Summary

Background

 Monitoring levels and trends in premature mortality is crucial to understanding how societies can address prominent sources of early death. The Global Burden of Disease 2016 Study (GBD 2016) provides a comprehensive assessment of cause-specific mortality for 264 causes in 195 locations from 1980 to 2016. This assessment includes evaluation of the expected epidemiological transition with changes in development and where local patterns deviate from these trends. 

Methods

 We estimated cause-specific deaths and years of life lost (YLLs) by age, sex, geography, and year. YLLs were calculated from the sum of each death multiplied by the standard life expectancy at each age. We used the GBD cause of death database composed of: vital registration (VR) data corrected for under-registration and garbage coding; national and subnational verbal autopsy (VA) studies corrected for garbage coding; and other sources including surveys and surveillance systems for specific causes such as maternal mortality. To facilitate assessment of quality, we reported on the fraction of deaths assigned to GBD Level 1 or Level 2 causes that cannot be underlying causes of death (major garbage codes) by location and year. Based on completeness, garbage coding, cause list detail, and time periods covered, we provided an overall data quality rating for each location with scores ranging from 0 stars (worst) to 5 stars (best). We used robust statistical methods including the Cause of Death Ensemble model (CODEm) to generate estimates for each location, year, age, and sex. We assessed observed and expected levels and trends of cause-specific deaths in relation to the Socio-demographic Index (SDI), a summary indicator derived from measures of average income per capita, educational attainment, and total fertility, with locations grouped into quintiles by SDI. Relative to GBD 2015, we expanded the GBD cause hierarchy by 18 causes of death for GBD 2016. 

Findings

 The quality of available data varied by location. Data quality in 25 countries rated in the highest category (5 stars), while 48, 30, 21, and 44 countries were rated at each of the succeeding data quality levels. Vital registration or verbal autopsy data were not available in 27 countries, resulting in the assignment of a zero value for data quality. Deaths from non-communicable diseases (NCDs) represented 72·3% (95% uncertainty interval [UI] 71·2–73·2) of deaths in 2016 with 19·3% (18·5–20·4) of deaths in that year occurring from communicable, maternal, neonatal, and nutritional (CMNN) diseases and a further 8·43% (8·00–8·67) from injuries. Although age-standardised rates of death from NCDs decreased globally between 2006 and 2016, total numbers of these deaths increased; both numbers and age-standardised rates of death from CMNN causes decreased in the decade 2006–16—age-standardised rates of deaths from injuries decreased but total numbers varied little. In 2016, the three leading global causes of death in children under-5 were lower respiratory infections, neonatal preterm birth complications, and neonatal encephalopathy due to birth asphyxia and trauma, combined resulting in 1·80 million deaths (95% UI 1·59 million to 1·89 million). Between 1990 and 2016, a profound shift toward deaths at older ages occurred with a 178% (95% UI 176–181) increase in deaths in ages 90–94 years and a 210% (208–212) increase in deaths older than age 95 years. The ten leading causes by rates of age-standardised YLL significantly decreased from 2006 to 2016 (median annualised rate of change was a decrease of 2·89%); the median annualised rate of change for all other causes was lower (a decrease of 1·59%) during the same interval. Globally, the five leading causes of total YLLs in 2016 were cardiovascular diseases; diarrhoea, lower respiratory infections, and other common infectious diseases; neoplasms; neonatal disorders; and HIV/AIDS and tuberculosis. At a finer level of disaggregation within cause groupings, the ten leading causes of total YLLs in 2016 were ischaemic heart disease, cerebrovascular disease, lower respiratory infections, diarrhoeal diseases, road injuries, malaria, neonatal preterm birth complications, HIV/AIDS, chronic obstructive pulmonary disease, and neonatal encephalopathy due to birth asphyxia and trauma. Ischaemic heart disease was the leading cause of total YLLs in 113 countries for men and 97 countries for women. Comparisons of observed levels of YLLs by countries, relative to the level of YLLs expected on the basis of SDI alone, highlighted distinct regional patterns including the greater than expected level of YLLs from malaria and from HIV/AIDS across sub-Saharan Africa; diabetes mellitus, especially in Oceania; interpersonal violence, notably within Latin America and the Caribbean; and cardiomyopathy and myocarditis, particularly in eastern and central Europe. The level of YLLs from ischaemic heart disease was less than expected in 117 of 195 locations. Other leading causes of YLLs for which YLLs were notably lower than expected included neonatal preterm birth complications in many locations in both south Asia and southeast Asia, and cerebrovascular disease in western Europe. 

Interpretation

 The past 37 years have featured declining rates of communicable, maternal, neonatal, and nutritional diseases across all quintiles of SDI, with faster than expected gains for many locations relative to their SDI. A global shift towards deaths at older ages suggests success in reducing many causes of early death. YLLs have increased globally for causes such as diabetes mellitus or some neoplasms, and in some locations for causes such as drug use disorders, and conflict and terrorism. Increasing levels of YLLs might reflect outcomes from conditions that required high levels of care but for which effective treatments remain elusive, potentially increasing costs to health systems. 

Funding

 Bill & Melinda Gates Foundation.

Summary

Background

 Comparable data on the global and country-specific burden of neurological disorders and their trends are crucial for health-care planning and resource allocation. The Global Burden of Diseases, Injuries, and Risk Factors (GBD) Study provides such information but does not routinely aggregate results that are of interest to clinicians specialising in neurological conditions. In this systematic analysis, we quantified the global disease burden due to neurological disorders in 2015 and its relationship with country development level. 

Methods

 We estimated global and country-specific prevalence, mortality, disability-adjusted life-years (DALYs), years of life lost (YLLs), and years lived with disability (YLDs) for various neurological disorders that in the GBD classification have been previously spread across multiple disease groupings. The more inclusive grouping of neurological disorders included stroke, meningitis, encephalitis, tetanus, Alzheimer's disease and other dementias, Parkinson's disease, epilepsy, multiple sclerosis, motor neuron disease, migraine, tension-type headache, medication overuse headache, brain and nervous system cancers, and a residual category of other neurological disorders. We also analysed results based on the Socio-demographic Index (SDI), a compound measure of income per capita, education, and fertility, to identify patterns associated with development and how countries fare against expected outcomes relative to their level of development. 

Findings

 Neurological disorders ranked as the leading cause group of DALYs in 2015 (250·7 [95% uncertainty interval (UI) 229·1 to 274·7] million, comprising 10·2% of global DALYs) and the second-leading cause group of deaths (9·4 [9·1 to 9·7] million], comprising 16·8% of global deaths). The most prevalent neurological disorders were tension-type headache (1505·9 [UI 1337·3 to 1681·6 million cases]), migraine (958·8 [872·1 to 1055·6] million), medication overuse headache (58·5 [50·8 to 67·4 million]), and Alzheimer's disease and other dementias (46·0 [40·2 to 52·7 million]). Between 1990 and 2015, the number of deaths from neurological disorders increased by 36·7%, and the number of DALYs by 7·4%. These increases occurred despite decreases in age-standardised rates of death and DALYs of 26·1% and 29·7%, respectively; stroke and communicable neurological disorders were responsible for most of these decreases. Communicable neurological disorders were the largest cause of DALYs in countries with low SDI. Stroke rates were highest at middle levels of SDI and lowest at the highest SDI. Most of the changes in DALY rates of neurological disorders with development were driven by changes in YLLs. 

Interpretation

 Neurological disorders are an important cause of disability and death worldwide. Globally, the burden of neurological disorders has increased substantially over the past 25 years because of expanding population numbers and ageing, despite substantial decreases in mortality rates from stroke and communicable neurological disorders. The number of patients who will need care by clinicians with expertise in neurological conditions will continue to grow in coming decades. Policy makers and health-care providers should be aware of these trends to provide adequate services. 

Funding

 Bill & Melinda Gates Foundation.

BackgroundPrevious congenital heart disease estimates came from few data sources, were geographically narrow, and did not evaluate congenital heart disease throughout the life course. Completed as part of the Global Burden of Diseases, Injuries, and Risk Factors Study 2017, this study aimed to provide comprehensive estimates of congenital heart disease mortality, prevalence, and disability by age for 195 countries and territories from 1990 to 2017.MethodsMortality estimates were generated for aggregate congenital heart disease and non-fatal estimates for five subcategories (single ventricle and single ventricle pathway congenital heart anomalies; severe congenital heart anomalies excluding single ventricle heart defects; critical malformations of great vessels, congenital valvular heart disease, and patent ductus arteriosus; ventricular septal defect and atrial septal defect; and other congenital heart anomalies), for 1990 through to 2017. All available global data were systematically analysed to generate congenital heart disease mortality estimates (using Cause of Death Ensemble modelling) and prevalence estimates (DisMod-MR 2·1). Systematic literature reviews of all types of congenital anomalies to capture information on prevalence, associated mortality, and long-term health outcomes on congenital heart disease informed subsequent disability estimates.FindingsCongenital heart disease caused 261 247 deaths (95% uncertainty interval 216 567–308 159) globally in 2017, a 34·5% decline from 1990, with 180 624 deaths (146 825–214 178) being among infants (aged <1 years). Congenital heart disease mortality rates declined with increasing Socio-demographic Index (SDI); most deaths occurred in countries in the low and low-middle SDI quintiles. The prevalence rates of congenital heart disease at birth changed little temporally or by SDI, resulting in 11 998 283 (10 958 658–13 123 888) people living with congenital heart disease globally, an 18·7% increase from 1990 to 2017, and causing a total of 589 479 (287 200–973 359) years lived with disability.InterpretationCongenital heart disease is a large, rapidly emerging global problem in child health. Without the ability to substantially alter the prevalence of congenital heart disease, interventions and resources must be used to improve survival and quality of life. Our findings highlight the large global inequities in congenital heart disease and can serve as a starting point for policy changes to improve screening, treatment, and data collection.FundingBill & Melinda Gates Foundation.

Regular, detailed reporting on population health by underlying cause of death is fundamental for public health decision making. Cause-specific estimates of mortality and the subsequent effects on life expectancy worldwide are valuable metrics to gauge progress in reducing mortality rates. These estimates are particularly important following large-scale mortality spikes, such as the COVID-19 pandemic. When systematically analysed, mortality rates and life expectancy allow comparisons of the consequences of causes of death globally and over time, providing a nuanced understanding of the effect of these causes on global populations.The Global Burden of Diseases, Injuries, and Risk Factors Study (GBD) 2021 cause-of-death analysis estimated mortality and years of life lost (YLLs) from 288 causes of death by age-sex-location-year in 204 countries and territories and 811 subnational locations for each year from 1990 until 2021. The analysis used 56 604 data sources, including data from vital registration and verbal autopsy as well as surveys, censuses, surveillance systems, and cancer registries, among others. As with previous GBD rounds, cause-specific death rates for most causes were estimated using the Cause of Death Ensemble model-a modelling tool developed for GBD to assess the out-of-sample predictive validity of different statistical models and covariate permutations and combine those results to produce cause-specific mortality estimates-with alternative strategies adapted to model causes with insufficient data, substantial changes in reporting over the study period, or unusual epidemiology. YLLs were computed as the product of the number of deaths for each cause-age-sex-location-year and the standard life expectancy at each age. As part of the modelling process, uncertainty intervals (UIs) were generated using the 2·5th and 97·5th percentiles from a 1000-draw distribution for each metric. We decomposed life expectancy by cause of death, location, and year to show cause-specific effects on life expectancy from 1990 to 2021. We also used the coefficient of variation and the fraction of population affected by 90% of deaths to highlight concentrations of mortality. Findings are reported in counts and age-standardised rates. Methodological improvements for cause-of-death estimates in GBD 2021 include the expansion of under-5-years age group to include four new age groups, enhanced methods to account for stochastic variation of sparse data, and the inclusion of COVID-19 and other pandemic-related mortality-which includes excess mortality associated with the pandemic, excluding COVID-19, lower respiratory infections, measles, malaria, and pertussis. For this analysis, 199 new country-years of vital registration cause-of-death data, 5 country-years of surveillance data, 21 country-years of verbal autopsy data, and 94 country-years of other data types were added to those used in previous GBD rounds.The leading causes of age-standardised deaths globally were the same in 2019 as they were in 1990; in descending order, these were, ischaemic heart disease, stroke, chronic obstructive pulmonary disease, and lower respiratory infections. In 2021, however, COVID-19 replaced stroke as the second-leading age-standardised cause of death, with 94·0 deaths (95% UI 89·2-100·0) per 100 000 population. The COVID-19 pandemic shifted the rankings of the leading five causes, lowering stroke to the third-leading and chronic obstructive pulmonary disease to the fourth-leading position. In 2021, the highest age-standardised death rates from COVID-19 occurred in sub-Saharan Africa (271·0 deaths [250·1-290·7] per 100 000 population) and Latin America and the Caribbean (195·4 deaths [182·1-211·4] per 100 000 population). The lowest age-standardised death rates from COVID-19 were in the high-income super-region (48·1 deaths [47·4-48·8] per 100 000 population) and southeast Asia, east Asia, and Oceania (23·2 deaths [16·3-37·2] per 100 000 population). Globally, life expectancy steadily improved between 1990 and 2019 for 18 of the 22 investigated causes. Decomposition of global and regional life expectancy showed the positive effect that reductions in deaths from enteric infections, lower respiratory infections, stroke, and neonatal deaths, among others have contributed to improved survival over the study period. However, a net reduction of 1·6 years occurred in global life expectancy between 2019 and 2021, primarily due to increased death rates from COVID-19 and other pandemic-related mortality. Life expectancy was highly variable between super-regions over the study period, with southeast Asia, east Asia, and Oceania gaining 8·3 years (6·7-9·9) overall, while having the smallest reduction in life expectancy due to COVID-19 (0·4 years). The largest reduction in life expectancy due to COVID-19 occurred in Latin America and the Caribbean (3·6 years). Additionally, 53 of the 288 causes of death were highly concentrated in locations with less than 50% of the global population as of 2021, and these causes of death became progressively more concentrated since 1990, when only 44 causes showed this pattern. The concentration phenomenon is discussed heuristically with respect to enteric and lower respiratory infections, malaria, HIV/AIDS, neonatal disorders, tuberculosis, and measles.Long-standing gains in life expectancy and reductions in many of the leading causes of death have been disrupted by the COVID-19 pandemic, the adverse effects of which were spread unevenly among populations. Despite the pandemic, there has been continued progress in combatting several notable causes of death, leading to improved global life expectancy over the study period. Each of the seven GBD super-regions showed an overall improvement from 1990 and 2021, obscuring the negative effect in the years of the pandemic. Additionally, our findings regarding regional variation in causes of death driving increases in life expectancy hold clear policy utility. Analyses of shifting mortality trends reveal that several causes, once widespread globally, are now increasingly concentrated geographically. These changes in mortality concentration, alongside further investigation of changing risks, interventions, and relevant policy, present an important opportunity to deepen our understanding of mortality-reduction strategies. Examining patterns in mortality concentration might reveal areas where successful public health interventions have been implemented. Translating these successes to locations where certain causes of death remain entrenched can inform policies that work to improve life expectancy for people everywhere.Bill & Melinda Gates Foundation.