全球 1990-2021 年椎体骨折疾病负担及未来三十年预测:基于 GBD 研究的时空解析与机器学习建模

【字体: 时间:2025年05月18日 来源:Journal of Orthopaedic Surgery and Research 2.8

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  【荐读】椎体骨折(VF)致残致死风险高,现有全球负担研究滞后且缺乏预测。本研究基于 GBD 2021 数据,分析 1990-2021 年 204 国 / 21 地区 VF 的 ASIR、ASPR、ASYR 趋势,用机器学习预测至 2050 年。发现全球负担下降但区域不均,SDI 与 ASRs 正相关,为防控提供数据支撑。

  椎体骨折是常见的脊柱损伤类型,常因临床潜伏期被忽视,可导致慢性背痛、活动受限,甚至增加死亡风险。随着全球人口老龄化加剧,其疾病负担日益凸显。然而,现有研究对椎体骨折全球负担的评估已过时,且缺乏对未来趋势的预测,难以满足公共卫生决策需求。在此背景下,首都医科大学等机构的研究人员开展了相关研究,旨在全面解析椎体骨折的全球流行特征并预测其发展趋势,研究成果发表在《Journal of Orthopaedic Surgery and Research》。
研究人员基于全球疾病负担(GBD)2021 年数据,纳入 204 个国家和 21 个地区,分析了 1990-2021 年椎体骨折的发病率、患病率及伤残调整寿命年(YLD),并采用自回归积分滑动平均模型(ARIMA)、极端梯度提升算法(XGBoost)和长短期记忆网络(LSTM)等机器学习方法,对未来 30 年的疾病负担进行预测。研究还探讨了社会人口学指数(SDI)与椎体骨折负担的关联,以及人口增长、老龄化和流行病学变化对负担变化的贡献。

全球及区域负担特征


2021 年全球椎体骨折 incidence 约 750 万例,prevalence 540 万例,YLD 55 万例。年龄标准化率(ASRs)呈下降趋势,但区域差异显著:东撒哈拉以南非洲的年龄标准化发病率(ASIR)下降最快(EAPC=-1.5),而北非和中东地区 ASIR 略有上升(EAPC=0.3);高收入亚太地区的年龄标准化患病率(ASPR)和年龄标准化伤残调整寿命年率(ASYR)下降最显著(EAPC 均为 - 1.4),加勒比地区则增幅最大(ASPR:EAPC=0.8;ASYR:EAPC=0.8)。高 SDI 地区的 ASRs 普遍高于低 SDI 地区,且 ASRs 与 SDI 呈正相关。

人群特征与性别差异


男性 ASRs 整体高于女性,但 65-70 岁女性的 ASRs 超过男性。年龄分层显示,椎体骨折相关 disabilities 随年龄增长而增加,男性 prevalence 在 15-50 岁达峰值,女性 incidence 和 disability 在 50-80 岁显著上升。45 岁以下男性 ASIR 显著高于女性,而 75 岁以上女性的 ASPR 和 ASYR 高于男性。

病因分析与预测趋势


跌倒(falls)是椎体骨折的主要病因,其 ASIR、ASPR 和 ASYR 分别为 57.9/10 万、44.7/10 万和 4.5/10 万。预测显示,至 2050 年全球 ASIR、ASPR 和 ASYR 将持续下降,男性和女性的年龄标准化率均呈下降趋势,但绝对病例数可能因人口增长和老龄化而增加。

影响因素与研究意义


分解分析表明,人口增长和老龄化是导致椎体骨折负担增加的主要因素,而流行病学变化(如预防措施和医疗干预)则部分抵消了这一趋势。高 SDI 地区因运动文化普及和医疗资源分配侧重治疗而非预防,可能面临更高的骨折风险。本研究首次提供了椎体骨折负担的长期预测,揭示了区域和人群差异,为资源分配和防控策略制定提供了科学依据。研究强调,需在高风险地区加强防跌倒干预、骨质疏松管理及运动安全宣传,尤其关注老年女性和高 SDI 地区人群,以应对人口结构变化带来的挑战。

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