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感染性心内膜炎(IE)严重威胁生命,但此前对其全球负担研究多截止于 2019 年。研究人员分析 GBD 2021 数据,探究 IE 全球、区域和国家负担及时间趋势。结果显示 IE 负担重,男性、老年人及高低社会人口指数(SDI)地区更突出。这为制定防控策略提供依据。
在医学领域,感染性心内膜炎(Infective Endocarditis,IE)就像一颗隐藏在心脏里的 “定时炸弹”,随时可能给患者带来致命危机。它是一种罕见却极为凶险的疾病,根据感染部位不同,可分为自体瓣膜心内膜炎(Native Valve Endocarditis,NVE)、人工瓣膜心内膜炎(Prosthetic Valve Endocarditis,PVE)和心内装置相关感染性心内膜炎(Intracardiac Device - related Infective Endocarditis,CDRIE) 。过去三十年里,IE 的发病率呈现出上升趋势,2019 年全球年龄标准化发病率(Age - Standardized Incidence Rate,ASIR)达 13.80/10 万人。而且,IE 患者的流行病学特征也发生了显著变化,患者年龄越来越大,合并症负担加重,NVE 病例比例下降,PVE 和 CDRIE 比例上升,医院获得性 IE 病例也有所增加,葡萄球菌和肠球菌性心内膜炎愈发常见。尽管医学在 IE 的诊断和治疗方面取得了进步,但它的死亡率依然居高不下,住院死亡率可达 25%,一年死亡率高达 35%。
不同地区和人群中,IE 的流行病学特征和负担差异很大。在高收入国家,退行性瓣膜病、人工心脏瓣膜、心脏植入式电子设备和侵入性操作等逐渐成为 IE 的主要诱发因素;而在中低收入国家,患者往往更年轻,静脉吸毒和 HIV 感染率较高,常伴有持续发热和心力衰竭并发症,风湿性心脏病和先天性心脏病是主要危险因素,并且由于诊断延迟和手术干预率低,这些国家的 IE 死亡率更高。
此前关于 IE 全球负担的研究大多聚焦于 2019 年之前的情况,缺乏基于最新全球疾病负担研究(Global Burden of Diseases, Injuries, and Risk Factors Study,GBD)2021 数据的更新研究。为了填补这一空白,中国医学科学院阜外医院(Heart Failure Center, State Key Laboratory of Cardiovascular Disease, Fuwai Hospital, National Center for Cardiovascular Disease, Chinese Academy of Medical Science, Peking Union Medical College)等机构的研究人员开展了相关研究 ,其成果发表在《Journal of Epidemiology and Global Health》上。该研究对 1990 - 2021 年 IE 的发病率、死亡率和伤残调整生命年(Disability - Adjusted Life Years,DALYs)负担进行了全面分析,详细探讨了其在全球、区域和国家层面的时间趋势,对于深入了解 IE 的发展演变及其在不同地区和人群中的影响具有重要意义。
研究人员利用 GBD 2021 数据库进行研究,该数据库整合了多方面的数据资源,涵盖 204 个国家和地区,涉及 288 种死因、371 种疾病和损伤以及 88 种风险因素 。在研究过程中,研究人员运用了多种建模工具,如疾病建模元回归(Disease Modelling Meta - Regression,DisMod - MR 2.1)、时空高斯过程回归(Spatiotemporal Gaussian Process Regression,ST - GPR)和死因集成模型(Cause of Death Ensemble model,CODEm),以生成精确可靠的健康估计数据。同时,通过计算估计年度百分比变化(Estimated Annual Percentage Change,EAPC)和运用 Joinpoint 回归模型,来分析 IE 发病率、死亡率和 DALYs 率的时间趋势及关键转折点。
研究结果
- 全球趋势:2021 年,全球 IE 发病病例达 104 万(95% 不确定区间:89 - 120 万),相较于 1990 年的 44 万(95% 不确定区间:38 - 54 万)增长了 135% 。ASIR 从 1990 年的 9.35/10 万人(95% 不确定区间:8.01 - 11.09/10 万人)上升到 2021 年的 12.61/10 万人(95% 不确定区间:10.84 - 14.55/10 万人),EAPC 为 1.00(95% 置信区间:0.93 - 1.08)。全球死亡病例在 2021 年达到 7.78 万(95% 不确定区间:6.90 - 8.63 万),相比 1990 年的 3.69 万(95% 不确定区间:3.17 - 4.05 万)增长了 111% ,但总体 ASMR 从 1990 年的 0.97/10 万人(95% 不确定区间:0.84 - 1.05/10 万人)到 2021 年的 0.96/10 万人(95% 不确定区间:0.85 - 1.07/10 万人)保持稳定,EAPC 为 0.06(95% 置信区间: - 0.10 - 0.22)。2021 年,IE 导致的总 DALYs 达到 208 万(95% 不确定区间:183 - 231 万),较 1990 年的 133 万(95% 不确定区间:106 - 151 万)增加了 56% ,而 ASDR 则有所下降,EAPC 为 - 0.34(95% 置信区间: - 0.45 - 0.24)。
- 地区趋势:在不同 SDI 地区,2021 年 IE 的 ASIR 随 SDI 水平升高而升高,高 SDI 地区最高,达 15.77/10 万人。1990 - 2021 年,所有 SDI 地区 ASIR 均呈上升趋势,高 SDI 地区增幅最大。2021 年,高 SDI 地区 ASMR 最高(1.34/10 万人),低 SDI 地区次之(1.30/10 万人);ASMR 在高和高 - 中 SDI 地区上升,在中、低 - 中、低 SDI 地区下降。低 SDI 地区 ASDR 最高(40.71/10 万人),高 SDI 地区次之(28.62/10 万人);除高 SDI 地区略有上升外,其他 SDI 地区 ASDR 均下降。在 21 个 GBD 地区中,2021 年 IE 的 ASIR 在拉丁美洲南部最高(18.36/10 万人),中亚最低(5.33/10 万人);大洋洲的 ASMR 和 ASDR 最高,东亚最低。1990 - 2021 年,除撒哈拉以南非洲南部和撒哈拉以南非洲西部外,其他地区 ASIR 均上升;48% 的 GBD 地区 ASMR 显著下降,东亚降幅最大;57% 的 GBD 地区 ASDR 显著下降,东亚降幅最大。
- 国家趋势:2021 年,泰国 IE 的 ASIR 最高(33.55/10 万人),塔吉克斯坦最低(4.31/10 万人);瑞士 ASMR 最高(3.68/10 万人),塔吉克斯坦最低(0.03/10 万人);托克劳 ASDR 最高(99.95/10 万人),阿塞拜疆最低(1.09/10 万人)。1990 - 2021 年,新加坡 ASIR 增幅最大(137.58%),中国台湾(416.66%)ASMR 增幅最大,俄罗斯联邦(357.01%)ASDR 增幅最大;尼日利亚 ASIR 降幅最大( - 20.94%),中国 ASMR 降幅最大( - 72.78%),中国 ASDR 降幅最大( - 78.41%)。
- 潜在影响因素:相关性分析表明,ASIR 的 EAPC 与 2021 年的 ASIR 呈正相关(r=0.55,p=0.01),但与 SDI 无显著相关性(r=0.43,p=0.07)。ASMR 和 ASDR 的 EAPC 与各自的率以及 SDI 均无显著相关性。
- Joinpoint 回归分析:1990 - 2021 年,全球 ASIR、ASMR 和 ASDR 的平均年度百分比变化分别为 0.99%、0.15% 和 - 0.26%。全球 ASIR 的主要转折点在 2007 年,之后增长速度明显放缓;不同 SDI 地区 ASIR 的转折点在 2003 - 2011 年,除低 SDI 地区外,之后增长速度均有所下降。全球 ASMR 的转折点在 2002 年,此前呈上升趋势,之后呈下降趋势;各 SDI 地区 ASMR 的转折点在 1995 - 2008 年。全球 ASDR 的转折点在 2001 年,此前呈上升趋势,之后呈下降趋势;不同 SDI 地区 ASDR 的转折点在 1995 - 2002 年。
研究结论与讨论
该研究首次全面阐述了 2021 年 IE 在全球、区域和国家层面的负担情况,以及 1990 - 2021 年的时间趋势。IE 发病病例数和 ASIR 上升,可能与人口增长、老龄化、侵入性操作增加和诊断技术进步有关。虽然 IE 死亡病例数和 DALYs 增加,但 ASMR 稳定,ASDR 下降,这得益于 IE 管理方面的进展,如新抗生素的应用、手术干预率提高和专业团队的建立。
男性 IE 负担比女性更重,发病和死亡病例数在不同年龄组有两个高峰,一个在 5 岁以下儿童,另一个在老年人中,且高峰逐渐向老年人转移。与 GBD 2019 分析结果不同,2021 年 IE 的 ASIR 随 SDI 升高而升高,高 SDI 地区负担最重,这与该地区老龄化、退行性瓣膜病、人工瓣膜和心内装置使用增多以及侵入性操作频繁有关;低 SDI 地区虽 ASMR 和 ASDR 呈下降趋势,但仍相对较高,主要原因包括诊断延迟、血培养阳性率低和手术机会有限等,且该地区风湿性心脏病是 IE 的主要潜在心脏疾病。
此外,研究还发现 ASIR 的 EAPC 与 ASIR 本身呈正相关,提示 ASIR 较高的地区增长速度更快,需要重点关注和干预。虽然抗生素预防在过去存在争议,但本研究的 Joinpoint 分析表明,全球和不同 SDI 地区实施抗生素预防指南更新后,IE 的 ASIR、ASMR 和 ASDR 并未出现突然增加。
这项研究具有重要的公共卫生意义。鉴于全球 ASIR 上升和地区差异,需要重新分配医疗资源。高 ASIR 地区,尤其是高 SDI 地区,需要更先进的诊断和治疗设施以及专业的心脏护理单元;低 SDI 地区则应注重改善基础医疗设施和提高治疗可及性。由于男性和老年人 IE 负担较重,应针对这些人群开展筛查项目。同时,制定预防措施至关重要,如开展公共卫生宣传教育,提高人们对 IE 危险因素的认识,对高风险人群在侵入性牙科操作前进行抗生素预防等。未来研究应进一步明确不同地区的危险因素,评估干预措施的效果,以更好地管理和预防 IE。
不过,该研究也存在一些局限性。不同地区和国家的数据质量和数量存在差异,可能导致估计误差;部分 IE 病例未被诊断,会低估发病率;GBD 数据库未提供特定类型 IE 的负担信息,且缺乏 IE 危险因素数据,限制了对疾病负担的全面分析。但总体而言,这项研究为深入了解 IE 的全球负担和制定防控策略提供了重要依据,对全球公共卫生事业有着不可忽视的推动作用。