Tuberculosis-associated mortality in South Africa: longitudinal trends and the impact of health system interventions
Date
2021-03
Authors
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
Stellenbosch : Stellenbosch University
Abstract
ENGLISH ABSTRACT: Tuberculosis (TB) is estimated to have infected a quarter of the world’s population. In
2019, it was estimated that 10 million people developed TB globally and that the
treatment coverage was 71%. In South Africa, approximately 360,000 people developed
TB in 2019 with an estimated treatment coverage of 58%. Human immunodeficiency
virus (HIV) is one of the most important drivers of TB, especially in sub-Saharan Africa.
Of the estimated 38 million people living with HIV globally, 7.5 million (20%) were in
South Africa. People living with HIV are more likely to develop TB disease and TB is one
of the leading causes of death among people living with HIV.
Among the estimated 1.4 million TB deaths in 2019; 59,000 occurred in South Africa.
This estimate of mortality includes any death, regardless of the cause, occurring before
or during antituberculosis treatment, and does not include TB-related deaths that
occurred after the successful completion of treatment.
TB reporting in South Africa is based on data captured in TB treatment registers and
there are no routine estimates for TB-associated mortality before or after TB treatment.
I used the onion model and the TB care cascade frameworks, to evaluate TB-associated
mortality during, before and after TB treatment. Through a series of four interlinked
studies, I investigated TB-associated mortality during TB treatment for adults and in
children. I showed that mortality in South Africa decreased from 11% in 2009 to 8% in
2016 in adults, and from 3.3% in 2007 to 1.9% in 2016 in children and adolescents. I
demonstrated that young children, older adolescents, the oldest adults, males, and
people living with HIV (especially those with the lowest CD4 counts) were at highest
risk of mortality during TB treatment whilst antiretroviral therapy (ART) had a
protective effect. I also showed how this differs by HIV status and demonstrated that in
people living with HIV, younger adult females have the greatest risk of mortality.
I collected data for two studies to evaluate mortality before TB treatment. In the first, I
reported a TB prevalence of 8% in people who died suddenly and unexpectedly; more
than 90% had undiagnosed TB. I demonstrated multiple missed opportunities for TB
screening and testing in these individuals. Sentinel surveillance for TB in this group
could be an important indicator of TB control efforts.
In the second study, I reported initial loss to follow up (ILTFU) of 20% in TB patients in
2 sub-districts of Cape Town among whom 17% had died. Although hospitals accounted
for 25% of TB diagnoses, they contributed to 55% of patients with ILTFU and to 85% of
the mortality in this group. This study demonstrates the need for earlier case-finding to
reduce mortality and the value of including hospitals in routine TB reporting.
Given the exclusion of mortality after TB treatment from the current definition of TB-
deaths and the recognition of the burden of post-TB lung health, I conducted a study in
Cape Town to assess TB patients who had successfully completed TB treatment. I
showed the complexity of tracing these individuals. In the sample of adults located, I
reported a high burden of respiratory symptoms and 6% had recurrent TB. The
mortality rate following the successful completion of TB treatment was 2.5 deaths per
100 person years with a standardised mortality ratio of 4 compared to the general
population. This highlights the need for ongoing care, post TB treatment completion.
In this dissertation I documented the key health system changes in the public sector in
South Africa and the changes in TB-associated mortality over time. Finally, I attempted
to collate the findings of TB-associated mortality during, before and after TB treatment
in the context of losses along the TB care cascade. This dissertation provides novel
insights into TB-associated mortality in South Africa. I propose additional strategies to
improve mortality estimates and to reduce TB-associated mortality in South Africa.
AFRIKAANSE OPSOMMIMG: Omtrent ‘n kwart van die wêreld se bevolking is geïnfekteer met tuberkulose (TB). In 2019 het ‘n geskatte 10 miljoen mense ter wêreld TB siekte ontwikkel met slegs 71% van mense wat behandel is. In Suid-Afrika het ongeveer 360,000 mense in 2019 siek geword met TB, met slegs ongeveer 58% van gevalle wat behandel is. Menslike immuniteitsgebreksvirus (MIV) is een van die belangrikste dryfvere van TB, veral in sub-Sahara Afrika. Van die beraamde 38 miljoen mense wat wêreldwyd leef met MIV, is 7.5 miljoen (20%) in Suid-Afrika. Mense met MIV is meer geneig om TB siekte te ontwikkel, en TB is ook een van die leidende oorsake van sterfte onder mense met MIV. Van die beraamde 1.4 miljoen TB-verwante sterftes ter wêreld in 2019, het 59 000 sterftes in Suid-Afrika plaasgevind. Hierdie skatting van mortaliteit sluit enige sterfte, ongeag die oorsaak, wat plaasgevind het voor of gedurende anti-tuberkulose behandeling in, en sluit nie die TB-verwante sterftes in wat plaasgevind het na die suksesvolle voltooiing van behandeling nie. TB rapportering in Suid-Afrika is net gebaseer op data wat vasgelê word vanaf TB behandelingsregisters, en daar is geen roetine beramings van TB-geassosieerde mortaliteit voor of na TB behandeling nie. Ek het die ui-model en die TB-sorgkaskade raamwerk gebruik om TB-geassosieerde mortaliteit gedurende, voor en na TB behandeling, te evalueer. Deur ‘n reeks van vier gekoppelde studies, het ek TB- geassosieerde mortaliteit gedurende TB behandeling in volwassenes en kinders ondersoek. Ek het bevind dat mortaliteit in Suid-Afrika verminder het van 11% in 2009 tot 8% in 2016 in volwassenes, en van 3.3% in 2007 tot 1.9% in kinders en adolessente. Ek het bevind dat jong kinders, ouer adolessente, die oudste volwassenes, mans en mense met MIV (veral diegene met die laagste CD4 tellings) die hoogste risiko van sterfte gedurende TB behandeling het, terwyl anti-retrovirale behandeling ʼn beskermende effek gehad het. Ek het ook gewys hoe mortalitiet verskil met MIV status en gevind dat in mense met MIV, jong volwasse vrouens die hoogste risiko van mortaliteit het. Ek het data versamel vir twee studies om mortaliteit voor TB behandeling te evalueer. In die eerste studie rapporteer ek ʼn TB prevalensie van 8% onder mense met skielik en onverwagse sterftes; meer as 90% het ongediagnoseerde TB gehad ten tyde van sterfte. Ek het talle gemisde geleenthede vir TB sifting en toetsing in hierdie individue geïdentifiseer. Doelgerigte TB oorsigdata in hierdie groep kan ʼn belangrike aanwyser wees van die effektiwiteit van TB beheerpogings. In die tweede studie rapporteer ek dat 20% van TB pasiënte in 2 sub-distrikte in Kaapstad, vermis was gedurende opvolg, nadat hulle gediagnoseer is met TB maar voor hulle behandeling begin het, en van wie 17% gesterf het. Alhoewel net 25% van mense in hospitale gediagnoseer is, het hulle 55% van die pasiënte wat vermis was gedurende opvolg bygedra, en het bygedra tot 85% van die totale mortaliteit in hierdie groep. Hierdie studie demonstreer die belang van vroeë identifisering van mense met TB om mortaliteit te verlaag sowel as die waarde daarvan om data van hospitale in te sluit in roetine TB rapportering. Gegewe die uitsluiting van mortaliteit na TB behandeling van die huidige definisie van TB-sterftes en die onlangse bewustheid van die probleem met longgesondheid selfs nadat TB behandeling voltooi is , het ek ʼn studie in Kaapstad uitgevoer om TB pasiënte wat suksesvol TB behandeling voltooi te evalueer. Ek het die kompleksiteit daarvan om hierdie pasiënte op te spoor uitgelig. In die steekproef van volwassenes wat ek kon op spoor, het ek ʼn hoë las van respiratoriese simptome gevind asook 6% met herhalende TB. Die mortaliteit koers na suksesvolle voltooiing van TB behandeling was 2.5 sterftes per 100 persoon jare met ‘n gestandaardiseerde mortaliteit verhouding van 4 in vergelyking met die algemene populasie. Hierdie data beklemtoon die belang van deurlopende sorg na die voltooiing van TB behandeling. In hierdie verhandeling dokumenteer ek sleutel gesondheidsisteemveranderinge in die publieke gesondheidstelsel in Suid-Afrika asook die verandering in TB-geassosieerde mortaliteit gedurende, voor en na TB behandeling in die konteks van verliese binne die TB-sorgkaskade. Hierdie verhandeling bied nuwe insigte in TB-geassosieerde mortaliteit in Suid-Afrika. Ek stel addisionele strategieë voor om mortaliteitberamings te verbeter en om TB-geassosieerde mortaliteit in Suid-Afrika te verminder.
AFRIKAANSE OPSOMMIMG: Omtrent ‘n kwart van die wêreld se bevolking is geïnfekteer met tuberkulose (TB). In 2019 het ‘n geskatte 10 miljoen mense ter wêreld TB siekte ontwikkel met slegs 71% van mense wat behandel is. In Suid-Afrika het ongeveer 360,000 mense in 2019 siek geword met TB, met slegs ongeveer 58% van gevalle wat behandel is. Menslike immuniteitsgebreksvirus (MIV) is een van die belangrikste dryfvere van TB, veral in sub-Sahara Afrika. Van die beraamde 38 miljoen mense wat wêreldwyd leef met MIV, is 7.5 miljoen (20%) in Suid-Afrika. Mense met MIV is meer geneig om TB siekte te ontwikkel, en TB is ook een van die leidende oorsake van sterfte onder mense met MIV. Van die beraamde 1.4 miljoen TB-verwante sterftes ter wêreld in 2019, het 59 000 sterftes in Suid-Afrika plaasgevind. Hierdie skatting van mortaliteit sluit enige sterfte, ongeag die oorsaak, wat plaasgevind het voor of gedurende anti-tuberkulose behandeling in, en sluit nie die TB-verwante sterftes in wat plaasgevind het na die suksesvolle voltooiing van behandeling nie. TB rapportering in Suid-Afrika is net gebaseer op data wat vasgelê word vanaf TB behandelingsregisters, en daar is geen roetine beramings van TB-geassosieerde mortaliteit voor of na TB behandeling nie. Ek het die ui-model en die TB-sorgkaskade raamwerk gebruik om TB-geassosieerde mortaliteit gedurende, voor en na TB behandeling, te evalueer. Deur ‘n reeks van vier gekoppelde studies, het ek TB- geassosieerde mortaliteit gedurende TB behandeling in volwassenes en kinders ondersoek. Ek het bevind dat mortaliteit in Suid-Afrika verminder het van 11% in 2009 tot 8% in 2016 in volwassenes, en van 3.3% in 2007 tot 1.9% in kinders en adolessente. Ek het bevind dat jong kinders, ouer adolessente, die oudste volwassenes, mans en mense met MIV (veral diegene met die laagste CD4 tellings) die hoogste risiko van sterfte gedurende TB behandeling het, terwyl anti-retrovirale behandeling ʼn beskermende effek gehad het. Ek het ook gewys hoe mortalitiet verskil met MIV status en gevind dat in mense met MIV, jong volwasse vrouens die hoogste risiko van mortaliteit het. Ek het data versamel vir twee studies om mortaliteit voor TB behandeling te evalueer. In die eerste studie rapporteer ek ʼn TB prevalensie van 8% onder mense met skielik en onverwagse sterftes; meer as 90% het ongediagnoseerde TB gehad ten tyde van sterfte. Ek het talle gemisde geleenthede vir TB sifting en toetsing in hierdie individue geïdentifiseer. Doelgerigte TB oorsigdata in hierdie groep kan ʼn belangrike aanwyser wees van die effektiwiteit van TB beheerpogings. In die tweede studie rapporteer ek dat 20% van TB pasiënte in 2 sub-distrikte in Kaapstad, vermis was gedurende opvolg, nadat hulle gediagnoseer is met TB maar voor hulle behandeling begin het, en van wie 17% gesterf het. Alhoewel net 25% van mense in hospitale gediagnoseer is, het hulle 55% van die pasiënte wat vermis was gedurende opvolg bygedra, en het bygedra tot 85% van die totale mortaliteit in hierdie groep. Hierdie studie demonstreer die belang van vroeë identifisering van mense met TB om mortaliteit te verlaag sowel as die waarde daarvan om data van hospitale in te sluit in roetine TB rapportering. Gegewe die uitsluiting van mortaliteit na TB behandeling van die huidige definisie van TB-sterftes en die onlangse bewustheid van die probleem met longgesondheid selfs nadat TB behandeling voltooi is , het ek ʼn studie in Kaapstad uitgevoer om TB pasiënte wat suksesvol TB behandeling voltooi te evalueer. Ek het die kompleksiteit daarvan om hierdie pasiënte op te spoor uitgelig. In die steekproef van volwassenes wat ek kon op spoor, het ek ʼn hoë las van respiratoriese simptome gevind asook 6% met herhalende TB. Die mortaliteit koers na suksesvolle voltooiing van TB behandeling was 2.5 sterftes per 100 persoon jare met ‘n gestandaardiseerde mortaliteit verhouding van 4 in vergelyking met die algemene populasie. Hierdie data beklemtoon die belang van deurlopende sorg na die voltooiing van TB behandeling. In hierdie verhandeling dokumenteer ek sleutel gesondheidsisteemveranderinge in die publieke gesondheidstelsel in Suid-Afrika asook die verandering in TB-geassosieerde mortaliteit gedurende, voor en na TB behandeling in die konteks van verliese binne die TB-sorgkaskade. Hierdie verhandeling bied nuwe insigte in TB-geassosieerde mortaliteit in Suid-Afrika. Ek stel addisionele strategieë voor om mortaliteitberamings te verbeter en om TB-geassosieerde mortaliteit in Suid-Afrika te verminder.
Description
Thesis (PhD)--Stellenbosch University, 2021.
Keywords
Tuberculosis, Tuberculosis -- Mortality -- South Africa, Longitudinal method, UCTD, Health system -- Interventions, Tuberculosis -- Chemotherapy