[논문 리뷰] Trends in risks of severe events and lengths of stay for COVID-19 hospitalisations in England over the pre-vaccination era: results from the Public Health England SARI-Watch surveillance scheme

Peter Kirwan, Suzanne Elgohari외 5명|arXiv (Cornell University)|2021. 03. 08.

COVID-19 and healthcare impacts인용 수 6

한 줄 요약

이 연구는 2020년 3월부터 12월까지 영국의 코로나19 환자에서 중증 결과 및 입원 기간의 추세를 분석하며, 공공보건 엔글랜드의 SARI-Watch 감시 시스템 데이터를 사용한다. 비모수적 다중상태 혼합 모델을 활용하여, 초기에는 사망률과 중환자실 입원 위험이 감소했지만 연말에는 급격히 증가함을 밝혀냈다—특히 고령자와 기저질환을 가진 환자에서 두드러졌으며, 입원 기간도 시간이 지남에 따라 크게 증가했다.

ABSTRACT

Background: Trends in hospitalised case-fatality risk (HFR), risk of intensive care unit (ICU) admission and lengths of stay for patients hospitalised for COVID-19 in England over the pre-vaccination era are unknown. Methods: Data on hospital and ICU admissions with COVID-19 at 31 NHS trusts in England were collected by Public Health England's Severe Acute Respiratory Infections surveillance system and linked to death information. We applied parametric multi-state mixture models, accounting for censored outcomes and regressing risks and times between events on month of admission, geography, and baseline characteristics. Findings: 20,785 adults were admitted with COVID-19 in 2020. Between March and June/July/August estimated HFR reduced from 31.9% (95% confidence interval 30.3-33.5%) to 10.9% (9.4-12.7%), then rose steadily from 21.6% (18.4-25.5%) in September to 25.7% (23.0-29.2%) in December, with steeper increases among older patients, those with multi-morbidity and outside London/South of England. ICU admission risk reduced from 13.9% (12.8-15.2%) in March to 6.2% (5.3-7.1%) in May, rising to a high of 14.2% (11.1-17.2%) in September. Median length of stay in non-critical care increased during 2020, from 6.6 to 12.3 days for those dying, and from 6.1 to 9.3 days for those discharged. Interpretation: Initial improvements in patient outcomes, corresponding to developments in clinical practice, were not sustained throughout 2020, with HFR in December approaching the levels seen at the start of the pandemic, whilst median hospital stays have lengthened. The role of increased transmission, new variants, case-mix and hospital pressures in increasing COVID-19 severity requires urgent further investigation.

연구 동기 및 목표

• 접종 이전 기간 동안 영국에서 코로나19 입원 결과의 시간적 추세를 이해하기 위해.
• 시간이 지남에 따라 사망 위험(병원 사망률, HFR), 중환자실 입원 위험, 그리고 입원 기간의 변화를 평가하기 위해.
• 환자 특성(예: 연령, 기저질환)과 지리적 요인이 결과 위험에 미치는 영향을 검토하기 위해.
• 변화하는 환자 사례 믹스, 병원 압박, 그리고 새로운 변이의 출현이 시간이 지남에 따라 결과 악화에 기여하는 방식을 조사하기 위해.

제안 방법

• 영국의 31개 NHS 신청서에서 공공보건 엔글랜드의 SARI-Watch 감시 시스템 데이터를 활용하였다.
• 병원 및 중환자실 입원 정보를 국가 사망 등록부 정보와 연계하여 완전한 결과 추적을 수행하였다.
• 절단된 데이터를 포함한 시간-사건 결과를 추정하기 위해 비모수적 다중상태 혼합 모델을 적용하였다.
• 사망 및 중환자실 입원 위험과 입원 기간을 입원 월, 지리적 요소, 기초 환자 특성의 함수로 모델링하였다.
• 시간에 따라 변화하는 영향과 결과의 이질성을 고려하기 위해 회귀 조정이 적용된 생존 모델을 사용하였다.
• 추정된 추세와 위험 변화의 불확실성을 정량화하기 위해 95% 신뢰구간을 사용하였다.

실험 결과

연구 질문

• RQ1 2020년 3월부터 12월까지 영국의 코로나19 환자에서 병원 사망률(HFR)은 어떻게 변화했는가?
• RQ2 동일 기간 동안 중환자실 입원 위험과 중앙 입원 기간의 추세는 어떠한가?
• RQ3 연령, 기저질환, 지리적 지역(예: 런던 대비 영국 남부)은 심각한 결과 위험에 어떤 영향을 미쳤는가?
• RQ4 환자 사례 믹스의 변화나 의료 시스템의 압박이 시간이 지남에 따라 결과가 악화되는 데 기여하는 정도는 어느 정도인가?
• RQ5 관찰된 결과 추세는 임상 관행의 향상 때문이었는가, 아니면 새로운 변이로 인한 질병의 심각도 증가 때문이었는가?

주요 결과

• 병원 사망률(HFR)은 3월에 31.9% (95% 신뢰구간: 30.3–33.5%)에서 시작해 6월/7월/8월에 10.9% (95% 신뢰구간: 9.4–12.7%)로 감소했고, 연말에는 25.7% (95% 신뢰구간: 23.0–29.2%)로 다시 상승했다.
• 중환자실 입원 위험은 3월에 13.9% (95% 신뢰구간: 12.8–15.2%)에서 시작해 5월에 6.2% (95% 신뢰구간: 5.3–7.1%)로 감소했고, 9월에 14.2% (95% 신뢰구간: 11.1–17.2%)로 최고치를 기록했다.
• 비중환자실에서 입원 기간 중앙값은 死亡한 환자에서 6.6일에서 12.3일로 증가했고, 퇴원한 환자에서 6.1일에서 9.3일로 증가했다.
• HFR와 입원 기간의 증가 추세는 고령자, 다중질환을 가진 환자, 런던과 영국 남부 외부에 있는 환자에서 가장 두드러졌다.
• 12월에 HFR가 다시 폭발적으로 상승하여 패닉 초기 단계 수준에 가까워졌지만, 초기 임상적 개선에도 불구하고 이러한 추세가 유지되었다.
• 이 연구는 전파 증가, 새로운 바이러스 변이, 사례 믹스 변화, 의료 시스템의 압박이 악화된 결과를 이끄는 데 기여하는 바를 조사할 긴급한 필요성을 강조한다.