流行病学基本概念及调查研究方法

流行病学的基本概念及研究方法东南大学公共卫生学院 王 蓓第一部分流行病学基本概念一、流行病学的定义及其诠释流行病学是研究人群中疾病与健康状况的分布及其影响因素，并研究防制疾病及促进健康的策略和措施的科学。研究对象：人群研究内容：疾病、伤害、健康研究任务及工作深度：揭示现象、找出原因、提供措施研究基本方法：观察法、实验法、数理法二、流行病学研究的特征1、群体特征；2、以分布为起点的特征；3、对比的特征；4、概率统计的特征；5、社会医学的特征；6、预防为主的特征三、常用疾病频率测量指标1、发病指标：发病率、罹患率、续发率2、死亡指标：死亡率、病死率、生存率3、疾病负担指标：患病率、感染率、潜在减寿年数、伤残调整寿命年四、疾病流行强度术语1、散发；2、爆发；3、流行与大流行五、流行病学中联系强度的概念及意义1、相对危险度（RR值）；2、归因危险度（AR）；3、人群归因危险度（PAR）；4、比值比（OR值）；5、归因危险度百分比（AR%）；6、人群归因危险度百分比（PAR%）；7、标准化死亡比（SMR）第二部分流行病学研究方法一、流行病学研究方法的特点流行病学研究方法是一种独特的宏观方法，是揉和了社会学和统计学的一种医学调查分析方法。它以医学知识为依据，利用观察和询问等手段来调查人群的疾病和健康状况，做出频率及分布的归纳、综合和分析，对结果给以恰当的解释，最后得出结论。是一种科学研究方法。流行病学研究方法的特点表现为：（1）从人群的各种分布现象入手，将分布作为研究一切健康问题的起点；（2）具有相当的社会学调查和分析的成分；（3）贯穿着卫生统计学的思路、观点和手段（包括大数量的观点、概率的观点、对比分析、定量与定性相结合的分析判断）；（4）依靠严密的逻辑思维、医学生物学上的合理性与统计学上的可能解释性对流行病学结果进行综合判断。二、流行病学研究方法的分类流行病学研究方法类型见表1和表2。表1中是按设计类型划分的、常用的各种流行病学方法，它们是流行病学方法的主要部分和核心。表2是按实际工作性质和任务划分流行病学方法的类别，并非方法学的分类，只是表明在实际工作中的几种调研任务，这样划分便于了解和认识流行病学方法的全貌。这两方面的调研方法之间有密切联系和相互交织之处。例如，一次质量好的爆发调查中除横断面研究外，往往还可包含小规模的病例对照研究等。表1 流行病学研究方法（按设计类型分类） （1）横断面研究（现况研究）描述性研究 （2）纵向研究 （3）生态学研究（相关研究） （4）探索性病例对照研究 （5）验证性病例对照研究分析性研究 （6）同时性队列研究 （7）历史性队列研究实验性研究 （8）干预实验理论性研究 （9）流行病学模型研究表2 流行病学研究方法（按工作性质分类）病例（病家）调查 传染病爆发调查 非传染病 现况调查专题流行病学调查 动态观察三、常用传统研究方法的特征与应用（一）描述性研究描述性研究是利用已有的资料或特殊调查的资料，包括实验室检查结果，按不同地区、不同时间及不同人群特征分组，把疾病或健康状态或暴露因素的分布情况以及发生、发展的规律真实地定量地展现出来。描述性研究具有以下特点：（1）描述性研究收集的往往是比较原始的或比较初级的资料，受很多因素的影响，分析后所得出的结论往往只能提供病因线索和可贵的研究方向；（2）描述性研究往往不需要设立对照组，仅对人群疾病或健康状态进行客观的反映，一般不涉及暴露和疾病因果联系；（3）描述性研究中常常既有描述又有分析，在描述中分析，在分析中描述。描述性研究所获得的信息主要用于以下几方面：（1）描述疾病或健康状态在人群中的分布及其特征，或进行社区诊断，即对一个社区的某种疾病或健康状态进行考察与评价，为疾病防制或制订促进健康的对策与措施提供依据；（2）描述、分析某些因素与疾病或健康状态之间的联系，从而为进一步研究疾病病因、危险因素提供线索；（3）为评价疾病控制或促进健康的对策与措施的效果提供信息。描述性研究包括以下几种类型： 1现况研究也称横断面调查，是指在某一特定时间对某一定范围的人群，以个人为单位收集和描述人群的特征以及疾病或健康状态的分布。特定时间一般指在某一较短的时间内或某一特定的时点上。现况研究特点：（1）现况调查在短时间内所揭示的人群疾病或健康状态的分布特征，是一个断面情况；（2）调查收集的是当时的信息，一般只能确定是否患病，用患病率作为分析指标；（3）无法区分暴露和疾病的时间先后顺序；（4）现况研究反映的是直到调查时该人群某疾病和健康状态的累积数量。现况研究的方法包括普查和抽样调查两种。现况研究的用途：（1）描述疾病或健康状态或暴露因素的分布情况，通过对某一地区或人群的调查，获得某种疾病或健康状态或暴露因素在人群间、时间和地区间的分布资料，可评价一个地区的健康水平，找出该地区危害人群健康和生命的主要病种和问题，确定该地区疾病控制工作的重点问题和重点人群；（2）描述某些因素或特征与疾病或健康状态的联系，为病因学研究提供线索和假说；（3）评价防制措施的效果，在采取预防和控制措施前后分别进行现况调查，将结果进行比较，从而判断出防制措施及其效果的好坏；（4）用于疾病的二级预防，通过普查，可达到在人群中“早发现、早诊断和早治疗”某种疾病的目的；（5）为疾病监测或其它流行病学研究提供基础资料。2历史和常规资料的收集和分析是指利用已有的疾病登记报告系统或者疾病监测系统，收集既往或当前的疾病或健康状态资料并进行分析，描述疾病和健康状态的分布以及变动趋势。如传染病发病报告、死亡报告、出生登记、出生缺陷监测等。该方法所获结果的准确性依赖于疾病登记报告系统和疾病监测系统的完善程度。3病例调查又称个案调查。是在疾病防制实践中对发生的个别病例及其周围环境所进行的调查。个案调查包括传染病病例、非传染病病例或与健康有关的其它问题如伤害等。4生态学研究是以群体为观察、分析单位，描述不同人群中某因素的暴露情况与疾病的频率，从而分析暴露与疾病关系的一种流行病学研究方法。它的特点在于收集疾病或健康状态以及某些因素的资料时，以群体作为分析单位而不是以个体作为分析单位。它通常描述某疾病或健康状态在各人群中所占的百分比或比数、以及有各特征者在各人群中所占的百分数或比数。从这两类群体数据分析某疾病或健康状态的分布与人群特征分布的关系，从而探求病因线索。（二）病例对照研究病例对照研究亦称回顾性研究。这种研究方法的基本原理是以患有某疾病的病人作为病例组，以不患该病者作为对照组，通过询问、实验室检查或复查病史等，调查、了解两组人群既往暴露史，并进行比较。若两组研究因素暴露比例的差异有统计学意义，则可认为该因素与疾病之间存在着一定的关联，并可进一步估计关联强度（计算OR值）。病例对照研究的特点：（1）属于观察性研究，研究者只是客观地收集研究对象既往对研究因素的暴露情况，并不施加任何干预措施；（2）设立对照组进行比较；（3）纵向的、回顾性的、由果及因的研究方法；（4）一般不能确证暴露与疾病是否存在因果关系。病例对照研究的主要用途：（1）探索病因与检验病因假设；（2）研究药物毒副作用；（3）研究影响疾病预后的因素。病例对照研究的类型：（1）成组病例对照研究；（2）匹配病例对照研究，包括成组匹配和个体匹配；（3）巢式病例对照研究，亦称套叠式病例对照研究或队列内病例对照研究，是将队列研究与病例对照研究相结合的一种双向研究设计。在进行队列研究的基础上，收集队列成员的暴露信息以及有关的资料，确认随访期内发生的病例数，然后以队列中发现的病例作为病例组，对照组来自同一个队列，进行病例对照研究。巢式病例对照研究兼具病例对照研究与队列研究的优势。此种研究方法的优点是：a.病例与对照的暴露资料均在发病或死亡之前获得，暴露与疾病的时间先后顺序清楚，而且没有回忆偏倚；b.病例组与对照组可比性好；c.可提高检验效率，因为队列成员研究因素的暴露率一般较高，且队列成员均有共同的开始暴露时间，而一般病例对照研究设计通常只取整个暴露期的一个断面。（三）队列研究队列研究亦称前瞻性研究或定群研究。研究开始时已经掌握各研究对象中某研究因素的情况，随访一定时期，在此期间或之后，通过检查或监测，了解疾病或死亡的发生情况。队列研究可以是完全前瞻性、回顾性或双向性的。前瞻性队列是观察性研究中最类似实验性研究的，一般用以推断病因。回顾性队列对研究职业病、罕见病或长潜伏期的病较为方便。回顾性队列主要依赖于可靠的有关人群既往的暴露和疾病资料。队列研究的特点：（1）属于观察法，队列研究中的暴露不是人为给予的，而是在研究之前已客观存在的；（2）队列研究必须设立对照组以便比较，对照组可与暴露组来自同一人群，也可以来自不同的人群；（3）由“因”及“果”，队列研究是在疾病发生之前先确立研究对象的暴露状况，再观察疾病的发生，从而探求暴露因素与疾病的关系；（4）能确证暴露与结局的因果联系。队列研究的用途：（1）检验病因假设；（2）评价预防效果；（3）研究疾病自然史。（四）流行病学实验研究流行病学实验研究是将符合要求的研究对象，按随机分配原则分为两组，人为地给一组以某种因素、措施、新药或新的治疗方法作为实验组，另一组不给某种因素、措施或给予安慰剂作为对照组。然后随访观察一定时间，并比较两组的发病率或死亡率（或病死率、治愈率），据此评价干预因素对疾病的影响。流行病学实验研究的特征：（1）是前瞻性研究，即必须直接追踪随访研究对象；（2）必须对实验对象施加一种或多种干预措施；（3）研究对象是符合某实验要求的特定总体的代表人群，并在分组时采取严格的随机分配原则；（4）必须有平行的实验组和对照组，要求在实验开始时，两组在除干预措施以外的有关各方面具有可比性。流行病学实验研究多用于验证病因假设、评价预防措施和预防接种效果以及考核新药或新疗法的效果。流行病学实验研究除主要用于考核新药或新疗法效果的临床试验外，还包括以下几种类型：1、现场试验现场试验是以尚未患病的人群作为研究对象，按随机分配原则将研究对象分为实验组和对照组，实验组给予某种干预措施，对照组不给予干预措施或给予安慰剂，接受某种预防措施的基本单位是个人而不是亚人群。现场试验主要用于病因研究和疫苗及预防措施效果评价。2、社区干预试验有些实验研究其现场情况或给予干预措施不适合以个体为单位来进行，而更适合于以社区或某一地理区域为单位来划分实验组和对照组，并按实验组的群体给予干预措施。如通过改水预防地方性氟中毒的实验研究，食盐加碘预防地方性甲状腺肿的实验研究。如果参与的社区比较多，也需进行随机分组，不过分组的单位是社区或亚人群而不是个体。这种实验研究称为社区干预试验。其实社区干预试验也属于现场试验，只是实验对象的分组及给予干预措施的方式不同而已。3、类试验类试验又称准试验。一个完全的流行病学实验必须具备上述四个基本特征，如果缺少对照组或未随机分组，这种实验研究称为类试验。类试验常用于研究对象范围大而实际情况不允许对研究对象作随机分组的情况。实验研究资料整理分析的基本思路是：接受干预措施的实验组和对照组的可比性分析；计算实验组和对照组的发病率、死亡率、病死率、治愈率等；比较实验组和对照组的相应指标，并评价干预措施的效果。（五）爆发调查疾病爆发是指在局限的区域范围和短时间内突然发生许多同类病例的现象，它可以看成是疾病流行的特殊形式。疾病爆发调查就是要了解爆发情况，查明爆发原因，以及提出和采取干预对策。疾病爆发调查是针对具体健康关联突发事件的特别调查，它涉及多种流行病学方法和多学科方法的综合应用。1、团队或多学科方法现代流行病学的爆发调查或现场流行病学，是以团队或多学科的方法为特色，它区别于“皮鞋”流行病学，后者以调查者个人为特色。不同领域的科技人员可以共同来处理面临的疾病爆发或流行的问题。临床和公共卫生领域的医生、护士和兽医常常都参加到爆发调查中，流行病学调查者还需要下列领域的人员参与：生物统计学、计算机科学、遗传学、微生物学、动物学、生物化学、营养学、卫生学、心理学、人类学、生态学、社会工作、工业卫生、交通和安全管理、工程学、气象学和实验室检验技术等。流行病学工作者的责任就是知道哪些学科领域对于完成特定疾病的爆发调查是必要的，以便将这些多学科领域的人员组成爆发调查的团队。对于完成现代社会中复杂健康问题的深入调查，仅仅靠个人出色技艺和判断能力，是远远不够的。 现场流行病学面临问题的特点是：问题具有突发性，必须立即做出反应，调查者必须亲赴现场，以及必须及时采取控制措施而影响调查深度。爆发调查属于对突发事件的现场调查，它同预先有详细计划的流行病学研究有三方面的不同：调查开始时没有关于致病因素或传播方式的明确假设；调查开始时首先要保护人群的健康；一旦掌握了足够的资料就应采取防治措施，而不必等待问题完全阐明。简言之，爆发调查就像一边灭火，一边查明起火的原因，查明原因有利于当前灭火和今后防火。2、流行病学方法的综合应用（1）个案调查方法个案研究的主要价值在于从个案的详细描述和分析中，发现重要的变量以及提供有用的概念，以帮助形成假设。个案研究的主要优点：对研究对象可做深入的定性（质的）研究，彻底把握研究对象的全貌；主要缺点：个案研究资料可能缺乏代表性，难以推论到有关总体。个案调查针对传染病又称个案疫源地调查，是指对单个的病例及其家庭（居所）和周围环境进行现场调查和有关处理措施，查明病例发生的原因和疫源地的情况，以便预防续发病例和控制疫情。调查步骤包括核实诊断、进行必要的卫生处理，追查传染源或传播途径，确定向外传播的条件和范围，采集和送检有关的标本，以及分析资料和写出报告。（2）描述流行病学方法包括横断面调查（患病率或感染率）以及回顾或前瞻性纵向调查（发病率或感染发生率）。描述流行或爆发的特征：人群组特征（年龄、性别或职业等）；时间特征（绘出流行曲线或直方图）；地区特征即根据居住地或工作地点（与暴露有关）绘出病例标点地图或发病或感染密度图（直接表示发病率）。（3）分析流行病学方法病例对照研究：流行或爆发中的发病样本为病例组，未发病样本为对照组，比较两组可能的暴露因素的差异，推断传染源或传播途径。队列研究：以可能的暴露因素回顾性分组（历史队列），比较两组目前新发病的情况，确证可能的危险因素。（4）实验（干预）流行病学方法在多数情况下，首先根据经验采取常规初步措施，然后在爆发调查过程中不断修正。爆发调查中的干预主要是实用性的，因为情况紧急，以及由于伦理的原因也不太可能设对照，所以研究性往往不强。爆发调查的基本思路是：核实诊断或问题并确立流行存在，描述流行的分布特征，形成并检验有关流行因素的假设，获得结论并采取进一步的控制措施。爆发调查的基本步骤是：（1）调查前获取初步信息；（2）进入现场收集发病和暴露信息；（3）初步分析资料并提出假设；（4）进一步收集和分析资料以确证假设；（5）提出和采取控制措施；（6）写出总结报告。四、血清与分子流行病学方法及应用1、血清流行病学血清流行病学是流行病学的一个重要分支，它是在应用血清学技术和方法来研究流行病学问题中逐步发展起来的，已成为流行病学调查研究方法之一。它通过对血清中各种成分（包括抗原、抗体、代谢产物、生化物质、营养成分和遗传因子等）出现和分布的研究，以阐明疾病及健康状况在人群中的分布及其影响因素，并在采取相应防制措施后用血清学方法来考核其效果。因此血清流行病学不仅广泛地用于研究传染性疾病，而且也应用于慢性病及病因未明疾病的研究。血清流行病学的应用：（1）评价生物标志物的有效性，以便进行疾病早期诊断；（2）用于爆发事件的快速诊断及鉴别诊断；（3）利用血清库对疾病流行过程作追溯性研究；（4）阐明传染病及寄生虫病的分布规律和自然史；（5）探索病因和危险因素；（6）进行疾病监测与预测；（7）考核预防接种的免疫学效果。2、分子流行病学分子流行病学是近年来发展起来的一个流行病学新分支，是由传统流行病学和分子生物学交叉融会而成。分子流行病学是阐明疾病和健康状态相关生物标志在人群和生物群体中的分布及其影响因素，并研究防制疾病、促进健康的策略与措施的科学。它代表着流行病学发展的一个重要方向，同时也成为流行病学的重要研究方法，使流行病学的研究内容更加丰富和深入、研究手段越来越多、应用范围不断扩大、研究结果更加精确。五、流行病学研究方法的选择一项流行病学工作能顺利完成并达到预期的目的，其中关键因素之一是选择好的方法。前