疾病負擔評價指標的實證分析
——以傷殘調整壽命年為例

文 煜，武振宇

（復旦大學公共衛生學院，上海 200032）

1 疾病負擔研究及評價指標背景

疾病負擔（Burden of Disease，BOD）是指疾病、傷殘和過早死亡對個體健康狀態、家庭和社會造成的危害，以及后續造成的一系列在人群健康、社會財富創造、人力資源等方面的損失。死亡、殘疾和康復等各種疾病結局造成的損害不僅包括個體健康的負擔，還包括疾病對家庭造成的負擔、對整個社會造成的負擔，以及隨之導致的各類衛生資源的損耗，故疾病造成的負擔包括個人、家庭和社會等多個層面[1]。在20 世紀90 年代初開展的全球疾病負擔（Global Burden of Disease，GBD）研究中，疾病負擔概念首次被來自哈佛大學公共衛生學院、世界銀行和世界衛生組織（WHO）等的專家小組提出，該研究的目的是衡量世界范圍內因疾病、傷殘、過早死亡對患者本人、家庭及社會造成的總的損失，其中包括個體健康壽命的損失、社會經濟的損失和生命質量的惡化等影響。推進疾病負擔研究，有利于確定不同人群的疾病和健康狀況，分析各種疾病對人群的危害程度，并根據疾病危害性評估，進一步為疾病的預防策略、資源分配和衛生決策提供科學可靠的參考依據[2]。

目前的疾病負擔研究主要包含兩個角度，一個是以研究疾病嚴重程度為主的流行病學負擔，指疾病對人群健康造成的影響，包括由死亡導致的完全健康狀態下預期壽命的減少以及持續的傷殘狀態的時間。另一個是以研究疾病衛生經濟學為主的經濟負擔，指醫療保健的成本，包括個人、家庭和整個社會支出的疾病成本。在測算指標上，一般的流行病學疾病負擔測算方法通常是比較不同組別人群在疾病分布上的差異，多統計發病、死亡以及患病等層面的指標，這類指標數據易得，可快速得到直觀的結果。但隨著醫療保健水平的日益提高，傳染病對人類的威脅逐漸減小，相對的，國家的主要疾病負擔逐漸向慢性非傳染性疾病轉變，許多疾病表現為慢性和高致殘性，如癌癥、抑郁癥等，疾病的轉歸與結局也包括許多方面，如死亡、殘疾、長期帶病生存等，疾病模式正經歷著前所未有的改變[3]。在新的條件下，如果仍沿用發病率等傳統流行病學指標，則難以直觀說明疾病嚴重程度和病程，死亡率也難以直觀解釋疾病早死所導致的健康壽命年損失，對于高病死率、高致殘性以及病程長的疾病，這些傳統指標的描述有其片面性和局限性[4-6]。

2 傷殘調整壽命年

為了正確而客觀地衡量疾病對患者群體身心健康的影響，必須在流行病學和衛生經濟學等層面，對疾病的影響程度做出全面判斷。在WHO 牽頭下，世界銀行和哈佛大學的疾病負擔研究專家于20 世紀末進行的GBD 研究中提出傷殘調整壽命年（Disability-adjusted Life Years，DALY）的概念，并作為疾病負擔的量化測算指標[4-6]。該指標包括兩部分：疾病所致早死造成的早死生命損失年（Years of Life Lost with Premature Death，YLL）和疾病傷殘引起的傷殘壽命損失年（Years of Lived with Disability，YLD）。DALY 的計算廣泛考慮了疾病轉歸結局、疾病嚴重程度、健康壽命年的年齡相對偏好、健康壽命年的時間相對偏好等一系列醫學和社會學指標，是一種綜合評估因疾病早死或傷殘造成的健康生命年的損失的測算方法，能較直觀地定量說明疾病導致的人群健康損失。

DALY 測算的基本原理是以沒有疾病的理想健康狀態為基準比較與實際健康狀況之間的差異，以時間為計算單位，計算結果中一個單位的DALY 就表示該人群損失一個健康壽命年，用來衡量一個國家或地區人群的健康損失，是綜合評價各種慢性病和傷殘健康結局與早死的效用指標[7-8]。同時，DALY 計算時納入了年齡權重以及時間貼現率等多個指標，使疾病負擔計算結果更加客觀，在不同國家或地區、不同年代、不同病種間也更具有可比性，可用于疾病負擔的排序以及衛生經濟學的成本效用分析等，為確定所關注地區主要威脅疾病病種、需重點防控的風險人群提供重要依據[9-10]。自1999 年以來，使用DALY 指標計算和報告疾病負擔已成為世界衛生組織的一項常規工作[11]，也使得全世界對各種健康問題日益關注和重視。

3 DALY 的構成

DALY 的計算主要考慮以下幾個維度，即疾病所致死亡而損失的該年齡健康期望壽命年，疾病傷殘狀態下的壽命年損失相對于死亡造成的同樣壽命年損失的大小（即傷殘權重），社會學的調整偏好系數，分別為健康生命年的各年齡段的計算偏好，以及現時的健康生命年對于未來時間的社會偏好值[12]。

3.1 早死引起的健康生命損失

將因疾病而過早死亡引起的健康生命損失定義為減壽年數，DALY 計算采用的是標準壽命表減壽年數的方法，標準期望壽命表最常采用世界上平均期望壽命最高人群的期望壽命作為參考，其中預期壽命取值男性為80.0 歲，女性為82.5 歲，計算死亡患者死亡年齡與標準壽命的差值，然后取合計值。采用標準壽命表的方法可以假定同一年齡的死亡對指標的貢獻是相同的，因此可以更容易地計算不同年齡的預期壽命，并可以使不同國家和區域的人具有可比性[5-6]。

3.2 傷殘的非健康壽命年的測量與轉換

非致死性疾病造成的健康壽命損失因其嚴重程度而異，為了使之與過早死亡而造成的健康生命折損具有可比性，DALY計算考慮按照疾病嚴重程度將患病過程的生命質量賦予不同級別的傷殘權重（Disability Weight，DW）。其中定義0 為絕對意義的健康狀態，1 為死亡，所有非致死性疾病的傷殘權重都在0～1 之間，解釋為一個傷殘狀態下的壽命年損失相對于一個死亡造成的壽命年損失的大小。目的是使非致命性健康結果的評估能夠在平等和可比性原則的基礎上進行，以避免社會、經濟、文化和其他因素對這一指標的過度影響，使指數在不同地區和不同疾病種類中具有可比性。針對每類傷殘需要分別確定其平均傷殘持續時間（年），通過乘以其傷殘權重并求和，即可得到傷殘損失生命年（YLD）。在GBD 研究中，每隔數年會更新一次傷殘權重標準，其中各種疾病的傷殘權重值可能會有較大改變，具體文件可在GBD 官方網站查看[13]。

3.3 年齡權重

由于人對社會生產力的貢獻會隨著年齡的變化而變化，故不同年齡段的人的生命價值不同。一般而言，青年和中年人的一年健康生存比兒童和老年人更受到關注，因為兒童、老年人在社會關系中更依賴青年和中年人的支持。因此，即使是同一個壽命年，各個年齡段受社會偏好的價值也會有所不同，即需納入年齡權重（Life Year Weight）指標加以調整。年齡權重越大表明這一年齡的人群對社會的作用更大。年齡權重采用修正德爾菲方法來確定（見圖1），10～55 歲的權重大于1，20～30 歲是年齡權重的頂峰，隨后逐漸下降。

圖1 年齡權重函數Figure 1 Age weighting function

3.4 時間相對重要性（時間貼現）

目前學術界普遍認為，疾病、殘疾造成的健康損害是持續和長期的，疾病、殘疾現時造成的健康壽命年的損失不同于未來疾病、殘疾造成的健康壽命年的損失，需要采用貼現率（Discounting Rate）來調整。但是，貼現率大小的選取還存在很多爭議[14]。貼現率的取值將影響疾病傷殘對將來健康風險的評估，貼現率取值降低會使計算得到的疾病負擔增加。在實際計算中，通常采取3%的貼現率，這是出于社會學綜合考量確定的。

4 DALY 的計算

4.1 DALY 公式

綜上所述，DALY 是根據疾病所導致傷殘和早死等結局，在考慮年齡加權和時間貼現調整的基礎上，對造成的健康壽命損失的綜合計算。因此，DALY 的一般公式可表述為DALY=YLLs+YLDs。

YLL 和YLD 的計算由數學推導可獲得如下定積分的形式：

當D=1 時即為YLL 公式，D 在0～1 取值時即為YLD 公式被積函數在區間a 到a+L 上積分，得到下式：

式中，D：傷殘權重（在0～1 范圍取值，死亡時取1）；a：發病年齡或死亡年齡；L：因死亡而損失的期望壽命或在疾病和傷殘狀態下生存的時間；r：貼現率，GBD 分析中取值0.03；β：年齡權重系數，GBD 分析中取值0.04；c：連續調整系數，GBD 分析中取值0.165 8。

在DALY 計算中，關于YLL 的計算通常比較容易，因為一般情況下城市的死因記錄和人口資料比較完善規范。但是，YLD 的計算須根據完整可靠的疾病發病人數、疾病發病時間以及最終持續的病程等相關數據，而大部分疾病往往只有患病率的記錄，因此無法完成YLD 的計算。

4.2 DALY 的直接計算——基于DisMod 模型

DisMod 模型由WHO 開發，是幫助研究者估計疾病流行病學特征的工具。流行病學分析往往缺乏完整精煉的數據，在計算DALY 時，要解決數據缺失問題通常有兩種選擇。（1）利用專家知識和現有臨床經驗。（2）由于疾病的發病率、患病率、緩解率和死亡率這些變量不是相互獨立的特性，即任何目前的病例都必然是過去某個時候的新病例，隨著疾病的進展，可能會死于目前的疾病，也可能死于其他疾病或病情得以緩解。因此，即使疾病的發病率和病程是未知的，但是若死亡率、病死率和緩解率已知，發病率也可以通過DisMod 模型（見圖2）計算得到[15-17]。

圖2 DisMod 模型Figure 2 DisMod model

如圖2 所示，DisMod 模型中有兩類人群——健康者和患者，有3 種結局——死于該疾病、緩解、死于其他疾病。假定對健康人群和特定疾病患者而言，“死于其他疾病的概率”是完全等同的，則在這個假定的前提下，該疾病模型就可由發病率、緩解率和病死率來確定。通過一系列的數學代換，可以得到計算DALY 所需的各種參數數值。根據DisMod 模型，WHO 研發出了疾病模型數據處理軟件DisMod Ⅱ[17]，可對疾病的流行病學特性做出模型擬合數據分析。通常，至少要在模型中輸入3 個變量來獲得其余的未知變量以及發病年齡，進而計算DALY。而DisMod Ⅱ可以納入模型的變量有：發病率、緩解率、病死率、死亡率、患病率、病程和死亡的相對危險度。

4.3 DALY 的間接計算

當疾病現有的發病和患病資料質量不佳或不完整時，可采用間接法，即先按公式計算YLL，再用YLL 估計傷殘損失壽命年（YLD）[18]。此時，需要使用年齡別、性別別的死亡記錄資料和基本人口年齡統計數據，且根據人口統計資料和遷徙數據，進一步計算得到的年齡別、性別別的每千人YLL 應與GBD 研究中公布的八大地區中某一地區相應的每千人YLL 有較好的擬合度。

YLD 間接法計算公式：

根據公式可以估算出所研究地區居民的YLD，隨后與YLL相加即可得到DALY。

4.4 簡化版的DALY 計算

DALY 計算中關于納入年齡權重調整和時間偏好的貼現率的問題一直存在爭議[19-21]，因此WHO 在最新的指南中[22]，采取了一種不考慮年齡權重和時間貼現的簡化版DALY 計算方法，其公式如下：

其中，c、s、a、t 分別表示給定的疾病原因、性別、年齡和年份，N 代表死亡人數，L 代表標準壽命損失年或平均病程，I 代表發病人數，DW 代表傷殘權重。

5 DALY 的應用

DALY 指標自20 世紀90 年代被提出以來，在全球疾病負擔研究的相關領域應用越來越廣泛。目前，DALY 指標主要被應用于以下方面：

（1）從宏觀角度，對全球、單個國家、單個地區進行疾病負擔長期監測與評價。如跟蹤新冠肺炎疫情暴發以來我國新冠肺炎直接導致的DALY 的變化情況，評判當前防控措施是否有效。

（2）對各個地區不同年齡、不同性別與病種的人群分別計算DALY，并對DALY 值的分布情況進行分析，有助于確定公共衛生危害最大的疾病、需要防護的人群和疾病負擔沉重的地區，進而以此為依據進行衛生決策。除了直接比較DALY 外，還可比較DALY 率，即每10 萬人的DALY，計算公式為：

（3）進行衛生經濟學評價。如為了預防和治療重點疾病，可通過計算DALY 并比較各個方案降低DALY 所需的成本，確定最佳衛生干預策略和措施，使衛生資源利用最大化。此外，也可通過DALY 計算疾病造成的間接社會經濟損失，此時需要參考當年人均國民生產總值，計算公式為：

間接經濟負擔=人均國民生產總值×DALYs×生產力權重。

其中，由于各年齡段人口的生產力水平有差別，所以對各年齡組使用不同的生產力權重。0～14 歲生產力權重為0.15；＞14～44 歲和＞44～59 歲是社會經濟增長的主要貢獻者，因此生產力權重分別為0.75 和0.80；≥60 歲的老年人生產力權重為0.10。

6 DALY 的優缺點

疾病給人類健康造成的危害主要是過早死亡和傷殘，這些結局都縮短了人口的健康壽命。因此，通過DALY 定量計算一個地區各種疾病造成的健康壽命折損，能更科學地說明各種疾病的損害和負擔，有利于確定研究人群與地區內的主要公共衛生問題，并適時調整衛生決策。DALY 的計算方法結合了社會價值取向的信息，是從醫學與社會學角度，科學且綜合地對疾病造成的傷殘和死亡進行的較完善的描述。

作為衡量疾病負擔的公共衛生指標，DALY 在許多方面仍存在不足。例如，DALY 計算目前主要考量的是因疾病早死和傷殘兩方面造成的健康壽命損失。但完美的疾病負擔測算指標還應囊括疾病對患者個體的家庭支持和社會支持造成的負擔情況，如患者因就醫陪護所增加的家庭負擔、傳染病對易感人群造成的潛在危害以及針對大規模傳染病采取的限制措施造成的社會生產力損失等。此外，DALY 作為一個疾病負擔測量指標，其引入的貼現率、年齡權重等社會學因素的參數只能夠代表WHO 和世界銀行研究者的普遍意見，但各國國情、歷史文化背景和健康理念不同，面對同一疾病，不同國家、民族的認知和態度也存在差異，這可能會導致DALY 的分析結果與當地居民疾病負擔的實際情況存在差異。此外，進行DALY 相關分析，通常采用世界上平均壽命最高人群的期望壽命作為參考，會在數據上放大期望壽命較低國家的疾病負擔，不一定能反映真實情況。

7 實例應用

基于一個常規的人口和病例統計樣本數據，我們利用Dis-Mod 軟件和DALY 計算公式，對DALY 的計算方法與流程進行實例分析。

收集某年某地男性各年齡段人數，以及缺血性心臟病的患病人數、死亡人數和緩解人數（見表1），即可計算各年齡組相應的DALY 和DALY 率。

表1 某年某地缺血性心臟病的統計資料（n）Table 1 Statistics of ischemic heart disease in a certain year（n）

先將上述數據輸入DisMod Ⅱ軟件，按照軟件操作流程通過擬合的DisMod 模型，輸出擬合后的發病人數、患病人數和疾病病程等計算DALY 必要的流行病學資料（見表2）。

表2 根據DisMod 模型擬合得到的男性缺血性心臟病流行病學指標（n）Table 2 Epidemiological indicators of male ischemic heart disease fitted by DisMod model（n）

根據DisMod Ⅱ軟件計算得到的結果，可以得到計算DALY需要的病死率、病程以及平均發病年齡等指標，接下來即可按照前文所述的DALY 計算公式，分別計算男性各年齡組缺血性心臟病以及男性人群缺血性心臟病的DALY 和DALY 率（見表3）。結果表明，該年該地區男性因缺血性心臟病造成的YLL 共為82 991.94 人年，YLD 為9 733.40 人年，合計的DALY 為92 725.34人年，合計的DALY 率為1 230.57 人年/10 萬。

表3 男性缺血性心臟病的年齡組DALY 和DALY 率（人年）Table 3 Age group DALY and DALY rate of male ischemic heart disease （person-years）

8 結語

隨著社會經濟的發展，醫療保障體系的完善，人們健康意識的提高，當前的疾病模式正發生深刻的轉變，DALY 作為適應現代健康觀而被提出的疾病負擔測算指標，逐漸成為一個綜合評價疾病危害程度的操作體系。它綜合測算了因疾病死亡傷殘對健康壽命和生命質量造成的損失，并且不同地區和病種間也可直接進行比較、分析，在流行病學、衛生經濟學等公共衛生領域得到了越來越廣泛的應用。但作為一種人為提出的評價指標，其仍有不理想之處。因此，運用DALY 進行研究時，應注意盡量獲取高質量的疾病和人口數據資料，并考慮采用其他額外指標來完善說明，同時針對結果還需結合專業知識和專家意見進行綜合評價。