Epidemiologie je studium faktorů ovlivňujících zdraví a nemoci populací a slouží jako základ a logika intervencí prováděných v zájmu veřejného zdraví a preventivní medicíny. Je považována za základní metodiku výzkumu veřejného zdraví a je vysoce ceněna v medicíně založené na důkazech pro identifikaci rizikových faktorů onemocnění a stanovení optimálních léčebných přístupů ke klinické praxi.
Práce epidemiologů přenosných a nepřenosných nemocí sahá od šetření ohnisek, přes návrh studií, sběr a analýzu dat včetně vývoje statistických modelů pro testování hypotéz a „sepisování“ výsledků pro předkládání odborným recenzovaným časopisům. Epidemiologové mohou čerpat z řady dalších vědeckých oborů, jako je biologie, v chápání procesů onemocnění a společenskovědních oborů včetně sociologie a filozofie s cílem lépe porozumět proximálním a distálním rizikovým faktorům.
Epidemiologie, „studium toho, co je na lidech“, je odvozena z řeckých výrazů epi = upon, among; demos = people, district; logos = study, word, discourse; což naznačuje, že se vztahuje pouze na lidské populace. Ale termín je široce používán ve studiích zoologických populací (veterinární epidemiologie), i když termín „epizoologie“ je k dispozici, a byl také použit na studiích rostlinných populací (botanická epidemiologie).
O řeckém lékaři Hippokratovi se někdy říká, že je otcem epidemiologie. Je první známou osobou, která zkoumala vztahy mezi výskytem nemocí a vlivy prostředí. Zavedl termíny endemické (pro nemoci, které se obvykle vyskytují na některých místech, ale ne na jiných) a epidemické (pro nemoci, které jsou v některých obdobích vidět, ale ne na jiných.
Jedna z prvních teorií o původu nemoci byla, že to byla především chyba lidského luxusu. To vyjádřili filozofové jako Platón a Rousseau a sociální kritici jako Jonathan Swift.
Ve středověkém islámském světě muslimští lékaři objevili nakažlivou povahu infekčních chorob. Konkrétně perský lékař Avicenna, považovaný za „otce moderní medicíny“, v knize The Canon of Medicine (1020s), objevil nakažlivou povahu tuberkulózy a pohlavně přenosných chorob a šíření chorob vodou a půdou, uvedl, že tělesná sekrece je před nakažením kontaminována nečistými cizími pozemskými těly, zavedl metodu karantény jako prostředek k omezení šíření nakažlivých chorob, metodu analýzy rizikových faktorů a myšlenku syndromu v diagnostice specifických chorob.
Když se ve 14. století do Al Andalusu dostal dýmějový mor černé smrti, Ibn Chatima vyslovil hypotézu, že infekční nemoci jsou způsobeny malými „nepatrnými tělísky“, která vstupují do lidského těla a způsobují nemoci. Další andalusko-arabský lékař ze 14. století Ibn al-Chatíb (1313-1374) napsal pojednání nazvané O moru, ve kterém uvedl, jak se infekční nemoci mohou přenášet tělesným kontaktem a „oděvy, cévami a náušnicemi“.
V polovině 16. století byl slavný italský lékař z Florencie Girolamo Fracastoro prvním, kdo přišel s teorií, že velmi malé, neviditelné, živé částice způsobují nemoci. Byly považovány za schopné šířit se vzduchem, množit se samy a být ničitelné ohněm. Takovým způsobem vyvrátil Galenovu teorii miasmů (jedovatý plyn u nemocných lidí). V roce 1543 napsal knihu „De contagione et contagiosis morbis“. V té době byl na základě své teorie první, kdo prosazoval osobní hygienu a hygienu životního prostředí. Tato teorie nemohla být prokázána až do vývoje prvního mikroskopu Antonem van Leeuwenhoekem v roce 1675.
Originální mapa od Dr. Johna Snowa zachycující shluky případů cholery v londýnské epidemii v roce 1854
John Graunt, profesionální znalec galanterie a seriózní amatérský vědec, publikoval v roce 1662 Přírodní a politická pozorování … na účtech úmrtnosti. V něm použil analýzu úmrtnostních válečků v Londýně před Velkým morem, aby představil jednu z prvních životních tabulek a podal zprávu o časových trendech u mnoha nemocí, nových i starých. Poskytl statistické důkazy pro mnoho teorií o nemocech a také vyvrátil mnoho rozšířených myšlenek o nich.
Dr. John Snow se proslavil potlačením epidemie cholery v londýnské čtvrti Soho v roce 1854. Příčinou nákazy označil veřejné vodní čerpadlo na Broad Street a nechal odstranit rukojeť, čímž nákazu ukončil. (Bylo zpochybněno, zda epidemie nebyla na ústupu již v době, kdy Snow začal jednat.) To bylo vnímáno jako významná událost v historii veřejného zdraví a lze to považovat za zakládající událost epidemiologické vědy.
K dalším průkopníkům patří dánský lékař P. A. Schleisner, který v roce 1849 popsal svou práci o prevenci epidemie tetanu neonatorum na ostrovech Vestmanna na Islandu. Dalším významným průkopníkem byl maďarský lékař Ignaz Semmelweis, který v roce 1847 snížil dětskou úmrtnost ve vídeňské nemocnici zavedením dezinfekčního postupu. Jeho zjištění byla zveřejněna v roce 1850, ale jeho práce byla špatně přijata jeho kolegy, kteří zákrok přerušili. Dezinfekce se nestala široce praktikovanou, dokud britský chirurg Joseph Lister v roce 1865 ‚neobjevil‘ antiseptika ve světle práce Louise Pasteura.
Počátkem 20. století zavedli matematické metody do epidemiologie Ronald Ross, Anderson Gray McKendrick a další.
Dalším průlomem bylo v roce 1954 zveřejnění výsledků studie britských lékařů vedené Richardem Dollem a Austinem Bradfordem Hillem, která propůjčila velmi silnou statistickou podporu podezření, že kouření tabáku souvisí s rakovinou plic.
K dnešnímu dni nabízí epidemiologii jako studijní obor na bakalářské úrovni jen málo univerzit. Mnoho epidemiologů je proto lékaři nebo má jiné postgraduální tituly, včetně magistra veřejného zdraví (MPH), magistra vědy nebo epidemiologie (MSc.) Jiné vyšší tituly udělují titul doktora, například doktor veřejného zdraví (DrPH), doktor filozofie (PhD), doktor vědy (ScD) nebo pro osoby s klinickým vzděláním doktora medicíny (MD). Ve Spojeném království je titul „doktor“ čestný titul udělovaný osobám, které získaly odborné tituly bakaláře medicíny a chirurgie (MBBS nebo MBChB). Jako odborníci v oblasti veřejného zdraví/ochrany zdraví pracují epidemiologové v řadě různých prostředí. Někteří epidemiologové pracují „v terénu“, tj. v komunitě, běžně ve službě veřejného zdraví/ochrany zdraví a často stojí v čele vyšetřování a boje proti propuknutí nemocí. Jiní pracují pro neziskové organizace, univerzity, nemocnice a větší vládní subjekty, jako jsou Střediska pro kontrolu a prevenci nemocí (CDC), Agentura pro ochranu zdraví nebo Agentura pro veřejné zdraví Kanady.
Epidemiologové používají řadu studijních návrhů od observačních po experimentální a jsou obecně kategorizováni jako popisné, analytické (s cílem dále zkoumat známé asociace nebo hypotetické vztahy) a experimentální (termín často ztotožňovaný s klinickými nebo komunitními studiemi léčby a jiných intervencí). Epidemiologické studie jsou tam, kde je to možné, zaměřeny na odhalování nezaujatých vztahů mezi expozicemi, jako je alkohol nebo kouření, biologické činitele, stres nebo chemické látky, úmrtnosti nebo nemocnosti. Identifikace příčinných vztahů mezi těmito expozicemi a výsledky jsou důležitými aspekty epidemiologie. Moderní epidemiologové používají informace o nemocech jako nástroj.
Termín „epidemiologický trojúhelník“ se používá k popisu průniku mezi hostitelem, agentem a prostředím při analýze nákazy.
Ačkoli je epidemiologie někdy vnímána jako soubor statistických nástrojů používaných k objasnění souvislostí expozice zdravotním výsledkům, hlubší pochopení této vědy je poznání příčinných vztahů.
Je téměř nemožné s dokonalou přesností říci, jak se i ty nejjednodušší fyzikální systémy chovají za hranicí nejbližší budoucnosti, natož pak v oblasti epidemiologie, která čerpá z biologie, sociologie, matematiky, statistiky, antropologie, psychologie a politiky; „Korelace neznamená příčinnou souvislost“, je společným tématem velké části epidemiologické literatury. Pro epidemiology je klíčový termín inference. Epidemiologové používají shromážděná data a širokou škálu biomedicínských a psychosociálních teorií iterativním způsobem, aby vytvořili nebo rozšířili teorii, otestovali hypotézy a učinili vzdělaná, informovaná tvrzení o tom, které vztahy jsou kauzální a o tom, jak přesně jsou kauzální. Epidemiologové Rothman a Grónsko zdůrazňují, že chápání „jedna příčina – jeden efekt“ je zjednodušující mylné přesvědčení. Většina výsledků – ať už nemoc nebo smrt – je způsobena řetězcem nebo pavučinou sestávající z mnoha dílčích příčin.
V roce 1965 Austin Bradford Hill podrobně popsal kritéria pro posuzování důkazů o příčinné souvislosti. Tyto pokyny jsou někdy označovány jako kritéria Bradford-Hill, ale díky tomu se zdá, že se jedná o nějaký kontrolní seznam. Například Phillips a Goodman (2004) poznamenávají, že jsou často vyučovány nebo zmiňovány jako kontrolní seznam pro posuzování příčinné souvislosti, přestože to není Hillův záměr . Hill sám řekl „Žádný z mých devíti názorů nemůže přinést nezpochybnitelný důkaz pro nebo proti hypotéze příčiny a následku a žádný nemůže být vyžadován sine qua non“.
Epidemiologické studie mohou pouze prokázat, že původce mohl způsobit, ale ne že způsobil, účinek v konkrétním případě:
„Epidemiologie se zabývá výskytem onemocnění v populacích a nezabývá se otázkou příčiny onemocnění jedince. Tato otázka, někdy označovaná jako specifická příčinná souvislost, je mimo oblast epidemiologické vědy. Epidemiologie má své meze v okamžiku, kdy je učiněn závěr, že vztah mezi původcem a onemocněním je kauzální (obecná příčinná souvislost) a kdy byla určena velikost nadměrného rizika přisuzovaného původci; to znamená, že epidemiologie se zabývá tím, zda původce může způsobit onemocnění, nikoli tím, zda původce způsobil onemocnění konkrétního žalobce.“
V právu Spojených států nemůže epidemiologie sama o sobě prokázat, že příčinná souvislost obecně neexistuje. Naopak může být (a za určitých okolností je) použita americkými soudy v jednotlivém případě k odůvodnění závěru, že příčinná souvislost existuje, na základě rovnováhy pravděpodobnosti.
Jako disciplína v oblasti veřejného zdraví jsou epidemiologické důkazy často používány k obhajobě jak osobních opatření, jako je změna stravy, tak firemních opatření, jako je odstranění reklamy na nezdravé potraviny, přičemž výsledky studií jsou šířeny mezi širokou veřejnost s cílem pomoci lidem činit informovaná rozhodnutí o jejich zdraví. Nejistoty ohledně těchto zjištění nejsou často dobře sdělovány; články v novinách často výrazně informují o nejnovějším výsledku jedné studie s malou zmínkou o jejích omezeních, upozorněních nebo souvislostech. Epidemiologické nástroje se ukázaly jako účinné při zjišťování hlavních příčin nemocí, jako je cholera a rakovina plic, ale měly problémy s jemnějšími zdravotními problémy a několik nedávných epidemiologických výsledků lékařské léčby (například o účincích hormonální substituční terapie) bylo vyvráceno pozdějšími randomizovanými kontrolovanými studiemi.
Zdravotní péče založená na populaci
Epidemiologická praxe a výsledky epidemiologické analýzy významně přispívají ke vzniku rámců řízení zdravotnictví založených na populaci.
Zdravotní management založený na populaci zahrnuje schopnost:
Moderní řízení zdravotní péče založené na populaci je složité a vyžaduje několikanásobný soubor dovedností (lékařských, politických, technologických, matematických atd.), jehož stěžejní složkou je epidemiologická praxe a analýza, které jsou sjednoceny s vědou o řízení s cílem poskytovat obyvatelstvu efektivní a efektivní zdravotní péči a zdravotní poradenství. Tento úkol vyžaduje schopnost předvídat moderní přístupy k řízení rizik, které transformují zdravotní rizikové faktory, statistiky výskytu, prevalence a úmrtnosti (odvozené z epidemiologické analýzy) do manažerských metrik, které nejen řídí, jak zdravotnický systém reaguje na aktuální zdravotní problémy populace, ale také jak lze zdravotnický systém řídit tak, aby lépe reagoval na budoucí potenciální zdravotní problémy populace.
Příklady organizací, které používají management zdraví založený na populaci, které využívají práci a výsledky epidemiologické praxe, zahrnují Canadian Strategy for Cancer Control, Health Canada Tobacco Control Programs, Rick Hansen Foundation, Canadian Tobacco Control Research Initiative.
Každá z těchto organizací používá na populaci založený rámec managementu zdraví s názvem Život v ohrožení, který kombinuje epidemiologickou kvantitativní analýzu s demografií, zdravotní agentura provozní výzkum a ekonomie provádět:
Případové řady popisují zkušenosti jednoho pacienta nebo skupiny pacientů s podobnou diagnózou. Jsou čistě popisné a nelze je použít k vyvozování závěrů o obecné populaci pacientů s touto nemocí. Tyto typy studií, v nichž bystrý klinický lékař identifikuje neobvyklý rys onemocnění nebo pacientovu anamnézu, mohou vést k formulaci nové hypotézy. S využitím údajů ze série by mohly být provedeny analytické studie, které by zkoumaly možné příčinné faktory. Ty mohou zahrnovat případové kontrolní studie nebo prospektivní studie. Případová kontrolní studie by zahrnovala přiřazení srovnatelných kontrol bez onemocnění k případům ze série. Prospektivní studie by zahrnovala sledování případových řad v čase, aby se vyhodnotila přirozená anamnéza onemocnění.
Případové kontrolní studie vybírají subjekty na základě jejich stavu onemocnění. Populace ve studii se skládá z jedinců, kteří jsou pozitivní na onemocnění. Kontrolní skupina by měla pocházet ze stejné populace, která vedla ke vzniku případů. Případová kontrolní studie se dívá zpět v čase na potenciální expozice, se kterými se obě populace (případy i kontroly) mohly setkat. Sestaví se tabulka 2×2, která zobrazuje exponované případy (A), exponované kontroly (B), neexponované případy (C) a neexponované kontroly (D). Statistika vytvořená pro měření asociace je poměr šancí (OR), což je poměr šancí na expozici v případech (A/C) a šancí na expozici v kontrolách (B/D). To se rovná (A*D)/(B*C).
Pokud je OR zřetelně větší než 1, pak závěr zní, že „u osob s onemocněním je pravděpodobnější, že byly vystaveny“, zatímco pokud se blíží hodnotě 1, pak expozice a onemocnění spolu pravděpodobně nesouvisí. Pokud je OR daleko menší než 1, pak to naznačuje, že expozice je ochranným faktorem v příčinné souvislosti onemocnění.
Případové kontrolní studie jsou obvykle rychlejší a nákladově efektivnější než kohortové studie, ale jsou citlivé na zkreslení (například recall bias a selection bias). Hlavním úkolem je určit vhodnou kontrolní skupinu; rozložení expozice mezi kontrolní skupinu by mělo být reprezentativní pro rozložení v populaci, která případy vyvolala. Toho lze dosáhnout odběrem náhodného vzorku z původní ohrožené populace. To má za následek, že kontrolní skupina může obsahovat osoby se zkoumaným onemocněním, pokud má onemocnění vysokou míru výskytu v populaci.
Kohortové studie vybírají subjekty na základě jejich expozičního stavu. Subjekty studie by měly být na začátku kohortové studie vystaveny riziku sledovaného výsledku; to obvykle znamená, že by měly být při zahájení kohortové studie bez onemocnění. Kohorta je sledována po celou dobu, aby bylo možné posoudit jejich pozdější výsledný stav. Příkladem kohortové studie by bylo zkoumání kohorty kuřáků a nekuřáků v průběhu času za účelem odhadu výskytu rakoviny plic. Je sestavena stejná tabulka 2×2 jako u případové kontrolní studie. Vygenerovaným bodovým odhadem je však relativní riziko (RR) [Co je relativní riziko? Jak se měří? Jak lze interpretovat hodnoty? Vazba na statistickou analýzu? Nutné vysvětlení], což je výskyt onemocnění v exponované skupině (A/A+B) oproti výskytu v neexponované (C/C+D).
Stejně jako u OR, RR větší než 1 ukazuje asociaci, kde závěr lze číst „u osob s expozicí byla větší pravděpodobnost rozvoje onemocnění“.
Prospektivní studie mají oproti případovým kontrolním studiím mnoho výhod. RR je účinnějším měřítkem než OR, protože OR je pouze odhadem RR, protože skutečný výskyt nelze vypočítat v případové kontrolní studii, kde jsou subjekty vybírány na základě stavu onemocnění. V prospektivní studii lze stanovit dočasnost a u matoucích je snadnější kontrolu. Jsou však nákladnější a existuje větší pravděpodobnost, že subjekty budou sledovány na základě dlouhého časového období, po které je kohorta sledována.
Ve všech postupech odběru vzorků je náhodná chyba. Tomu se říká chyba odběru vzorků.
Přesnost v epidemiologických proměnných je měřítkem náhodné chyby. Přesnost je také nepřímo úměrná náhodné chybě, takže snížení náhodné chyby znamená zvýšení přesnosti. Intervaly spolehlivosti se počítají, aby se prokázala přesnost odhadů relativního rizika. Čím užší je interval spolehlivosti, tím přesnější je odhad relativního rizika.
Existují dva základní způsoby, jak snížit náhodnou chybu v epidemiologické studii. Prvním je zvětšit velikost vzorku studie. Jinými slovy, přidat do studie více subjektů. Druhým je snížit variabilitu měření ve studii. Toho lze dosáhnout použitím přesnějšího měřicího zařízení nebo zvýšením počtu měření.
Všimněte si, že pokud zvětšíme velikost vzorku, zvýšíme počet měření nebo si pořídíme přesnější měřicí nástroj, obvykle tím vyšroubujeme náklady na studii. Mezi potřebou odpovídající přesnosti a praktickou otázkou nákladů na studii obvykle panuje neklidná rovnováha.
K systematické chybě nebo zkreslení dochází tehdy, když existuje rozdíl mezi skutečnou hodnotou (v populaci) a pozorovanou hodnotou (ve studii) z jiné příčiny, než je variabilita vzorkování. Příkladem systematické chyby je, když je, aniž byste to věděli, pulzní oxymetr, který používáte, nesprávně nastaven a při každém měření přidá k skutečné hodnotě dva body. Protože k chybě dochází v každé instanci, je systematická. Závěry, které na základě těchto dat vyvodíte, budou stále nesprávné. Chyba však může být v budoucnu reprodukována (např. použitím stejného chybně nastaveného přístroje).
Chyba v kódování, která ovlivňuje *všechny* odpovědi na tuto konkrétní otázku, je dalším příkladem systematické chyby.
Platnost studie závisí na stupni systematické chyby. Platnost se obvykle dělí na dvě složky:
Selekční zkreslení je jedním ze tří typů zkreslení, které ohrožuje vnitřní platnost studie. Selekční zkreslení je nepřesné měřítko účinku, které vyplývá ze systematického rozdílu ve vztahu mezi expozicí a onemocněním mezi osobami, které jsou ve studii, a osobami, které by ve studii být měly.
Pokud jedna nebo více vybraných skupin nereprezentuje přesně populaci, kterou mají reprezentovat, mohou být výsledky tohoto srovnání zavádějící.
Selekční zkreslení může vyvolat buď nadhodnocení, nebo podcenění míry efektu. Může také vyvolat efekt, když žádný ve skutečnosti neexistuje.
Příkladem selekční zaujatosti je zaujatost dobrovolníků. Dobrovolníci nemusí být reprezentativní pro skutečnou populaci. Mohou vykazovat expozice nebo výsledky, které se mohou lišit od dobrovolníků (např. dobrovolníci mají tendenci být zdravější nebo mohou studii vyhledat, protože již mají problém se zkoumanou nemocí a chtějí bezplatnou léčbu).
Jiný typ selektivní zaujatosti je způsoben osobami, které nejsou respondenty. Například ženy, které byly vystaveny politicky motivovaným sexuálním útokům, se mohou více bát účasti v průzkumu, který měří případy hromadného znásilnění, než ženy, které nejsou oběťmi, což vede výzkumníky k podceňování počtu znásilnění.
Chcete-li snížit selekční zkreslení, měli byste vytvořit explicitní (objektivní) definice expozice a/nebo nemoci. Měli byste usilovat o vysokou účast. Mějte velký výběr a náhodně vyberte respondenty, abyste měli větší šanci skutečně reprezentovat populaci.
Seřazený seznam časopisů: