《Emerging Microbes & Infections》:Disease burden of rotavirus infection and its complications among children under 14 years old with acute gastroenteritis in China: a multicentre and retrospective study
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目的:本研究旨在评估中国14岁以下急性胃肠炎(Acute Gastroenteritis, AGE)患儿中轮状病毒胃肠炎(Rotavirus Gastroenteritis, RVGE)的阳性率、疾病负担及并发症。方法:研究人员在中国11个中心开展多中心、观察
目的:本研究旨在评估中国14岁以下急性胃肠炎(Acute Gastroenteritis, AGE)患儿中轮状病毒胃肠炎(Rotavirus Gastroenteritis, RVGE)的阳性率、疾病负担及并发症。方法:研究人员在中国11个中心开展多中心、观察性、回顾性研究(2013年7月—2023年6月),分析RVGE流行率、直接医疗成本及并发症数据,并对2025—2034年的直接经济负担进行预测。结果:在505,987例AGE就诊中,轮状病毒阳性率为15.70%,在2016年7月至2017年6月的12个月期间达峰值26.41%,2017—2023年间年度阳性率下降19.63%。在7,113例RVGE病例中,28.57%的住院患者有记录的并发症,所有RVGE患者中估计的记录并发症率为8.29%,最常见的记录并发症为心肌损伤、脱水、呼吸道感染、惊厥及代谢性酸中毒。RVGE门诊病例的中位费用为272.80元人民币(40.68美元),住院病例为5,336.60元人民币(795.69美元)。预计直接经济负担将从2025年的85.5亿元人民币(12.1亿美元)下降至2034年的39.6亿元人民币(5.59亿美元)。结论:RVGE与较高的并发症率相关。2018年以来轮状病毒流行率的下降,凸显了这一时期一系列预防措施(包括疫苗接种)的公共卫生价值。
研究背景:轮状病毒(Rotavirus)是一种肠道病原体,主要感染小肠上皮细胞,是5岁以下儿童急性胃肠炎(Acute Gastroenteritis, AGE)和腹泻死亡的主要病因,占腹泻死亡的19.11%及5岁以下儿童腹泻死亡的35.2%。其致病表现不仅限于胃肠道,已观察到肠外扩散至脾脏、肝脏、心脏、肺、肾脏、脑等非肠组织并引起并发症,但既往仅少量研究总结了轮状病毒感染与部分并发症的关联,且尚无研究系统分析轮状病毒住院期间记录的肠内与肠外并发症发生率。在中国,轮状病毒疫苗尚未纳入国家免疫规划(National Immunization Program, NIP),疫苗覆盖率低且地区差异显著。既往流行病学研究多存在区域多样性不足、样本量小、侧重5岁以下儿童、缺乏并发症综合分析等局限。为弥补上述不足,研究人员开展了大规模回顾性研究,旨在评估中国14岁以下AGE患儿的轮状病毒感染负担及相关并发症,并预测未来临床与经济负担。
研究人员于2013年7月1日至2023年6月30日在中国10个城市的11个中心开展回顾性观察性研究,从医院信息系统提取人口学特征、临床特征、轮状病毒检测结果及医疗费用,分析阳性率、并发症率与直接经济负担,并预测2025—2034年负担。研究得出阳性率自2018年起显著下降、RVGE住院患者并发症记录比例较高的结论,凸显了包括疫苗接种在内的一系列预防措施的公共卫生价值,为轮状病毒感染防控的公共卫生实践提供了新的证据。
关键方法:本研究为多中心回顾性观察性设计,样本来自中国10个城市(北京、临沂、杭州、呼和浩特、西安、武汉、长沙、重庆、贵阳、乌鲁木齐)的11个中心。研究人员采用免疫层析法轮状病毒抗原检测,经EpiData 3.1采集并二次核验数据;以Joinpoint回归模型(Joinpoint Regression Model,分析趋势转折点的统计方法)分析阳性率时间趋势,以修正Poisson回归(Modified Poisson Regression)评估并发症相关因素;医疗成本按平均汇率与消费者价格指数(Consumer Price Index, CPI)调整后,采用季节性自回归积分滑动平均模型(Seasonal Autoregressive Integrated Moving Average, SARIMA)联合蒙特卡洛模拟(Monte Carlo Simulation,50,000次试验)预测2025—2034年负担,出生队列基于联合国人口估计(2024年修订,中方案)构建并以《中国统计年鉴》验证;数据分析使用STATA 17.0、R 4.4.0及GraphPad Prism 8完成。
研究结果:
患者人口学特征:共461,382例独特患者贡献505,987个AGE就诊(门诊282,434例对应318,289次就诊,住院182,789例对应189,079次就诊)。0—6个月组占比最高(40.84%),女性占39.96%;南方地区占71.39%、中部地区占51.59%;冬季就诊略多(26.87%);各地理分区阳性率均表现为冬季最高、夏季最低。
AGE病例中轮状病毒检测阳性率:总体阳性率为15.70%(95%置信区间(Confidence Interval, CI)15.60%–15.80%),门诊(17.79%)高于住院(12.12%);13—24月龄组最高(25.82%);<5岁为16.23%,≥5岁为6.80%。年度阳性率在2013—2016年保持稳定(22.94%–23.06%),2016年7月—2017年6月达峰值26.41%,其后呈总体下降趋势,年变化率?19.63%(P<0.001)。RVGE住院比例为29.03%,0—6个月组(36.04%)与西部地区(53.87%)最高。
记录的并发症发生率:在7,113例RVGE住院患者中,28.57%至少记录一种肠内或肠外并发症,所有RVGE患者中估计并发症率为8.29%。住院患者肠内并发症记录比例为1.03%,以肠套叠(0.53%)、肠梗阻(0.42%)、胃肠道出血(0.30%)及新生儿坏死性小肠结肠炎(0.10%)为主;肠外并发症记录比例为27.95%,以心肌损伤(10.69%)、脱水(8.87%)、呼吸道感染(8.27%)、惊厥(8.26%)及代谢性酸中毒(3.73%)为主。25—36月龄组并发症率最高(39.87%);女性(8.72% vs 7.98%)、华北地区(10.67% vs 5.48%)及西部地区(23.21%)高于对照;多变量修正Poisson回归显示,25—36月龄较0—6月龄风险比(Relative Risk, RR)为2.90(P<0.001),西部较中部RR为3.96(P<0.001),秋季较春季RR为0.81(P<0.001)。
直接经济负担:门诊患者中位费用为272.80元人民币(40.68美元),住院患者为5,336.60元人民币(795.69美元);61—96月龄门诊、97—168月龄住院费用最高;女性费用显著低于男性;西部门诊费用最高,中部住院费用最高。
直接医疗成本预测:基于状态转移模型(State Transfer Model),2025—2034年RVGE门诊数预计由4,835,360降至3,465,050,住院数由1,350,670降至975,980;14岁以下患儿总体直接经济负担预计由2025年的85.49亿元人民币(12.06亿美元)降至2034年的39.61亿元人民币(5.59亿美元)。
讨论部分:研究人员指出,阳性率自2018年起的显著下降在时间上与2018年4月五价轮状病毒疫苗引入及其他预防措施(如改善卫生)相吻合,国家批签发量持续上升;但与既往研究(Yu et al.报道5岁以下儿童阳性率30.0%;Wang et al.报道总体20.40%)相比本研究阳性率相对较低,且疫苗覆盖率仍低(Zhang et al.报道2019年头剂覆盖率20.3%,完成三剂者仅1.8%),建议通过分级财政补贴、加强基层医疗网络与提高疫苗认知进一步提升覆盖率。门诊阳性率高于住院的原因可能为:疫苗接种减轻临床严重程度使轻症在门诊管理,且住院AGE病例中其他病原体(如诺如病毒、志贺菌属、人腺病毒)合并感染较多(与Shen et al.观察一致)。西部地区住院比例与并发症率显著更高,可能与儿科医疗资源不足、就诊延迟及疫苗覆盖率低有关。就机制而言,频繁腹泻与呕吐可致有效循环血容量减少,心肌细胞二氧化碳潴留与缺氧引发代谢性酸中毒,进而导致心肌损伤;惊厥等中枢神经系统表现的确切机制仍不明确。Meng et al.报道轮状病毒住院期间无并发症记录者仅6.9%,但其并发症范围或定义未明确,本研究则显示28.6%至少记录一种并发症。住院费用城市高于农村,或与诊疗规范性、检查费用及人均可支配收入(Per Capita Disposable Income, PCDI)差异有关。研究存在局限:数据源于医院,可能低估轻症负担且难以代表农村情况;未进行基因分型(G型与P型);经济负担可能高估(含共病治疗费用)或低估(未计同一患儿多次就诊);COVID
19疫情(2020—2022年)相关非药物干预措施(Non-pharmaceutical Interventions, NPIs)可能构成混杂;预测模型未考虑门诊并发症、再感染、未就诊人群及疫苗覆盖率变化;≥5岁有/无并发症亚组样本量小,结果需谨慎解读。
研究结论:2013—2023年中国14岁以下AGE儿童轮状病毒阳性率波动明显,2018年4月后下降尤为显著,与五价疫苗引入及其他预防措施时间吻合;28.6%的RVGE住院患者至少记录一种肠内或肠外并发症;上述发现为轮状病毒感染的公共卫生实践提供了新的证据。