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第一章 绪论

《流行病学》

章节内容

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一、绪言

流行病学(epidemiology)在历史上是研究疾病流行的科学,即是研究在人群中发生某种疾病病例数上升的情况及其原因和如何控制的科学。由于传染病和非传染病都可以有大量发病,这些大量发生的疾病都是流行病学研究的对象。但是,传染病的流行(瘟疫)危害更严重,因此,早期的流行病学是以研究传染病的发生与流行规律为主,并且形成了较系统的理论。随着多种传染病的流行逐渐被控制,人们生活水平的提高及寿命的延长,慢性病和非传染病对人们健康的危害相对渐趋严重,所以流行病学研究的病种自然会扩大到非传染病。近年来,如何提高健康水平和延长寿命等问题也提到日程上来了。所以,现在几乎没有流行病学不研究的病种和医学问题。
在研究的病种方面,流行病学和临床医学、基础医学没有什么不同。流行病学是从群体水平研究疾病,临床医学是从病人个体水平研究疾病,基础医学是从亚临床水平研究疾病。临床医学主要是对具体病人进行诊断和治疗,结合诊断与治疗也从个体水平研究疾病的病因、预后和卫生管理方面的问题等。流行病学则主要研究疾病在特定人群中的发生、发展和疾病及健康有关状态与事件的分布规律(包括现象及原因),控制疾病以及促进健康等的对策。因此,流行病学的定义在目前可以规定为:流行病学是研究疾病在人群中发生、发展及其分布的原因,以及制订预防、控制和消灭这些疾病和促进健康的对策与措施的科学。
现在,除了研究疾病问题以外,流行病学的原理与方法也被应用于卫生管理、健康教育及卫生服务的评价和某些生理、心理、病理和临床药理学的群体现象的研究上。所以,流行病学被有些学者看作是一门研究人类的生理、病理、心理的群体现象的方法学。我国的流行病学是在与疾病的防制紧密结合中发展起来的,因此,我国的流行病学不仅仅是一门方法学,它还是应用于防制疾病,促进健康的实践医学,有着极强的应用性。
临床专业医学生学习流行病学,应当把所学到的群体观点应用于今后的临床工作。在流行病学中的群体是指在一定范围内的人群,可以小到一个家庭,也可以大到全人类。在这个群体中既包括病人,也包括非病人,而且常把这些人和其周围环境联系起来。它也可以扩大到包括自然环境、社会环境在内的一个生态学的群体。
流行病学的研究及应用范围极广,使用的方法和技术很多。随着其他学科的发展,如血清学、生物化学、遗传学等等,这些学科的方法逐渐被引入流行病学,以解决流行病学研究中的问题。另外,流行病学方法还专门用于解决某些特定疾病(如肿瘤、心血管疾病等)的问题。因此,根据其特定的研究范围,流行病学有更细的划分,如血清流行病学、临床流行病学、地理流行病学、遗传流行病学、肿瘤流行病学、心血管疾病流行病学、药物流行病学、传染病流行病学、慢性病流行病学等等。

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二、流行病学简史

科学是由于社会实践的需要而产生与发展起来的。古代人们与疾病流行作斗争中,逐渐积累起对疾病流行的认识并试图加以解释。从古代起,传染病与非传染病都可有大规模的发生,但传染病的流行危害更大,所以观察较多的是传染病的流行。 中国古代殷墟甲骨文(距今3000多年前)已有“虫”、“蛊”、“疟疾”及灭虫的记载。至迟至2300余年,中国的《史记》已用“疫”、“大疫”表示疾病的流行。当时西方的Hippocrates用“流行病”表示疾病流行。这些也许可以认为是流行病学的“萌芽”。 此后,疾病流行频繁,特别是在饥荒、战争之后。从《史记》(公元前369年)起到明朝末年(1647年),仅正史即记载95次大流行,238年有流行或大流行。西方也有多次影响重大的大流行,如公元前4世纪的Thycydides瘟疫、汝斯丁鼠疫;14世纪埃及鼠疫流行使该国1/4人口死亡。 在长期疾病流行作斗争时,积累起对疾病流行的认识。人们开始推测是什么病原引起流行性疾病。中国古代认为“虫”(如认为肺结核是“痨虫”引起,疥是疥虫引起的)、“戾气”“疠气”、(公元217年)、“风”等等。西方Fracastoro(1546年)发表了《传染物》一书,但直到19世纪中叶,活的传染物的学说才在西方得到广泛承认。 随着对传染病不断流行的观察,认识逐渐深入,如描述“戾气”的传播方式和流行的分布等(吴又可《瘟疫论》,1642年)。人们还注意到动物病与人病的关系,如狂犬病、鼠疫等。师道南在《天愚集.鼠死行》(1736年)有生动地描述:“东死鼠,西死鼠,人见死鼠如见虎,鼠死不几日,人死如圻堵。昼死人,莫问数,日色惨淡愁云护,三人行,未十步,忽死两人横截路。”他已觉察到人间鼠疫与鼠死有关。印度的书籍中也有人间鼠疫与鼠死关系的记载。 当人们认识到传染病可以传播后,就开始采取措施,先是对麻风病人隔离(《圣经》已有记载,唐代设疠人坊),晋(《晋书.王彪之传》,356年)记载“朝臣家有时疫,染易三人以上者,身虽无疾,百日不得入宫。”15世纪中意大利威尼斯规定外来船舶需在海港停留40天,进行检疫(quarantine)。 葛洪《肘后备急方》(342年)中记载用疯狗脑敷被咬处以预防狂犬病。在宋真宗时(公元998~1022年)已用种人痘术预防天花,至迟16世纪下半叶已有种人痘的确实记载,18世纪20年代种人痘术已传至土耳其、欧洲。18世纪末英国医生Jenner发明接种牛痘预防天花。 人们还记载了许多预防污染病的方法,以现在知识水平来判断,有许多可喜的成就,但也有不少无效(如紫草根预防麻疹)或错误的记载,在当时科学水平这些无效或错误的记载是不足为奇的。 古代对于非传染病也有一些记载。我国早就注意到秃发、甲状腺肿,身体发育匀称与水质的关系(《吕氏春秋》,约公元前2~3世纪),氟斑牙与地区的关系(《养生学》,232~262年),脚气病(beriberi)与久食精白米的关系(公元2世纪)。西方Hippocrates的著作中注重了疾病与地势、气流状态、日照等等的关系。 16~18世纪(相当我国明朝中叶到清朝中叶)欧洲进入资本主义发展时期(文艺复兴),科学迅速发展。Pasteur、Koch、MeЧникоB奠定与发展了微生物学与免疫学,对于传染病的流行病学起了促进作用。随着统计学的发展,许多统计方法被引入流行病学。流行病学除了应用直接观察法外,还开始应用对比分析法。在此时期西方开始创建有关流行病学学术组织及出版刊物。我国在该时期有关流行病学的记载可见于《瘟疫论》(吴又可,1642年)、《医通》(张璐,1695年)、《治疫全书》(熊立品,1777年)、《避疫说》(吴子存,1891年)等书。 19世纪末20世纪初,流行病学有了飞速的发展。John Snow对伦敦霍乱的分析是流行病学发展史中重要的一页,有人将其工作认为现在流行病学的开始。19世纪中叶伦敦流行霍乱。Snow研究分析了伦敦不同地区霍乱死亡人数,发现由两个不同的供水公司供水区霍乱死亡率相差悬殊,见表1-1。死亡率高的公司供应的水质不如另外的公司。伦敦宽街霍乱死亡病例标点地图表明死亡病人均为宽街水井供水居民,并发现该水井被附近一下水道所污染。根据这些发现,Snow提出霍乱病原存在于肠道,随粪便排出污染饮水,人喝被污染的水而被感染发病。其后30年才从粪便中分离到霍乱弧菌。 表1-1 1854年7月8日至8月26日伦敦两个供水公司供水区的霍乱死亡人数
供水公司人口数霍乱死亡人数霍乱死亡率(‰)
Southwark1676546445.0
Lambeth19133160.9
我国近代流行病学可以认为始于伍连德(1877~1960年)。他对鼠疫、霍乱均有专著,确定旱獭为鼠疫的传染源之一。1910~1911年发生在我国东北的鼠疫流行,经调查研究伍连德证实为肺鼠疫流行。 20世纪中叶Stallybrass和громащевский形成了系统的有关传染病流行病学的理论,并有专著出版。随着病毒学的发展,新发现了许多病毒学传染病,于20世纪80年代发现了艾滋病(AIDS)。随着分子生物学的发展,形成分子流行病学的分支。在传染病防治方面取得了全球消灭天花的辉煌成就。目前正在进行消灭龙线虫病(dracunculiasis)及脊髓灰质炎的战斗。 20世纪50年代Dell及Hill在英国对吸烟与肺癌的关系开展了系统的流行病学研究,引入了队列研究方法。其工作被Beaglehole誉为是当代流行病学的开端。Framingham及北卡(芬兰)开展了心血管疾病的系统流行病学研究,WHO开展了心血管疾病监测的MONICA方案。随着对非传染病的研究,流行病学的方法有了明显的发展。 流行病学的研究对象由传染病扩大到非传染病,目前又扩大到与健康有关的状态及事件。1977年WHO提出:“到2000年人人享有卫生保健(HFA)。”1978年提出保证完成HFA的主要途径是发展初级卫生保健(primary health care)。1989年世界卫生大会强调在监察及评价HFA的进展时应用流行病学方法。 我国在1949年前在极端困难的情况下,一些学者对若干种寄生虫病和传染病的流行病学作出了成绩。1949年后大力防治血吸虫病、疟疾等严重危害人民健康的寄生虫病、烈性传染病。控制了人间鼠疫、霍乱及性病,1960年消灭了天花。50年代初期建立卫生防疫站、流行病学教学、研究机构。出版了громащевский的《流行病学总论》及Cтепанов的《流行病学讲义》(1958年),将前苏联的流行病学系统的介绍到中国。1960年开始出版了我国自己的供卫生专业用《流行病学》教材,1974年首次出版了我国供医疗专业用《流行病学》教材。1979年出版了我国首部大型《流行病学》参考书。1980年成立了全国流行病学学会,并出版了《中华流行病学杂志》。1982年起卫生部在全国医学专业教学计划中,将流行病学单列为一门课程。1989年在我国举办了国际流行病学学术会议。 从70年代起我国已逐步重视并开展非传染病的流行病学研究。 目前,流行病学在卫生、医学等各专业越来越受到重视,并且开始分出许多分支学科。1989年建立中国临床流行病学工作网,1995年组建了药物流行病学专业委员会。流行病学目前在我国医学中已成为一门重要的学科。
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三、流行病学研究方法

流行病学研究方法大致可分为如下类别。
(一)观察法
由于流行病学是人群中进行研究,所以研究者实际上不能或不能全部掌握或控制所研究对象发生的条件,因此,观察法(observational method)就是很重要的方法。
1.描述性研究(descriptivestudy)描述性研究又叫描述流行病学(descriptive epi-demiology),通过观察而正确、详细地记载疾病或健康状态按时间、地点、人群各种特征(如年龄、性别、职业、民族等等)的分布特点,也可以包括可疑病因因子的分布特点。为了正确的描述分布,必须有明确统一的诊断标准、准确的病例(或因子)数字以及人口数字。
通过描述流行病学获得的资料也可对病因提出线索或假说,或对防制提出有效的措施。
2.分析性研究(analyticalstudy)分析性研究又叫分析流行病学(analytical epi-demiology),对所假设的病因或流行因素进一步在选择的人群中探找疾病发生的条件和规律,验证所提出的假说。主要有两种:①从疾病(结果)开始去探找原因(病因)的方法叫病例对照研究(case-control study),从时间上是回顾性的,所以又叫回顾性(retrospective)研究。②从有无可疑原因(病因)开始去观察是否发生结果(疾病)的研究方法叫队列(或群组、定群)研究(cohort study)。从时间上是前瞻的,所以又叫前瞻性(prospective)研究。
流行病学研究时还需要广泛使用多种其他有关的技术与方法。所需要的方法在数量上有超过临床所需。比如伤寒病,临床培养出伤寒杆菌即可以诊断,流行病学有时还需要知道其噬菌体型或其他特征;临床只需要从病人中分离细菌,流行病学还要检查外界物品、土壤、水中的细菌。流行病学需要做大量人群的检验,需要快速方法,以便在短时间内做大量标本检验。所以,流行病学研究需要设备良好的许多种实验为其服务。
(二)实验法
流行病学中所用的实验法(experimental method)也叫作实验流行病学(experimental epidemiology),它和一般医学基础学科的实验不同,主要在人群现场进行。人群现场是流行病学的主要的、最大的实验室。根据研究对象不同,又可分为:临床试验(clinical trial)和人群现场试验(community field trial)。后一类实验中对病因进行干预的又叫干预研究(intervention study,或译作防治实验研究)。当被观察对象不能随机化分组时,叫作半实验或准实验研究(quasi-experimental study),如卫生政策的可行性研究及管理与服务的评价研究等。
(三)理论和方法的研究
1.理论流行病学研究 理论流行病学(theoreticalepidemiology)研究也叫数理流行病学(mathematical epidemiology)研究,是将流行病学调查所得到的数据,建立有关的数学模型(modelling)或用电子计算机仿真(computer simulation),进行理论研究,又叫数理性研究(mathematical theory study).
2.方法的研究 在着手一项特定研究之前,需要将研究中所使用的技术加以完善,发展收集数据资料的技术,改进疾病分类等。它是为进行和完善流行病学研究所必需的,但其本身并不是直接的流行病学研究。

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四、流行病学的研究范围及应用

由于几乎各种疾病及健康状况都存在着与流行病学有关的问题,因此,在临床各科日常工作中,都会遇到应用流行病学观点和方法的场合。更加上随着医学模式由生物医学模式发展到心理-社会-生物医学模式,以及WHO提出“到2000年人人享有卫生保健”及发展初级卫生保健,应用流行病学的范围日益扩大,归纳起来大约可分为:
(一)描述疾病与健康状态的分布特点
所谓疾病(或健康状态)的分布是指它在不同时间、不同地区及人群(年龄、性别、种族、职业等)中的发生率、现患率或死亡率等。这些分布经常并非千篇一律、平均分布的。这些分布特点应该用数量正确地把它表示出在地区、时间、人群的分布上。
在不同的时间、地区、人群发生某种疾病或数量有不同,提示发病因素的分布的不同。
我国进行了1973-1975年全国恶性肿瘤死亡的大规模调查,自始至终有流行病学专家参加,所以在较短时间内获得全国资料。全国进行的大规模的调查,如精神病、神经病、心血管疾病、糖尿病、眼科疾病、老年病、计划生育等等,都需要应用流行病学方法才易顺利完成。
(二)探讨病因与影响流行的因素及确定预防方法
有许多种疾病的病因至今尚不完全明了(如恶性肿瘤、原发性高血压、心肌梗死、克山病、大骨节病等等)。流行病学可以探讨促成发病的因素,从而探讨预防或控制这些疾病的方法。传染病虽然病因已知,根据其分布特点可探讨引起散发、爆发或流行的因素,从而可以提出有效的控制措施。
1.察布查尔病 系新疆察布查尔锡伯族曾发生的一种病死率较高的疾病。经过仔细的流行病学调查分析,查明是肉毒中毒。
2.晶体后纤维增生症 是40年代初在美国儿童中发现的一种逐渐使人失明的疾病。经流行病学研究,查明该病与早产儿吸入高浓度的氧有关系。以后减低氧的浓度即减少了此病的发生。
3.先天性白内障 于40年代初在澳大利亚突然增多。经眼科医师Gregg用流行病学方法分析得出与孕妇在妊娠早期患风疹有关的结论。
4.少女阴道腺癌 是一种少见的疾病,Herbst医师用流行病学研究,得出与其母亲在妊娠早期使用已烯雌酚有关的结论。
5.随着医学模式的发展,习惯与生活方式(lifestyle)(如吸烟、酗酒等)、心理、社会、遗传因素等在疾病发生上的作用日益受到重视。遗传因素与环境因素交互作用引致疾病等等,均可用流行病学方法加以探讨。
(三)应用于诊断、疗效判断、选择治疗方案及预后的评价
1.应用流行病学知识提高诊断、鉴别诊断水平与认识疾病的自然史 许多种疾病的临床症状轻重变动较大,轻型病人很少到医院就诊。仅在医院内工作的医师经常见到的是症状比较重的,常把这些当作疾病的“典型”。应用流行病学方法可到各种类型的病例,从而可以了解个体和群体疾病的过程和结局,即该病的自然史(natural history)。如在诊断时不运用流行病学知识,就可能误诊。现举几例:
(1)麻疹:由于广泛应用疫苗及球蛋白,现在不少病人症状很轻,缺少Koplik斑及“典型”皮疹。在病程早期如能了解他与麻疹病例的接触史及他周围儿童正在患麻疹的事实,则不易误诊或漏诊。
(2)钩端螺旋体病:本病临床症状多种多样,可以像流行性乙型脑炎、流行性感冒、伤寒;也有的可以有咳血、高烧,病死率很高,甚至于误诊为肺鼠疫;还有的在烧退后出现眼色素膜炎等症。仅按临床症状,极易误诊为其他病,耽误治疗,也耽误预防与防疫工作。上述几种疾病,尽管有的病临床症状类似,但各有各的流行病学特点,如乙型脑炎是高度散发的,极少能见到多数病例在一个小地区内同时发生,而钩端螺旋体病爆发时则可以。如果注意到该病所表现的流行病学特点就不易诊断错误。
2.判断某些症状有无诊断价值 过去所记载的认为可诊断某病的某些临床症状(如蛔虫斑诊断蛔虫症),是有诊断价值,还是仅仅按机遇二者在同一人同时存在的偶合。如为后者,则没有临床诊断价值。此点可以用流行病学方法加以判断。
3.判断药物疗效及安全性 判断某种治疗方法(或药物)的疗效、某种药物(如口服避孕药、氯霉素)的安全性或某种新药的副作用,都要应用流行病学方法。
4.选择治疗方案 一位临床医生对于任何病例在选择治疗方案时,需要知道用不同治疗方案时,病人好转的可能性的大小或病死的危险性的大小,需要知道各种治疗方法的治疗效果,否则不易做出正确的决定。医生选择治疗方法或建议时所需的这些资料,可用流行病学方法协助取得。
医院儿科医生对于用抗生素治疗急性哮喘的重要性的认识,被其在医院的经验所限制。因为,大量病例在家中用抗生素治疗是成功的,许多转到医院的病例是早期治疗不成功的。这些病例与在家治疗成功的病例,对药物反应不相同。在确定急性哮喘的药物治疗时,应看到全部病例治疗情况,而不应只看到自己在医院内治疗的几例。
流行病学的原理、方法应用于医学在处理个体病人的实践中所遇到的问题,发展了流行病学的一个分支——临床流行病学。
(四)疾病的预防与控制的对策与措施
比如,用什么办法使有些疾病(特别是传染病)病人少发生;用什么对策或措施能最快、最经济地在一个地区控制或消灭一种疾病;用什么办法不让一种病传入一个地区。这些对策或措施的效果又如何?
(五)应用于医疗、卫生、保健服务的决策和评价
流行病学描述人群中有关疾病与健康状况,使卫生行政主管部门知道人群中的疾病及有关因素所造成的负担,可以使有限的卫生资源发挥最好的效益,可以有助于确定优先的预防及保健项目的卫生规划。在某些特殊地区着重研究某些暴露的特殊环境。
可用于评价卫生服务的效果及效益,如确定某病(如心肌梗死)的最合宜住院期限,确定治疗某病(如高血压)的价值,确定什么治疗方案最为经济有效(如对肾衰、心肌梗死等等),确定应用卫生措施控制腹泻病的效果等。
应用流行病学方法评价“到2000年人人享有卫生保健”的进展是很重要的。
由上述一些例子可以看到,一名临床医生在临床工作过程中,诊断、治疗、判断效果等等,以至于探讨病因,进行医疗、卫生保健服务都需要流行病学知识。所以,临床医学专业的学员为了今后在工作中能更好地完成防治疾病,保护人民健康的任务,在学好临床课的同时还要认真学好流行病学。