现场流行病学
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第三节 病因的流行病学研究思路

病因调查的过程是一个由浅入深、从现象到本质,循序渐进的过程。从临床特征入手,寻找病因线索;从疾病分布特征入手,建立病因假设,实施初步干预措施;开展病例对照研究和队列研究等分析流行病学研究,以及特异性检测与实验研究,以检验病因假设;同时通过对初步干预措施的效果评价,进一步验证流行病学病因假设。
要查明和判定病因,必须将临床特征、流行病学特点和实验室检测结果与研究结果结合起来、按照病因判断原则和标准进行综合分析,一般都能对不明原因疾病的病因或危险因素得出初步结论,从而对下一步工作提出建议。下面是按现场实际阐明病因的探索程序。
一、从临床特征入手寻找病因线索
通过对临床病例的症状、体征、临床检测、治疗、转归等临床资料进行总结分析,根据主要综合征出可能的疾病名称或疾病类别,设定需要排查的范围,不管这种疾病是否在我国出现过,逐个进行排查,并首先对于怀疑为影响大、危害严重的疾病尽早予以确诊或排除。
病因线索的查找可以先确定大类,然后逐步细化。以下方法可供参考。
1.根据发热(热度、热程、热型)、皮疹等情况,结合靶器官受损的表现(呼吸道、消化道、神经系统、皮肤、泌尿生殖系统及其他系统和器官),首先判定是感染性疾病可能性大、还是非感染性疾病可能性大。
2.若感染性疾病可能性大,根据病例症状、体征和人口学特征,以及临床常规检测结果和试验性治疗结果,可进一步区分是细菌性感染、病毒性感染,或是其他病原微生物感染。初步判定是否具有传染性,同时推测可能的感染途径。如是非感染性疾病,则需要先判定是否为中毒,如果是中毒(往往有多脏器损伤、酶谱改变),则结合进食史或职业史、暴露史,区分是生物性中毒还是化学性中毒;在排除上述原因后,再考虑是否为心因性、过敏性,或其他原因等。
3.对于致病因子的甄别可按下列顺序进行分析,首先考虑常见病、多发病,再考虑少见病、罕见病,最后考虑为新发疾病或“不明”原因疾病。
4.对于“不明”原因疾病要考虑是新发的还是以前就有的,是仅在发现的病例中还是在该地区存在,是仅有住院发现的患者还是在周围人群中有轻型患者,是该地区仅有的还是在其他区域曾经发生的,都需要资料验证和调查。
二、从疾病分布特征入手建立病因假设
确定群体性不明原因疾病合适的病例定义,收集、统计、分析疾病的时间分布、地区分布、人群分布等流行病学特征。许多疾病都有其独特的流行病学特征,不同类型的疾病表现出不同的流行病学分布特点。
(一)三间分布分析
应在全面调查的基础上,正确使用统计图表来准确、形象、直观、通俗易懂地展现疾病的各种分布状况。
1.时间分布
以适当的间隔时间(X轴)描述所发生的病例数(Y轴),用直方图表示,这种直方图称为“流行曲线”。通常从一个简单的疾病发病时间图(流行曲线)中可得到大量的信息。根据流行曲线的形状可提出传播途径或暴露方式(点源暴露、持续暴露、间隔暴露或人传播人等)的病因假设。甚至可推测致病因子性质(如传染性与非传染性,感染性与化学性等)假设、潜伏期等相关信息,预测流行趋势。
可在“流行曲线”上标出各种异常情况或特殊事件出现的时间序列:①病例和接触者出现的时间;②致病因子和危险因素的暴露时限;③给予治疗和隔离的时间;④采取应急措施的时间,产生效果的时间;⑤可能的有关事件或异常情况出现时间。
2.地区分布
可根据实际情况按居住地、工作地点、学校、娱乐场所、旅行地点等进行聚集性分析;也可用加点地图和图表表示疾病和暴露发生的地点,或按地理特征描绘成罹患率分布图。有时疾病发生在社区中一个独特的地方,如果能观察到这点,对病原体和暴露特性可提供重要的线索和证据,并可提出其潜在暴露因素的来源和途径的假设。
3.人群分布
按人群特征(如按年龄、性别、职业、文化程度、经济状况、居住条件、生活习惯、生活方式等)分别计算其罹患率、病死率,进行流行病学分布分析,目的在于描述病例特征,比较不同人群的罹患率差异,有助于提出与危险因素有关的宿主特征。如果发现一个特别的特征,通常会对查找危险人群提供重要线索,甚至有助于提出特异的暴露因素或传染源、传播方式等病因假设。
(二)提出病因假设
病因假设可以是引起疾病的致病因子或危险因素,以及致病因子或危险因素的来源、传播的方式(或载体)、高危人群。通过三间分布分析可以了解该疾病在哪些地区多、哪些地区少,哪些人群多、哪些人群少,以及发病的动态变化规律,如短期波动和季节性波动情况。
首先,使用开放性的思维(如头脑风暴法),根据每一种分布提出各种可能的病因假设。然后,综合三间分布、临床和现场的观察,以及当地的背景情况(人口资料、气象资料、病媒昆虫、动物资料,以及人群的生活习惯、卫生水平、服务设施、特别的活动等),对上述病因假设进行筛查,使之具备如下特征:①合理性;②被调查中的事实所支持(包括流行病学、实验室和临床特点);③能够解释大多数的病例。
一般能获得比较合理的病因假设:导致这次暴发的疾病是什么?传染源和传播媒介?传播方式?高危人群是哪些?根据病因假设,立即提出和实施有针对性的预防和控制措施。
例如,对病原尚不明确的发热、咳嗽为主的呼吸道疾病暴发,可初步定性为“一起流感样疾病暴发,病原尚待调查/未确定,初步考虑为流感病毒”,而应避免说“是不明原因疾病或流感样疾病暴发”。对病原、传播途径尚不明确的腹泻暴发,未能区别食物中毒/肠道传染病,可根据已获得的情况,进行判断后,初步定性为“一起食源性疾病暴发,初步判断为肠道传染病,以食物传播的可能性大,病原正在检测中”,而不直接说“是一起肠道传染病暴发”。
对事件的认识,是一个不断发展的过程。原则上,事件定性既要充分反映“目前”对疾病的认识水平,也要“留有余地”——对不确定的、存在疑问的,不可在证据不充分的情况下简单排除或确定,同时要反映事件的特点——尤其是利于预防、控制工作的特点。
三、病因假设的验证
(一)特异性检测或实验研究
根据病因线索,开展相关的特异性检测或实验研究。不明原因疾病的传染病致病因子检测思路。
1.首先应针对烈性的、后果严重的以及公众非常关心的致病因子假设,尽早采取可靠的检测手段予以排除或证实。
2.采集相关标本(血、咽拭子、痰、大便、尿、脑脊液、尸解组织等)直接查找病原,如涂片镜检或通过电子显微镜观察,提供形态学线索。
3.病毒、细菌分离培养鉴定。
4.抗原检测,如免疫荧光、基因扩增。
5.血清学抗体检测。
6.动物实验等。
不同方法的串联或并联组合,对找到病原有积极意义,通过实验室检测验证假设。
(二)流行病学病因分析
根据患者的临床表现,初步寻找病因线索,提出可疑的病因假设后,而在实验室不能确定致病因素,则通过疾病事件与暴露因素之间的因果联系推测可能病因,根据病例之间的流行病学联系验证假设。
1.根据患者暴露在可疑因素中的时间关系,确定暴露因素与疾病联系的时间先后顺序。
2.如果可疑因素可按剂量进行分级,了解该疾病病情的严重程度与某种暴露因素的数量间的关系。
3.根据疾病地区、时间分布特征,分析疾病病因分布与疾病的地区、时间分布关系。
4.观察不同人群、不同地区和不同时间,判定暴露因素与疾病可重复性联系。
5.根据所掌握的生物医学等现代科学知识,合理解释暴露与疾病的因果关系。
6.观察暴露因素与疾病的关系,判定是否存在着一对一的关系,或其他关系。
7.观察可疑致病因素的变化(增加、减少或去除)和疾病发生率变化(升高或下降)关系,进一步确定暴露因素与疾病的因果联系。
对于可疑的不明原因传染病病例要重点调查分析:①是否与类似患者有密切接触史,接触的地点、方式、时间、防护等,特别是最初和最后一次接触的具体日期;②是否有与可疑动物(如宠物、鼠、野生动物,特别是生病动物)接触史,以及可疑媒介(蚤、蜱、蚊、蝇)的情况等;③发病前是否去过某些特殊的地方,是否为某类疾病的流行区或疫区;④患者免疫接种史及本地区的人群易感情况;⑤近期是否有外出人员回来或外地人员进入,以确定可能感染地点,推断可能疾病;⑥发病季节及发病年龄等是否符合该传染病特征,若不是,可考虑有无生物恐怖的可能。
群体性不明原因疾病,如果调查分析发现跟常见的“什么都不像”时,要考虑人为因素在其中所起的作用。如考虑中毒,但病例分布不符合一次暴露引起的中毒暴发,应警惕人为投毒(少量、多次)的可能性,投毒具有相当的隐蔽性,危害更大,更需要谨慎。
(三)分析流行病学研究
主要是应用病例对照研究和队列研究(大多为回顾性队列研究)对病因假设与事件的联系强度进行测量。具体选择哪一种方法则需要依据暴露因素和暴露人群是否容易被确定和是否能全部或绝大部分被调查到,若较易实现应首选回顾性队列研究,否则选择病例对照研究。也可同时选用两种方法。
(四)干预效果评价
针对病原学病因假设进行临床试验性治疗;根据流行病学病因假设,提出初步的控制措施。主要措施包括消除传染源或污染源、减少与暴露因素的接触、防止进一步暴露和保护易感/高危人群。通过评价初步控制措施的效果来验证前期的病因假设,同时也为进一步改进和完善控制措施提供依据。
(五)验证假设
如果通过验证,提出的假设是错误的,则必须重新考虑或修订、不断完善假设,进行另外的研究,有的群体性不明原因疾病要反复多次,方能找到原因。