Summary

Background

 Reliable and timely information on the leading causes of death in populations, and how these are changing, is a crucial input into health policy debates. In the Global Burden of Diseases, Injuries, and Risk Factors Study 2010 (GBD 2010), we aimed to estimate annual deaths for the world and 21 regions between 1980 and 2010 for 235 causes, with uncertainty intervals (UIs), separately by age and sex. 

Methods

 We attempted to identify all available data on causes of death for 187 countries from 1980 to 2010 from vital registration, verbal autopsy, mortality surveillance, censuses, surveys, hospitals, police records, and mortuaries. We assessed data quality for completeness, diagnostic accuracy, missing data, stochastic variations, and probable causes of death. We applied six different modelling strategies to estimate cause-specific mortality trends depending on the strength of the data. For 133 causes and three special aggregates we used the Cause of Death Ensemble model (CODEm) approach, which uses four families of statistical models testing a large set of different models using different permutations of covariates. Model ensembles were developed from these component models. We assessed model performance with rigorous out-of-sample testing of prediction error and the validity of 95% UIs. For 13 causes with low observed numbers of deaths, we developed negative binomial models with plausible covariates. For 27 causes for which death is rare, we modelled the higher level cause in the cause hierarchy of the GBD 2010 and then allocated deaths across component causes proportionately, estimated from all available data in the database. For selected causes (African trypanosomiasis, congenital syphilis, whooping cough, measles, typhoid and parathyroid, leishmaniasis, acute hepatitis E, and HIV/AIDS), we used natural history models based on information on incidence, prevalence, and case-fatality. We separately estimated cause fractions by aetiology for diarrhoea, lower respiratory infections, and meningitis, as well as disaggregations by subcause for chronic kidney disease, maternal disorders, cirrhosis, and liver cancer. For deaths due to collective violence and natural disasters, we used mortality shock regressions. For every cause, we estimated 95% UIs that captured both parameter estimation uncertainty and uncertainty due to model specification where CODEm was used. We constrained cause-specific fractions within every age-sex group to sum to total mortality based on draws from the uncertainty distributions. 

Findings

 In 2010, there were 52·8 million deaths globally. At the most aggregate level, communicable, maternal, neonatal, and nutritional causes were 24·9% of deaths worldwide in 2010, down from 15·9 million (34·1%) of 46·5 million in 1990. This decrease was largely due to decreases in mortality from diarrhoeal disease (from 2·5 to 1·4 million), lower respiratory infections (from 3·4 to 2·8 million), neonatal disorders (from 3·1 to 2·2 million), measles (from 0·63 to 0·13 million), and tetanus (from 0·27 to 0·06 million). Deaths from HIV/AIDS increased from 0·30 million in 1990 to 1·5 million in 2010, reaching a peak of 1·7 million in 2006. Malaria mortality also rose by an estimated 19·9% since 1990 to 1·17 million deaths in 2010. Tuberculosis killed 1·2 million people in 2010. Deaths from non-communicable diseases rose by just under 8 million between 1990 and 2010, accounting for two of every three deaths (34·5 million) worldwide by 2010. 8 million people died from cancer in 2010, 38% more than two decades ago; of these, 1·5 million (19%) were from trachea, bronchus, and lung cancer. Ischaemic heart disease and stroke collectively killed 12·9 million people in 2010, or one in four deaths worldwide, compared with one in five in 1990; 1·3 million deaths were due to diabetes, twice as many as in 1990. The fraction of global deaths due to injuries (5·1 million deaths) was marginally higher in 2010 (9·6%) compared with two decades earlier (8·8%). This was driven by a 46% rise in deaths worldwide due to road traffic accidents (1·3 million in 2010) and a rise in deaths from falls. Ischaemic heart disease, stroke, chronic obstructive pulmonary disease (COPD), lower respiratory infections, lung cancer, and HIV/AIDS were the leading causes of death in 2010. Ischaemic heart disease, lower respiratory infections, stroke, diarrhoeal disease, malaria, and HIV/AIDS were the leading causes of years of life lost due to premature mortality (YLLs) in 2010, similar to what was estimated for 1990, except for HIV/AIDS and preterm birth complications. YLLs from lower respiratory infections and diarrhoea decreased by 45–54% since 1990; ischaemic heart disease and stroke YLLs increased by 17–28%. Regional variations in leading causes of death were substantial. Communicable, maternal, neonatal, and nutritional causes still accounted for 76% of premature mortality in sub-Saharan Africa in 2010. Age standardised death rates from some key disorders rose (HIV/AIDS, Alzheimer's disease, diabetes mellitus, and chronic kidney disease in particular), but for most diseases, death rates fell in the past two decades; including major vascular diseases, COPD, most forms of cancer, liver cirrhosis, and maternal disorders. For other conditions, notably malaria, prostate cancer, and injuries, little change was noted. 

Interpretation

 Population growth, increased average age of the world's population, and largely decreasing age-specific, sex-specific, and cause-specific death rates combine to drive a broad shift from communicable, maternal, neonatal, and nutritional causes towards non-communicable diseases. Nevertheless, communicable, maternal, neonatal, and nutritional causes remain the dominant causes of YLLs in sub-Saharan Africa. Overlaid on this general pattern of the epidemiological transition, marked regional variation exists in many causes, such as interpersonal violence, suicide, liver cancer, diabetes, cirrhosis, Chagas disease, African trypanosomiasis, melanoma, and others. Regional heterogeneity highlights the importance of sound epidemiological assessments of the causes of death on a regular basis. 

Funding

 Bill & Melinda Gates Foundation.

Summary

Background

 Quantification of the disease burden caused by different risks informs prevention by providing an account of health loss different to that provided by a disease-by-disease analysis. No complete revision of global disease burden caused by risk factors has been done since a comparative risk assessment in 2000, and no previous analysis has assessed changes in burden attributable to risk factors over time. 

Methods

 We estimated deaths and disability-adjusted life years (DALYs; sum of years lived with disability [YLD] and years of life lost [YLL]) attributable to the independent effects of 67 risk factors and clusters of risk factors for 21 regions in 1990 and 2010. We estimated exposure distributions for each year, region, sex, and age group, and relative risks per unit of exposure by systematically reviewing and synthesising published and unpublished data. We used these estimates, together with estimates of cause-specific deaths and DALYs from the Global Burden of Disease Study 2010, to calculate the burden attributable to each risk factor exposure compared with the theoretical-minimum-risk exposure. We incorporated uncertainty in disease burden, relative risks, and exposures into our estimates of attributable burden. 

Findings

 In 2010, the three leading risk factors for global disease burden were high blood pressure (7·0% [95% uncertainty interval 6·2–7·7] of global DALYs), tobacco smoking including second-hand smoke (6·3% [5·5–7·0]), and household air pollution from solid fuels (4·3% [3·4–5·3]). In 1990, the leading risks were childhood underweight (7·9% [6·8–9·4]), household air pollution from solid fuels (HAP; 6·8% [5·5–8·0]), and tobacco smoking including second-hand smoke (6·1% [5·4–6·8]). Dietary risk factors and physical inactivity collectively accounted for 10·0% (95% UI 9·2–10·8) of global DALYs in 2010, with the most prominent dietary risks being diets low in fruits and those high in sodium. Several risks that primarily affect childhood communicable diseases, including unimproved water and sanitation and childhood micronutrient deficiencies, fell in rank between 1990 and 2010, with unimproved water and sanitation accounting for 0·9% (0·4–1·6) of global DALYs in 2010. However, in most of sub-Saharan Africa childhood underweight, HAP, and non-exclusive and discontinued breastfeeding were the leading risks in 2010, while HAP was the leading risk in south Asia. The leading risk factor in Eastern Europe, Andean Latin America, and southern sub-Saharan Africa in 2010 was alcohol use; in most of Asia, most of Latin America, North Africa and Middle East, and central Europe it was high blood pressure. Despite declines, tobacco smoking including second-hand smoke remained the leading risk in high-income north America and western Europe. High body-mass index has increased globally and it is the leading risk in Australasia and southern Latin America, and also ranks high in other high-income regions, North Africa and Middle East, and Oceania. 

Interpretation

 Worldwide, the contribution of different risk factors to disease burden has changed substantially, with a shift away from risks for communicable diseases in children towards those for non-communicable diseases in adults. These changes are related to the ageing population, decreased mortality among children younger than 5 years, changes in cause-of-death composition, and changes in risk factor exposures. New evidence has led to changes in the magnitude of key risks including unimproved water and sanitation, vitamin A and zinc deficiencies, and ambient particulate matter pollution. The extent to which the epidemiological shift has occurred and what the leading risks currently are varies greatly across regions. In much of sub-Saharan Africa, the leading risks are still those associated with poverty and those that affect children. 

Funding

 Bill & Melinda Gates Foundation.

Summary

Background

 Measuring disease and injury burden in populations requires a composite metric that captures both premature mortality and the prevalence and severity of ill-health. The 1990 Global Burden of Disease study proposed disability-adjusted life years (DALYs) to measure disease burden. No comprehensive update of disease burden worldwide incorporating a systematic reassessment of disease and injury-specific epidemiology has been done since the 1990 study. We aimed to calculate disease burden worldwide and for 21 regions for 1990, 2005, and 2010 with methods to enable meaningful comparisons over time. 

Methods

 We calculated DALYs as the sum of years of life lost (YLLs) and years lived with disability (YLDs). DALYs were calculated for 291 causes, 20 age groups, both sexes, and for 187 countries, and aggregated to regional and global estimates of disease burden for three points in time with strictly comparable definitions and methods. YLLs were calculated from age-sex-country-time-specific estimates of mortality by cause, with death by standardised lost life expectancy at each age. YLDs were calculated as prevalence of 1160 disabling sequelae, by age, sex, and cause, and weighted by new disability weights for each health state. Neither YLLs nor YLDs were age-weighted or discounted. Uncertainty around cause-specific DALYs was calculated incorporating uncertainty in levels of all-cause mortality, cause-specific mortality, prevalence, and disability weights. 

Findings

 Global DALYs remained stable from 1990 (2·503 billion) to 2010 (2·490 billion). Crude DALYs per 1000 decreased by 23% (472 per 1000 to 361 per 1000). An important shift has occurred in DALY composition with the contribution of deaths and disability among children (younger than 5 years of age) declining from 41% of global DALYs in 1990 to 25% in 2010. YLLs typically account for about half of disease burden in more developed regions (high-income Asia Pacific, western Europe, high-income North America, and Australasia), rising to over 80% of DALYs in sub-Saharan Africa. In 1990, 47% of DALYs worldwide were from communicable, maternal, neonatal, and nutritional disorders, 43% from non-communicable diseases, and 10% from injuries. By 2010, this had shifted to 35%, 54%, and 11%, respectively. Ischaemic heart disease was the leading cause of DALYs worldwide in 2010 (up from fourth rank in 1990, increasing by 29%), followed by lower respiratory infections (top rank in 1990; 44% decline in DALYs), stroke (fifth in 1990; 19% increase), diarrhoeal diseases (second in 1990; 51% decrease), and HIV/AIDS (33rd in 1990; 351% increase). Major depressive disorder increased from 15th to 11th rank (37% increase) and road injury from 12th to 10th rank (34% increase). Substantial heterogeneity exists in rankings of leading causes of disease burden among regions. 

Interpretation

 Global disease burden has continued to shift away from communicable to non-communicable diseases and from premature death to years lived with disability. In sub-Saharan Africa, however, many communicable, maternal, neonatal, and nutritional disorders remain the dominant causes of disease burden. The rising burden from mental and behavioural disorders, musculoskeletal disorders, and diabetes will impose new challenges on health systems. Regional heterogeneity highlights the importance of understanding local burden of disease and setting goals and targets for the post-2015 agenda taking such patterns into account. Because of improved definitions, methods, and data, these results for 1990 and 2010 supersede all previously published Global Burden of Disease results. 

Funding

 Bill & Melinda Gates Foundation.

a systematic analysis for the Global Burden of Disease Study 2010A full list of authors and affiliations appears at the end of the article.

BackgroundThe Global Burden of Diseases, Injuries, and Risk Factors Study 2015 provides an up-to-date synthesis of the evidence for risk factor exposure and the attributable burden of disease. By providing national and subnational assessments spanning the past 25 years, this study can inform debates on the importance of addressing risks in context.MethodsWe used the comparative risk assessment framework developed for previous iterations of the Global Burden of Disease Study to estimate attributable deaths, disability-adjusted life-years (DALYs), and trends in exposure by age group, sex, year, and geography for 79 behavioural, environmental and occupational, and metabolic risks or clusters of risks from 1990 to 2015. This study included 388 risk-outcome pairs that met World Cancer Research Fund-defined criteria for convincing or probable evidence. We extracted relative risk and exposure estimates from randomised controlled trials, cohorts, pooled cohorts, household surveys, census data, satellite data, and other sources. We used statistical models to pool data, adjust for bias, and incorporate covariates. We developed a metric that allows comparisons of exposure across risk factors—the summary exposure value. Using the counterfactual scenario of theoretical minimum risk level, we estimated the portion of deaths and DALYs that could be attributed to a given risk. We decomposed trends in attributable burden into contributions from population growth, population age structure, risk exposure, and risk-deleted cause-specific DALY rates. We characterised risk exposure in relation to a Socio-demographic Index (SDI).FindingsBetween 1990 and 2015, global exposure to unsafe sanitation, household air pollution, childhood underweight, childhood stunting, and smoking each decreased by more than 25%. Global exposure for several occupational risks, high body-mass index (BMI), and drug use increased by more than 25% over the same period. All risks jointly evaluated in 2015 accounted for 57·8% (95% CI 56·6–58·8) of global deaths and 41·2% (39·8–42·8) of DALYs. In 2015, the ten largest contributors to global DALYs among Level 3 risks were high systolic blood pressure (211·8 million [192·7 million to 231·1 million] global DALYs), smoking (148·6 million [134·2 million to 163·1 million]), high fasting plasma glucose (143·1 million [125·1 million to 163·5 million]), high BMI (120·1 million [83·8 million to 158·4 million]), childhood undernutrition (113·3 million [103·9 million to 123·4 million]), ambient particulate matter (103·1 million [90·8 million to 115·1 million]), high total cholesterol (88·7 million [74·6 million to 105·7 million]), household air pollution (85·6 million [66·7 million to 106·1 million]), alcohol use (85·0 million [77·2 million to 93·0 million]), and diets high in sodium (83·0 million [49·3 million to 127·5 million]). From 1990 to 2015, attributable DALYs declined for micronutrient deficiencies, childhood undernutrition, unsafe sanitation and water, and household air pollution; reductions in risk-deleted DALY rates rather than reductions in exposure drove these declines. Rising exposure contributed to notable increases in attributable DALYs from high BMI, high fasting plasma glucose, occupational carcinogens, and drug use. Environmental risks and childhood undernutrition declined steadily with SDI; low physical activity, high BMI, and high fasting plasma glucose increased with SDI. In 119 countries, metabolic risks, such as high BMI and fasting plasma glucose, contributed the most attributable DALYs in 2015. Regionally, smoking still ranked among the leading five risk factors for attributable DALYs in 109 countries; childhood underweight and unsafe sex remained primary drivers of early death and disability in much of sub-Saharan Africa.InterpretationDeclines in some key environmental risks have contributed to declines in critical infectious diseases. Some risks appear to be invariant to SDI. Increasing risks, including high BMI, high fasting plasma glucose, drug use, and some occupational exposures, contribute to rising burden from some conditions, but also provide opportunities for intervention. Some highly preventable risks, such as smoking, remain major causes of attributable DALYs, even as exposure is declining. Public policy makers need to pay attention to the risks that are increasingly major contributors to global burden.FundingBill & Melinda Gates Foundation.

Summary

Background

 Sepsis is life-threatening organ dysfunction due to a dysregulated host response to infection. It is considered a major cause of health loss, but data for the global burden of sepsis are limited. As a syndrome caused by underlying infection, sepsis is not part of standard Global Burden of Diseases, Injuries, and Risk Factors Study (GBD) estimates. Accurate estimates are important to inform and monitor health policy interventions, allocation of resources, and clinical treatment initiatives. We estimated the global, regional, and national incidence of sepsis and mortality from this disorder using data from GBD 2017. 

Methods

 We used multiple cause-of-death data from 109 million individual death records to calculate mortality related to sepsis among each of the 282 underlying causes of death in GBD 2017. The percentage of sepsis-related deaths by underlying GBD cause in each location worldwide was modelled using mixed-effects linear regression. Sepsis-related mortality for each age group, sex, location, GBD cause, and year (1990–2017) was estimated by applying modelled cause-specific fractions to GBD 2017 cause-of-death estimates. We used data for 8·7 million individual hospital records to calculate in-hospital sepsis-associated case-fatality, stratified by underlying GBD cause. In-hospital sepsis-associated case-fatality was modelled for each location using linear regression, and sepsis incidence was estimated by applying modelled case-fatality to sepsis-related mortality estimates. 

Findings

 In 2017, an estimated 48·9 million (95% uncertainty interval [UI] 38·9–62·9) incident cases of sepsis were recorded worldwide and 11·0 million (10·1–12·0) sepsis-related deaths were reported, representing 19·7% (18·2–21·4) of all global deaths. Age-standardised sepsis incidence fell by 37·0% (95% UI 11·8–54·5) and mortality decreased by 52·8% (47·7–57·5) from 1990 to 2017. Sepsis incidence and mortality varied substantially across regions, with the highest burden in sub-Saharan Africa, Oceania, south Asia, east Asia, and southeast Asia. 

Interpretation

 Despite declining age-standardised incidence and mortality, sepsis remains a major cause of health loss worldwide and has an especially high health-related burden in sub-Saharan Africa. 

Funding

 The Bill & Melinda Gates Foundation, the National Institutes of Health, the University of Pittsburgh, the British Columbia Children's Hospital Foundation, the Wellcome Trust, and the Fleming Fund.

Summary

Background

 Suboptimal diet is an important preventable risk factor for non-communicable diseases (NCDs); however, its impact on the burden of NCDs has not been systematically evaluated. This study aimed to evaluate the consumption of major foods and nutrients across 195 countries and to quantify the impact of their suboptimal intake on NCD mortality and morbidity. 

Methods

 By use of a comparative risk assessment approach, we estimated the proportion of disease-specific burden attributable to each dietary risk factor (also referred to as population attributable fraction) among adults aged 25 years or older. The main inputs to this analysis included the intake of each dietary factor, the effect size of the dietary factor on disease endpoint, and the level of intake associated with the lowest risk of mortality. Then, by use of disease-specific population attributable fractions, mortality, and disability-adjusted life-years (DALYs), we calculated the number of deaths and DALYs attributable to diet for each disease outcome. 

Findings

 In 2017, 11 million (95% uncertainty interval [UI] 10–12) deaths and 255 million (234–274) DALYs were attributable to dietary risk factors. High intake of sodium (3 million [1–5] deaths and 70 million [34–118] DALYs), low intake of whole grains (3 million [2–4] deaths and 82 million [59–109] DALYs), and low intake of fruits (2 million [1–4] deaths and 65 million [41–92] DALYs) were the leading dietary risk factors for deaths and DALYs globally and in many countries. Dietary data were from mixed sources and were not available for all countries, increasing the statistical uncertainty of our estimates. 

Interpretation

 This study provides a comprehensive picture of the potential impact of suboptimal diet on NCD mortality and morbidity, highlighting the need for improving diet across nations. Our findings will inform implementation of evidence-based dietary interventions and provide a platform for evaluation of their impact on human health annually. 

Funding

 Bill & Melinda Gates Foundation.

BackgroundThe Global Burden of Diseases, Injuries, and Risk Factors Study (GBD) 2017 comparative risk assessment (CRA) is a comprehensive approach to risk factor quantification that offers a useful tool for synthesising evidence on risks and risk–outcome associations. With each annual GBD study, we update the GBD CRA to incorporate improved methods, new risks and risk–outcome pairs, and new data on risk exposure levels and risk–outcome associations.MethodsWe used the CRA framework developed for previous iterations of GBD to estimate levels and trends in exposure, attributable deaths, and attributable disability-adjusted life-years (DALYs), by age group, sex, year, and location for 84 behavioural, environmental and occupational, and metabolic risks or groups of risks from 1990 to 2017. This study included 476 risk–outcome pairs that met the GBD study criteria for convincing or probable evidence of causation. We extracted relative risk and exposure estimates from 46 749 randomised controlled trials, cohort studies, household surveys, census data, satellite data, and other sources. We used statistical models to pool data, adjust for bias, and incorporate covariates. Using the counterfactual scenario of theoretical minimum risk exposure level (TMREL), we estimated the portion of deaths and DALYs that could be attributed to a given risk. We explored the relationship between development and risk exposure by modelling the relationship between the Socio-demographic Index (SDI) and risk-weighted exposure prevalence and estimated expected levels of exposure and risk-attributable burden by SDI. Finally, we explored temporal changes in risk-attributable DALYs by decomposing those changes into six main component drivers of change as follows: (1) population growth; (2) changes in population age structures; (3) changes in exposure to environmental and occupational risks; (4) changes in exposure to behavioural risks; (5) changes in exposure to metabolic risks; and (6) changes due to all other factors, approximated as the risk-deleted death and DALY rates, where the risk-deleted rate is the rate that would be observed had we reduced the exposure levels to the TMREL for all risk factors included in GBD 2017.FindingsIn 2017, 34·1 million (95% uncertainty interval [UI] 33·3–35·0) deaths and 1·21 billion (1·14–1·28) DALYs were attributable to GBD risk factors. Globally, 61·0% (59·6–62·4) of deaths and 48·3% (46·3–50·2) of DALYs were attributed to the GBD 2017 risk factors. When ranked by risk-attributable DALYs, high systolic blood pressure (SBP) was the leading risk factor, accounting for 10·4 million (9·39–11·5) deaths and 218 million (198–237) DALYs, followed by smoking (7·10 million [6·83–7·37] deaths and 182 million [173–193] DALYs), high fasting plasma glucose (6·53 million [5·23–8·23] deaths and 171 million [144–201] DALYs), high body-mass index (BMI; 4·72 million [2·99–6·70] deaths and 148 million [98·6–202] DALYs), and short gestation for birthweight (1·43 million [1·36–1·51] deaths and 139 million [131–147] DALYs). In total, risk-attributable DALYs declined by 4·9% (3·3–6·5) between 2007 and 2017. In the absence of demographic changes (ie, population growth and ageing), changes in risk exposure and risk-deleted DALYs would have led to a 23·5% decline in DALYs during that period. Conversely, in the absence of changes in risk exposure and risk-deleted DALYs, demographic changes would have led to an 18·6% increase in DALYs during that period. The ratios of observed risk exposure levels to exposure levels expected based on SDI (O/E ratios) increased globally for unsafe drinking water and household air pollution between 1990 and 2017. This result suggests that development is occurring more rapidly than are changes in the underlying risk structure in a population. Conversely, nearly universal declines in O/E ratios for smoking and alcohol use indicate that, for a given SDI, exposure to these risks is declining. In 2017, the leading Level 4 risk factor for age-standardised DALY rates was high SBP in four super-regions: central Europe, eastern Europe, and central Asia; north Africa and Middle East; south Asia; and southeast Asia, east Asia, and Oceania. The leading risk factor in the high-income super-region was smoking, in Latin America and Caribbean was high BMI, and in sub-Saharan Africa was unsafe sex. O/E ratios for unsafe sex in sub-Saharan Africa were notably high, and those for alcohol use in north Africa and the Middle East were notably low.InterpretationBy quantifying levels and trends in exposures to risk factors and the resulting disease burden, this assessment offers insight into where past policy and programme efforts might have been successful and highlights current priorities for public health action. Decreases in behavioural, environmental, and occupational risks have largely offset the effects of population growth and ageing, in relation to trends in absolute burden. Conversely, the combination of increasing metabolic risks and population ageing will probably continue to drive the increasing trends in non-communicable diseases at the global level, which presents both a public health challenge and opportunity. We see considerable spatiotemporal heterogeneity in levels of risk exposure and risk-attributable burden. Although levels of development underlie some of this heterogeneity, O/E ratios show risks for which countries are overperforming or underperforming relative to their level of development. As such, these ratios provide a benchmarking tool to help to focus local decision making. Our findings reinforce the importance of both risk exposure monitoring and epidemiological research to assess causal connections between risks and health outcomes, and they highlight the usefulness of the GBD study in synthesising data to draw comprehensive and robust conclusions that help to inform good policy and strategic health planning.FundingBill & Melinda Gates Foundation and Bloomberg Philanthropies.

Summary

Background

 Maternal mortality remains a major challenge to health systems worldwide. Reliable information about the rates and trends in maternal mortality is essential for resource mobilisation, and for planning and assessment of progress towards Millennium Development Goal 5 (MDG 5), the target for which is a 75% reduction in the maternal mortality ratio (MMR) from 1990 to 2015. We assessed levels and trends in maternal mortality for 181 countries. 

Methods

 We constructed a database of 2651 observations of maternal mortality for 181 countries for 1980–2008, from vital registration data, censuses, surveys, and verbal autopsy studies. We used robust analytical methods to generate estimates of maternal deaths and the MMR for each year between 1980 and 2008. We explored the sensitivity of our data to model specification and show the out-of-sample predictive validity of our methods. 

Findings

 We estimated that there were 342 900 (uncertainty interval 302 100–394 300) maternal deaths worldwide in 2008, down from 526 300 (446 400–629 600) in 1980. The global MMR decreased from 422 (358–505) in 1980 to 320 (272–388) in 1990, and was 251 (221–289) per 100 000 livebirths in 2008. The yearly rate of decline of the global MMR since 1990 was 1·3% (1·0–1·5). During 1990–2008, rates of yearly decline in the MMR varied between countries, from 8·8% (8·7–14·1) in the Maldives to an increase of 5·5% (5·2–5·6) in Zimbabwe. More than 50% of all maternal deaths were in only six countries in 2008 (India, Nigeria, Pakistan, Afghanistan, Ethiopia, and the Democratic Republic of the Congo). In the absence of HIV, there would have been 281 500 (243 900–327 900) maternal deaths worldwide in 2008. 

Interpretation

 Substantial, albeit varied, progress has been made towards MDG 5. Although only 23 countries are on track to achieve a 75% decrease in MMR by 2015, countries such as Egypt, China, Ecuador, and Bolivia have been achieving accelerated progress. 

Funding

 Bill & Melinda Gates Foundation.

Understanding potential trajectories in health and drivers of health is crucial to guiding long-term investments and policy implementation. Past work on forecasting has provided an incomplete landscape of future health scenarios, highlighting a need for a more robust modelling platform from which policy options and potential health trajectories can be assessed. This study provides a novel approach to modelling life expectancy, all-cause mortality and cause of death forecasts -and alternative future scenarios-for 250 causes of death from 2016 to 2040 in 195 countries and territories.We modelled 250 causes and cause groups organised by the Global Burden of Diseases, Injuries, and Risk Factors Study (GBD) hierarchical cause structure, using GBD 2016 estimates from 1990-2016, to generate predictions for 2017-40. Our modelling framework used data from the GBD 2016 study to systematically account for the relationships between risk factors and health outcomes for 79 independent drivers of health. We developed a three-component model of cause-specific mortality: a component due to changes in risk factors and select interventions; the underlying mortality rate for each cause that is a function of income per capita, educational attainment, and total fertility rate under 25 years and time; and an autoregressive integrated moving average model for unexplained changes correlated with time. We assessed the performance by fitting models with data from 1990-2006 and using these to forecast for 2007-16. Our final model used for generating forecasts and alternative scenarios was fitted to data from 1990-2016. We used this model for 195 countries and territories to generate a reference scenario or forecast through 2040 for each measure by location. Additionally, we generated better health and worse health scenarios based on the 85th and 15th percentiles, respectively, of annualised rates of change across location-years for all the GBD risk factors, income per person, educational attainment, select intervention coverage, and total fertility rate under 25 years in the past. We used the model to generate all-cause age-sex specific mortality, life expectancy, and years of life lost (YLLs) for 250 causes. Scenarios for fertility were also generated and used in a cohort component model to generate population scenarios. For each reference forecast, better health, and worse health scenarios, we generated estimates of mortality and YLLs attributable to each risk factor in the future.Globally, most independent drivers of health were forecast to improve by 2040, but 36 were forecast to worsen. As shown by the better health scenarios, greater progress might be possible, yet for some drivers such as high body-mass index (BMI), their toll will rise in the absence of intervention. We forecasted global life expectancy to increase by 4·4 years (95% UI 2·2 to 6·4) for men and 4·4 years (2·1 to 6·4) for women by 2040, but based on better and worse health scenarios, trajectories could range from a gain of 7·8 years (5·9 to 9·8) to a non-significant loss of 0·4 years (-2·8 to 2·2) for men, and an increase of 7·2 years (5·3 to 9·1) to essentially no change (0·1 years [-2·7 to 2·5]) for women. In 2040, Japan, Singapore, Spain, and Switzerland had a forecasted life expectancy exceeding 85 years for both sexes, and 59 countries including China were projected to surpass a life expectancy of 80 years by 2040. At the same time, Central African Republic, Lesotho, Somalia, and Zimbabwe had projected life expectancies below 65 years in 2040, indicating global disparities in survival are likely to persist if current trends hold. Forecasted YLLs showed a rising toll from several non-communicable diseases (NCDs), partly driven by population growth and ageing. Differences between the reference forecast and alternative scenarios were most striking for HIV/AIDS, for which a potential increase of 120·2% (95% UI 67·2-190·3) in YLLs (nearly 118 million) was projected globally from 2016-40 under the worse health scenario. Compared with 2016, NCDs were forecast to account for a greater proportion of YLLs in all GBD regions by 2040 (67·3% of YLLs [95% UI 61·9-72·3] globally); nonetheless, in many lower-income countries, communicable, maternal, neonatal, and nutritional (CMNN) diseases still accounted for a large share of YLLs in 2040 (eg, 53·5% of YLLs [95% UI 48·3-58·5] in Sub-Saharan Africa). There were large gaps for many health risks between the reference forecast and better health scenario for attributable YLLs. In most countries, metabolic risks amenable to health care (eg, high blood pressure and high plasma fasting glucose) and risks best targeted by population-level or intersectoral interventions (eg, tobacco, high BMI, and ambient particulate matter pollution) had some of the largest differences between reference and better health scenarios. The main exception was sub-Saharan Africa, where many risks associated with poverty and lower levels of development (eg, unsafe water and sanitation, household air pollution, and child malnutrition) were projected to still account for substantive disparities between reference and better health scenarios in 2040.With the present study, we provide a robust, flexible forecasting platform from which reference forecasts and alternative health scenarios can be explored in relation to a wide range of independent drivers of health. Our reference forecast points to overall improvements through 2040 in most countries, yet the range found across better and worse health scenarios renders a precarious vision of the future-a world with accelerating progress from technical innovation but with the potential for worsening health outcomes in the absence of deliberate policy action. For some causes of YLLs, large differences between the reference forecast and alternative scenarios reflect the opportunity to accelerate gains if countries move their trajectories toward better health scenarios-or alarming challenges if countries fall behind their reference forecasts. Generally, decision makers should plan for the likely continued shift toward NCDs and target resources toward the modifiable risks that drive substantial premature mortality. If such modifiable risks are prioritised today, there is opportunity to reduce avoidable mortality in the future. However, CMNN causes and related risks will remain the predominant health priority among lower-income countries. Based on our 2040 worse health scenario, there is a real risk of HIV mortality rebounding if countries lose momentum against the HIV epidemic, jeopardising decades of progress against the disease. Continued technical innovation and increased health spending, including development assistance for health targeted to the world's poorest people, are likely to remain vital components to charting a future where all populations can live full, healthy lives.Bill & Melinda Gates Foundation.