Epidemiologi: studiet av sjukdomars fördelning, orsaker och kontroll

Epidemiologer försöker förstå orsakerna till hälsoproblem genom att undersöka förhållandet mellan agens, värdar och miljöfaktorer som påverkar hälsan. Med hjälp av denna information utformar de också folkhälsoinsatser för att lösa olika hälsoproblem bland befolkningar. De utvärderar regelbundet befolkningarnas hälsa, försöker identifiera vilka befolkningsgrupper som löper större risk att drabbas av specifika sjukdomsorsaker och utvärderar effektiviteten hos de interventionsprogram eller metoder som de skapar. Epidemiologin utgör i huvudsak grunden för folkhälsa och förebyggande medicin.

Det finns två typer av epidemiologi: deskriptiv och analytisk. Beskrivande epidemiologi syftar till att beskriva fördelningen av människor som blir sjuka (jämfört med dem som inte blir sjuka) med avseende på tid, plats och person (TPP). TPP kan också ses som ett svar på frågorna om när, vem respektive vad; med andra ord undersöks när ett hälsoproblem eller en sjukdom först uppstod i en population, vilka i populationen som blir sjuka och varifrån sjukdomen/hälsotillståndet först tycks ha uppstått och spridits. Den analytiska epidemiologin använder sedan de uppgifter som TPP tillhandahåller för att ställa upp och testa hypoteser som syftar till att fastställa orsaken till ett utbrott eller en sjukdomskluster i en population. Epidemiologer utvärderar morbiditet (personer som är sjuka eller skadade) och mortalitet (personer som dör) för att förstå sjukdomsbördan bland befolkningar.

En viktig aspekt av epidemiologin är övervakningsstudier, som ger de numeriska uppgifter och den statistik som epidemiologer använder. Övervakningsstudier görs systematiskt för att övervaka befolkningens hälsa och bidrar till att identifiera nya hälsoproblem eller sjukdomar som kan utvecklas, samt till att utvärdera effektiviteten av befintliga hälsoinsatser. Dessa studier bygger också på TPP för att samla in data och presentera dem i enkla grafer och tabeller som är lätta att sammanfatta och förstå. Dessa studier är särskilt viktiga för att hjälpa till att vägleda politiska beslut och hjälpa epidemiologer att förstå vilka åtgärder som fungerar och vilka som inte gör det. Det är också viktigt för givare eftersom de förlitar sig på övervakningsdata för att analysera nyttan av deras investeringar och om de används effektivt eller inte.

Epidemiologi betyder "studiet av vad som finns bland människor". Ordet kommer från de grekiska termerna epi = på, bland; demos = folk, distrikt; logos = studie, ord, diskussion. Det gäller endast mänskliga populationer. Men termen används i studier av zoologiska populationer "epizoologi" och växtpopulationer.

Hippokrates var den förste som undersökte sambandet mellan sjukdom och miljöinverkan. Han gjorde skillnad mellan "epidemiska" och "endemiska" sjukdomar: sjukdomar som "drabbar" en befolkning (epidemier) i motsats till sjukdomar som "lever inom" en befolkning (endemiska).

1000-talet

Den persiske läkaren Avicenna upptäckte på 1020-talet att tuberkulos och sexuellt överförbara sjukdomar var smittsamma. Han noterade att sjukdomar sprids via vatten och jord. Avicenna menade att kroppsliga sekret förorenas av smutsiga främmande jordiska kroppar innan de infekteras. Han införde karantänsmetoden för att begränsa spridningen av smittsamma sjukdomar.

Svart död

Den svarta döden (böldpest) nådde Al Andalus på 1300-talet. Ibn Khatima trodde att infektionssjukdomar orsakades av "små kroppar" som tränger in i människokroppen och orsakar sjukdom. En annan andalusisk-arabisk läkare, Ibn al-Khatib (1313-1374), konstaterade i sin avhandling om pesten att smittsamma sjukdomar kan överföras genom kroppskontakt och "genom kläder, kärl och örhängen". Girolamo Fracastoro från Verona föreslog att dessa mycket små, osynliga partiklar som orsakar sjukdom var levande. De kunde spridas via luften och föröka sig. De kunde förstöras av eld. Han tillbakavisade Galens miasma-teori (giftgas hos sjuka människor). År 1543 föreslog Fracastoro i sin bok De contagione et contagiosis morbis personlig hygien och miljöhygien för att förebygga sjukdomar. När Anton van Leeuwenhoek 1675 utvecklade ett tillräckligt kraftfullt mikroskop gavs visuella bevis på levande partiklar som stämde överens med bakterieteorin om sjukdomar.

Den stora pesten

År 1662 analyserade John Graunt dödlighetsregistren i London före den stora pesten. Detta gav statistiska bevis för och emot olika sjukdomsteorier. Dr John Snow undersökte orsakerna till 1800-talets koleraepidemier. Han lade märke till den betydligt högre dödligheten i två områden som försörjdes av Southwark Water Company. Han visade att Broad Street-pumpen var orsaken till Soho-epidemin, ett klassiskt exempel på epidemiologi. Han använde klor i ett försök att rena vattnet och lät ta bort pumphandtaget. Detta stoppade utbrottet. Det var en viktig händelse i folkhälsans historia och den grundläggande händelsen för vetenskapen epidemiologi.

1800-talet

Termen "epidemiologi" användes för första gången 1802 av den spanske läkaren Villalba. Begreppet används numera för att beskriva och förklara epidemiska sjukdomar och sjukdomar i allmänhet. Det kan användas för många hälsorelaterade tillstånd som inte är sjukdomar, t.ex. högt blodtryck och fetma.

År 1847 lyckades den ungerske läkaren Ignaz Semmelweis minska spädbarnsdödligheten på ett sjukhus i Wien genom desinfektion. Tyvärr blev desinfektion inte allmänt tillämpad förrän den brittiske kirurgen Joseph Lister "upptäckte" antiseptiska medel 1865 efter Louis Pasteurs arbete. I början av 1900-talet infördes matematiska metoder i epidemiologin av Ronald Ross och andra. År 1954 kom resultaten av en studie som leddes av Richard Doll. Denna gav ett mycket starkt statistiskt stöd för misstanken att tobaksrökning var kopplad till lungcancer.

Det finns flera mycket viktiga termer som epidemiologer använder när de diskuterar befolkningens hälsa och sjukdomsutbrott. Följande, även om det inte är en heltäckande lista, innehåller några av de nyckelbegrepp som är viktiga att förstå när man diskuterar epidemiologi.

• Fall: avser specifikt de personer som är sjuka av en sjukdom/hälsoproblem eller skadade.
• Epidemi/utbrott: är förekomsten av en sjukdom i en population som är större än vad som förväntas för en viss tid och plats.
•  Endemisk: en sjukdom eller ett hälsotillstånd som finns i befolkningen hela tiden under året.
• Pandemi: en sjukdom som sprids i olika regioner; avser även globala utbrott som sprids över flera kontinenter.
• Kluster: avser en grupp av fall vid en viss tid och på en viss plats som är fler än vad som förväntas.
• Riskpopulation: avser de personer inom en population som är särskilt mottagliga för en viss sjukdom eller ett visst hälsotillstånd.

Det är viktigt att notera att en endemisk sjukdom eller ett kluster kan bli en epidemi. Malaria är visserligen endemisk i vissa regioner i Sydamerika, Afrika och Sydasien, men under vissa år eller tider kan den bli en epidemi med ett högre antal fall än normalt i befolkningen. Det är också möjligt att en epidemi eller ett utbrott kan utvecklas till en fullfjädrad pandemi.

Rater avser antalet fall som inträffar under en viss tidsperiod och beror på befolkningsstorleken vid den tidpunkten. Att beräkna sjukdomsfrekvenser hjälper epidemiologer att jämföra hälsoproblem mellan olika populationer. Den allmänna beräkningen för att fastställa sjukdomsfrekvensen är att dividera antalet fall eller hälsotillstånd med antalet riskgrupper under en viss tidsperiod och multiplicera detta med 100. Sjukdomsfrekvensen kan dock också delas in i två olika typer: prevalensfrekvens och incidensfrekvens.

Prevalensgrad avser antalet både gamla och nya fall i en population under en viss tidsperiod, som divideras med det totala antalet fall i populationen. Prevalensfrekvenser är användbara vid undersökningar av kroniska sjukdomar som varar i mer än tre månader. Å andra sidan avser incidensen antalet nya hälsorelaterade tillstånd eller fall som delas med riskpopulationen. Incidensfrekvenser är viktiga i undersökningar som rör akuta sjukdomar, där symtomen på en sjukdom når sin kulmen och avtar inom några dagar eller veckor och i allmänhet varar mindre än tre månader.

Epidemiologiska studier använder sig av både experimentella studier och observationsstudier.

Experimentella studier

Experimentella studier är sådana där epidemiologen kan kontrollera och manipulera olika variabler under experimentet. Vanligtvis ingår en placebobehandling/grupp. Denna typ av studie används när epidemiologer försöker fastställa orsaken till ett hälsoproblem/sjukdom eller utvärdera effektiviteten av ett botemedel eller åtgärder.

Observationsstudier

Observationsstudier omfattar deskriptiva och analytiska studier; deskriptiva studier undersöker epidemiologiska fall med avseende på TPP medan analytiska studier undersöker hypoteser om sambanden mellan hälsoproblem och riskfaktorer. Medan deskriptiva studier (TPP) besvarar frågor om när, vem och var, försöker analytiska studier besvara frågan om hur en population påverkas av en sjukdom och varför de påverkas. Överlag manipulerar observationsstudier inte några variabler och använder ofta jämförelsegrupper för analys; denna typ av studier görs ofta i ett försök att upptäcka sambanden mellan exponering för vissa riskfaktorer och hälsoutfall. Några exempel på observationsstudier är kohortstudier, fall-kontrollstudier och tvärsnittsstudier.

• Kohortstudie: Deltagarna kategoriseras utifrån exponering för sjukdom, riskfaktor eller förekomst av ett hälsotillstånd och observeras över tid för att se om de utvecklar symtom på sjukdomen.
• Fall-kontrollstudie: De individer som identifieras som fall (har sjukdomen eller hälsotillståndet) jämförs med dem som inte har sjukdomen/hälsotillståndet.
• Tvärsnittsstudie: ger en "engångsbild" av en grupp vid en viss tidpunkt; deltagarna väljs ut på grundval av en specifik egenskap eller för att de tillhör en viss population/grupp och undersöks för att se hur sjukdomen/hälsotillståndet har påverkat deras grupp.

Att utreda ett utbrott är en mycket komplicerad process i flera steg som sträcker sig från att först konstatera att ett utbrott föreligger till att kommunicera resultaten av utredningen med forskarsamhället och befolkningen i allmänhet. Nedan följer en grov sekvens av dessa utredningar.

1. Fastställa att det finns ett utbrott. Epidemiologer tittar på data (TPP) och övervakningsstudier för att avgöra om det tidigare har förekommit liknande fall som det som undersöks, eller om det är en helt ny typ av sjukdom eller hälsotillstånd.
2. Förbered dig för fältarbete. När ett utbrott har konstaterats förbereder epidemiologerna sig och ordnar material/utrustning för att resa för att undersöka utbrottet på dess ursprungsplats och andra platser dit det kan ha spridits.
3. Kontrollera diagnosen. Forskarna granskar alla laboratorie- och kliniska resultat och intervjuar patienterna för att få en bättre uppfattning om vad de har att göra med och för att bekräfta den ursprungliga diagnosen av ett utbrott.
4. Definiera/identifiera fallet. Epidemiologer måste komma fram till en exakt och standardiserad definition av vad ett fall är eller hur ett fall ser ut, eftersom detta kommer att användas för att avgöra vem som är ett fall och vem som inte är det.
5. Beskrivande epidemiologi. Nästa steg är att beskriva utbrottet i termer av tid, person och plats (TPP).
6. Utarbeta en hypotes. Epidemiologer måste formulera en hypotes om orsak/riskfaktorer för sjukdomen, sedan utvärdera hypotesen och förfina den vid behov.
7. Genomföra nödvändiga kontroll- och förebyggande åtgärder. Det kan handla om att ta socialt avstånd, bära mask, tvätta händerna ofta, samt isolering och karantän.
8. Kommunicera resultat av forskning/undersökningar. Epidemiologer måste bestämma vilken information som är viktig och hur resultaten ska kommuniceras. De måste också avgöra vem som behöver få veta informationen (är det något som endast vårdpersonal behöver vara uppmärksam på eller bör allmänheten också informeras?)

Epidemiologi är ett tvärvetenskapligt ämne. Medlemmarna på detta område består oftast av folkhälsovårdspersonal och forskare från närliggande områden, t.ex. kemister, biologer, genetiker och antropologer. Personer inom epidemiologi kan arbeta på sjukhus och i forskningsmiljöer samt för federala organisationer som Centers for Disease Control and Prevention (CDC). En särskild enhet som kan vara av intresse för dem som vill arbeta med epidemiologi är Epidemic Intelligence Service (EIS), en undergrupp inom CDC som specialiserar sig på epidemiologi. Tjänstemän vid Epidemic Intelligence Service är fältarbetare som undersöker utbrott i USA och andra länder. Deras arbete bidrar till att förstå orsakerna till utbrotten och snabbt stoppa spridningen av sjukdomar från en plats till en annan. Framför allt har de bidragit till att hjälpa till under olika pandemier i det förflutna, t.ex. med smittkoppor, polio och ebola.

Medicinsk antropologi och epidemiologi

Ett särskilt område som har påverkat epidemiologin är antropologin. Tidigare har kulturantropologer varit till stor hjälp när det gäller att överbrygga klyftan mellan olika länder/kulturer och epidemiologiska utredare. De har hjälpt och fortsätter att hjälpa till med att utveckla och genomföra förebyggande/kontrollåtgärder i länder på ett sätt som inte strider mot samhälleliga föreställningar eller värderingar, vilket kan stå i vägen för behandling eller stoppa spridningen av ett utbrott.

Nya studier

På senare år har dock framför allt medicinsk antropologi fått en större roll inom epidemiologin. Den medicinska antropologin tittar på biologisk, social, kulturell och språklig antropologi för att förstå hur dessa faktorer påverkar hälsa och välbefinnande, sjukdomsupplevelser och sjukdomsfördelning samt förebyggande och behandling. Liksom kulturantropologer har medicinska antropologer fortsatt att bidra till utvecklingen av folkhälsopolitiken. I synnerhet har de varit till stor hjälp när det gäller att ge ett unikt perspektiv på folkhälsodiskursen. De undersöker till exempel hur kulturen påverkar forskningsstudier, de kan fånga upp till synes "irrelevanta" men viktiga små detaljer som en epidemiolog kanske missar, och de kan tillhandahålla kvalitativa uppgifter medan epidemiologin endast fokuserar på kvantitativa uppgifter. En viktig sak här är att medan epidemiologer i stort sett har ignorerat kulturella faktorer när de har undersökt orsakerna till sjukdomar/hälsoproblem har medicinsk antropologi utmanat denna uppfattning och bidragit till området genom att visa hur kultur och sociala faktorer spelar en stor roll för människors vilja att följa riktlinjer/interventioner inom folkhälsan eller till och med acceptera behandling för sina sjukdomar.

Medan epidemiologiska undersökningar kan leda till en reduktionistisk eller begränsad synvinkel, ger medicinsk antropologi en mer holistisk syn på problemet och undersöker frågan från olika håll för att på bästa sätt förstå och hjälpa de behövande befolkningarna. Ett annat viktigt bidrag från den medicinska antropologin har varit när det gäller kritiska kvalitativa data. Medan epidemiologin främst är inriktad på kvantitativa uppgifter och trender i befolkningens hälsa, erbjuder medicinsk antropologi en rik källa till information om förståelse av befolkningens subjektiva upplevelser och kvalitativa uppgifter som förklarar varför ett visst ingripande eller en viss behandling kan ha misslyckats hos en viss befolkning. Deras viktigaste bidrag under de senaste åren har bestått i att ändra och hjälpa till att utveckla epidemiologiska undersökningar genom att ta hänsyn till ordval och frågornas "sociala lämplighet", så att svaren blir mer korrekta och därmed bidra till att öka frågeformulärens validitet. Det har också visat sig att medicinska antropologer har spelat en stor roll när det gäller att hjälpa lokalbefolkningen att bättre förstå epidemiologernas mål och därmed hjälpa dem att bli mer mottagliga för deras undersökningar. Utöver allt detta har ett av de viktigaste bidragen från den medicinska antropologin varit dess förmåga att hjälpa till att förklara hälsoföreteelser och att skapa och testa hypoteser i samband med sådana förklaringar, på ett sätt som epidemiologer inte har kunnat göra på grund av sin strikta inriktning på kvantitativa uppgifter. Kort sagt, även om epidemiologin är bra på att förstå numeriska mönster och biologiska orsaker till sjukdomar och hälsotillstånd kan den inte fullt ut förklara alla faktorer som ligger bakom vissa sjukdomar och hälsotillstånd. Detta är en lucka som den medicinska antropologin har kunnat ta upp och komplettera genom att tillhandahålla rika kvalitativa data som betraktar hälsa och sjukdomar ur ett holistiskt perspektiv.

Noterbara verk

Bland de medicinska antropologer som har arbetat och bidragit till epidemiologi och folkhälsa i allmänhet kan nämnas dr Jim Kim och Paul Farmer. Dr Jim Kim var ordförande för Världsbanken medan Paul Farmer är läkare och medicinsk antropolog som fokuserar på infektionssjukdomar och behandling. Båda dessa män var med och grundade programmet Partners in Health (PIH), som tillhandahöll gratis hälsovård till de fattigaste befolkningarna i länder som Haiti, Peru och Rwanda. Andra nämnvärda namn är Amber Wutich och Alexandra Brewis, som båda är professorer och forskare vid Arizona State University. De fokuserar på hälsoeffekter som orsakas av resursbrist, särskilt när det gäller bristande tillgång till rent vatten i utvecklingsländer. Wutich är chef för studien Global Ethnohydrology som undersöker vattenkunskap och vattenhantering i tio länder, medan Brewis forskar om kulturens inverkan på människans biologi.

Epidemiologisk praxis och resultaten av epidemiologisk analys utgör ett viktigt bidrag till hälsoförvaltningen.

• Bedöma hälsotillståndet och behoven hos en målgrupp.
• Genomföra och utvärdera insatser.
• Ge vård till medlemmar av denna population.

Modern befolkningsbaserad hälsostyrning är komplex. Epidemiologisk praxis och analys är en central del. Denna uppgift kräver en framåtblickande förmåga att vägleda hur ett hälso- och sjukvårdssystem reagerar på aktuella hälsoproblem och hur ett hälso- och sjukvårdssystem kan reagera på framtida potentiella hälsoproblem för befolkningen.

• Centers for Disease Control and Prevention
• Världshälsoorganisationen