先天性心脏疾病(congenital heart disease,CHD)是全球范围内疾病负担排名首位的出生缺陷[1]。据2021年全球疾病负担研究(Global Burden of Disease Study 2021,GBD 2021)数据显示,全球CHD患病人数达1 300万,超21万人因CHD死亡[2],CHD在1岁以下儿童死因排序中位于第七位,其中在中等社会人口学指数(socio-demographic index,SDI)国家中位于第四位[3]。据统计,我国目前CHD患者超200万例,并以每年15~20万例的速度持续增长[4]。CHD的病因较多,遗传、母体在妊娠时期服用药物、病毒感染、环境污染、放射线辐射等因素均会导致胎儿心脏发育异常而引发CHD[5]。CHD不仅会给患儿带来痛苦,还会给家庭和社会带来严重的经济负担[6-7]。国内外CHD疾病负担的研究表明,尽管部分地区CHD的发病率和死亡率有所下降,但其仍然是一个全球性的公共卫生问题,特别是在低龄儿童中。这些研究结果强调了继续改进CHD的预防、诊断和治疗策略的重要性,以进一步降低其疾病负担。目前我国关于儿童CHD的研究仍较为局限,仅体现了CHD疾病负担的变化趋势及流行病学特征,并未深入分析CHD疾病负担的性别、年龄差异及其变化趋势。因此,本研究基于GBD 2021数据库分析1990—2021年我国CHD疾病负担现状及变化趋势,旨在为CHD的临床诊治工作及相关公共卫生政策制定提供参考。
1 资料与方法
1.1 资料来源
本研究数据来源于GBD 2021数据库,主要采用发病率、死亡率、伤残调整寿命年(disability-adjusted life year,DALY)率及其变化趋势分析1990—2021年我国0~14岁儿童CHD疾病负担情况,以及与不同SDI地区的比较。GBD 2021包含204个国家和地区369种疾病和伤害的疾病负担相关统计数据[8],其数据主要来源于:①官方卫生统计,如《中国卫生健康统计年鉴》等,包括CHD相关的出生缺陷和住院手术率;②全国疾病监测系统,包括新生儿疾病筛查;③医院记录,包括出生、手术和出院记录。这些数据通过统计模型和验证估计得到了包含不同年龄、性别和时间的健康指标,如死亡率和DALY等。在GBD 2021数据库中,CHD被定义为出生时存在的心脏结构异常,包括但不限于心室和心房间隔缺损、法洛四联症、主动脉缩窄、大动脉转位等,在ICD-10编码系统中对应的编码范围为Q20-Q24。在GBD研究中,点估计指在特定时间点或时间段内,对于某个特定疾病或健康指标的估计值,95%不确定性区间(95% uncertainty interval,95%UI)则提供了一个范围,表示估计值的可信度。本研究中涉及的率均为粗率,发病例数及发病率为出生时的数据,死亡例数及死亡率、DALY及DALY率为0~14岁的数据;新生儿期指出生后0~28 d,婴儿期指0~1岁,幼儿期指2~4岁,童年期指5~9岁,青春前期指10~14岁。
1.2 统计学分析
采用Joinpoint 5.0.2软件,对中国及全球CHD疾病负担指标进行回归分析,其模型分析的基本原理是通过模型拟合将一个长期趋势分成若干有统计学意义的趋势区段,各段用连续的线性进行描述。本研究以疾病负担指标为因变量,年份为自变量,得出对数线性方程,并计算平均年度百分比变化率(average annual percent change,AAPC),计算方法为使用回归模型拟合数据,识别出不同的变化趋势区间,使用公式计算:

其中ωi是第i个区间的跨度宽度,βi是第i个区间的回归系数。若AAPC>0,说明该指标逐年增加,反之则逐渐减少[9]。通过Origin 2021及Joinpoint 5.0.2软件进行图片绘制。以P<0.05为差异具有统计学意义。
2 结果
2.1 中国及全球0~14岁儿童CHD疾病负担
1990—2021年,我国0~14儿童CHD发病例数、死亡例数及DALY整体均呈现下降趋势,且下降幅度均大于全球平均水平(表1)。
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表格1 1990年和2021年中国及全球0~14岁儿童CHD疾病负担情况(n,95%UI)
Table1.Disease burden of CHD among children under 14 years old in China and globally in 1990 and 2021(n, 95%UI)
2021年,我国0~14儿童CHD发病例数为17.36万,死亡例数为1.40万,DALY为130.87万人年,与1990年相比,分别下降了60.53%、87.79%和87.23%;我国CHD发病率为1 615.39/10 万,死亡率为5.39/10万,DALY率为504.05/10 万人年,较1990年分别下降16.10%、85.04%和84.34%,见表1和图1。
2021年,全球0~14儿童CHD发病例数为230.03万,死亡例数为22.24万,DALY为2 032.12万人年,与1990年相比,分别下降了2.65%、55.33%和54.59%;全球CHD发病率为1 777.91/10万,死亡率为11.06/10万,DALY率为1 010.07/10万人年,较1990年分别下降0.84%、61.37%和60.74%,见表1和图1。
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图1 1990—2021年中国和全球0~14岁儿童CHD疾病负担变化
Figure1.Change of disease burden of CHD among children under 14 years old in China and globally from 1990 to 2021
2.2 中国0~14岁儿童不同性别及年龄CHD疾病负担
1990年和2021年,0~14岁男性儿童CHD发病率普遍稍高于女性,但并无显著差异;除幼儿期外,其他年龄区间男性儿童CHD死亡率及DALY率均高于女性儿童,见表2和图2。
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表格2 1990年和2021年中国0~14岁儿童不同年龄段、性别CHD疾病负担(n,95%UI)
Table2.Disease burden of CHD among different age and gender groups in children under 14 years old in China in 1990 and 2021 (n, 95%UI)
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图2 1990—2021年中国0~14岁儿童不同性别CHD疾病负担变化
Figure2.Change of disease burden of CHD among different genders in children under 14 years old in China in 1990—2021
年龄方面,绝大多数CHD病例在生后28 d以内被诊断,区分不同年龄段的CHD发病率无实际意义,因此未分析不同年龄段的CHD发病率。2021年CHD死亡率、DALY率较1990年均大幅度下降,以幼儿期尤为突出。新生儿期CHD死亡率及DALY率指标水平远超其他年龄区间,见表2和图3。
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图3 1990—2021年中国0~14岁儿童不同年龄段CHD疾病负担变化
Figure3.Change of disease burden of CHD among different age groups in children under 14 years old in China in 1990—2021
注:童年期与青春前期两个年龄区间死亡率与DALY率差异较小,图像上两条图线几乎重合。
2.3 中国0~14岁儿童CHD疾病负担变化趋势
我国0~14岁儿童CHD的发病率分别在1993、1996、2010、2015、2019年出现5个拐点,1990—2021年期间AAPC为-0.57[95% CI(- 0.62, -0.51)]。其中,1990—1996年CHD发病率呈上升趋势,其余区间总体则均在下降;1996—2010年间发病率下降速度最快,平均每年下降1.07%,见图4。
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图4 1990—2021中国0~14岁儿童CHD疾病负担变化趋势
Figure4.Trend of CHD disease burden in children under 14 years old in China from 1990 to 2021
注:各年份区间发病率的APC为1.20(1990—1993)、0.02(1993—1996)、-1.07(1996—2010)、-0.46(2010—2015)、-0.82(2015—2019)、-0.32(2019—2021);各年份区间死亡率的APC为-6.28(1990—1998)、-3.17(1998—2008)、-9.12(2008—2011)、-4.84(2011—2016)、-10.34(2016—2021);各年份区间DALY率的APC为-5.93(1990—1999)、-2.91(1999—2008)、-9.13(2008—2011)、- 4.61(2011—2016)、-10.01(2016—2021)。
我国0~14岁儿童CHD的死亡率分别在1998、2008、2011、2016年出现4个拐点,1990—2021年期间AAPC为-6.01 [95%CI(-6.35, -5.67)]。其中,2016—2021年间死亡率下降速度最快,平均每年下降10.34%,见图4。
我国0~14岁儿童CHD的DALY率与死亡率变化趋势相似,分别在1999、2008、2011、2016年出现4个拐点,1990—2021年期间AAPC为-5.84[95%CI(-6.19,-5.50)]。其中,2016—2021年间DALY率下降速度最快,平均每年下降10.01%,见图4。
2.4 中国和不同SDI地区0~14岁儿童CHD疾病负担比较
不同SDI地区0~14岁儿童CHD的发病率、死亡率及DALY率均存在较大差异,SDI越高的地区,CHD发病率、死亡率及DALY率越低。1990年我国0~14岁儿童CHD发病率介于中低及低SDI地区之间,2021年已逼近中SDI地区,1990—2021年我国CHD发病率降幅[AAPC=- 0.57,95%CI(-0.62,-0.51)]大于各SDI地区。我国0~14岁儿童CHD死亡率在1990年仅低于低SDI地区,在2021年已十分接近中高SDI地区,1990—2021年我国CHD死亡率降幅[AAPC=- 6.01,95%CI(-6.35,-5.67)]大于各SDI地区。我国0~14岁儿童CHD的DALY率在1990年仅低于低SDI地区,在2021年已位于中高及中SDI地区之间,1990—2021年我国CHD的DALY率降幅[AAPC=- 5.84,95%CI(-6.19,-5.50)]大于各SDI地区,见表3。
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表格3 1990和2021年中国与不同SDI地区0~14岁儿童CHD疾病负担及变化趋势
Table3.The burden and trends of CHD disease in children under 14 years old between China and different SDI regions from 1990 to 2021
3 讨论
本研究基于GBD 2021数据库,对CHD疾病负担进行了分析,有助于制定更为完善且具针对性的公共卫生措施,以减少CHD的发生。疾病发病率、死亡率及DALY率等趋势变化是一个国家疾病负担最直观的衡量指标[10],故本研究使用以上指标对CHD的疾病负担进行趋势描述。1990—2021年,我国CHD发病例数与死亡例数分别下降了60.53%和87.79%;在过去30年中,我国CHD的发病率、死亡率及DALY率总体呈现下降趋势;但发病率在1990—1996年间有明显上升趋势,而后再次下降。这可能与我国在上世纪90年代制定并大力实施的妇幼健康政策有关,特别是农村地区的妇幼工作,使住院分娩率由1996年的60.7%上升至近6年来的99.0%以上,由于住院分娩率的迅速提升,更多的孕产妇在正规医疗机构分娩,这使得之前无法被记录的新生儿CHD得以被发现;此外,全国产前检查率稳步提高,由1996年的83.7%上升到2018年的96.6%,农村从80.6%上升到95.8%,而1990—1996年正是上升速度最快的时期[11]。自1996年起,为了加强对全国各地妇幼卫生健康监测的管理,出生缺陷监测网、孕产妇安全监测网和5岁以下儿童健康监测网实现“三网合一”,建成世界上最大的妇幼卫生监测网络[12]。住院分娩率以及产前检查率的快速提升,以及“三网合一”的实现,使得更多CHD在这一时期被发现,导致这一时期CHD发病率上升。我国CHD死亡率及DALY率在30年间持续性下降,这得益于我国医疗技术水平的飞速提高、CHD筛查诊治手段的高速进步。其中超声心动图检查是目前产前诊断CHD的“金标准”。越发成熟的超声心动图技术在临床早期筛查以及术前检查中的广泛应用,显著降低了先心病婴幼儿的死亡率[13]。另外,近年来逐渐发展成熟的宫内治疗手段与日益精进的先心救治技术,也是CHD死亡率大幅下降的重要原因。
2021年我国CHD的DALY为130.87万人年,其中早死损失寿命年为123万人年,从此数据来看,CHD导致的过早死亡而损失的寿命年数是CHD的主要负担,如何早期发现、治疗及改善CHD预后成为了当下值得攻克的难题。对于出生后诊断CHD的患儿,外科手术作为其最为有效的治疗手段之一,可有效改善重要脏器功能,提高生活质量[14]。手术后的康复指导对于改善CHD患儿的预后有着同样重要的意义。通过疾病相关知识宣讲,帮助患者及其家属保持健康的生活方式、增加其对CHD的了解,可以有效促进健康、提高患者生活质量,并从一定意义上预防CHD的发生[15-16]。
CHD疾病负担指标存在明显性别差异,男性疾病负担高于女性。Hansen等[17]研究表明,西澳大利亚州围产儿CHD的发病率在性别方面存在显著差异,但国内学者研究结果与国外有所不同。大部分研究表明CHD发病率与性别无明显关联。国内CHD的亚型病种与性别的相关性研究较为缺乏,这可能是与国外研究结果不同的原因之一。尽管目前尚缺乏有力证据可以解释CHD发病的性别差异,然而不同性别CHD发病率差异可能为其病因提供有价值的线索,并可能涉及影响心脏发育的激素、遗传和环境因素之间的复杂作用。不同性激素与系统发育之间的相互作用已经被假设为某些先天性异常性别差异的可能原因,例如唇腭裂等[18]。有学者认为,胎儿应激因素,如母体疾病、妊娠期服用药物、暴露于环境毒素等可能会增加CHD的风险,并且男性和女性对这些应激原的不同反应可能导致CHD发病率的性别差异[19]。
CHD疾病负担在不同的SDI地区也存在较大的差异。针对死亡率这一指标,CHD约三成为危重症,意味着在5岁以内就会导致患儿死亡或需行侵入性手术,这是现阶段幼儿因CHD死亡和致残的首要因素[20]。外科手术后重症肺炎是导致儿童死亡的重要原因,研究CHD术后发生重症肺炎的相关危险因素并更早期地识别高危患者,对改善儿童CHD手术的临床转归有极重要的意义[21]。而高SDI地区人群受教育程度、社会发展状况显然高于其他地区,故在CHD的治疗方面,外科手术治疗和术后康复指导也可能优于其他地区,因此高SDI地区30年来死亡率一直保持在最低位。值得注意的是,我国CHD死亡率从1990年位居各SDI地区前列,到2021年已低于中SDI地区,2021年DALY率仅高于高SDI与中-高SDI地区,1990—2021年的AAPC小于任一SDI地区,这与我国从上世纪90年代起实施的各项妇幼保健政策以及高速发展的医疗科技水平密不可分。
本研究仍存在一定局限性。GBD数据库虽然提供了丰富的数据,但这些数据的质量和可靠性依赖于各个国家和地区的报告系统,不同地区的数据完整性和准确性可能会影响CHD发病率和死亡率的估计。GBD数据库的数据也可能在地理分布上存在偏差,一些资源有限的地区可能缺乏足够的数据,这可能影响对全球CHD负担的准确估计。此外, GBD数据库对于某些特定人群(如特定种族或民族群体)的数据可能不足,这限制了研究结果对外推到这些特定人群的能力。
综上所述,我国CHD发病率、死亡率、DALY率均呈现出下降趋势,且死亡率下降速度较快,大于全球平均水平,表明我国在这30年间公共卫生事业、医疗科技水平均取得较大进展。但无论是发病率或死亡率,我国与高SDI地区间仍存在差距,仍需要向高SDI地区学习相关妇幼保健技术与经验,积极完善与丰富对CHD的治疗手段,从各个方面改善CHD患儿的预后。
伦理声明:不适用
作者贡献:研究设计:陈果、杨旻和程雁;数据采集及数据分析:陈果和黄子睿;论文撰写:陈果;论文审定:杨旻和程雁
数据获取:本研究中使用和(或)分析的数据可在GBD数据库获取(https://vizhub.healthdata.org/gbd-results/)
利益冲突声明:无
致谢:不适用
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