慢性阻塞性肺病的全球负担系列
由K.F.拉贝和J.B.索里亚诺编辑
这个系列的第二名
估计慢性阻塞性肺病的负担:来自全球疾病负担研究的方法和结果
总结
⇓关于各种疾病和伤害造成的负担的相对程度的信息是建立卫生政策和方案的证据基础的一项重要投入。这些信息应基于对所有可用的流行病学数据的关键评估,使用关于疾病和伤害的标准和可比程序,包括关于死亡年龄和未因疾病过早死亡病例的发病率、持续时间和严重程度的信息。制定了一项综合衡量标准,即残疾调整生命年(DALYs),以同时衡量因过早死亡造成的疾病负担数量和因疾病的非致命后果造成的疾病负担数量。
2000年,约有270万人死于慢性阻塞性肺病,其中一半死于西太平洋区域,其中大部分死于中国。在工业化国家,每年约有40万人死于慢性阻塞性肺病。1990年至2000年期间全球慢性阻塞性肺病死亡人数的增加(50万)可能部分是真实的,部分是由于2000年更好的方法和更广泛的数据可用性。2000年的区域(成人)流行率从非洲部分地区的0.5%到北美的3-4%不等。
介绍
卫生系统必须越来越多地处理广泛的卫生问题,从流行病暴发到先进的治疗护理。它们还必须或应该支持疾病预防和促进健康活动。由于认识到保健资源不可能像需求那样迅速增长,1993年,世界银行为处于不同发展阶段的国家提出了一系列一揽子干预措施,如果加以实施,可能会以负担得起的成本在人口保健方面取得最大的进展。这些建议的依据是对各种疾病造成的全球疾病负担的研究,以及对针对这些疾病的已知干预措施的成本效益的评估。
受世行报告委托进行的全球疾病负担研究(GBD)是有史以来首次全面尝试同时评估全球>100种疾病和伤害造成的过早死亡和非致命疾病负担1.为了评估负担,使用了人口健康的综合衡量指标DALYs,并分别评估了生命损失年(YLL)和残疾生活年(YLD)。因此,对于任何疾病或伤害(我) (如。肺癌、道路交通事故、麻疹),过早死亡率的评估如下: 在哪里 是由原因造成的死亡我岁的时候x和ex标准预期寿命是否因年龄死亡而减少x1.评估主要残疾后遗症(j)从原因我对于每个后遗症,都有年龄和性别特异性的发病率(Ij),以及平均发病年龄、持续时间(D)和严重程度(S),评分范围为0 - 1(0 =完全健康,1 =死亡)。方法和估计程序在其他地方有详细的描述1.因此,方程成立:
以DALYs衡量的总疾病负担随后被估计为两个组成部分的总和:
通过一种疾病模型,迫使每种疾病的内部流行病学一致性,该模型同时估计了特定年龄的发病率、病死率、流行率、病程和一般背景死亡率2.
最初的GBD研究的基准年是1990年。世界卫生组织(卫生组织)随后同意为2000年编写一份订正评估,即2000年GBD研究。由于对GBD 1990年研究的极大兴趣,在编制流行病学估计数的方式、调整生命年的结构方面有了若干方法上的改进,现有的流行病学数据量也有了很大的增加3..目前的作者描述了从慢性阻塞性肺病中计算DALYs所需的流行病学估计的基础。关键的挑战是按地区估计年龄和性别的慢性阻塞性肺病死亡率(1990年的研究中有8个世界银行区域,2000年的研究中有14个世界卫生组织流行病学区域(图1)⇓),以及按年龄、性别和地区分列的发病率、流行率和其他流行病学参数。在这篇论文中,目前的作者的目的是描述GBD 2000研究的方法和总结关键发现,并评估1990年使用的方法和方法的主要方法学进展对两个时期的研究结果的可比性的影响。
估计COPD死亡率
世界上每年有大约100个国家通过生命登记系统报告人口死亡原因4.这些统计数字的质量和覆盖面差别很大,但它们对公共卫生具有重大意义。生命登记系统记录了人口中的所有死亡情况,并包括由合格执业医师填写的死亡前医疗状况的医疗证明,这是评估死亡原因的“黄金标准”。然而,在许多国家,这些系统要么未能捕捉到所有死亡,要么未能提供关于潜在死亡原因的具体临床诊断,要么提供了不正确的死因。即使在发达国家也是如此。因此,许多死于心力衰竭或室性心律失常的人,例如,在日本,西班牙或法国,在美国,英国或澳大利亚,更有可能被认为是由缺血性心脏病引起的1.这种错误编码的影响可能是巨大的。例如,在1990年GBD研究中应用血管疾病错误编码的校正算法时,日本、法国、巴西和其他几个国家的缺血性心脏病死亡率估计比报告的高50-200%1.目前尚不清楚各国是否存在类似的COPD系统认证和编码偏差;然而,多原因编码的研究表明可能存在5.
除了重要的登记外,还确定和评估了人群特定原因死亡数据的其他来源,包括中国和坦桑尼亚的大规模抽样流行病学监测系统,以及在有条件的情况下基于社区的流行病学研究和疾病登记(如。癌症)。由于有关死亡原因的说法往往是由特定疾病的群体单独提出的(如。艾滋病毒、疟疾),这些数字往往被夸大,而且当加以总结时,大大超过任何特定年龄或性别群体的独立人口统计估计的总死亡率。这对儿童和青年尤其如此,因为大多数主要传染病和贫穷状况的影响主要集中在这些地方。作为第一步,首先从人口统计数据库中估计了按年龄、性别和地区划分的死亡率的“信封”,而GBD研究中检查的>100个原因中特定原因死亡率的估计被限制为这一死亡人数。
对于拥有重要登记数据的国家,采用了以下程序来估计具体原因的死亡率,包括慢性阻塞性肺病。1)当生命登记不完整时,首先使用标准人口统计方法对数据进行少计校正。2)不明确原因重新分配按比例跨越已定义的原因(即。具有特定的国际疾病分类(ICD)潜在原因的死亡,以及> - 5岁年龄组的死亡仅分布于慢性疾病。3)对于死亡原因登记可靠的国家/地区,COPD死亡率直接由数据估计。对于其余的每个地区,利用现有的流行病学信息和疾病模型首次估计了按年龄和性别划分的广泛死因组(第一类:传染病、孕产妇、围产期、营养;第二组:非传染性;第三组:伤害)6.对于每个区域,首先利用当地流行病学证据,包括样本登记和疾病登记,构建了特定原因死亡率的区域“模板”。然后将该模板应用于按年龄和性别划分的广泛的II组死亡率估计,以估计特定的COPD死亡率。
显然,在缺乏良好的生命登记的情况下,估计程序是高度不确定的,最多只能得出可能合理的死亡率估计,而不是观察到的COPD死亡人数。用于构建区域比例死亡率模板的当地流行病学证据中所固有的COPD系统性偏差或编码错误,将反映在区域死亡率估计中。据推算,2000年因慢性阻塞性肺病死亡的人数为275万人,其中一半在西太平洋地区,大部分在中国。据估计,另有65万例慢性阻塞性肺病死亡发生在东南亚地区,主要发生在印度(表1)⇓).在整个工业化国家(儿童和成人死亡率非常低(a)地区),慢性阻塞性肺病造成了约30万人死亡,占全球死亡总数的10%。在全球范围内,2000年1.9%的DALYs可归因于COPD;根据卫生组织根据流行病学和人口过渡划分的分区域,这些估计数显示出一些区域差异(表1)⇓).
1990年采用了同样的估算COPD死亡率的广泛方法,但估计I/II/III组和全因死亡率的方法不那么严格,登记数据也不那么重要。在那一年,估计有220万人死于慢性阻塞性肺病,尽管很难知道这十年中的增加(55万人死亡)是真实的还是主要由于这些方法学和数据方面的进展。当然,从中国慢性阻塞性肺病是全球死亡率的关键驱动因素,直到一个主管评价中国疾病监测系统的实施,这是流行病学数据的主要来源为国家,地区和,因此,全球慢性阻塞性肺病死亡的估计仍将是不确定的8.
估计患病率
尽管由于烟草流行,COPD目前在发达国家和发展中国家都很流行,但在世界大多数地区,对其流行率的可靠估计少得惊人9- - - - - -11.现在有一个共识,COPD的特征是气道阻塞,肺功能水平的强迫呼气量在一秒(FEV)1)/强迫肺活量<70%,存在支气管扩张剂后FEV1不完全可逆的预测值的<80%12,13.然而,基于人群的慢阻肺流行率估计存在问题,因为该疾病是进行性的,测量工具和定义在不同的研究中仍然存在差异,肺活量测定法的实施在发展中地区往往是不可行的14.
在这种情况下,观察到的发病率和流行程度高度依赖于疾病真实发生以外的其他因素。例如,根据自我报告的症状(慢性咳嗽、痰、等。)可能由于对其他可能的呼吸系统疾病的错误分类而高估了COPD的真实患病率。通常,只有大约一半有慢性支气管炎症状的患者实际上患有慢性阻塞性肺病(表2)⇓).相反,医生诊断通常会低估COPD的真实患病率。以美国为例,FEV较低的患者中约有60 ~ 70%的人患有这种疾病1从未被诊断为慢性阻塞性肺病15.此外,各研究在病例定义、研究设计、样本量和数据分析等方面存在较大差异,使得研究之间的比较困难。
即使在工业化(A)地区,对于COPD的真正患病率的定义也没有什么共识。此外,由于许多发展中地区没有流行率数据,因此需要另一种办法。目前的作者所做的是从死亡率中推断疾病的发生,借助数学约束,通过强迫流行/发病率、缓解和死亡率之间的一致的流行病学关系16.疾病模型DISMOD用于反算COPD发病率和患病率的一致估计值3..这种方法的主要优点是,发病率、流行率和死亡率估计数通过疾病过程的因果链反复联系在一起,而这一因果链限制了发病率、流行率和死亡率的可能组合2.可以施加限制,因为任何流行病例都必须是在年轻时发生的,任何死于疾病的人都必须是以前发生的,并且是流行的。
方法
为了在关联发病率、患病率、病程和病死率的疾病模型中估计慢性阻塞性肺病的患病率,需要了解慢性阻塞性肺病死亡的相对风险(或病死率)16- - - - - -19.一种估算COPD死亡相对风险(RR)的方法是使用与COPD相关的危险因素信息(即。RR =博士1博士/0博士,1博士和0为暴露(1)组和未暴露(0)组的死亡率。COPD死亡率被建模为风险因素和其他可能决定因素的函数,以及以下形式的区域固定效应: 在rij是年龄和性别特异性的COPD死亡率,Mij是每个年龄组的死亡人数,PYij人-年风险是否与中年人口按年龄和性别近似,X我是危险因素变量,和区域j是区域固定效应。
对拟合优度和误差偏差进行评估,选择最佳拟合回归模型。通过这种建模方法,每个地区的慢性阻塞性肺病死亡的相对危险度可以用慢性阻塞性肺病危险因素的相对影响来近似。换句话说:
目前已经确定了慢性阻塞性肺病的三个主要危险因素,即:1)吸烟;2)职业性和室内空气污染严重暴露;和3)α1抗胰蛋白酶缺乏症9,12,13,20..虽然吸烟在发达国家占COPD风险的80-90%,但吸烟行为本身不足以解释症状流行率的地理差异9,21.研究表明,症状患病率随空气污染程度的增加而增加,这与香烟消费无关,表明室外和室内空气污染可能是地理差异的原因。发展中国家的几项研究表明,女性慢性阻塞性肺病患病率与生物燃料的使用之间存在显著关系22,23.
尽管在发达国家和发展中国家的过度室外空气污染时期都已注意到过高的死亡率,但迄今为止,室外空气污染在慢性阻塞性肺病病因学中的作用仍不清楚9,24.世卫组织的比较风险评估数据库按区域提供了吸烟和室内空气污染暴露的信息25.尽管关于职业性接触粉尘的数据尚未广泛获得,但人们认为,与吸烟和室内空气污染相比,职业性接触粉尘的作用要小得多26.最后,严重的α1抗胰蛋白酶缺乏是一种隐性特征,在北欧的个体中很常见,在其他人群中几乎不存在。据估计,在一般人群中患病率远低于1%,因此被排除在模型之外。
与COPD患病率相关的其他潜在因素包括年龄、性别、种族/民族和社会经济地位12.随着年龄的增长,患病率的增加可能反映了吸烟和其他危险因素的累积暴露,肺组织失去弹性或两者兼有。为了考虑到这个因素,目前的模型将年龄作为一个独立变量。
总的来说,慢性阻塞性肺病在男性中更为普遍,反映了风险因素的不同暴露。然而,由于室内空气污染,在东南亚地区观察到女性COPD患病率高于男性22,27.性别已被纳入模型中,作为一个变量,以调整风险暴露和可能易感性方面的性别差异,因为生物燃料使用的数据仅是暴露人口的一部分。也有人认为,在某些种族和民族中观察到较高的慢性阻塞性肺病患病率,但这很可能是由于暴露于风险因素、获得医疗保健、等.
GBD 2000研究使用的最终回归模型如下: 其中SIR是近似过去累积吸烟暴露的吸烟影响比21, AIR是使用生物燃料的家庭的比例,SEX和AGE分别是性别和年龄的虚拟变量。
根据这个回归模型,copd相关死亡率的相对风险可以近似为: 先生,0和空气0在未公开的组中设置为零。
这一方法的另一个优点是,它使用与前面描述的完全不同的(基于回归的)方法,对年龄和性别不同的慢性阻塞性肺病区域死亡率进行了独立估计。下一节将比较这两种方法的结果。
残疾权重
需要一些估计患者对患者的严重程度,以确定残疾权重,因此来自疾病的YLD。传统的照顾COPD患者的方法是依赖于肺功能测试来量化严重程度,并评估对治疗的反应。然而,由于症状,COPD的患者寻求医疗保健,特别是呼吸困难和无法运作,这显然对个人的健康有关的生活质量(HRQOL)产生了影响。因此,已经开发了仪器以提供标准化的方法来测量健康状况和残疾水平28.
有人认为,当FEV1降至健康人群预测的~ 50%时,个体通常首先会因为呼吸困难而经历一些活动限制。当FEV1如果达到预期的30-40%,就会出现严重的运动限制,可能会严重致残29,30..
GBD 2000研究采用的是残疾权重,而不是疾病特异性HRQoL评分。GBD 1990研究中未治疗和治疗COPD的初始残疾权重分别为0.428和0.3881.最近在澳大利亚和美国进行的国家疾病负担研究使用了基于荷兰残疾重量运动的合计残疾重量,其中轻度/中度和重度COPD分别分配了0.17和0.53的权重。
对于GBD 2000研究,决定使用这些国家疾病负担研究中的残疾权重。为了进行比较,我们还计算了基于当前发病率估计和GBD 1990研究残疾权重的残障指数。
有人认为,治疗可以改善COPD患者的生活质量,但只有戒烟才能改变预后和进展10,31.因此,目前大多数治疗COPD的方法是保守的,但HRQoL评分也有一些改善(例如,对于支气管扩张剂)32,用于肺康复33,34,以作为治疗指南35,用于肺减容手术36).一般HRQoL仪器的更改(即。Short Form-36)评分范围从14%(康复)到22%(减容手术)。因此,在评估治疗效果时,使用了保守的残疾体重减少14%作为治疗效果,这比GBD 1990研究中使用的略大。
结果
最终回归模型(式6)拟合优度相当高,残差之间无系统偏差。吸烟系数(即。SIR)和生物燃料的使用都是积极的(分别为1.111和2.108),且非常显著。正如预期的那样,描述年龄对COPD死亡率影响的系数随年龄单调上升(30-44岁、45-59岁、60-69岁、70-79岁和≥80岁年龄组分别为1.664、3.694、5.662、6.922、8.068)。总的来说,该模型解释了各地区COPD估计死亡率的大部分变化2= 0.942。
预测死亡率与2000年《GBD》的死亡率估计数一致,但东南亚的男性(SEAR)的儿童和成人死亡率较高(D),而2000年《GBD》研究的估计数低于预测。这很可能是由于区域死因模板的问题,应该对基于模型的预测更有信心。
该模型用于估计各地区copd相关死亡率的年龄和性别特异性rr。为便于比较,图2显示了GBD 1990研究中使用的rr、当前的模型估计和最近的美国国家疾病负担研究(未发表的数据)⇓.除了GBD 1990的估计外,年龄和性别特异性rr的模式在各研究中是一致的,GBD 1990的估计突出了该研究中使用的恒定生存值方法的局限性。
图3⇓显示2000年各大地区使用这些方法估计的按年龄分列的发病率和每10万人的流行率。如预期的那样,发病率随年龄增长而上升,在所有地区,男性的发病率高于女性。迄今为止,西太平洋(WPR)低儿童和成人死亡率(B)地区(主要是中国)的发病率估计最高,60岁以上的发病率是其他地区的2-3倍。在大多数情况下,该疾病的年龄特异性流行率在WPR B地区也是最高的,但有趣的是,在拉丁美洲(AMR) B和D以及A地区也很高。这些地区的患病率是世界其他地区的3-4倍。
表3⇓显示了2000年按地区分列的成人(年龄≥30岁)慢性阻塞性肺病患病率的概要估计。表3⇓还提供了1990年GBD研究的流行率估计数与文献中已发表的(截至2002年)估计数的范围的比较。一般而言,电流(即。模型估计比1990年的估计更符合已发表文献的结果。特别是,以前的估计高度低估了AMR A、欧洲(EUR) A和WPR A的COPD患病率(即。工业化国家),这些国家的吸烟率高于其他地区。相反,目前的估计数显示非洲的流行率较低。
根据估计的年龄特异性死亡率,以及这些方法的发病率/持续时间和严重程度权重,按地区计算2000年慢性阻塞性肺病的疾病负担。这些估计数列于表4⇓.
总的来说,据估计,COPD在2000年造成了2,600万DALYs,仅占全球总量的2%。其中,WPR B(包括中国)和SEAR D(包括印度)分别占36%和25%。尽管这些地区的患病率低于风险因素更为普遍的其他地区,但这两个地区的大量人口导致了更大的COPD总发病率。其次是吸烟流行地区,如EUR A(6.7%)和AMR A(6.0%)。总YLDs和YLLs的男女比例分别为1.4和1.1。在女性吸烟率仍然较低的AFR、EMR和WPR B地区,这一比例趋于较高。总体而言,长寿命疾病占COPD总负担的38%,但在一些死亡分区域,长寿命疾病超过长寿命疾病(A和B)。
图4⇓显示了1990年GBD和2000年GBD按地区划分的每10万人口的yld的比较。GBD 1990估计的COPD总负担比目前的估计更大,部分原因是GBD 1990倾向于高估AFR和WPR B等地区的COPD发病率,部分原因是GBD 1990在各地区采用了更高的严重性权重。但是,应当指出的是,实际的流行病学参数,如死亡率和流行率,在2000年大幅度增加。
讨论和结论
在本论文中,描述了一种估计慢性阻塞性肺病发病率和患病率的替代方法,该方法在2000年用于估计慢性阻塞性肺病引起的lld。与GBD 1990中采用区域统一的死亡率估价值相比,修正后的方法具有将区域差异纳入copd相关死亡率的优势1.然而,应该注意到一些限制。
首先,估计的相对危险度并不是copd相关死亡率的真实相对危险度;而是由慢性阻塞性肺病的两个主要风险因素所近似,即。吸烟与空气污染联合效应的相对危险度。相反,由于回归模型的拟合优度较高(0.942),因此危险因素分析可以很好地代表copd相关死亡率。估计的患病率与文献中发表的具有可比性,确保了目前方法的有效性。然而,目前的GBD研究可能低估了COPD的真实患病率。在进行分析时(2002年),有小于30项关于COPD患病率的研究可用于编制区域估计。最近的评论37,38确定了最新发表的研究,从中可以作出最新的流行率估计。这些数据将在GBD研究的后续修订中被考虑在内。
其次,2000年GBD估计的COPD死亡率可能仍然被低估。拉卡斯最近在加拿大做的一项研究et al。33表明COPD死亡率远低于Manninoet al。5来自美国多种死因数据事实上,曼尼诺的研究et al。5提示,使用生命统计数据而不是多种死亡原因数据时,慢性阻塞性肺病的死亡率被高度低估。但是,如果排除哮喘是慢性阻塞性肺病的死亡原因,死亡原因是受限制的主要原因,实际死亡数字在加拿大和美国相提并论,因为慢性阻塞性肺病通常与肺癌和慢性阻塞性肺病共存可能经常死亡的次要原因,而不是主要原因13.因此,如果死亡原因的数据仅限于ICD第9次或第10次修订中与GBD运动中分类的主要原因,那么COPD死亡率在各区域至少具有可比性。慢性阻塞性肺病中错误编码的可能性仍可能小于其他死因。然而,当前对COPD负担的估计应被视为真正COPD负担的下界。
第三,死亡率被低估的另一个问题是对流行率的过高估计,特别是在SEAR D和EUR b中。由于有选择地将某一疾病患者从人群中移除,其流行率低于该疾病没有额外死亡风险时的水平16.
最后,本研究的主要结果是对COPD流行率的估计,这与相应的流行率和死亡率相一致,更重要的是,与以前(1990)的估计相比,似乎与国家疾病负担研究和已发表的文献更具可比性。尽管由于数据限制,估计存在不确定性,但GBD研究表明,COPD是所有地区死亡和残疾的主要原因。每年有250多万人死于这种疾病,与艾滋病毒/艾滋病的死亡人数大致相同,其中大多数死亡发生在贫穷国家。COPD目前是世界第10大疾病负担(DALYs),占全球疾病负担的约2%,如果不采取紧急行动控制主要危险因素,特别是烟草,预计这一比例还会上升。
预测copd的未来负担
总结
预测未来疾病负担的方法包括风险因素模型和过去趋势的外推。风险因素模型在直觉上很有吸引力,但构建起来很复杂,需要详细的风险因素信息。年龄-期队列外推法适用于慢性阻塞性肺病,因为人口统计学变化、终生吸烟习惯(队列效应)和其他因素可能强烈影响未来的慢性阻塞性肺病风险。数据(特别是死亡率)往往是现成的,外推方法易于实施,但可能难以解释,可能是短期预测的最佳方法。
为了说明预测疾病负担的一些问题,使用常规可得的1945-1999年死亡率和人口数据,使用贝叶斯年龄期队列方法预测了英格兰和威尔士(英国)2000-2009年的慢性阻塞性肺病死亡率。
通过对过去10年的现有数据进行预测来检验该模型,得出男性COPD死亡总数的中位数为9%,女性为5%。对2000-2009年的预测表明,以1999年为基准,到2009年男性死亡率中位数下降24%(90%可信区间- 52-14%),女性死亡率相应上升2%(90%可信区间- 40-65%)。广泛可信的间隔反映了可能与传染病活动有关的死亡人数逐年显著变化。
在目前发表的使用危险因素模型的COPD预测中,可信区间或置信区间并不经常出现,但可能提供有用的信息。由于没有一种方法是完美的,一个更完整的评估将比较使用风险因素法和外推法得到的预测。
介绍
用尼尔斯·玻尔(Niels Bohr, 1885-1962)的话来说,“预测是非常困难的,尤其是对未来的预测”。然而,关于一种疾病的预期未来趋势的一些知识可能是有用的,原因有很多,包括公共卫生倡议和保健服务的规划。用于预测未来发病率或死亡率趋势的一般方法有两种:基于以往趋势的外推和基于多变量风险因素模型的预测1.这两种方法都假定它们所建立的模型具有一定的稳定性,要么是风险因素与疾病的关系随时间的推移保持不变,要么是过去的趋势继续下去。本节考虑使用这些方法来预测COPD的未来负担,并随后说明了在使用贝叶斯外推法预测英格兰和威尔士的死亡率时可能出现的一些问题。虽然这种方法很容易转移到其他国家,但结果可能会有所不同,因为在英国,吸烟流行率几十年来一直在下降。
风险因素的方法
有争议的是,最著名的COPD预测来自权威且被广泛引用的GBD研究,该研究预测2020年COPD将上升到全球第三大死因1.这些预测来自一个旨在指导国际卫生政策的风险因素模型。该模式故意简化,以便在一系列疾病和国家中使用。模型中包括的风险因素是预测的收入、教育和吸烟水平,这些因素被用于按世界区域、基线、乐观和悲观情景对2020年的疾病分组进行预测1.该模型的拟合性相对较差(r2系数通常为大多数年龄和性别分组的〜30%),即。模型中只有30%的变异可以用所包含的风险因素来解释。然后从该国目前呼吸系统疾病中特定疾病的分布情况推断出国家一级的慢性阻塞性肺病等特定呼吸系统疾病的水平。尽管GBD模型在国际上引起人们对呼吸系统疾病的关注方面发挥了巨大的影响,但在存在良好风险因素和卫生保健数据的国家一级,其他方法可以说更善于进行预测。
Feenstra发表了为数不多的COPD特异性危险因素模型之一et al。39在2001年。该研究使用了一种系统动态多状态寿命表模型,对荷兰的COPD负担进行了20年的预测。COPD的主要危险因素是年龄和详细的吸烟数据(包括年龄和性别特定的开始和停止吸烟率的调查数据)。与这些危险因素相关的COPD发展的rr来自队列研究(主要来自美国)。然后将这些数据应用于综合全科数据库、全国死亡率和人口数据以及医疗保健使用和成本的COPD发病率和流行数据。这个复杂的模型提供了关于预计流行率、DALYs、死亡率和费用的详细信息。除了提供详细的信息外,还可以使用风险因素模型进行信息敏感性分析。例如,基础模型显示,1995年至2015年间,COPD患病率在男性中增加了43%,在女性中增加了142%39.然而,如果所有吸烟者都在1995年戒烟,而没有其他人开始,由于未来人口老龄化和以前吸烟的遗留问题,预计2015年COPD患病率仍将增加约40%的男性和129%的女性。这种模型有一些缺点:1)它们很复杂,因此很难实现;2)复杂性放大了数据中合并错误和偏差的可能性;3)这种模式不容易转移到缺乏全面卫生保健信息的国家。
外推方法
风险因素模型的另一种方法是根据过去的趋势进行推断。外推模型可以很容易地在国家一级使用,而且往往比风险因素模型执行起来更简单,尽管它们可能难以解释。它们可能最适合于短期预测,因为过去的趋势在未来可能变得不那么重要。
外推法主要用于死亡率数据。这是因为许多国家在足够长的时间内(25-30岁为宜)可以随时获得死亡率数据,随着时间的推移,对疾病和编码的定义相当稳定,质量也可以接受。简单的外推,例如从死亡率趋势的逻辑回归模型40,可能对未来COPD趋势产生误导的印象,因为它们没有考虑诸如人口年龄变化、流感流行等年对年(期)的影响,以及可能对未来COPD死亡率产生强烈影响的终生吸烟模式等代际(队列)影响等因素41,42.年龄-周期队列模型是更复杂的外推方法,它考虑了所有这些因素,并已被最广泛地用于预测癌症死亡率41- - - - - -48.
方法
数据
英格兰和威尔士1945-1999年5岁年龄组的慢性阻塞性肺病和人口数据来自国家统计局(ONS)50- - - - - -54.用于慢性阻塞性肺病的代码包括哮喘、慢性支气管炎和肺气肿,因为担心使用死亡证明数据区分这些疾病55;在此期间,哮喘占死亡人数的7%。政府精算部门(英国伦敦)提供了2000-2009年以后的人口预测。随着时间的推移,ICD编码的变化可能导致发病率的人为变化,从ONS中获得了覆盖变化年份的年龄特异性COPD死亡率转换因子56- - - - - -60,只有ICD8到ICD9的变更不可用。
统计分析
使用贝叶斯年龄-时期-队列模型进行死亡人数预测,该模型是在一个名为贝叶斯年龄-时期-队列建模和预测(BAMP)的免费软件程序中实现的。49,61.在这里,时期效应代表了在特定时间点影响所有年龄的人的因素(如。治疗进展或流感流行),而队列效应代表在特定时间点出生的人更常见的因素(如。吸烟习惯)。
统计模型
统计方法在别处有更详细的描述49.简而言之,统计模型所基于的基本假设是,观察到的死亡率是由一个经年龄、时期和队列效应修正的恒定死亡率,加上未观察到的协变量得出的。该模型是在贝叶斯框架中实现的,是由Clayton和Schifflers开发的62和Berzuiniet al。63.对于年龄、时期和队列参数的平滑性可以加入不同的假设(先验信念或先验)。平滑先验定义为随机漫步(RW)1偏好的一阶年龄差异、时期或队列参数的常数解参数,因此假设年龄、时期和队列趋势的平滑,而RW2先验惩罚了二阶年龄差异的线性趋势的偏差,周期或队列参数,假设参数变化率的平滑性49.
为了选择进行预测的最佳模型,对过去10年(1990-1999年)现有数据的死亡人数进行了预测,其中实际死亡人数已经已知。预测是基于1950-1989年使用RW1或RW2约束和根据ICD编码变化调整或未调整的数据集进行的分析。通过比较中位数预测偏差之和的平方根来评估最能准确预测过去10年现有数据的死亡人数的数据集和模型的组合,然后用于预测2000年至2009年的死亡率。
在贝叶斯框架中,先验信念的信息与数据相结合,得到后验分布,通过重复迭代采样,可以得到参数的实际值。前2000个代表模型“老化”的样本被丢弃,而引用的结果是基于另外10万个样本。中位值和厘距分别为5%和95%,25%和75%。
结果
描述性分析
近年来,在英格兰和威尔士,男性和年轻女性的COPD死亡人数有所下降,不同年龄组的死亡率在不同时期开始下降,但在老年女性中上升(图5)⇓).编码变化的影响是最小的,因为在整个变化年份中,人为的变化是不可见的。然而,在这些图表中也可以看到显著的年与年的变化,这些变化在年龄期队列分析中被定位为时期效应。
使用年龄-期队列分析对现有数据进行预测
所有模型的后验中值预测高估了1990-1999年死亡总人数。在最佳模型中,男性的高估率为~ 9%,女性为5%(表5)⇓).然而,每一年和每一年龄组的实际死亡人数一般都在预测的5%和95%以内。使用经ICD变化调整的数据,女性的预测略差,而男性的预测略好(表5)⇓).
使用年龄期队列分析对2000-2009年的预测
中位数预测与90%可信区间一起呈现,这些可信区间是从5%和95%百分位数估计中获得的。90%可信区间可以解释为“真”值在这些范围内有90%的可信区间。使用最佳模型进行的预测表明,年龄≥45岁的男性COPD死亡率将继续近几十年的下降趋势,到2009年从1999年基线下降24%(90%可信区间- 52-14%)(表6)⇓).在女性中,预测显示COPD死亡率的波动和广泛的可信区间,2009年的死亡率比1999年高2%(可信区间为90% - 40-65%)(表6)⇓).下降率强烈建议男性在60年代和70年代,女性在60年代(第95百分位数预计利率在2009年比1999年下降了),但是,对于其他年龄组,90%可信区间包含下降和上升的利率(图。6⇓).
死亡人数的相应后位中位数预测(未显示数据)显示,COPD男性死亡人数下降了约10%,而女性死亡人数从1999年的基线上升了约10%,至2009年每年约14000人。预计到2008年,女性的中位数死亡人数为14,410人(90%可信区间为8,184-21,886人),将首次高于男性的中位数死亡人数为14,259人(90%可信区间为8,824-21,145人),但可信区间出现了广泛的重叠。尽管死亡人数较高,但预计整个期间女性的后验中位数仍低于男性(表6)⇓),因为人口的变化。
解释
据目前作者所知,这是第一次使用贝叶斯年龄周期队列方法来预测COPD的死亡率。中位数预测表明,英国男性慢性阻塞性肺病死亡率将继续近几十年的下降趋势,并在十年中下降四分之一,而女性的死亡率预计将保持相当稳定。也许这些预测最显著的特点是可信的间隔很宽。还应当指出,所引用的区间将低估模型中的统计不确定性,因为2000-2009年人口预测的不确定性没有被纳入其中。如前所述,可信区间或置信区间很少出现在已公布的预测中。
造成COPD死亡率可信区间宽的主要因素是死亡率逐年显著变化(图5)⇑)定位为周期效果。这些周期效应可能与呼吸道感染活动的变化有关,包括呼吸道合胞病毒和流感。用于预测肺癌死亡率的类似方法,其年变化比COPD小得多,结果可信区间要窄得多64.大的可信区间不会影响中位数投影,而且本身就很有趣。例如,尽管男性慢性阻塞性肺病死亡率总体上可能下降,但研究结果表明,考虑到前几年的经验,死亡人数可能会出现明显的年比波动。在规划服务时,这些信息可能特别有用。此外,上可信区间可以解释为,有95%的确定性表明,即使呼吸道感染活动很高,2009年男性COPD死亡率也只比1999年高14%,然而,在女性中,预测显示,这一数字比1999年高出三分之二,有95%的确定性。Feenstra所采用的风险因素模型无法提供这类信息et al。39或者GBD研究1由于传染病活动未包括在模型中,且未给出置信区间。
另一个问题与预测所需的确定性程度有关。许多贝叶斯研究使用70%或80%的可信区间(低于频率分析中使用的95%置信区间水平,因为认识到对数据的某些先验知识以及统计不确定性,在结果中反映出来),这里提出的90%的界限可能比规划目的所要求的更严格65.
吸烟的变化
年龄-期队列分析的改进是用一个已知风险因素的变化来替代一个或多个参数,如。香烟中平均焦油含量的变化对肺癌死亡率的影响,这可能会产生一个时期效应(影响所有年龄的比率变化)45.这对慢性阻塞性肺病来说不太容易,因为与癌症不同,导致疾病发展的香烟烟雾成分还没有明确的特征66.重复这里提出的分析,使用每年的烟草消费的性别滞后20或40年,因为周期效应没有改善预测,并导致了一个不现实的扩大可信的间隔,特别是在女性67.这一看似不太直观的结果可以用以下知识来解释:在英国,众所周知,出生年份(队列)对吸烟行为有很强的影响,第一次世界大战期间,男性大量开始吸烟,而女性在20世纪40年代开始吸烟。当前作者的解释是,累积吸烟暴露是慢性阻塞性肺病死亡趋势的最重要预测因素,这已经被队列效应捕捉到了。因此,吸烟习惯逐年变化的任何影响(这将反映在期间效应中)都没有为模型提供多少解释性信息42,56.另一种可能的解释是,作为烟草使用的指标,使用的测量方法过于粗糙。用合适的吸烟协变量替换队列参数不太可能在短时间内改善预测,因为数据将掌握关于死亡人数最多的最古老队列的队列趋势的非常好的信息。队列吸烟信息可能能够在短期内改善年轻队列的预测,但这些构成了最小的死亡人数41.假设吸烟仍然是COPD死亡率的主要影响因素,它可能在更长的时间内改善预测。
数据
英国的死亡率数据是高质量的,几乎代表了100%的死亡,通常由医生或验尸官证明68.在50年的时间里,诊断模式的变化是不可避免的,但目前的作者认为,在这段时间内的数据是一致的。慢性阻塞性肺病和肺癌都有独特的临床和影像学特征,用于定义慢性阻塞性肺病的ICD代码特意较宽,以考虑随着时间的推移诊断的变化。该分析仅限于年龄≥45岁的人群,因为大多数阻塞性肺病死亡病例发生在老年人中。包括更年轻的年龄组是可能的,但这将降低精确度并扩大可信区间69.在该分析中,使用由桥接编码练习得到的因素调整的数据没有任何优势,因为编码修订导致的死亡人数变化很小。
另一个单独的问题是,死亡率作为阻塞性肺病公共卫生负担估计数的有效性。一些优点是,许多国家可以随时获得死亡率和人口数据,可以获得关于数据质量的信息,这种分析相对便宜和直接。然而,它可能低估了疾病的负担。该分析使用了与死亡证明上的潜在死亡原因相关的COPD统计数据,但在英格兰和威尔士,这只占死亡证明上任何地方提到的疾病患者的约60%70.图森队列研究表明,只有33%的COPD患者在死亡证明上有COPD记录,但在中度至重度患者中,这一比例上升至77%71.
总之,预测一种疾病的未来趋势是困难的。风险因素和年龄期队列方法都是基于若干假设;例如,危险因素的剂量-反应系数将在未来保持不变,或者当前的年龄、时期和队列趋势将继续。预测方法能够预测现有数据的程度,应便于公布预测结果。由于所有的方法都有缺陷,比较风险因子法和外推法得到的预测可以做出更完整的评估。
致谢
作者感谢所有积极参与研讨会的与会者:r·比斯利A.S. Buist博士,投资者查普曼,y Fukuchi, d . Gorecka a . Gulsvik a . Hansell赫德,西莱·t·李,a·洛佩兹,d . Mannino d .马佩尔塞斯,m . Miravitlles d罪恶,s .沙利文·m·图恩湖,p . Vermeire j . Vestbo g . Viegi w . Vollmer g·瓦特,j .霍格厕所晒黑,美国Ferris-O ' donnell r . Jagt k . Knobil t·伦纳德·h·MuellerovaG. Nadeau, M. Sayers, J. Soriano, M. Spencer和R. Stanford。
他们还要感谢poinset - holmes的编辑协助和G. Morley的后勤支持。最后,感谢以下人员的贡献:G. Marks, N. Pride, P. Aylin和N. Best,感谢他们与A. Hansell在“COPD未来负担的预测”部分的合作。
这是2004年10月21日至22日在加拿大温哥华举行的题为“COPD的全球负担”的科学研讨会的四篇论文的第二篇,该研讨会将在《慢性阻塞性肺病》的连续几期中发表欧洲呼吸杂志.研讨会期间提交的每个手稿后面的问答文件可在以下网站找到www.ersnet.org/elearning
脚注
本系列以前的文章:Chapman KR, Mannino DM, Soriano JB,et al。慢性阻塞性肺病的流行病学和费用。EUR RESPIR J.2006;27日:188 - 207。
这篇文章有补充材料可从www.www.qdcxjkg.com。
- 收到了2005年3月4日。
- 接受2005年8月15日。
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