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第五节:结核病的流行病学研究

【摘要】:结核病是严重危害公众健康的全球性公共卫生问题。我国是全球第二大结核病高负担国家,结核病报告发病人数始终位居法定报告传染病的前列。结核病一直是我国重点控制的重大疾病之一。此外,每年因结核病死亡人数高达3.8万。2HIV和结核病结核病和艾滋病在流行病学、发病机制、诊断、治疗及预后方面均有着密切的联系。相关证据表明,约57%的结核病超额病例属于HIV共同感染。

结核病是严重危害公众健康的全球性公共卫生问题。我国是全球第二大结核病高负担国家,结核病报告发病人数始终位居法定报告传染病的前列。环境拥挤、贫困以及宿主易感性都会加剧结核病在人群中的传播,尽管随着现代结核病预防控制策略的广泛实施,我国结核病防治工作取得了长足的进展,但是在20世纪以及过去的十年间结核病的流行病学特征不断发生着变化,因此仍然要不懈地努力。

1 结核病的流行历史

来自古埃及遗址、印度早期著作的相关证据表明,古代文明中已经出现了结核病。我国古代医学史籍中记载的“肺痨”以及古希腊医学文献中提到的“痨病”,即为结核病。对一具已有1 000年历史的前哥伦布时期秘鲁木乃伊,通过核酸扩增检测发现了与结核杆菌相匹配的DNA。有推测认为,结核分枝杆菌可能由牛分枝杆菌逐步进化而来。在人类出现之前,牛分枝杆菌已经在牛科动物和其他动物群中广泛流行。在人类出现以后,尤其当人类开始饲养牛群并与其密切接触后,可能感染了这些动物携带的牛分枝杆菌,造成了最原始的人类结核病。在公元1600年之后,结核病开始广泛蔓延。在结核病传播的最高峰时期,100%的西欧城市居民可能都受到了感染,且病死率极高。经过几代之后,人类就对结核产生了一定的自然免疫力,而慢性感染也变得更为普遍,反过来又助长了结核病的传染。后来,结核杆菌随着欧洲人一同迁移到了美洲。约1910年,结核病随着西方文明又传入非洲。结核病还以同样方式于1950年传入新几内亚,20世纪70年代传入南美亚马孙腹地,感染当地的人口。

2016年的全球结核病负担调查显示,全球新发患者约1 040万,包括100万儿童和120万合并HIV感染患者(TB/HIV)。2015年,160余万人死于结核病,另外还有40万是TB/HIV双重感染者死亡。结核病一直是我国重点控制的重大疾病之一。据估算,我国每年活动性结核新发病例约91.8万,是全球发病人数位居第三的国家。在新发病例中,患耐多药结核病者约占6.6%。此外,每年因结核病死亡人数高达3.8万。由此可见,结核病仍然是全球和我国最主要的传染病。

随着有效的抗结核药物的广泛应用,我国传染性肺结核患病率下降了四分之三,结核病病死率下降超过五分之四。同时期结核病发病率不断下降,但下降的速率并没有改变。对这一现象的最合理解释是,社会经济条件和公共卫生措施主要影响结核病的发病率,而治疗方面的进步影响的是病死率。然而值得注意的是,在过去的十年里,世界许多地方结核病呈现死灰复燃的现象,发病率升高,而且耐药结核菌的感染也逐渐增多。

2 HIV和结核病

结核病和艾滋病在流行病学、发病机制、诊断、治疗及预后方面均有着密切的联系。一方面,HIV会破坏机体细胞免疫功能以及宿主抵抗结核菌感染的能力,也可以使体内潜伏的结核杆菌重新活跃,大量繁殖,导致结核复燃。相关证据表明,约57%的结核病超额病例属于HIV共同感染。另一方面,结核病是HIV感染者和艾滋病患者最常见的机会性感染和主要死亡原因之一。HIV感染者和艾滋病患者一旦与空洞性肺结核患者接触,就很容易感染结核并迅速恶化、扩散。除此之外,患有活动性结核病的AIDS患者会由于外因受到新的感染,而这在免疫功能健全的宿主中不常见。分离那些对抗结核病治疗反应不佳的TB/HIV患者体内的结核杆菌菌株,发现其中有很大的比重是一种新的结核杆菌。因此,对同时患有AIDS的传染性结核病患者,还需要保护他们不被其他活动性结核病患者感染。

尽管有效的抗HIV治疗可以恢复宿主的免疫功能,在一定程度上可预防HIV感染者免受结核杆菌感染,但是对抗HIV的治疗和结核病治疗的管理是极其复杂的,影响因素有很多,包括治疗时间延长、药物吸收减慢、获得性耐药性菌株出现等。此外,虽然人们通过多种方法实现了对艾滋病和结核病的成功治疗,但是在许多发展中国家,由于治疗费用昂贵,许多地区仍然饱受艾滋病与结核病合并感染蔓延的困扰。

3 耐药性结核病

耐药性结核病于20世纪90年代开始出现,其中最严重的是耐多药结核菌株,它至少表现出了对异烟肼和利福平的耐药性。治疗这样的病例时,需要在六种主要二线药物(氨基糖苷、多肽、氟喹诺酮、硫代酰胺、环丝氨酸和对氨基水杨酸)中选择至少两种,而这些药物药效较低,更昂贵且毒性更大。此外,一种比耐多药结核更具威胁性的结核病,即广泛耐药性结核病使结核病的防治面临更大的挑战,这种病例除了至少对两种主要一线抗结核药物异烟肼和利福平耐药外,还对任何氟喹诺酮类抗生素产生耐药,以及三种二线抗结核注射药物(如卡那霉素、阿米卡星等)中的至少一种耐药。

据估计,全球每年新出现耐多药结核病例数高达30万至60万;在新病例中,100例结核患者中有10例至少对一种药物耐药,至少有1例为耐多药结核。此外,治疗药物的使用错误也是结核杆菌产生耐药性的常见原因。例如,空洞型肺结核患者出现耐药的可能性是非空洞型疾病患者的4倍。而与那些未接受过治疗的患者相比,接受初期治疗后中断治疗的患者携带的结核分枝杆菌菌株产生耐药性的发生频率将升高4.7倍。如果既患有空洞型疾病同时又曾接受过治疗,则结核杆菌产生耐药性的风险更大。导致结核杆菌耐药的典型原因包括对活动性结核病不当使用单药治疗法、在诊断出结核病后未及时提供恰当的药物治疗方案、未确保治疗的连续性、未及时认识并处理药物无效的情况,以及药物使用剂量不足和患者未遵照医嘱规定联合使用治疗药物等。

4 全球结核病

据估计,约三分之一的世界人口都感染了结核病菌,其中20亿人是潜隐感染者。在发展中国家,三分之二的人口感染了结核病,WHO将这些发展中国家中的22个称为结核病高负担国家(HBC)。自1994年开始,WHO每年都更新并发表世界范围的结核病监测数据,标出问题的严重程度、全面执行全球结核病控制的最新战略需要的资金以及已取得一定进展等方面。2000年至2016年间,全球每10万人口的结核病死亡率下降了37%,结核病死亡率下降最快的世界卫生组织欧洲区域和西太平洋区域,自2010年起分别下降6.0%和4.6%。但在总体报告中容易被忽视的数据是,众多原苏联国家的结核病发病率仍然在不断攀升。更显眼的数据是,新增结核病例大多出现在非洲(24%)、东南亚(35%)和西太平洋(24%)地区。尤其是非洲区域各国新病例的数量继续上升,每年上升速度平均约为4%。非洲全境尤其是在撒哈拉以南地区,结核病的病死率也在持续攀升。

耐药性结核方面,世界卫生组织2016年的数据报告显示,新发病例和复治病例的耐多药/利福平耐药结核比例分别为4.1%和19%。耐药结核病的流行与良好的结核病控制措施水平呈负相关,中国香港地区、泰国和美国都通过全国性的抗结核工程有效降低了结核病发病率,并实现了令人满意的持续治疗率和治愈率。新增耐多药结核病例流行率最高的地方包括原苏联各国(哈萨克斯坦14.2%、俄罗斯托木斯克州13.7%、乌兹别克斯坦13.2%、爱沙尼亚12.2%)、以色列(14.2%)、中国(辽宁省10.4%、河南省7.8%)以及厄瓜多尔(6.6%)。

HIV感染是导致世界高负担国家结核病发病率升高的重要因素。艾滋病病例大多发生在发展中国家,且主要影响青壮年和儿童。HIV感染者中的潜隐结核感染发展成活动性疾病的比率在世界范围为每年8%~10%。2016年,世界卫生组织非洲区域和东南亚区域约82%的HIV阴性结核病患者死于结核病,这两个区域结核病死亡病例占HIV阴性和HIV阳性结核病例总数的85%。印度HIV阴性者结核病的死亡病例占HIV阴性和HIV阳性结核病例死亡总数的26%。在全球,2016年艾滋病患者和HIV感染者的结核病例报告数为476 774例(占估测发病数的46%),其中有85%的患者正在接受抗HIV治疗。

世界卫生组织《终止结核战略》确定的具体目标是:在2015年的基础上,到2030年将结核病死亡人数减少90%,将结核病发病率降低80%。为了实现这些目标,必须在全民健康覆盖的广泛背景下提供结核病防治服务。世界卫生组织设定了在2020年需要实现第一个里程碑,即到2020年,与2015年相比,结核病死亡人数下降35%,结核病发病人数下降20%,而且结核病患者可接受免费救治。2017年,世界卫生组织制定了一个结核病可持续发展目标检测框架,在7个可持续发展目标下制定了14项与结核病发病率相关的指标。可持续发展目标3(确保健康的生活方式,促进福祉)下有7个指标,包括基本卫生服务覆盖、自付费用占总卫生支出的百分比、人均卫生支出、艾滋病流行率、吸烟率、糖尿病发生率和酒精滥用率。与可持续发展有关的其他7个指标是生活在国际贫困线以下人口的比例、社会最低标准保护/社会保护系统覆盖人口的比例、营养不良发生率、主要依赖于清洁燃料和技术的人口比例、人均国内生产总值、收入不平等基尼指数以及居住在贫民区的城市人口比例。

5 医疗工作者

结核病疫情再次发生,尤其是耐多药结核病疫情带来的沉痛教训,促使多个国家对医院环境中控制结核病的指导方针进行了改进。目前要求医院以执行三层防控机制即管理控制、环境控制和呼吸防护为基础,覆盖整个医疗保健领域,除医院外还包括慢性病治疗机构、门诊机构、实验室和非传统机构。

医院环境中结核病控制指导计划的管理控制部门负责制定、实施和维持结核感染控制措施,以及统筹感染控制和公共卫生部门的工作,包括组建感染控制部门、加强对医护人员的教育、对有结核病暴露风险的工作者进行结核菌素皮试筛查。管理控制还包括需要制定一份详细的风险评估工作表和年度重新评估计划,并以风险评估结果为基础,确定对医护人员进行筛查、培训以及结核病相关教育的速度和强度。医院环境中结核病控制指导计划的环境控制部门致力于通过降低患者病房内、相邻病房间和走廊中的飞沫核浓度来控制感染源,包括隔离房间的设计、保证室内空气流通、使用高效空气过滤器进行空气消毒以及紫外线照射杀菌。例如,在隔离室内的窗户上安装排气扇将空气直接排到室外,简单地实现负压通风。医院环境中结核病控制指导计划的呼吸保护措施包括使用N95防护口罩、进行适合性检验和方法培训,甚至包括如何训练患者保持呼吸道卫生以及咳嗽时的正确做法。国内外的多个研究均显示,采取对结核病患者尽早进行隔离与治疗相结合、使用能迅速在标本中发现结核杆菌的技术、设置有负压通风设备的隔离室、医护人员使用统一医用口罩等措施,都能极大地减少医院中结核杆菌的传播。

6 老年人群

随着人口老龄化的加快,肺结核在老年人群中的感染率呈现上升的趋势。老年群体中,活动性结核病病例的75%会出现肺部感染。老年结核病患者中的大部分人会伴有散发型肺结核、结核性脑膜炎和骨结核,结核菌素皮试可能无反应,因此老年人群中的活动性结核病长期无法明确诊断的概率更高,传染他人的风险也会相应增大。此外,由于老年人肺结核临床症状不典型,因此往往会因为治疗不及时而导致疾病的预后较差。老年人结核病病例中,只有10%~20%的活动性结核病病例是由原发感染引起的,大多数则是由于在青少年时期感染了结核杆菌,到了老年时机体免疫功能降低,潜伏的结核杆菌繁殖生长使先前的感染激活所致。此外,由于老年人常患有多种疾病,在治疗其他疾病的过程中使用皮质激素或免疫抑制剂还会使机体免疫功能下降,引起休眠状态下的结核杆菌重新繁殖生长,导致结核病复发。

7 航班中的结核病传播

随着国际旅行的日益增多,飞行航班中结核杆菌感染的风险受到越来越多的重视。与其他密闭的空间相比,飞机舱中的空气相对干净,室外空气首先被压缩,通过飞机引擎进入机舱内并加热到250℃,然后再进行高压冷却处理。然而飞机并不是100%进行室外新鲜空气流通,有50%的空气都是再循环空气,每3~4分钟循环一次。在新班机中,再循环空气还需要经过高效空气过滤设施的过滤。调查显示,航班中的空气细菌污染水平一般为每160 L空气低于100个菌落形成单位(CFUs),比市内公交、购物中心或航站楼中1 000 CFUs/160 L的污染水平要低得多,这些数据提示与其他密闭空间相比,商务航班中的结核杆菌传播风险可能更低。