引言:
社区获得性肺炎是指非医院患者中发生的肺部感染,包括细菌、病毒、真菌和寄生虫在内的很多病原体均可引起社区获得性肺炎。社区获得性肺炎(CAP)是一种累及肺实质的急性低呼吸道感染,是全球死亡和发病的主要原因之一,尤其是在免疫抑制或免疫功能低下的患者中。
先前研究表明,新冠大流行期间的非药物干预政策不仅阻止了 COVID-19 的传播,而且还削弱了许多其他病原体的传播,如流感病毒和人偏肺病毒。
基于以上,这个研究旨在分析2019新冠大流行以及伴随的非药物干预措施对社区获得性肺炎(CAP)的死亡率和寿命损失的影响。
题目:在中国新冠大流行之前和期间社区获得性肺炎的死亡率和寿命损失
背景:社区获得性肺炎CAP是全球范围内导致死亡的主要原因,但是社区获得性肺炎疾病负担尚不清楚。本研究的目的是探讨 2013-2021 年中国大陆 CAP 导致的死亡率和寿命损失 (YLL) 的时空趋势,特别是 COVID-19 大流行前和期间因 COVID-19 相关非药物干预 (NPI) 导致的死亡率变化。
方法:这项研究使用全国死因监测数据估计2013-2021年中国及各省份因社区获得性肺炎导致的年龄标化死亡率和寿命损伤。月度和省级 非药物干预政策 数据来自牛津 COVID-19 政府反应追踪机构。对数线性模型估计平均年度百分比变化(AAPC),中断事件序列分析估计死亡率减少的情况。
结果:在中国,大多数导致死亡的社区获得性肺炎没有明确的病因,细菌性肺炎和病毒性肺炎是COVID-19大流行前和期间具有确定病因的CAP死亡的2大原因。年龄标准化CAP死亡率从2013年的11.18/10万下降到2019年的8.76/10万,2021年下降到5.74/10万(AAPC -4.51% vs -7.89%)。年龄标准化的YLL率趋势相似。与细菌性肺炎相比,病毒性肺炎的发病率下降幅度更大。在2020年后对省级非药物干预政策进行调整后,COVID-19期间的省级非药物干预政策与CAP死亡率的显著降低有关(-0.34/100,000,-0.41~-0.27;p<0.0001),经济发达和针对COVID-19的定期指定严格的非药物干预政策的省份贡献最大。。
结论:这项目研究观察到,2013年~2019年,年龄标准化 CAP 死亡率呈下降趋势,而在COVID-19大流行期间呈显著下降,特别是病毒性肺炎。我们的研究为常规非药物干预措施对CAP死亡率显著降低的有效性提供了证据。
1.研究设计
l研究对象(population)P:
ü社区获得性肺炎死亡率数据来自国家死因监测系统(NMSS),具有国家和省级代表性,由中国疾病预防控制中心(China CDC)管理。
ü该系统通过基于互联网的报告平台收集医院内和院外死亡事件,覆盖了来自内地31个省、市、自治区的605个市县或区的3亿多居民,约占中国人口的24%。漏报调整的数据来自2015年和2018年分别实施的NMSS回顾性漏报实地调查,该调查收集2013-2017年期间漏报率(URR)的数据。
ü每个疾病监测点(DSP)和省份的人口数据每年从中国国家统计局提取并更新。
ü以2010年中国第六次人口普查数据为年龄标准化标准人口。
ü社区获得性肺炎主要包括以下,ICD-10编码如下:
l暴露(Exposure)E
ü本研究为纵向数据的设计
目的1是分析2013-2021年的CAP死亡率;暴露1可理解为年份,即2013-2021年
目的2是分析新冠期间的非药物干预措施对CAP死亡率的影响。暴露1可理解新冠期间的非药物干预措施
ü暴露1:2013-2021年。
ü暴露2:新冠期间的非药物干预措施。
数据来源:2020年1月1日至2021年12月31日全国及各省(自治区、直辖市)政府COVID-19每日NPI信息来源于牛津COVID-19政府应对追踪机构,具体网址如下:
https://github.com/OxCGRT/covid-policy-tracker-legacy
数据使用:OxCGRT在COVID-19大流行期间代表政府的反应建立了一系列指标,涉及遏制和关闭(C1-C8)、经济反应(E1-E4)、卫生系统(H1-H7)和其他响应措施(H1)。OxCGRT严格指数,范围从0到100,系统地纳入了上述所有措施,高值反映出更严格的限制。
基于前人研究和流行病学原理,本研究选取了9个不同顺序尺度的NPI指标,即C1-C8和H1,这些指标在病毒传播中起着重要作用。C1-C8指标主要包括学校和工作场所的关闭,以及对聚集活动的限制,H1是指公共宣传活动。通过归一化方法将每个序数指标转换为 0 到 100 之间的分数。
考虑到这些指标之间可能存在的多重共线性,研究者采用主成分分析(PCA)方法提取了前三个分量,累计贡献率达到70%。第一个主成分(PC1)代表限制个人接触,包括关闭学校、工作场所和公共交通工具,以及居家要求。第二个主成分(PC2)与加强自我保护密切相关,包括限制国际旅行和开展公共宣传运动。第三个主成分(PC3)主要是人群聚集控制,包括取消公共活动,以及限制聚集规模和内部流动。我们沿着主成分重建了数据,由于数据的标准化,每个主成分的平均值为 0,值越大代表政策限制越严格。
l结局(Outcomes)O: 社区获得性肺炎死亡率和社区获得性肺炎寿命损失YLL
ü社区获得性肺炎死亡率估计:基于以下公式计算2013-2021 年期间所有省份按年龄和性别划分的漏报调整后的 CAP 死亡率和 CAP 死亡数。
漏报调整后的 CAP 死亡率=社区获得性肺炎死亡率/(1-漏报率)
CAP死亡人数=漏报调整后的 CAP 死亡率*按年龄-性别-省份分组的省人口
并通过直接标准化方法计算年龄标准化率。
ü社区获得性肺炎寿命损失YLL=总死亡人数*每个年龄段的标准预期寿命
l研究类型(Study design)S:
ü纵向研究设计:估计2013年-2021年CAP的死亡率时空变化
ü准实验设计:采用中断时间设计分析非药物干预政策对死亡的影响
数据库的整个流程图如下:
üAAPC的估计:采用基于正态分布的广义线性模型分析2013-2021年社区获得性肺炎的年度百分比变化。采用卡方检验分析不同地区、性别、年龄、病因之间结局的差异,并采用Benjamini & Hochberg法(BH法)进行多重比较和事后统计分析。采用Mann-Kendall检验评估了发病率的时间趋势。双侧p<为0.05被认为有统计学意义。
ü非药物干预与CAP死亡:研究估计了2013-2021年期间各省和国家因CAP每月死亡率。采用基于LASSO的季节性-趋势分解方法,将我国的月死亡率分解为季节性成分和趋势成分,对季节窗口参数进行了调整,以确保残差中没有保留季节模式。
ü使用中断时间序列方法和季节性自回归积分滑动平均模型”(Seasonal Autoregressive Integrated Moving Average Model)(SARIMA)来评估常规NPIs对各省CAP死亡率的影响。常规NPIs是指中国具体的常规COVID-19疫情防控措施,包括动态清零政策、健康码、长期隔离制度、COVID-19全民核酸检测和疫苗接种、官方问责制等,这些措施在研究期间一直实施。在此模型中包含了一个2元变量来反映常规 NPI 的实施情况,从 2013.1.1~2019.12.30值为 0,从 2020.1.1~2021.12.30的值为 1。同时根据地方政府干预的程度(通过OxCGRT指数衡量)对模型进行了调整,以减少包括COVID-19爆发期间封锁在内的额外限制的影响。此外,我们汇集了常规 NPI 与 CAP 死亡率之间的省份特定关联,应用固定效应荟萃分析来获得全国平均汇总估计值。此外,使用 ARIMA 方法对 COVID-19 流行前 CAP 的月死亡率进行建模,以估计2020-2021 年期间全国和省级在没有 COVID-19 疫情相关限制的情况下预期的CAP死亡率。
ü此外,使用个体时间固定面板数据模型,探讨了 2021-2021 年期间各种 NPI 指标与所有省份每月 CAP 死亡率相对降低之间的关系。CAP死亡率的相对降低=(观察死亡率-预期死亡率)/预期死亡率,而PC1-PC3代表三种NPI指标。
ü敏感性分析:在主要分析中,删除了湖北省 2020 年 1 月至 3 月的数据,因为在 COVID-19 爆发期间观察到的 CAP 死亡率远高于预期。考虑到数据过滤对结果准确性的影响,进行三次敏感性分析。
在这项研究中,所有分析都是在 R 版本 4.0.4(R 统计计算基础)中进行的。
(1)将湖北省 2021 年 1 月至 3 月的相关减少限制为零
(2)采用线性混合效应模型,将省份作为随机效应因子,对主要分析的数据进行回归,以确认结果的稳健性
(3)鉴于各种NPI的实施减少了CAP的传播,从而降低了发病率。一般来说,CAP患者会在几天后死亡。我们将滞后窗口(发病和死亡之间的时间间隔)设置为 1 个月。然后,进行了第三次敏感性分析,使用主要分析的数据和方法,对三个主成分指标对月度CAP死亡率(滞后1个月)的关系进行分析。
社区获得性肺炎死亡率和过早死亡估计
ü社区获得性肺炎死亡率:研究观察到2013年168,700名CAP死亡,2019年176,004名CAP死亡,2021年128,720名CAP死亡。2013年、2019年、2021年相应的死亡率是12.61/10万、12.62/10万、9.02/10万。2013-2019年,CAP年龄标化死亡率下降6.30/10万,2013-2021年,CAP年龄标化死亡率下降8.76/10。
ü社区获得性肺炎寿命损失:2013-2019年,社区获得性肺炎年龄标化寿命损失率下降5.01/10,2013-2021年,社区获得性肺炎年龄标化寿命损失率下降9.78/10。。
ü年龄分组:65岁以上CAP死亡率仍然最高,2013年~2021年显著下降(99.48 vs 56.15)。在65岁以上YLL率中也观察到了类似的趋势。
2013年~2021年,5岁以下CAP死亡率在此期间逐渐下降,而YLL死亡率从2013年的1323.33/10万下降到2019年的519.01/10万,再下降到2021年的187.20/10万.
分季节、分病原体分布
ü总体而言,2013-2021 年期间,CAP 死亡率在冬季最高,其次是春季,肺炎的主要病因类型是具有不明病原体的肺炎,其次是细菌性肺炎和病毒性肺炎。
ü在所有病例中,具有不明病原体的肺炎比例从2013年的67.1%波动到2019年的74.0%,再到2021年的64.5%,在此期间的年龄标准化死亡率有所下降。在此期间,细菌性肺炎的年龄标准化死亡率和YLL死亡率变化较小,但病毒性肺炎的年龄标准化死亡率和YLL死亡率均大幅下降,尤其是2013-2014年和2020-2021年。对于其他病因,年龄标准化死亡率或YLL率相对较低)
ü2020年冬季,病毒性肺炎年龄标化死亡率和YLL率突增,随后2021年下降
地区分布
ü2013—2021年全国各省级CAP年龄标准化死亡率和YLL率存在差异,其中西部地区死亡率和YLL最高,其次是华东和华中地区。2021年陕西省、江苏省、河南省和安徽省的年龄标准化死亡率和YLL率最低,西藏、广西、青海和海南省的年龄标准化死亡率和YLL率最高。
ü陕西省的年龄标准化死亡率降幅最高,在年龄标准化YLL率方面,西藏的降幅最高。
非药物干预政策对社区获得性肺炎死亡率的影响
ü研究显示,在 COVID-19流行期间实施常规非药物干预政策每月降低0.34/10万社区获得性肺炎的死亡(95% CI [-0.40, -0.27], p < 0.0001).
ü我们观察到,在超过50%(18/31)的省份,由于实施常规非药物干预政策,死亡率显著下降,其中湖北省的降幅最大(每10万人0.83人),其次是北京、天津、吉林和四川省,CAP死亡率下降超过0.6人/10万人,其中大多数省份的严格程度较高(图5,补充图S3)
注:PC1是指关闭学校、关闭工作场所、关闭公共交通工具和留在原地或家里。PC2是指对国际旅行和公共信息宣传活动的限制。PC3是指取消公共活动、限制聚会和限制内部旅行。
结论
ü总之,我们观察到,从 2013 年到 2019 年,年龄标准化 CAP 死亡率和 YLL 呈下降趋势,而在 COVID-19 大流行期间则大幅下降
ü与细菌性肺炎相比,病毒性肺炎的下降幅度更大。本研究为常规NPIs对显著降低CAP死亡率的有效性提供了证据。