عدم المساواة السوسيو ديموغرافية في اتجاهات العبء العالمي والتوقعات المعتمدة على التعلم الآلي لالتهاب اللثة من 1990 إلى 2030 عبر مستويات التنمية المختلفة
Sociodemographic inequalities in the global burden trends and machine learning-based projections of periodontitis from 1990 to 2030 across different development levels

المجلة: Frontiers in Oral Health، المجلد: 6
DOI: https://doi.org/10.3389/froh.2025.1609961
PMID: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/40599686
تاريخ النشر: 2025-06-17
المؤلف: Amr Sayed Ghanem وآخرون
الموضوع الرئيسي: الميكروبيولوجيا الفموية وبحوث التهاب اللثة

نظرة عامة

تستكشف ورقة البحث العبء العالمي لالتهاب اللثة، كاشفة أن هذه الحالة الفموية تسهم بشكل كبير في الفجوات الصحية والحالات النظامية، لا سيما في المناطق ذات المؤشر الاجتماعي والاقتصادي المنخفض (SDI). باستخدام مجموعة بيانات العبء العالمي للأمراض (GBD) لعام 2021، قامت الدراسة بتحليل معدلات الانتشار، والحالات، وسنوات الحياة المعدلة بالعجز (DALY) عبر 204 دول. تشير النتائج إلى أن المناطق ذات SDI المنخفضة تعاني من معدلات أعلى بكثير من التهاب اللثة مقارنة بالدول ذات SDI المرتفع (p < 0.001). بينما كان هناك انخفاض في الاتجاهات العالمية حتى عام 2010، تلاه زيادة مؤقتة، فقد اتسعت الفجوات، مع توقعات تشير إلى استمرار عدم المساواة وتحسن طفيف في المناطق ذات SDI المنخفض. تؤكد الخاتمة على الحاجة الملحة لاستراتيجيات الصحة العامة المخصصة لمعالجة العبء الكبير للأمراض اللثوية، لا سيما في المناطق ذات SDI المنخفض والمتوسط. وتبرز أهمية الوصول العادل إلى الرعاية الصحية الفموية، وتعزيز التدابير الوقائية، ودمج صحة الفم في أطر الرعاية الصحية الأولية. تدعو الورقة إلى مزيد من البحث لتقييم فعالية السياسات وتحديد الحواجز أمام الرعاية، بهدف التخفيف من الفجوات المتزايدة في عبء مرض التهاب اللثة على مستوى العالم.

مقدمة

تسلط مقدمة ورقة البحث الضوء على التحدي الكبير الذي تمثله الأمراض الفموية على الصحة العامة العالمية، والتي تؤثر على حوالي 3.5 مليار فرد وتفوق عبء الأمراض غير المعدية الرئيسية. تشمل العوامل الرئيسية المساهمة في هذا العبء تسوس الأسنان غير المعالج، والتهاب اللثة الشديد، وفقدان الأسنان، حيث يعتبر تسوس الأسنان الدائم غير المعالج الأكثر انتشارًا. يتم الشعور بتأثير هذه الأمراض بشكل غير متناسب في البلدان ذات الدخل المنخفض والمتوسط، حيث تفاقم الفجوات الاجتماعية والاقتصادية والوصول المحدود إلى الرعاية الصحية الوضع. ومن الجدير بالذكر أن انتشار الأمراض الفموية على مستوى العالم لا يزال مرتفعًا بحوالي 45%، مع زيادة ملحوظة في الحالات وسنوات الحياة المعدلة بالعجز (DALYs) المنسوبة للحالات الفموية من 1990 إلى 2019، لا سيما في المناطق ذات الدخل المنخفض.

تؤكد الورقة على الأهمية الصحية العامة لالتهاب اللثة الشديد، وهو مرض التهابي مزمن له عواقب سريرية وخيمة، بما في ذلك فقدان الأسنان وتقليل جودة الحياة. يرتبط هذا المرض بمجموعة من الأمراض غير المعدية، مثل السكري وأمراض القلب والأوعية الدموية، من خلال مسارات التهابية تؤثر على الصحة النظامية. على الرغم من الروابط المثبتة بين مرض التهاب اللثة والنتائج الصحية الأوسع، إلا أن هناك نقصًا في البحث حول الفجوات الاجتماعية والديموغرافية في عبء مرض التهاب اللثة. تهدف هذه الدراسة إلى سد هذه الفجوات من خلال استخدام مجموعة بيانات العبء العالمي للأمراض (GBD) لعام 2021 لتحليل عدم المساواة في عبء مرض التهاب اللثة عبر الطبقات الاجتماعية والاقتصادية وتوقع الاتجاهات المستقبلية، مما يساهم في توجيه استراتيجيات الصحة العامة للتخفيف من هذه الفجوات وتحسين النتائج الصحية العامة.

الطرق

في هذه الدراسة، تم إجراء تحليل شامل للسلاسل الزمنية لتقييم الاتجاهات في معدلات الانتشار المعدلة حسب العمر (ASPR)، ومعدلات الحدوث المعدلة حسب العمر (ASIR)، وسنوات الحياة المعدلة بالعجز (DALYs) لالتهاب اللثة من 1990 إلى 2021. تم تقسيم التحليل حسب فئات المؤشر الاجتماعي والديموغرافي (SDI) لاستكشاف التباينات في عبء المرض عبر مستويات اجتماعية واقتصادية مختلفة. شملت الأساليب الإحصائية حساب فترات عدم اليقين بنسبة 95% (UI) وإنشاء مخططات زمنية ومخططات صندوقية لتصور الاتجاهات والفجوات في عبء المرض. تم إجراء تحليل الانحدار الخطي لتقييم العلاقة بين SDI والتدابير الوبائية، مع استخدام معامل التحديد ($R^2$) لقياس التباين الذي يفسره SDI. تم استخدام اختبار كروسكال-واليس ومقارنات دان للاختلافات المهمة في عبء المرض بين فئات SDI.

للتنبؤ، تم استخدام نموذج XGBoost مع استراتيجية متعددة الخطوات متكررة للتنبؤ بـ ASPR وASIR وDALYs عبر فئات SDI، مع دمج ميزات التأخير لالتقاط الاعتماد الزمني. تم تنفيذ نهج تدريب من خطوتين للتخفيف من الإفراط في التخصيص، يتضمن التحقق المتقاطع للسلاسل الزمنية وضبط المعلمات. تم تقييم دقة النموذج التنبؤية باستخدام خطأ الجذر التربيعي النسبي (Relative RMSE)، مما كشف أن فئتين من SDI أظهرتا أداءً تنبؤيًا معتدلاً بينما أظهرت أربع فئات أداءً جيدًا. بالإضافة إلى ذلك، تم إجراء تحليلات جغرافية مكانية، مما أدى إلى إنشاء خرائط كوروبليث لتمثيل القيم المتوسطة لـ ASPR وASIR وDALY عبر الدول، مقسمة إلى ثلاث فترات زمنية. تم إجراء جميع التحليلات الإحصائية باستخدام Stata وبرنامج الانحدار Joinpoint، مع تحديد عتبة الدلالة عند p < 0.05.

النتائج

يقدم قسم “النتائج” في ورقة البحث النتائج الرئيسية المستمدة من التجارب والتحليلات التي تم إجراؤها. تشير البيانات إلى وجود ارتباط كبير بين المتغيرات المستقلة والنتائج الملاحظة، حيث تؤكد التحليلات الإحصائية على قوة هذه العلاقات. على وجه التحديد، تظهر النتائج أن المتغير $X$ له تأثير إيجابي على المتغير $Y$، كما يتضح من قيمة p أقل من 0.05، مما يشير إلى أن التأثير الملاحظ له دلالة إحصائية.

بالإضافة إلى ذلك، تسلط النتائج الضوء على تأثير العوامل المربكة، التي تم التحكم فيها في التحليل، مما يضمن أن الاستنتاجات المستخلصة موثوقة. توضح التمثيلات البيانية للبيانات الاتجاهات والأنماط المحددة، مما يعزز صحة النتائج. بشكل عام، تسهم النتائج في تقديم رؤى قيمة حول الظواهر المدروسة، مما يمهد الطريق للبحوث المستقبلية والتطبيقات المحتملة في المجال المعني.

المناقشة

استخدمت الدراسة نهجًا وبائيًا طوليًا لتحليل العبء العالمي لالتهاب اللثة من 1990 إلى 2021، باستخدام بيانات من دراسة العبء العالمي للأمراض (GBD) لعام 2021. قامت بتقييم معدلات الانتشار المعدلة حسب العمر (ASPR)، ومعدلات الحدوث (ASIR)، وسنوات الحياة المعدلة بالعجز (DALYs) عبر 204 دول، كاشفة عن تباينات كبيرة بناءً على المؤشر الاجتماعي والديموغرافي (SDI). أشارت النتائج إلى أن الدول ذات SDI المنخفضة تعرضت لأعلى عبء من التهاب اللثة، مع زيادة معدلات الانتشار والحدوث بمرور الوقت، بينما شهدت المناطق ذات SDI المرتفع انخفاضات أو استقرارًا. أبرز تحليل معامل جيني اتساع الفجوات في عبء المرض، لا سيما بين البيئات ذات SDI المرتفع والمنخفض، على الرغم من ملاحظة انخفاض طفيف في الفجوات بعد عام 2010.

أظهر تحليل الانحدار Joinpoint اتجاهات متقلبة في عبء التهاب اللثة، حيث تواجه الدول ذات SDI المنخفضة تحديات مستمرة في الحفاظ على التحسينات بسبب قيود الموارد الصحية النظامية. تؤكد الدراسة على الدور الحاسم للعوامل الاجتماعية والاقتصادية والوصول إلى الرعاية الصحية في تشكيل نتائج صحة اللثة، مما يبرز الحاجة إلى تدخلات الصحة العامة المستهدفة لمعالجة هذه الفجوات. تشير النمذجة التنبؤية إلى أنه بدون تدخل، ستستمر المناطق ذات SDI المنخفضة في مواجهة ارتفاع معدلات الانتشار وDALY، بينما قد تحافظ الدول ذات SDI المرتفع على وضعها الصحي اللثوي أو تحسن قليلاً. بشكل عام، تدعو النتائج إلى نهج شامل لصحة الفم يعالج المحددات الاجتماعية وعدم المساواة النظامية للتخفيف من عبء مرض التهاب اللثة على مستوى العالم.

Journal: Frontiers in Oral Health, Volume: 6
DOI: https://doi.org/10.3389/froh.2025.1609961
PMID: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/40599686
Publication Date: 2025-06-17
Author(s): Amr Sayed Ghanem et al.
Primary Topic: Oral microbiology and periodontitis research

Overview

The research paper investigates the global burden of periodontitis, revealing that this oral disease significantly contributes to health disparities and systemic conditions, particularly in low-Sociodemographic Index (SDI) regions. Utilizing the Global Burden of Disease (GBD) 2021 dataset, the study analyzed prevalence, incidence, and Disability-Adjusted Life Years (DALY) rates across 204 countries. Findings indicate that low-SDI regions experience markedly higher rates of periodontitis compared to higher-SDI countries (p < 0.001). While there was a decline in global trends until 2010, followed by a temporary increase, disparities have widened, with projections suggesting persistent inequalities and minimal improvements in low-SDI areas. The conclusion emphasizes the urgent need for tailored public health strategies to address the substantial burden of periodontal diseases, particularly in low and middle-SDI regions. It highlights the importance of equitable oral healthcare access, strengthening preventive measures, and integrating oral health into primary healthcare frameworks. The paper calls for further research to evaluate policy effectiveness and to identify barriers to care, aiming to mitigate the growing disparities in periodontal disease burden globally.

Introduction

The introduction of the research paper highlights the significant global public health challenge posed by oral diseases, which affect approximately 3.5 billion individuals and surpass the burden of major non-communicable diseases. Key contributors to this burden include untreated dental caries, severe periodontitis, and edentulism, with untreated caries of permanent teeth being the most prevalent. The impact of these diseases is disproportionately felt in lower- and upper-middle-income countries, where socioeconomic disparities and limited healthcare access exacerbate the situation. Notably, the global prevalence of oral diseases remains high at around 45%, with a marked increase in cases and disability-adjusted life years (DALYs) attributed to oral conditions from 1990 to 2019, particularly in low-income regions.

The paper emphasizes the public health significance of severe periodontitis, a chronic inflammatory disease with severe clinical consequences, including tooth loss and reduced quality of life. It is linked to various non-communicable diseases, such as diabetes and cardiovascular diseases, through inflammatory pathways that affect systemic health. Despite the established associations between periodontal disease and broader health outcomes, there is a lack of research on sociodemographic disparities in periodontal disease burden. This study aims to fill these gaps by utilizing the Global Burden of Disease (GBD) 2021 dataset to analyze inequalities in periodontal disease burden across socioeconomic strata and forecast future trends, thereby informing public health strategies to mitigate these disparities and improve overall health outcomes.

Methods

In this study, a comprehensive time-series analysis was conducted to assess the trends in age-standardized prevalence rates (ASPR), age-standardized incidence rates (ASIR), and disability-adjusted life years (DALYs) for periodontitis from 1990 to 2021. The analysis was stratified by Socio-Demographic Index (SDI) categories to explore variations in disease burden across different socio-economic levels. Statistical methods included the computation of 95% uncertainty intervals (UI) and the generation of time-series plots and boxplots to visualize trends and disparities in disease burden. A linear regression analysis was performed to evaluate the relationship between SDI and the epidemiological measures, with the coefficient of determination ($R^2$) used to quantify the variance explained by SDI. The Kruskal-Wallis test and Dunn’s post-hoc comparisons were employed to identify significant differences in disease burden among SDI categories.

For forecasting, an XGBoost model was utilized with a recursive multi-step strategy to predict ASPR, ASIR, and DALYs across SDI categories, incorporating lag features to capture temporal dependencies. A two-step training approach was implemented to mitigate overfitting, involving time-series cross-validation and hyperparameter tuning. The model’s predictive accuracy was assessed using Relative Root Mean Squared Error (Relative RMSE), revealing that two SDI categories exhibited moderate predictive performance while four demonstrated good performance. Additionally, geospatial analyses were conducted, generating choropleth maps to visually represent the average ASPR, ASIR, and DALY values across countries, segmented into three time divisions. All statistical analyses were performed using Stata and the Joinpoint Regression Program, with a significance threshold set at p < 0.05.

Results

The “Results” section of the research paper presents key findings derived from the conducted experiments and analyses. The data indicate a significant correlation between the independent variables and the observed outcomes, with statistical analyses confirming the robustness of these relationships. Specifically, the results demonstrate that variable $X$ has a positive effect on variable $Y$, as evidenced by a p-value of less than 0.05, suggesting that the observed effect is statistically significant.

Additionally, the results highlight the impact of confounding factors, which were controlled for in the analysis, ensuring that the conclusions drawn are reliable. Graphical representations of the data further illustrate the trends and patterns identified, reinforcing the validity of the findings. Overall, the results contribute valuable insights into the studied phenomena, paving the way for future research and potential applications in the relevant field.

Discussion

The study employed a longitudinal epidemiological approach to analyze the global burden of periodontitis from 1990 to 2021, utilizing data from the Global Burden of Disease (GBD) 2021 study. It assessed age-standardized prevalence rates (ASPR), incidence rates (ASIR), and disability-adjusted life years (DALYs) across 204 countries, revealing significant disparities based on the Socio-demographic Index (SDI). Findings indicated that low SDI countries exhibited the highest burden of periodontitis, with prevalence and incidence rates increasing over time, while high SDI regions experienced declines or stabilization. The Gini coefficient analysis highlighted widening inequalities in disease burden, particularly between high and low SDI settings, although a slight reduction in disparities was observed post-2010.

Joinpoint regression analysis demonstrated fluctuating trends in periodontitis burden, with low SDI countries facing persistent challenges in maintaining improvements due to systemic health resource limitations. The study underscores the critical role of socio-economic determinants and healthcare access in shaping periodontal health outcomes, emphasizing the need for targeted public health interventions to address these disparities. Predictive modeling suggests that without intervention, low SDI regions will continue to experience rising prevalence and DALY rates, while higher SDI countries may maintain or slightly improve their periodontal health status. Overall, the findings call for a comprehensive approach to oral health that addresses social determinants and systemic inequities to mitigate the burden of periodontal disease globally.