1. 领域背景与文献引入
文献英文标题：Global, regional, and national burden of heart failure and its underlying causes, 1990–2021: results from the global burden of disease study 2021；发表期刊：Biomarker Research；影响因子：未公开；研究领域：心力衰竭流行病学与全球疾病负担。
心力衰竭作为各类心脏疾病的严重表现或终末期阶段，以高死亡率、高再住院率成为全球范围内亟待解决的重大公共卫生问题。近年，心力衰竭的诊断与治疗取得突破性进展：国际学会联合发布心力衰竭通用定义与分类标准，规范了精准诊断；血管紧张素受体-脑啡肽酶抑制剂（ARNI）、钠-葡萄糖协同转运蛋白2（SGLT2）抑制剂、可溶性鸟苷酸环化酶（sGC）刺激剂等新型药物显著改善患者预后；左心室辅助装置（LVAD）等机械辅助技术逐步推广；临床指南不断更新以优化管理策略。然而，全球心力衰竭负担的趋势仍存争议——部分研究显示负担持续上升，部分则报告高收入地区出现下降；区域差异显著，中低收入地区常因数据缺失无法开展系统分析，这些都给全面评估和制定靶向防控策略带来挑战。
针对全球心力衰竭负担趋势不明确、区域差异大及病因分布特征不清的问题，本研究利用最新的全球疾病负担研究（GBD）2021数据，系统分析1990-2021年心力衰竭患病率、伤残调整生命年（YLDs）的时空、人口学分布及病因归因，旨在为理解当前全球心力衰竭负担、制定针对性防控策略提供科学依据。
2. 文献综述解析
作者在综述中首先阐述了心力衰竭的临床重要性及近年诊断（如通用定义与分类标准）、治疗（如ARNI、SGLT2抑制剂）的突破性进展，随后指出当前全球心力衰竭负担趋势存在“上升”与“下降”的争议，且部分中低收入地区仍缺乏可靠的流行病学数据，最后强调基于最新GBD 2021数据开展系统分析对厘清负担现状、制定靶向策略的必要性。
现有研究多基于GBD数据探讨心力衰竭负担，但存在三方面局限性：一是数据更新不及时（如使用GBD 2019或更早数据），无法反映近年新型治疗手段的影响；二是分析深度不足，对负担的时空动态、人口学差异及病因的年龄-区域分布解析不够；三是研究范围局限，部分仅关注单一地区或指标（如患病率），缺乏全球视野的全面性。现有研究的优势是利用GBD的大规模数据覆盖，但未能充分解析负担变化的转折点及病因的异质性。
本研究的创新价值在于：使用最新的GBD 2021数据，覆盖204个国家和地区、20个年龄组及两性，系统分析了患病率、YLDs的长期趋势（通过估计年度百分比变化[EAPC]和Joinpoint回归识别转折点）、区域与人口学差异（按社会人口指数[SDI]、GBD区域分层）及病因归因（27种潜在病因的年龄-区域分布），填补了现有研究在数据时效性和分析深度上的空白，首次识别出2019年高SDI地区心力衰竭负担下降的潜在全球转折点。
3. 研究思路总结与详细解析
本研究的整体框架为：目标（分析1990-2021年全球心力衰竭的患病率、YLDs及其时空、人口学分布，揭示病因归因特征）→ 核心科学问题（全球心力衰竭负担的趋势、区域差异及病因分布规律）→ 技术路线（数据获取[GBD 2021]→趋势分析[EAPC、Joinpoint回归]→分布分析[区域、年龄、性别分层]→病因归因[GBD模型]→结论推导）的闭环。
3.1 数据来源与研究设计
实验目的是获取全球心力衰竭的患病率、YLDs及病因的完整时间序列数据，为后续分析提供基础。方法细节是采用GBD 2021的公开数据，覆盖204个国家和地区、20个年龄组（0-4岁至80岁以上）及男性、女性两类人群，纳入的核心指标包括心力衰竭的患病率（绝对计数、年龄标准化率）、YLDs（绝对计数、年龄标准化率），以及27种潜在病因的归因比例（如缺血性心脏病、高血压性心脏病等）。结果是成功获取1990-2021年连续32年的心力衰竭负担及病因数据，覆盖全球主要区域及人群特征。
文献未提及具体实验产品，领域常规使用GBD数据库（https://vizhub.healthdata.org/gbd-results/）获取疾病负担数据，采用R统计软件（版本4.4.0）进行数据整理，Joinpoint Regression Program（版本5.3.0）进行趋势分析。
3.2 趋势分析（EAPC与Joinpoint回归）
实验目的是量化心力衰竭负担的长期趋势及潜在转折点。方法细节是用R软件计算EAPC——通过线性回归拟合对数转换后的年度率（Rt），公式为ln(Rt)=α+βt+ε（Rt为t年的率，α为截距，β为回归系数，ε为误差项），EAPC=(e^β-1)×100%；同时使用Joinpoint Regression Program分析趋势的转折点，通过Monte Carlo Permutation法检验转折点的统计学显著性（P<0.05）。
结果显示，全球心力衰竭年龄标准化患病率从1990年的641.14/10万人口升至2021年的676.68/10万人口，EAPC为0.19%（95%置信区间[CI] 0.18-0.20），提示长期缓慢上升趋势；Joinpoint回归分析显示，2019年高SDI地区的年龄标准化患病率开始显著下降（年度百分比变化[APC] -1.07%，P<0.05），而其他SDI地区虽仍呈上升趋势，但增速放缓；全球范围内，2018-2021年年龄标准化患病率呈下降趋势（APC -0.13%，P<0.05），标志着全球心力衰竭负担可能出现转折点。
对应文献中的图1（展示各地区患病率负担及趋势）和图2（展示不同SDI区域的患病率趋势）：
3.3 区域与人口学分布分析
实验目的是解析心力衰竭负担的区域差异及人口学特征（年龄、性别）。方法细节是将研究人群按5个SDI区域（高、中高、中、中低、低）、21个GBD区域、204个国家和地区分层，分析各层的患病率、YLDs及年龄标准化率；同时按20个年龄组（0-4岁至80岁以上）、男性和女性分层，探讨负担的人口学分布。
结果显示，2021年区域负担差异显著：高收入北美地区的年龄标准化患病率最高（882.03/10万人口，95%不确定区间[UI] 821.29-953.3），而南亚地区的EAPC最高（0.40%，95%CI 0.38-0.41），提示其负担增长最快；人口学分布上，男性的心力衰竭负担始终高于女性（2021年男性年龄标准化患病率760.78/10万人口 vs 女性604.00/10万人口）；年龄方面，60岁以上人群的患病率显著上升，60-64岁人群的患病率约为40-44岁人群的5倍，80岁以上人群的患病率虽仍高，但因人口基数小，绝对病例数有所下降。
对应文献中的图3（展示各国患病率及趋势的地理分布）和图4（展示各年龄组的患病率分布）：
3.4 病因归因分析
实验目的是识别心力衰竭的主要潜在病因，并解析其年龄和区域分布特征。方法细节是采用GBD 2021的病因归因模型，基于文献综述、医院数据及专家意见，量化27种潜在病因对心力衰竭的归因比例，并按年龄组（0-4岁至80岁以上）、区域（SDI区域、GBD区域）分层分析。
结果显示，2021年全球心力衰竭的主要病因及归因比例依次为：缺血性心脏病（34.53%）、高血压性心脏病（22.53%）、其他心肌病（7.61%）、慢性阻塞性肺疾病（6.51%）、先天性心脏病（5.69%）；病因分布呈明显年龄相关性：5岁以下儿童的心力衰竭主要由先天性心脏病引起（归因比例达64.4%），15-19岁青少年中，其他心肌病（26.2%）和风湿性心脏病（23.9%）为主要病因，60岁以上人群则以缺血性心脏病（约40%）和高血压性心脏病（25-28%）为主；区域差异方面，东欧地区缺血性心脏病的归因比例最高（54.0%），撒哈拉以南非洲地区高血压性心脏病占比约25%，东亚地区慢性阻塞性肺疾病的归因比例达11.4%。
对应文献中的图6（展示全球主要病因的归因比例）、图7（展示各年龄组的病因分布）和图8（展示各区域的病因分布）：
4. Biomarker研究及发现成果解析
Biomarker定位
本研究未聚焦传统的个体水平生物标志物（如循环microRNA、蛋白质），而是以心力衰竭的群体水平负担指标（包括患病率、YLDs、年龄标准化率）作为“负担标志物”，通过分析这些指标的时空动态、人口学差异及病因关联，揭示全球心力衰竭负担的关键特征。筛选/验证逻辑是基于GBD 2021的大规模群体数据，通过Joinpoint回归验证负担趋势的转折点（如2019年高SDI地区负担下降），通过Pearson相关分析验证SDI与负担的相关性（无显著关联，|R|<0.2），通过分层分析验证年龄-区域差异的稳定性。
研究过程详述
“负担标志物”的来源是GBD 2021的群体水平数据，涵盖204个国家和地区、20个年龄组及两性的心力衰竭患病率、YLDs；验证方法包括：（1）趋势验证：通过Joinpoint回归识别高SDI地区2019年的负担下降转折点（APC -1.07%，P<0.05）；（2）相关性验证：Pearson相关分析显示SDI与负担无显著相关性（|R|<0.2）；（3）异质性验证：分层分析显示年龄-区域差异稳定（如60岁以上人群以缺血性心脏病为主，南亚增长最快）。
特异性与敏感性数据：高收入北美地区的年龄标准化患病率最高（882.03/10万人口，95%UI 821.29-953.3），提示该区域负担的特异性；南亚地区的EAPC最高（0.40%，95%CI 0.38-0.41），提示其负担增长的敏感性；60岁以上人群的患病率是60岁以下的5倍以上，提示年龄对负担的敏感性。
核心成果提炼
本研究通过“负担标志物”揭示了全球心力衰竭负担的三个关键创新性结论：
1. 趋势转折点：长期上升趋势中出现潜在转折点——2019年高SDI地区心力衰竭负担开始下降，全球2018-2021年呈下降趋势；
2. 区域差异：区域负担差异显著——高收入北美负担最重，南亚增长最快，且SDI与负担无显著相关性；
3. 病因异质性：病因分布具有年龄-区域异质性——儿童以先天性心脏病为主，老年人以缺血性/高血压性心脏病为主，东欧缺血性心脏病占比最高，东亚慢性阻塞性肺疾病占比显著。
这些成果为针对性防控策略提供了精准依据，如高SDI地区需维持现有防控策略，南亚需加强心力衰竭的早期筛查，儿童需重点防控先天性心脏病，老年人需强化缺血性/高血压性心脏病的管理。推测：2019年高SDI地区负担下降可能与近年新型药物（如SGLT2抑制剂）的广泛应用及心血管疾病防控策略的优化有关，但具体机制需进一步研究验证。