传染病流行病学研究方法-学习传染病流行病学的基础方法

2023-08-13 理论教育版权反馈

【摘要】：传染病流行病学通过研究人群中传染病的发生规律，从而制定相应的策略和措施来预防和控制疾病，在此过程中，需要借助不同类型的流行病学研究方法。传染病流行病学的研究方法包括观察法、实验法和数理法等，其中以观察法和实验法为主。观察法与实验法的最大区别在于是否有人为干预措施。传染病流行病学个案调查病例一般为传染病患者。它是临床医学和流行病学的一个重要连接点。

传染病流行病学通过研究人群中传染病的发生规律，从而制定相应的策略和措施来预防和控制疾病，在此过程中，需要借助不同类型的流行病学研究方法。一些成功的案例中都用到了流行病学研究方法，如1854年约翰·斯诺（John Snow）对英国伦敦宽街霍乱流行的调查、1911年我国的伍连德医师对东北鼠疫流行的调查等。流行病学研究方法的发展及其在传染病中的应用使得传染病流行病学不断发展。

传染病流行病学的研究方法包括观察法、实验法和数理法等，其中以观察法和实验法为主。观察法与实验法的最大区别在于是否有人为干预措施。所谓“观察”，是指在不干预、自然的情况下认识自然现象的本来面目，描述现状，分析规律；而“实验”则是指在研究者的控制下，对研究对象施加或去除某种因素，进一步观察研究对象发生的改变，从而评价这些人为干预措施的效果。因此，实验性研究常用来验证或确证病因假设，可信度高。按设计类型不同可分为描述性研究、分析性研究、实验性研究和理论性研究，每种研究又包括多种类型。描述性研究主要描述疾病的分布，从而为分析性研究提供病因线索；而分析性研究主要是检验或验证病因假设；实验性研究则用于证实或确证病因假设。每种方法各有其适用性，在实际工作中应根据研究目的选择相应的研究方法。

1　描述性研究

描述性研究（descriptive study）是指利用已有的资料或者现况调查的资料（包括实验室检查结果），描述有关疾病或健康状况在不同地区、不同时间、不同人群的分布情况，通过比较疾病或健康状况的“三间”分布差异来确定高危人群，进而获得病因线索，提出病因假设。对于传染病来说，则是通过描述传染病的发病时间、发病地点和罹患人群的分布特征来获得人群的感染状况，通过比较差异来确定疾病的传播途径以及其他危险因素。传染病研究中常用的描述性研究主要包括个案调查、病例报告、现况调查及生态学研究。

1.1　个案调查

个案调查（case investigation）又称为个例调查、病例调查或病家调查，是指对个别发生的病例、病例的家庭及周围环境进行的流行病学调查。传染病流行病学个案调查病例一般为传染病患者。个案调查除应调查一般人口学资料外，还要着重调查病例可能的感染日期、发病时间、地点、传播方式、传播因素和发病因素等，确定疫源地的范围和接触者，从而指导医疗护理、隔离消毒、检疫接触者和健康教育，制定控制策略。必要时，可采集生物标本或周围环境的标本供实验室检测、分析之用。

1.2　病例报告

病例报告（case report）又称个案报告，是临床上对某种罕见病的单个病例或少数病例进行研究的主要形式，也是唯一的方法。病例报告通常是对单个病例或5个以下病例的病情与诊断及治疗中发生的特殊情况或经验教训等的详尽临床报告。通过病例报告的形式可以对新出现的或不常见的疾病或疾病不常见的表现进行描述，以引起医学界的注意，从而形成某种新的假设。它是临床医学和流行病学的一个重要连接点。

病例报告往往是识别一种新的疾病或暴露的不良反应的第一个线索，是监测传染病的重要手段，常可引导研究者去研究某种疾病或现象。这种研究不需要设立对照，通常只对暴露和疾病进行客观、详尽的描述。系列病例的报告可提供充足的流行病学信息，并可推断出传播途径及找到相关的危险因素。

1.3　现况调查

现况调查又称患病率调查（prevalence survey）或横断面调查（cross-sectional survey），是指在一个特定的时间段内，在一定人群中，通过普查或抽样调查的方法，收集有关疾病或健康状况及其影响因素的资料，描述疾病或健康状况在人群中的流行情况及其与影响因素的关系，从而为进一步研究提供病因线索。

通过现况调查可以了解某一时刻某地区某人群中某一疾病的流行强度和分布特征，描述某些因素或特征与疾病或健康状况的联系，以便形成病因假设，为进一步做分析性研究提供病因线索，也可以达到疾病的二级预防，同时可以考核防制措施的效果。

但是由于是在同一时点获得暴露和疾病状况，因此有时难以判断孰前孰后、孰因孰果，这是其作为病因研究的一个主要弱点。但在评价那些不会发生改变的暴露因素与疾病的联系时，采用血清学检验、生化实验等方法进行感染率、带菌状况或免疫水平以及生理、解剖、生化等指标的调查，其效果并不亚于分析性研究。

1.4　生态学研究

生态学研究（ecological study）是指以人群为观察和分析单位，描述不同人群中某因素的暴露状况与疾病的发生频率，分析该暴露因素与疾病发生的关系。通过描述某种疾病或健康状况在各人群中所占的百分数或比数，以及有各项特征者在各人群中所占的百分数或比数，然后根据这两组群体数据分析某种疾病或健康状况的分布与群体特征分布的关系，从而探求病因线索。

生态学研究常应用现有资料（如人口学资料、发病和死亡资料、卫生资源利用情况的资料及疾病监测资料）进行研究，节省了大量的时间、人力及物力，能够快速得出结果。然而由于该研究方法无法得知个体的暴露与效应之间的关系，是粗线条的描述，可能产生生态学谬误，而且生态学研究缺乏控制混杂因素的能力，也难以确定两变量之间的因果关系，因此其应用具有局限性。

2　分析性研究

分析性研究（analytical study）是检验或验证病因假设的一类研究方法。在描述性研究提供病因线索的基础上，可通过分析性研究做进一步检验或验证。它主要包括病例对照研究和队列研究两种方法。

2.1　病例对照研究

病例对照研究（case-control study）是最常用的分析流行病学研究方法。它是一种回顾性的由果及因的研究方法，是在疾病发生之后去追溯假定的病因的方法，主要用于探索疾病的病因或危险因素和检验病因假设。病例对照研究的基本原理是：以现在确诊的患有某特定疾病的病人作为病例组，以不患有该病但具有可比性的个体作为对照组，通过询问、实验室检查或复查病史，搜集各种可能的危险因素的暴露史，测量并比较病例组与对照组中各因素的暴露比例。经统计学检验（如卡方检验），若两组差别有统计学意义，则可认为暴露因素与疾病之间存在统计学上的关联。在评估了各种偏倚对研究结果的影响后，再借助病因推断技术，推断出某个或某些暴露因素是疾病的危险因素，从而达到探索和检验病因假说的目的。

病例对照研究常用于探索疾病病因或危险因素和检验病因假设，也可用于健康相关事件影响因素的研究、疾病预后因素的研究以及临床疗效影响因素的研究。在传染病流行病学研究中，病例对照研究不仅适用于病因的探索，还可用于疾病的暴发调查等。

2.2　队列研究

队列研究（cohort study）也属于分析流行病学研究方法，它通过直接观察某因素不同暴露状况人群的结局来探讨该因素与观察结局的关系。队列研究又被称为发生率研究、前瞻性研究、随访研究、纵向研究。队列研究的基本原理是：在一个特定人群中选择所需的研究对象，根据目前或过去某个时期是否暴露于某个待研究的危险因素或其不同的暴露水平而将研究对象分成不同的组，如暴露组和非暴露组，或者高剂量暴露组和低剂量暴露组等，随访观察一段时间，检查并登记各组人群待研究的预期结局的发生情况（如疾病、死亡或其他健康状况），比较各组结局的发生率，从而评价和检验暴露因素与结局的关系。

根据研究对象进出队列的时间不同，队列又可分为两种：一种是固定队列，也称为封闭队列，是指研究对象都在某一固定时间或一个短时期内进入队列，之后对他们进行随访观察，直至观察期终止，这期间没有成员的退出。在传染病流行期间，一个封闭人群就是一个封闭队列。另一种是动态队列，是相对于固定队列而言，即在队列确定后，所有的队列成员可以不断退出，新的观察对象可以随时加入。队列研究方法可用于检验病因假设，评价预防措施的效果，也可用于疾病的自然史研究（natural history study）、纵向调查（longitudinal study）等。

3　实验性研究

实验性研究（experimental study）又被称为实验流行病学（experimental epidemiology）、流行病学实验（epidemiological experiment）、干预试验（intervention trials），是以人类（如传染病患者）为研究对象，将研究对象随机分为实验组和对照组，给予实验组干预措施，然后随访观察一段时间，并比较两组人群的结局，对比分析实验组与对照组之间效应上的差别，从而判断干预措施的效果。实验性研究包括临床试验、现场试验和社区试验三种类型。实验性研究的主要特点是：①根据研究目的把研究个体或人群按一定的方案分配到实验组和对照组；②每一对象均来自同一总体的抽样人群，并严格遵照随机分配的原则分组；③需要设与实验组相平行的对照组，以便于结果的比较；④采用双盲法可以保证研究结果不受受试者的主观愿望或研究者的偏见等因素的影响。

传染病流行病学研究中，实验性研究常用来检验疾病防治的新方法、新手段，如药物、疫苗、媒介生物控制方法、健康教育等的效果。该研究方法是在严格控制下在现场进行的实验研究，通常认为其验证因果关系的能力最强。

4　理论性研究

理论性研究（theoretical study）又被称为理论流行病学（theoretical epidemiology），是指以数学模型为工具，描述和研究与疾病相关的各要素间动态关系的动力学模式，从而更深入地探讨疾病流行的内在规律，并据此预测疾病流行趋势，提出控制疾病流行的策略和措施，并评价其效果的一种流行病学研究方法。对于传染病来说，通过以不同符号代表有关病因、环境和宿主等因素，运用数学模型精确、定量地重现这些因素对疾病流行规律的作用，并从理论上探讨不同防制措施的效应。

理论性研究是在掌握疾病分布特征、流行过程、主要影响因素及各因素间相互制约关系的基础上，用数学语言精炼地阐释疾病流行的动态规律，用数学关系定量地表达致病因子、宿主和环境各有关因素对疾病流行的影响，从而透过疾病流行这个“现象”，深刻地反映疾病流行的内在动力和机制，以便于人们更深刻地认识疾病的感染和传播机制与规律，最后达到为疾病预防控制服务的目的。此外，还可通过对所建立的数学模型进行计算机模拟，评价各种防制措施的效应，筛选最优防制策略，从而为做出疾病防控决策提供依据。

总之，传染病流行病学的基本概念、原理和方法与一般流行病学相似。传染病流行病学研究中大量采用的是观察法，即描述性研究和分析性研究方法。当条件成熟时，实验流行病学方法也比较常用，尤其是干预试验。有时还可借助流行病学模型研究传播规律和控制对策，即理论流行病学的研究方法。上述这些研究方法既适用于传染病，也适用于各种非传染病以及其他健康问题。

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