20.1: Епідеміологія

Last updated
Save as PDF

Page ID: 5809

\( \newcommand{\vecs}[1]{\overset { \scriptstyle \rightharpoonup} {\mathbf{#1}} } \) \( \newcommand{\vecd}[1]{\overset{-\!-\!\rightharpoonup}{\vphantom{a}\smash {#1}}} \)\(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\)

Статистична кореляція між двома явищами - це просто так. Це не доводить, що одне явище викликало інше. Просто тому, що А часто асоціюється з В, не доводить, що А причини Б. приклад: частота цирозу печінки пов'язана з курінням сигарет. Чи викликає куріння цироз? Напевно, ні. Надмірне вживання алкоголю є більш імовірною причиною. Однак, оскільки важкі п'ють, як правило, завзяті курці, статистична асоціація існує, але в цьому випадку, ймовірно, є заплутаною змінною. Як можна встановити, що А викликає Б? У лабораторії ви можете створити контрольований експеримент, обробляючи одну групу тварин за допомогою А та маючи другу контрольну групу без А, але інакше обробляли однаково (таким чином уникаючи плутанини змінних). Такі експерименти рідко можливі (або етичні) у людей, тому ми повинні звернутися до методів та критеріїв епідеміології.

Джон Сноу - перший епідеміолог

Під час спалаху холери в Лондоні в 1854 році Джон Сноу намітив на карті розташування всіх випадків, про які він дізнався. Вода в тій частині Лондона перекачувалася з колодязів, розташованих в різних кварталах. Карта Сноу виявила тісний зв'язок між щільністю випадків холери та єдиною свердловиною, розташованою на Брод-стріт. Колодязь Broad Street позначений X (всередині червоного кола) на наведеному вище малюнку. Зняття ручки насоса з Брод-стріт добре поклало край епідемії. Це при тому, що інфекційний агент, що викликає холеру, не був чітко розпізнаний до 1905 року.

альт — Ілюстрація\(\PageIndex{1}\): Карта Джона Сноу, що показує смерть від холери в Лондоні в 1854 році (люб'язно надано The Geographic Journal)

Хоча зв'язок між двома явищами не більше, ніж це, можна застосувати кілька критеріїв для оцінки сили асоціації, і якщо вона сильна, зробити висновок, що одне явище викликає інше.

П'ять критеріїв для оцінки міцності асоціації

високий відносний ризик
консистенція
градуйована реакція на градуйовану дозу
тимчасові відносини
правдоподібний механізм

Куріння сигарет: тематичне дослідження

У таблиці частка спостережуваних смертей\(\PageIndex{1}\), поділена на очікувані випадки смерті (ті, що входять до контрольної групи), дає відносний рівень смертності. Це значення є мірою ризику. Хоча куріння пов'язане з набагато більшою кількістю випадків серцевих захворювань, ніж рак легенів, рак легенів - це захворювання з найвищим відносним ризиком для курців. Відносна смертність від раку легенів у курців перевищує 10 разів, ніж у некурящих. Це вагомі докази того, що куріння викликає рак легенів. За оцінками, куріння сигарет несе пряму відповідальність за 80— 90% всіх смертей від раку легенів (яка в США в 2007 році становила 160 390).

У цій таблиці наведено кількість смертей від різних причин в проспективному дослідженні курців сигарет («спостережуваних смертей») порівняно з числом, яке слід очікувати серед некурців того ж віку («очікувані смерті»). Відмінності між ними представляють «надлишкові смерті». Внесок кожного захворювання в загальну кількість надлишкових смертей дається як «відсоток перевищення». Відзначимо, що ішемічна хвороба серця становить половину надлишкових смертей в групі куріння.

Таблиця\(\PageIndex{1}\): Спостережувані випадки смерті, очікувані випадки смерті та відносні показники смертності.
Причина смерті	Спостережувані випадки смерті	Очікувані випадки смерті	Надмірна смерть	Відсоток надлишку	Відносна смертність
Загальна кількість смертей (всі причини)	7316	4651	2665	100.0	1.57
Ішемічна хвороба серця	3361	1973	1388	52.1	1,70
Інші хвороби серця	503	425	78	2.9	1.18
Цереброваскулярні ураження	556	428	128	4.8	1.30
Аневризма і хвороба Бюргера	86	29	57	2.1	2.97
Інші захворювання кровообігу	87	68	19	0.7	1.28
Рак легенів	397	37	360	13.5	10.73
Рак рота, гортані або стравоходу	91	18	73	2.7	5.06
Рак сечового міхура	70	35	35	1.3	2.00
Інші види раку	902	651	251	9.4	1.39
Виразка шлунка та 12-палої кишки	100	25	75	2.8	4.00
цироз печінки	83	43	40	1.5	1.93
Легенева хвороба (крім раку)	231	81	150	5.6	2.85
Всі інші захворювання	486	453	33	1.2	1.07
Аварія, насильство, самогубство	363	385	-22	-0.8	0,94

Розділення кількості спостережуваних смертей на кількість очікуваних смертей дає «відносну смертність» для кожного захворювання. Це показує, що курці помирають від раку легенів в 10 разів частіше (10,73, вище), ніж некурящі, що є дуже високим відносним ризиком. Однак в обох групах рак легенів зустрічається рідше, ніж ішемічна хвороба серця. (Дані Е.К. Хаммонда і Д. Дорна, 1966 р.)

Послідовність

Наша впевненість у тому, що A викликає B, посилюється, коли різні дослідження з використанням різних популяцій показують однакову асоціацію. Найбільш ранні дослідження куріння були ретроспективними, тобто після того, як було діагностовано захворювання, визначалися звички пацієнта до куріння. Пізніше дослідження були перспективними. Перспективне дослідження вибирає населення з хорошим здоров'ям і відповідає будь-яким іншим бажаним критеріям (звички куріння в даному випадку) і слідує за ним протягом декількох років, щоб побачити, що відбувається з її членами.

Цей графік показує, по суті, однаковий зв'язок між курінням та смертю від раку легенів у трьох різних групах (загалом понад мільйон людей), вивчених перспективно. Лялька і Хілл вивчали групу британських лікарів. Дорн стежив за здоров'ям групи ветеранів США. Хорн вивчав 187 783 американських добровольців чоловічої статі. У кожному випадку відносні показники смертності графуються як функція кількості викурених сигарет щодня (від нуля зліва до над пачкою праворуч).

Градуйована відповідь на градуйовану дозу

Всі три дослідження, наведені вище, показують, що відносна смертність від раку легенів збільшувалася зі збільшенням середньої кількості викурених сигарет щодня. Однією з цілей вибору різних груп для вивчення є уникнення плутанини змінних. Якби, наприклад, всі досліджувані групи жили в містах, було б важко розрізнити наслідки куріння і наслідки загального забруднення повітря.

Цей графік порівнює захворюваність на рак легенів серед чоловічих мормонів та немормонів, які проживають у міських та сільських районах штату Юта. Чоловіки-немормони, які проживають у місті, мають більший ризик розвитку раку легенів, ніж ті, хто живе в країні. Це через куріння або через забруднення міського повітря? Здається, це перший, тому що мормони не показують такого міста проти країни різниці, а куріння сигарет заборонено для мормонів. Такі дослідження допомагають усунути ефект плутанини змінних. Ймовірно, менше 5% раку легенів викликано диханням забрудненого міського повітря.

Тимчасові відносини

Якщо A викликає B, то вплив А, мабуть, передував настанню Б. встановлення причинно-наслідкових зв'язків для можливих канцерогенів було особливо важко, оскільки для раку період затримки між впливом та хворобою часто становить багато років. Тим не менш, такі дані, як ті, що наведені на цьому графіку, забезпечують ще одну сильну ланку у справі проти сигарет.

В останні десятиліття продажі сигарет в США знизилися, як на душу населення, так і в абсолютних цифрах. Тоді як половина дорослих самців курила в середині шістдесятих років, менше третини роблять сьогодні. Ця зміна вже призвела до рівня рівня раку легенів у чоловіків. На жаль, рівень все ще зростає для жінок (і в 1987 році перевершив рак молочної залози як провідну причину смерті від раку у жінок США).

правдоподібний механізм

Більше 40 різних хімічних речовин, що містяться в сигаретному димі, викликають збільшення раку, коли вони даються протягом декількох років лабораторним щурам.

Так наскільки сильна справа проти сигарет?

Захисники тютюнової промисловості часто стверджують, що ніхто не довів, що куріння сигарет викликає рак легенів. В одному сенсі вони мають рацію. Доказ від епідеміології відрізняється від доказів в лабораторному експерименті. Те, що ми бачили тут, полягає в тому, що чим тісніше ми можемо відповідати кільком критеріям, що зв'язують A і B, тим впевненіше ми можемо бути, що A викликає B.

Мало епідеміологічних досліджень відповідали цим критеріям краще, ніж ті, що вивчають статистичний зв'язок між курінням та здоров'ям. Куріння, мабуть, найбільша причина хвороби, яку можна запобігти в Сполучених Штатах.

Правила, за якими потрібно жити

Навряд чи тиждень проходить в ці дні без повідомлення в пресі та на телебаченні іншого зв'язку між агентом навколишнього середовища та хворобою людини. Чи збільшує життя поблизу атомних електростанцій ризик раку? що живуть біля ліній електропередач? Чи дієта, багата насиченими жирами, привертає американських чоловіків (але, чомусь, не французьких чоловіків) до ранньої смерті від ішемічної хвороби серця?

Я сподіваюся, що ваша здатність інтерпретувати лавину повідомлених асоціацій - і будь-які корективи, які ви вносите у своє життя в результаті - виграє від застосування до таких звітів п'яти критеріїв, викладених тут.