ОРИГИНАЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ
Оценка влияния пандемии COVID-19 на общий коэффициент смертности населения Озерского городского округа
1 Южно-Уральский институт биофизики Федерального медико-биологического агентства, Озёрск, Россия
2 Клиническая больница «РЖД-Медицина», Челябинск, Россия
Для корреспонденции: Михаил Викторович Осипов
Озерское шоссе, д. 19/1, к. 108, г. Озерск, 456780, Россия; us.ibus@vopiso
Благодарность: авторы выражают благодарность научному сотруднику отдела эпидемиологии Южно-Уральского института биофизики, к. м. н. Ю. В. Царевой за помощь в обсуждении результатов исследования.
Вклад авторов: М. В. Осипов — идея, дизайн, координация исследования, статистический анализ и интерпретация результатов, формулирование выводов, подготовка рукописи; В. А. Соколова — анализ, планирование исследования, интерпретация данных, обсуждение результатов; А. С. Кушнир — работа с литературой, анализ и интерпретация данных, подготовка рукописи.
Всемирная организация здравоохранения (ВОЗ) объявила 11 марта 2020 г. о новой глобальной угрозе — вспышке COVID-19, вызванного новой коронавирусной инфекцией SARS-CoV-2, распространение которой приобрело характер пандемии. Атипичный тяжелый острый респираторный синдром (ТОРС) [1], склонный к прогрессированию тяжести течения у 20% инфицированных [2] и высокой вероятностью летального исхода [3], проявляющийся при COVID-19, стал предметом интереса клиницистов и эпидемиологов по всему миру. По состоянию на 31 декабря 2020 г., общее число заболевших в результате заражения новой коронавирусной инфекцией во всем мире составило 83 200 000 случаев [4], среди которых было зафиксировано более 1 815 000 летальных исходов от различных причин. Летальность среди пациентов с подтвержденным диагнозом заболевания COVID-19 варьировала в широких пределах от 0,3 до 5,8% [5].
Глобальное распространение новой коронавирусной инфекции SARS-CoV-2 и связанной с ней заболеваемости и смертности является фактором, потенциально влияющим на изменение численности населения. Это влияние может быть особенно критичным для малонаселенных территорий и городов особого значения, таких как закрытое административно-территориальное объединение (ЗАТО) город Озерск [6]. Обеспечение санитарно-эпидемиологического благополучия населения Озерского городского округа является неотъемлемой частью выполнения Федеральной целевой программы «Обеспечение ядерной и радиационной безопасности на 2016–2020 гг. и на период до 2030 г.» [7], в связи с чем оценка потенциальных санитарных потерь в связи с объявленной пандемией приобретает характер задачи особого значения.
За время, прошедшее с момента объявления пандемии, российскими и зарубежными учеными проведено значительное число научных исследований, в том числе с целью оценки демографических последствий, связанных с COVID-19 [3–5, 8–12]. Как правило, для этого используют специфические показатели, такие как летальность среди инфицированных (infection fatality ratio, IFR) и летальность среди подтвержденных случаев заболевания COVID-19 (case fatality ratio, CFR). Однако их расчет зависит от определенных демографических и экономических условий, которые могут различаться в разных странах. Так, по данным ВОЗ, истинный уровень зараженности среди населения часто недооценен, поскольку значительная часть инфицированных не выявляется, либо потому, что они бессимптомны, либо имеют только легкие симптомы [13]. Использование же специфических показателей летальности IFR и CFR для оценки демографических потерь сопряжено с необходимостью учета всех случаев инфицирования и/ или заболевания. Данная практика трудноосуществима в реальных условиях, что может привести к недооценке уровня летальности, связанной с COVID-19 [11, 12]. В то же время показатели госпитальной заболеваемости, используемые для мониторинга распространения инфекции [14] и вычисляемые среди контингента лиц, обратившихся за медицинской помощью, будут ожидаемо выше, чем среди остального населения. Последствия распространения SARS-CoV-2 в популяции, оцененные с использоованием таких специфических показателей, с большой долей вероятности могут быть переоценены [15].
Полученные в разные периоды развития эпидемического процесса оценки летальности могут варьировать в широких пределах, что может приводить к ошибочной интерпретации результатов сравнения в различных популяциях и в различное время [8] и затруднять прогнозирование ожидаемых последствий [16]. Применение различных методик расчета описанных показателей в разных странах является причиной значительных расхождений в оценках летальности (0,1–25% и более) [13], что может вводить исследователей в заблуждение при сопоставлении опубликованных данных.
Один из возможных способов минимизации влияния этих неопределенностей состоит в использовании неспецифического показателя общей смертности, который, в отличие от специфических показателей, нечувствителен к различным методикам расчета, поскольку представляет собой долю умерших от всех причин в популяции. Целью исследования было оценить избыточную смертность среди населения Озерского городского округа, связанную с пандемией COVID-19, полученную при сравнении грубых показателей смертности от всех причин.
МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ
Исследование проводили ретроспективно с использованием когортной методологии. Объектом наблюдения было население, проживающее на территории Озерского городского округа в период 2010–2020 гг. Для проведения исследования использовали данные официальной статистики [17]. Для расчета грубого показателя общей смертности (µt) использовали число умерших от всех причин в год (Мt) и численность населения (Рt) в конце календарного года (t). Показатель общей смертности вычисляли на 1000 человек по формуле:
Годовой прирост показателя общей смертности вычисляли по формуле:
где µt — грубый показатель общей смертности за текущий год, µt-1 — грубый показатель общей смертности за предшествующий год.
Избыточную смертность вычисляли как разность между показателем общей смертности в 2020 г. и усредненным значением показателя за период, предшествующий объявлению пандемии COVID-19, исходя из предположения о стационарности демографического тренда. Оценку линейности тренда выполняли с использованием коэффициента линейной корреляции (r) и коэффициента аппроксимации R2 [18].
Для характеристики показателя смертности на 1000 человек (%) использовали общепринятую шкалу [19], согласно которой уровень смертности на основании годового показателя общей смертности (µt) определяли по следующему соотношению:
(µt) < 10‰ — низкий,
10‰ ≤ (µt) < 15‰ — средний, (3)
15‰ ≤ (µt) < 25‰ — высокий.
При помощи сравнения полученных грубых показателей общей смертности за различные годы была протестирована гипотеза о влиянии пандемии COVID-19 на смертность среди населения ОГО. Оценку статистической значимости различий между годовыми показателями смертности проводили путем частотного анализа дихотомического признака (наступления или ненаступления исхода) в таблицах сопряженности 2 × 2 с использованием теста Хи-квадрат Пирсона (Pearson Chi-square), реализованного в пакете программ для прикладной статистики WinPepi [20]. Результаты считали статистически значимыми при заданном уровне значимости р < 0,01. Проверку результатов исследования выполняли на основании оценки вероятности повторного воспроизведения (P-rep) [21], критерием которой при заданном уровне значимости α = 0,05 считали достижение P-rep уровня 80%.
РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ
Динамика изменения численности населения ОГО в течение исследуемого периода и оценка ее тренда представлены на рис. 1.
Динамика численности населения ОГО за десятилетний период имеет выраженный нисходящий тренд, который наиболее хорошо описывает линейно-квадратичная зависимость (R2 = 0,99). Коэффициент линейной корреляции для тренда составляет 0,84 (р < 0,05). Линейность тренда в пределах 0,7 < r < 0,9 (коэффициент качества аппроксимации R2 = 0,97) свидетельствует о выраженном линейном компоненте.
На основании данных о численности населения и числе умерших в ОГО за период 2010–2020 гг. были вычислены годовые грубые общие показатели смертности от всех причин (µt), а также абсолютный и относительный прирост смертности за год (Δµ, %) (табл. 1).
Годовое увеличение абсолютного числа случаев смерти в ОГО за 2020 г., по сравнению с предыдущим годом, составило 233 (или 192 случая, по сравнению со средним значением общего числа смертей за предшествующий период 2010–2019 гг.). Ожидаемое число избыточных смертей, которые можно отнести к первому году пандемии, составило 2,17 на 1000 человек, или 13,4% от общей смертности.
Прирост показателя общей смертности Δµ в ОГО, по сравнению с 2019 г., составил 20,12%. Отношение показателей общей смертности µ2020/µ2010–2019 по сравнению со значением за 10 предшествующих лет составило 1,19 (95% ДИ: 1,1–1,28; p = 6,0 × 10–6).
Согласно шкале оценки смертности (3), уровень смертности в ОГО за период 2010–2019 гг. характеризовался, как средний. Наблюдаемое в 2020 г. изменение показателя смертности характеризует уровень смертности как высокий. Динамика изменения показателей общей смертности в ОГО, по сравнению с аналогичными показателями в Челябинской области за период 2010–2020 гг. представлена на рис. 2.
С 2010 по 2019 г. наряду с практически монотонным снижением показателя общей смертности (R2 = 0,9) в Челябинской области показатели смертности в ОГО демонстрируют колебания от 12,5 до 14,5 в пределах слабого восходящего тренда (коэффициент линейной корреляции 0,69). Примечательно, что в последние годы показатели смертности по ОГО превышают аналогичные показатели по области.
Фактическое значение показателя общей смертности по данным официальной статистики в 2020 г. в Челябинской области составило 15,9, а для ОГО — 16,2 [22], что демонстрирует значительное отклонение от его значения, вычисленного на основании линейной экстраполяции. Для проверки случайности данного отклонения было выполнено попарное сравнение различий годовых показателей смертности от всех причин в 2020 г. с показателями смертности за предыдущие годы. В качестве контрольного сравнения использовали показатель смертности за 2019 г.
Результаты сравнения с показателями смертности за предыдущие годы, статистическая значимость и воспроизводимость результата представлены в табл. 2.
Результаты попарного сравнения показателя смертности за 2020 г. с показателями смертности за предшествующие годы выявили статистически значимые различия во всех парах (р << 0,05) с высоким уровнем воспроизводимости результатов (>80%). В то же время сравнение показателей смертности с контрольным значением за 2019 г. не выявило статистически значимых различий ни в одной из пар сравнения (р > 0,05), за исключением анализируемого показателя смертности за 2020 г.
ОБСУЖДЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ
Полученные результаты свидетельствуют о статистически значимом повышении грубого показателя смертности от всех причин в ОГО в 2020 г., по сравнению с аналогичным показателем за 2019 г. на 20,1%, и с усредненным значением показателя за период 2010–2019 гг. на 19,0%. Это говорит о появлении в изучаемой популяции в 2020 г. нового негативного фактора, который не действовал в течение предыдущих лет и значимо повлиял на смертность населения.
Результаты проведенного исследования согласуются с данными национальной статистики. Согласно данным Росстат [23], в течение 2020 г. в Российской Федерации (РФ) умерло на 288 000 человек больше, чем в среднем за пять предыдущих лет, а избыточная смертность в 2020 г. по сравнению с предыдущим годом составила 18,9%, что подтверждается данными ранних исследований [10–12]. Оцениваемая доля в избыточной смертности в 2020 г. лиц, у которых диагноз заболевания COVID-19 был установлен как основная причина смерти, составила 31%.
В настоящем исследовании в силу ограниченного доступа к информации мы не располагаем данными о числе умерших среди инфицированных SARS-CoV-2 в ОГО. Тем не менее оценка показателя специфической смертности населения ОГО может быть произведена косвенно с использованием аналогичного коэффициента в РФ, при допущении об отсутствии существенных различий в возрастно-половой структуре населения ОГО и РФ и о динамике смертности в популяции среди лиц, находящихся под риском заболевания с течением времени. При предположении о 31%-й этиологической доле COVID-19 ожидаемое число случаев смерти среди населения ОГО вследствие заболевания COVID-19 в 2020 г. составит 59,5, а ожидаемый показатель специфической смертности — 67,3 случая на 100 000 человек в год.
На основании полученного значения показателя специфической смертности, обусловленной COVID-19, проведено сравнение с показателями смертности от болезней системы кровообращения (БСК) и онкологических заболеваний, как наиболее социально значимых нарушений здоровья, занимающих первые ранговые места в структуре смертности по РФ. По сравнению с грубым показателем смертности от БСК в 2019 г. (573,2 случая на 100 000 населения) [24], показатель смертности от COVID-19 как основной причины смерти будет в 8,5 раз ниже. Для онкологических заболеваний (203,5 случаев на 100 000 населения) данный показатель будет ниже в 3 раза.
Исходя из данного предположения, можно ожидать, что число избыточных смертей в ОГО в случае, когда COVID-19 не являлся основной причиной смерти, составит 132. Эти случаи смерти могут быть связаны либо с заболеванием COVID-19 как косвенной причины смерти, либо с другими причинами, не обусловленными COVID-19, но в то же время значимо связанными с влиянием пандемии.
Вследствие стремительного распространения заболевания COVID-19 в начале 2020 г. правительствами большинства стран, включая Россию, был принят ряд ограничительных мер, направленных на снижение числа инфицированных и улучшение оказания медицинской помощи больным с признаками инфекции SARSCoV-2. Несмотря на безусловную необходимость данных действий в условиях пандемии, принятые меры имели как медицинские, так и социально-экономические последствия. Так, число коек неинфекционного профиля в стационарах Челябинской области в 2020 г. резко сократилось в пользу инфекционных коек для лечения больных с COVID-19 (табл. 3).
Перепрофилирование части стационаров и лечебно-диагностических отделений в инфекционные привело к сокращению объема оказания медицинской помощи больным с хроническими неинфекционными заболеваниями, такими как болезни системы кровообращения или онкологические заболевания, смертность от которых традиционно наиболее высока, по сравнению с другими причинами, включая инфекционные заболевания [24]. Данные изменения особенно значимы для лиц старше 60 лет, для которых характерна наиболее высокая смертность [12, 25] в связи с наличием хронической коморбидной патологии [26], доля которых среди населения ОГО на конец 2020 г. составляла 29%. Ситуацию усугубили локальные карантинные мероприятия, введенные во многих учреждениях здравоохранения на фоне нехватки специалистов, занимающихся оказанием медицинской помощи больным COVID-19. Все это свидетельствует о том, что система здравоохранения испытывала серьезные трудности при работе в режиме пандемии [27], которые могли обусловить повышение смертности населения и от неинфекционных заболеваний.
Таким образом, в условиях пандемии наряду с COVID-19-ассоциированной смертностью необходимо также выделять избыточную смертность, не связанную напрямую с действием инфекционного агента и обусловленную влиянием факторов социально-экономической природы, эффективность которых в отношении снижения смертности от COVID-19 в настоящее время широко обсуждают [28]. Исходя из вышеизложенного, при планировании санитарно-противоэпидемических мероприятий в условиях пандемии требуется учитывать комплексный характер возможных санитарных потерь среди населения.
ВЫВОДЫ
Объявление глобальной пандемии COVID-19 в 2020 г. оказало существенное негативное влияние на демографическую ситуацию в ОГО. Выявлен достоверный рост общей смертности населения ОГО по сравнению с предыдущим десятилетием. Избыточная смертность, которую можно отнести к влиянию пандемии COVID-19, составила 19%. Относимый к влиянию пандемии избыток общей смертности в 2020 г. составляет 13,4%, а ожидаемое значение специфического показателя смертности, обусловленной COVID-19, составляет 4,2%. Согласно проведенному анализу, влияние COVID-19 статистически значимо, но не играет преобладающей роли в демографических потерях для населения ОГО. Однако в связи с длительным характером течения пандемии COVID-19 необходимы дальнейшие исследования для установления взаимосвязи непосредственного влияния инфекционного агента SARS-CoV-2 и социально-экономических последствий, вызванных объявлением пандемии, которые могут играть значимую роль в оценке риска смертности.