现代流行病学-绪论.doc

第一章 绪 论第一章 绪 论提要：流行病学是现代医学领域的一门十分重要的基础学科。本章重点介绍该学科的发展简史，包括学科的发展及我国流行病学的成就；不同时期流行病学的定义与研究范围，目前的定义及研究领域的突破；现代流行病学的特点及在方法学和实际应用等方面的发展趋势。 人类在与疾病作斗争中最早发展起来的是临床医学。临床医学是从个体水平去研究疾病的表现、诊断与治疗，其目的是帮助病人早日痊愈。为了解疾病表现的内在机制，其后医学向微观和宏观两个方向发展，形成了基础医学和预防医学。基础医学是从组织、细胞和分子水平去研究疾病发生的机理，而预防医学则是从群体水平研究环境与疾病及环境与健康的关系，其目的是寻求预防疾病、促进健康的策略和措施。起初，流行病学(epidemiology)是预防医学中的一门重要的学科，但随着学科的发展，目前流行病学已被认为是整个现代医学领域的一门十分重要的基础学科。它不但研究具体的防病策略和措施，而且能为其他群体医学研究提供重要的方法。现代流行病学的重要特征之一就是研究方法的日新月异。第一节 流行病学发展简史一、学科的发展 1、学科形成前期：流行病学是人们在不断地同疾病作斗争中发展起来的。中国最早在史记（2300余年前）中已用“疫”、“大疫”等来表示疾病的流行。同期，希腊著名医师Hippocrates用“流行病”来表示疾病的流行。这是关于流行病学的最初描述。中国早在唐代就设有“疠人坊”以对麻风病人进行隔离；意大利于15世纪中叶规定外来船舶需在海港停留40天以检疫；中国在宋真宗时（公元234年）已用人痘来预防天花。这是流行病学的最初阶段，此期流行病学仅限于对疾病的简单描写与记载，缺乏系统的分析。 2、学科形成期：自18世纪末至20世纪初，流行病学逐渐形成了自己的独立的学科体系。此期出现了许多堪称流行病学典范的工作。英国医师Jenner于18世纪末发明接种牛痘以预防天花。英国Budd在1837年他的家乡发生伤寒流行时，通过深入现场做细致的人群调查，明确提出“伤寒是由特殊的毒物在人体内繁殖而引起”，“毒物随粪便排出”，“通过消毒隔离措施可有效地控制流行”。而伤寒杆菌直至1880年才被发现。1844年，奥地利首都维也纳公立医院第一产房年轻的产科医生Semmelweis面对大量产妇因产褥热而死亡的情景痛苦万分，他细心观察，通过群体调查分析后，否定了当时盛行的瘴毒学说，提出了产褥热是由于做尸检的医生因未洗净粘附在手上的尸毒而将其带入产妇体内所致。该成果比李斯特的无菌术早18年，比巴斯德的消毒理论早30年。1848年，伦敦医师Snow对当时伦敦的霍乱流行进行了详细的调查研究，他应用标点地图的方法研究了伦敦的霍乱病例分布，通过对比分析，论证了当年伦敦宽街霍乱流行与水井的关系，提出霍乱病原存在于肠道，随粪便排出污染饮水，人喝被污染的水而感染发病。该结论比从粪便分离出霍乱弧菌早30年。这些是早年传染病流行病学研究的成功范例。 然而，流行病学研究并不局限于传染病。1747年，Lind对12名患坏血病的海员进行了分组的治疗试验，结果证实新鲜水果可预防坏血病。1778年，Pott根据扫烟囱工人阴囊癌发病率很高的现象证实了扫烟囱与阴囊癌发病的关系。19141917年Goldberger在三所孤儿院、两所疗养院和一所监狱进行了糙皮病的人群干预实验，发现糙皮病并非传染病，而是由于膳食中缺乏某种营养素所致。该结果较Elvejhen鉴定出糙皮病的病因是尼克酸缺乏早20年。流行病学虽然起源很早，但发展很慢，其主要原因是缺乏群体研究所必备的数量的概念和研究方法。17世纪中叶，伦敦医师 Graunt等人开始对社区的出生与死亡数字进行研究，并注意到急性和慢性疾病的死亡率在性别、城乡和季节分布等方面有差异；Graunt通过编制死亡周报，并进行简单统计，提出了在死亡研究中用生存概率和死亡概率来代替绝对数和死亡比的方法；Graunt在实践中还认识到了在流行病学研究中设立比较组的必要性。因此，他被认为是早期流行病学方法研究的先驱。18世纪，英国统计总监Farr用生命统计来研究种种公共卫生问题，他对“特异危险度”、“超额危险度”、“人年”、“生存概率”及“标化死亡率”等都有重要贡献。19世纪末到20世纪初，英国 Galton创立了相关系数，Pearson 提出了卡方分布， Chapin明确了二代发病率的概念。这些方法学方面的不断创新，促进了流行病学的迅速发展，并取得了许多重要成绩。在流行病学方法研究和流行病学实践取得巨大成就的推动下，1850年，世界上首次在伦敦成立了流行病学学会，标志着流行病学学科的形成。此后，流行病学作为一门独立的学科逐步走入医学生的课堂。3、现代发展期：1948年Doll 与Hill关于吸烟与肺癌关系的研究及1949年在美国弗明汉（Framingham）进行的心血管病危险因素的研究可认为是现代流行病学新时期的开始。在方法学上，病例对照研究方法在20世纪上半叶得到快速发展和广泛应用；40年代末，Doll和Hill关于吸烟与肺癌关系的研究引导出了队列研究；1951年Cornfield提出了相对危险度和比值比的概念与计算方法；1959年Mantel 和Haenszel提出了著名的分层分析法；60年代Miettinen等发展了配比、偏倚、混杂及效应修饰等概念与研究技术。这些成就构成了现代流行病学方法的基本框架。方法和实践相互影响，相互促进，使现代流行病学呈现高速发展的趋势。此期的主要特点是研究范围由传染病扩展到一切疾病和健康状况，同时表现出向整个卫生领域甚至某些非卫生领域扩展的倾向，其研究方法更趋精细和系统。二、我国流行病学的成就我国近代流行病学的发展可认为是起于伍连德。他领导了东北19101911年和19201921年的两次鼠疫大流行的防治工作，查清了鼠疫的传染源，在中国首次发现旱獭是鼠疫的主要储存宿主，并明确了有经呼吸道传播的肺鼠疫。他不仅对鼠疫流行病学有巨大贡献，而且还是本世纪初我国霍乱防制工作的卓越领导者和组织者。由于他的出色成绩，他不但担任了中华医学会的会长，而且在1937年成立的中华医学会公共卫生学会上当选为第一任会长。新中国成立后，国家坚持预防为主的卫生工作方针，经过短短几年的努力，就基本消灭或控制了以血吸虫为首的五大寄生虫病，1964年宣布中国大陆消灭了性病，以后又消灭了天花和古典型霍乱，控制了人间鼠疫，其他传染病的发病率和死亡率均大幅下降。我国流行病学的发展和卫生防病工作的成绩凝集了老一辈流行病学家的毕生精力和卓越成绩。新中国流行病学的先驱者之一苏德隆教授在传染病和非传染病的防治方面均做出了重大贡献。首先他主持了全国的血吸虫病和霍乱的防治研究；1972年，他通过调查证明了上海一起不明原因的皮炎系由桑毛虫引起；晚年他将研究重点转向肝癌，提出了著名的肝癌病因的饮水学说。同时，苏德隆教授为我国流行病学学科的发展和体系的建设作出了重要贡献。新中国另一位流行病学的先驱者是何观清教授，他早年在黑热病调查中发现中华白蛉是我国黑热病的传播媒介，否定了痢疾噬菌体对痢疾的预防作用，证明了鼠脑制成的乙脑疫苗可引起严重的不良反应，以后他领导了全国疾病监测网的建设。我国流行病学在老一辈流行病学家的领导下，经过几代人的努力，不仅在预防疾病和促进健康方面取得了巨大成就，而且学科本身也得到了长足发展。第二节 流行病学的定义与研究范围 流行病学是在人类预防疾病和促进健康的实践中发展起来的。由于在不同时期，人类面临的主要疾病和健康问题不同，该学科的发展水平和人们认识问题的深度不同，流行病学的研究范围和主要目标在不断发展，其定义也在不断发展和完善。 一、传染病防治时期 早年的流行病学被认为是研究疾病流行的科学。虽然传染病和非传染病都可以造成流行，但传染病的流行危害更为严重，特别是在20世纪上半叶及以前，鼠疫、霍乱、天花、结核和一些严重的寄生虫病（如疟疾）严重威胁着人类的健康与生命。因此，预防和控制传染病流行成为当时医学的首要任务。这一时期关于流行病学的代表性定义有： “流行病学是关于传染病的人群现象和传染病的自然史的科学”（Frost，1927）。 1931年，Stallybrass提出“流行病学是关于传染病的科学它们的主要原因，传播蔓延以及预防的学科”，该定义主要强调了传染病的预防问题。在1936年前苏联出版的流行病学总论教程中定义“流行病学是一门研究疾病流行的科学，它研究流行发生的原因、发展规律、熄灭条件并拟订与流行病作斗争的措施”。该定义强调了研究流行的原因、扑灭流行及与流行作斗争的问题。这些定义均说明：在这一时期，流行病学研究以传染病为主，关于传染病流行病学已有了较系统的理论和研究目标。二、疾病防治时期自20世纪中叶开始，一方面传染病的发病率和死亡率不断下降；另一方面，随着环境污染加重，居民生活方式改变及人均寿命增加，使心血管疾病及恶性肿瘤等非传染病的发病率上升，疾病和死亡谱发生了明显变化，许多国家的首位公共卫生问题已逐渐由传染病转向各种非传染病。在这种疾病谱转变的影响下，流行病学的定义也发生了相应的变化。如MacMahon 1970年定义流行病学为：“流行病学是研究人群中疾病频率的分布及其决定因素的科学” ；1980年，Lilienfeld定义“流行病学是研究人群中疾病发生的表型及影响这些表型的因素的科学”；同年，Last定义“流行病学是研究疾病在人群中的分布及其动态的科学”。这些定义不约而同地将流行病学的研究范围从传染病扩展到全部疾病。三、从研究疾病扩大到研究疾病和健康80年代后，一方面随着医学模式由生物医学模式转向生物心理社会医学模式；另一方面由于社会和经济的发展，人们对健康提出了新的要求。于是，如何提高健康水平及延长寿命等问题已提上了议事日程。在这种形式下，Last于1983年在其所著的流行病学词典中就将流行病学定义为：“流行病学是研究人群中与健康有关的状态及事件的分布及其决定因素，以及应用这些研究结果以控制健康的科学”。国内乔树民于1984年在中国医学百科全书.流行病学中定义“流行病学是主要运用现场观察和现场实验的方法，研究人群中疾病和健康的动态分布及其影响因素，借以探索病因和流行规律，拟定并评价防治疾病、增进健康的对策和措施的科学”，首次将流行病学的研究范围从疾病扩展到健康。随后，刘瑞璋在钱宇平主编的卫生专业用流行病学教材第二版（1986）中将流行病学定义为“是研究人群中疾病或健康状态的分布及其决定因素和预防疾病及保健对策的科学”。该定义后经连志浩在流行病学第三版（1994）和王天根在流行病学第四版（1999）中进一步完善，目前我国较为公认的流行病学定义是：“流行病学是研究人群中的疾病与健康状况的分布及其影响因素，并研究如何防治疾病及促进健康的策略和措施的科学”。这些定义均将流行病学的研究范畴从疾病拓展为健康，即流行病学不但要研究临床疾病，而且要研究亚临床状态、疾病的自然史及如何健康长寿等问题。四、从研究疾病与健康向研究所有人群事件拓展从80年代后期开始，流行病学研究领域的扩展与研究方法的完善相互促进，使流行病学进入到飞速发展时期。一方面，流行病学作为一门学科，其群体研究的特有方法越来越受到重视，并不断向其他领域渗透。在医学领域，流行病学方法不仅为流行病学工作者用来研究疾病和健康问题，也为医学其他学科专家所采纳和应用；更重要的是目前流行病学方法已突破纯医学的范畴，渗透到许多非医学领域，如自杀、车祸、犯罪、管理及安全生产等。由于流行病学研究方法的这种广泛渗透，涌现出了许多流行病学的分枝学科，如健康、伤害、临床、评价、行为、代谢、心理、药物、放射、生殖、遗传、长寿、分子、管理及犯罪流行病学等。另一方面，流行病学研究领域的扩展和分枝学科的蓬勃发展又不断对流行病学方法提出新的要求，并将促进流行病学方法的不断发展与完善。如在80年代后，病例对照研究出现了病例队列研究、累积病例对照研究、单纯病例研究、病例交叉研究、两阶段抽样及巢式病例对照研究等变体；在遗传流行病学中，发展了单纯病例研究、病例双亲对照研究及患病亲属配对研究；在环境流行病学中，充分利用地理信息系统以改善环境暴露测量的精度，并发展了空间模式和时序性资料的分析方法；另外，捕获-标记-再捕获方法、Meta分析方法及多元统计方法等也得到了发展和广泛应用。在此形势下，现代流行病学在定义上应有所突破。作者认为，现代流行病学(modern epidemiology)可定义为：“流行病学是研究人群中的卫生相关事件的分布及其影响因素，研究管理、决策与评价，以及研究如何防止事故，促进健康和提高效益的策略和措施的科学”。这里的事故包括疾病、自杀、车祸、犯罪和工伤等不良事件。第三节 现代流行病学的特点与发展趋势流行病学虽然起源很早，历史源远流长，但现代流行病学的理论与方法体系却到20世纪60年代末才开始形成。因此在科学领域，现代流行病学目前尚处于高速发展的学科成长期。一、现代流行病学的特点 现代流行病学发展到今天，与传统流行病学比较，具有如下明显的特点。 1、研究领域扩大：正如前一节所论述的，流行病学的研究领域从20世纪70年代开始已由传染病拓展到所有疾病；进入80年代，其研究领域已由疾病扩展到包括疾病、伤害、健康、行为、心理、疗效及代谢等在内的所有卫生事件；进入90年代，流行病学方法已在许多非卫生领域，如自杀、犯罪、行政管理、政策制订、卫生服务与成本效益的评价等方面得到了广泛应用。 2、学科间相互渗透、融合和分枝学科不断增加：由于研究领域的扩大，其相关学科逐步增加。传统流行病学一般只涉及临床医学、卫生统计学、微生物学及免疫学等学科；而现代流行病学除与上述各学科相关外，还与社会学、行为学、心理学、分子生物学、遗传学、伤害学、管理学、卫生经济学、预测学、逻辑学及计算机技术等密切相关。这些学科间的相互渗透和融合，使流行病学的分枝学科不断增加；同时，对流行病学家的知识结构提出了更高的要求。 3、紧跟人类文明现代化的进程：作为21世纪人类文明现代化的两大标志信息技术和生物技术的发展为流行病学的发展插上了翅膀。近几十年来，计算机在流行病学研究中得到了广泛应用，同时计算机技术促进了流行病学多变量分析的发展；信息高速公路的建成使流行病学资源可以共享，流行病学信息可以迅速传递；生物技术的核心分子生物学的发展促进了分子流行病学的兴起，为揭开“黑匣子”之谜创造了条件；流行病学的研究成果能迅速导致公共卫生决策与立法。4、方法与应用迅速发展：近几十年来，流行病学的概念、方法和应用领域迅速发展；但一些流行病学的基本原则，如群体研究的原则、比较的原则、现场的原则，从分布找原因的原则及逻辑推理的原则等都是经久不变的。这种变与不变，古老而又年轻的特点正是流行病学充满生机与活力的象征。另一方面，由于人类对威胁自身健康的各种新老公共卫生问题的强烈反应，及对自身生存质量越来越周到细致的关心，促进了流行病学的实践与应用，使流行病学研究不断取得新的成就。二、现代流行病学的发展趋势现代流行病学由于概念的更新，研究领域不断扩大。一方面将使流行病学研究进入全盛时期，许多疾病防治和健康促进的问题，甚至某些非卫生领域的群体事件的规律将得以阐明；另一方面，大量的流行病学实践将促进流行病学的不断完善与发展。 （一）流行病学方法的不断完善与发展 流行病学为了满足日益扩大的研究领域的需要以及人们对流行病学提出的更高要求，其方法必须迅速完善与发展。一方面流行病学将与微观生物学相结合，另一方面将在避免偏倚上发展新的方法和技术。流行病学方法的发展具体将表现下述特点： 1、工作程序化：适应于不同场合的不同流行病学研究方法的具体实施方案与步骤将逐步规范化和程序化，使各项研究都在规范的设计下进行，因而不同的流行病学研究资料可以互相比较。 2、研究方法类型系统化：为了解决不同类型和性质的问题，流行病学研究方法类型将不断完善。如近年兴起的Meta分析，巢式病例对照研究（nested case control study），病例队列研究(case-cohort study)，病例病例(case-case study)研究等。新的方法仍将不断出现。 3、调查问卷社会学化：由于流行病学研究越来越多地涉及经济、文化及社会等方面的问题，以及流行病学与社会科学的相互渗透，使流行病学的调查问卷将向社会学化方向发展。4、分析方法两极化：一方面，在对宿主和环境危险因素的研究与评价方面，现代流行病学对变量的测量将逐步由定性向定量发展，将从粗略评价高危因素向精确评价低危因素方向发展。这样的发展将要求有适当的统计学技术作支撑，如对时序性资料的有效分析，处理多因多果的复杂的因果关系的方法，多变量分析方法及适于小样本资料的精确分析方法等；同时，也需要计算机