) les jours 4 et 5 après l'exposition au NO2 par le même intervalle interquartile, respectivement. Pour le lag 4, une augmentation d'une unité de l'indice de qualité de l'air calculé se traduit par une augmentation de 1,038 (1,020-1,057), 1,042 (1,017-1,067) et 1,036 (1,014-1,058) pour tous les enfants, les filles et les garçons, respectivement. Dans cette grande cohorte urbaine, le nombre de visites aux urgences pour des infections de l'oreille et/ou de l'apophyse mastoïde a atteint un pic dans la période aiguë suivant l'augmentation de la pollution atmosphérique globale et du NO2 en particulier, surtout chez les jeunes enfants.

dc.description.fosrctranslation - fr

Santé Canada est chargé d'évaluer et de gérer les risques potentiels pour la santé des Canadiens liés à l'exposition aux polluants environnementaux. On sait que l'exposition à la pollution de l'air extérieur a des effets néfastes sur la santé, notamment sur les maladies respiratoires. Dans cette étude, toutes les associations possibles entre l'exposition à cinq polluants atmosphériques majeurs et les visites aux urgences liées à des pathologies de l'oreille et de la mastoïde ont été examinées parmi les groupes d'âge des résidents de Toronto, entre le 1er avril 2004 et le 31 décembre 2015. Pendant toute la durée de l'étude, 188 997 visites aux urgences ont été enregistrées. Les enfants de moins de 10 ans représentaient 31,7 % de toutes les visites, contre 53,8 % pour les patients âgés de 11 à 60 ans et 14,5 % pour ceux de plus de 60 ans. Nous avons trouvé une association positive plus cohérente entre l'exposition à court terme au dioxyde d'azote (NO2) et les visites aux urgences chez les jeunes enfants de moins de 10 ans, en particulier lorsqu'ils ont été exposés pendant un minimum de quatre à cinq jours. Aucune différence n'a été constatée en fonction du sexe et de la saisonnalité (froid : octobre-mars et chaud : avril-septembre). Même à de faibles niveaux, ces polluants atmosphériques, provenant principalement de processus de combustion et de volumes élevés de trafic dans les grandes zones urbaines, semblent contribuer à des visites plus fréquentes aux urgences liées à des pathologies de l'oreille et de la mastoïde.

dc.identifier.doi

https://doi.org/10.1016/j.apr.2021.101198

dc.identifier.uri

https://open-science.canada.ca/handle/123456789/1250

dc.language.iso

en

dc.publisher

Elsevier

dc.subject - en

Health

Health and safety

dc.subject - fr

Santé

Santé et sécurité

dc.subject.en - en

Health

Health and safety

dc.subject.fr - fr

Santé

Santé et sécurité

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Exposure to urban air pollution and emergency department visits for diseases of the ear and mastoid processes

dc.type - en

Article

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