Эпидемиология: что это такое, что она изучает и почему она так важна

Что такое эпидемиология?

Эпидемиология — это наука, которая изучает частоту, распределение и определяющие факторы заболеваний в человеческих популяциях. Термин происходит от греческих слов epí («над»), dêmos («народ») и lógos («учение»): буквально — учение о том, что происходит над народом.

В отличие от клинической медицины, которая занимается отдельным пациентом, эпидемиология рассматривает группы людей — сотни, тысячи, а иногда и миллионы, — чтобы ответить на три основных вопроса: кто заболевает, где заболевает и почему заболевает. Ответы на эти вопросы определяют стратегии профилактики, политику здравоохранения и, в конечном счёте, решения, которые каждый врач принимает у себя на приёме.

Эпидемиология — не абстрактная дисциплина, замкнутая в стенах статистических лабораторий. Каждый раз, когда врач назначает лекарство на основании клинического исследования, интерпретирует фактор риска или оценивает эффективность скрининга, он применяет результаты эпидемиологии в повседневной практике. В моей практике анестезиолога эпидемиология определяет конкретные решения: выбор периоперационной антибиотикопрофилактики, стратификацию риска тромбоэмболических осложнений перед операцией, решение о том, какой мониторинг использовать в отделении интенсивной терапии, — всё это основано на эпидемиологических данных.

 

Для чего нужна эпидемиология

Эпидемиология — междисциплинарная наука, которая касается всех областей медицины. Именно на основе эпидемиологических исследований медицинское сообщество разрабатывает клинические рекомендации по лечению и принимает рациональные решения о лечении и профилактике заболеваний. Следовательно, конечная цель эпидемиологии — улучшение здоровья населения.

Основных практических целей у эпидемиологии пять.

Первая — исследовать заболевания, которые ещё мало изучены, задаваясь вопросами: какие обстоятельства способствуют развитию болезни? Почему одни люди заболевают, а другие остаются здоровыми? Это область этиологии, которая черпает свои исходные гипотезы из эпидемиологии.

Вторая — установить происхождение болезни: почему она распространилась на определённой территории и почему, возможно, произошёл межвидовой переход, как бывает при некоторых зоонозах.

Третья — накапливать сведения о естественном течении заболевания, чтобы ослабить действие его основных причин и способствовать его профилактике.

Четвёртая — планировать программы борьбы с заболеваниями, определяя наиболее эффективные стратегии — от программ вакцинации до популяционного скрининга.

Пятая — анализировать соотношение риска и пользы каждого медицинского вмешательства, оценивая в том числе его экономические последствия. Именно такой анализ позволяет системе здравоохранения направлять ресурсы туда, где они приносят наибольшую пользу.

Что изучает эпидемиология

Эпидемиология делится на три большие взаимодополняющие области, у каждой из которых своя роль.

Описательная эпидемиология отвечает на вопросы «кто», «где» и «когда». Она измеряет частоту заболеваний в определённой популяции, их распределение по возрасту, полу, географическим районам и периодам времени. Её основные инструменты — показатели заболеваемости и распространённости, а также показатели смертности. Сведения о том, что заболеваемость диабетом 2-го типа растёт в западных странах или что рак лёгкого чаще встречается у мужчин старше 60 лет, — это данные описательной эпидемиологии.

Аналитическая эпидемиология отвечает на вопрос «почему». Она ищет причинно-следственные связи между воздействиями (факторами риска, инфекционными агентами, поведением) и заболеваниями. Она использует специальные дизайны исследований — когортные исследования, исследования «случай — контроль» и рандомизированные клинические исследования, — чтобы определить, является ли наблюдаемая связь действительно причинной или лишь статистическим совпадением. Открытия о том, что курение вызывает рак лёгкого, что Helicobacter pylori вызывает язву желудка, что асбест вызывает мезотелиому, — всё это достижения аналитической эпидемиологии.

Экспериментальная эпидемиология проверяет вмешательства. Рандомизированные клинические исследования — самый надёжный ориентир медицинской науки — являются экспериментальными эпидемиологическими исследованиями: участников случайным образом распределяют в группу лечения или плацебо и измеряют исход. Именно этим методом доказывают, что лекарство действует, что вакцина защищает, что хирургическая процедура превосходит альтернативу.

Основные типы эпидемиологических исследований

Каждый тип исследования занимает своё место в иерархии доказательств.

Поперечное исследование (cross-sectional) делает «снимок» популяции в один момент времени. Оно измеряет распространённость состояния и его связь с другими факторами. Оно быстрое и недорогое, но не позволяет установить направление причинной связи: если наблюдается, что у пациентов с депрессией уровень витамина D ниже, нельзя заключить, вызывает ли дефицит витамина D депрессию или наоборот.

Исследование «случай — контроль» сравнивает людей, у которых уже развилось заболевание (случаи), с похожими людьми, у которых оно не развилось (контроль), и ретроспективно изучает прошлые воздействия. Это идеальный инструмент для редких заболеваний: если болезнь поражает одного человека из ста тысяч, ждать, пока она разовьётся в проспективной когорте, было бы нереально. Именно с помощью исследования «случай — контроль» Ричард Долл и Брэдфорд Хилл в 1950 году показали связь между курением и раком лёгкого.

Когортное исследование наблюдает во времени группу людей, подвергающихся воздействию фактора, и группу без такого воздействия, фиксируя, у кого разовьётся заболевание. Оно проспективно по своей природе: сначала наблюдают воздействие, затем исход. Фрамингемское исследование сердца (Framingham Heart Study), начатое в 1948 году и продолжающееся до сих пор, — самое известное когортное исследование в истории медицины: оно выявило основные сердечно-сосудистые факторы риска — артериальную гипертензию, холестерин, курение, диабет, ожирение, — наблюдая тысячи жителей городка Фрамингем (штат Массачусетс) на протяжении более семидесяти лет.

Рандомизированное клиническое исследование — единственный тип исследования, способный окончательно доказать причинно-следственную связь. Случайное распределение на лечение устраняет искажающие факторы: различия, наблюдаемые между двумя группами, объясняются вмешательством, а не исходными особенностями пациентов. Патофизиология заболевания может подсказать лечение, но только рандомизированное исследование может доказать, что это лечение работает в реальной клинической практике.

Систематический обзор с метаанализом собирает и статистически обобщает результаты нескольких исследований по одной теме. Он находится на вершине пирамиды доказательств: когда метаанализ десяти рандомизированных исследований подтверждает эффективность лечения, этот вывод надёжнее вывода любого отдельного исследования.

Основные показатели в эпидемиологии

Эпидемиология количественно оценивает заболевание с помощью точных показателей, у каждого из которых своё значение.

Заболеваемость отражает число новых случаев за определённый период. Она выражается как показатель: число новых случаев, делённое на численность популяции, подверженной риску, в единицу времени. Заболеваемость 5 случаев на 100 000 человеко-лет означает, что в популяции из ста тысяч человек, наблюдаемых в течение года, ожидается 5 новых случаев.

Распространённость отражает все существующие случаи в данный момент. Она включает как новые, так и ранее существовавшие случаи. У хронического заболевания, например диабета, распространённость намного выше заболеваемости, потому что заболевший человек остаётся больным годами. Острое и быстро приводящее к смерти заболевание, напротив, может иметь высокую заболеваемость, но низкую распространённость.

Относительный риск сравнивает заболеваемость среди подвергавшихся и не подвергавшихся воздействию. Относительный риск 3 для рака лёгкого у курильщиков означает, что у курильщиков риск в три раза выше, чем у некурящих. Это самый наглядный показатель связи между воздействием и заболеванием.

Отношение шансов — аналог относительного риска, который используется в исследованиях «случай — контроль», где относительный риск нельзя рассчитать напрямую. При редких заболеваниях отношение шансов хорошо приближается к относительному риску.

Number Needed to Treat (NNT) переводит статистические результаты в клиническую практику: этот показатель говорит, сколько пациентов нужно пролечить, чтобы предотвратить одно нежелательное событие. NNT, равный 20, означает, что из каждых 20 пролеченных пациентов у одного удастся избежать этого события. Я использую этот показатель в общении с пациентами: он делает ощутимой ожидаемую пользу лечения.

Взаимосвязь эпидемиологии и клинической медицины

Эпидемиология и клиническая практика взаимно обогащают друг друга.

Этиологию заболевания часто устанавливают с помощью эпидемиологических исследований ещё до того, как становится понятен биологический механизм. Джон Сноу определил загрязнённую воду как причину холеры в Лондоне в 1854 году — за тридцать лет до того, как Роберт Кох выделил Vibrio cholerae. Эпидемиология уже предложила практическое решение (закрыть насос с загрязнённой водой), пока микробиология ещё искала причину.

Сама диагностика — это эпидемиологический акт. Когда врач собирает анамнез и оценивает признаки и симптомы в ходе обследования, опираясь на семиотику, он неявно оценивает претестовую вероятность каждой диагностической гипотезы — вероятность, которая зависит от распространённости заболевания в соответствующей популяции. Боль в груди у 65-летнего мужчины с диабетом и артериальной гипертензией имеет совсем иную претестовую вероятность острого коронарного синдрома, чем такая же боль у здоровой 25-летней женщины.

Доказательная медицина — это, по сути, систематическое применение эпидемиологии к клиническим решениям: объединение лучших доступных доказательств с опытом врача и предпочтениями пациента.

Эпидемиология и общественное здравоохранение

Эпидемиология — основа общественного здравоохранения. Программы скрининга, кампании вакцинации, нормативы в области безопасности пищевых продуктов и окружающей среды — всё это основано на эпидемиологических данных.

Эпидемиологический надзор — непрерывный мониторинг частоты заболеваний — позволяет выявлять эпидемии на ранней стадии и оценивать эффективность вмешательств. Системы надзора играют ключевую роль при инфекционных заболеваниях: именно благодаря надзору выявляют вспышки гриппа, отслеживают антибиотикорезистентность и прослеживают варианты новых патогенов.

Эпидемиология вносит вклад и в индивидуальную профилактику. Когда врач советует пациенту бросить курить, контролировать артериальное давление, заниматься физической активностью, он превращает результаты эпидемиологии в персональные рекомендации. Сила рекомендации зависит от качества эпидемиологических доказательств, на которые она опирается.

Частые вопросы

Чем эпидемиология отличается от этиологии?

Этиология изучает причины заболеваний в отдельном организме. Эпидемиология изучает, как заболевания распределяются в популяциях и какие факторы определяют их частоту. Этиология задаётся вопросом, почему заболел пациент; эпидемиология — почему в одной популяции заболевает больше людей, чем в другой. Эти две дисциплины дополняют друг друга: часто именно эпидемиология обнаруживает связь между фактором и заболеванием, а затем этиологические исследования объясняют её механизм.

Что такое заболеваемость и распространённость простыми словами?

Заболеваемость считает новых заболевших за определённый период (сколько людей заболеет завтра). Распространённость считает всех больных в данный момент (сколько людей больны сегодня). У заболевания, от которого быстро выздоравливают, высокая заболеваемость, но низкая распространённость; хроническое заболевание со временем накапливает распространённость даже при умеренной заболеваемости.

Нужна ли эпидемиология пациенту или только врачу?

Она нужна обоим. Информированный пациент понимает, почему врач рекомендует одни скрининги, а не другие, почему одни факторы риска важнее других и какой вес придавать статистике, когда нужно принять решение о собственном здоровье. Понимание того, что относительный риск 2 означает не неизбежность заболевания, а удвоение вероятности, — это навык, который повышает качество совместных решений врача и пациента.

Литература

Doll R, Hill AB. Smoking and carcinoma of the lung: preliminary report. Br Med J. 1950;2(4682):739-748. PubMed

Dawber TR, Meadors GF, Moore FE. Epidemiological approaches to heart disease: the Framingham Study. Am J Public Health. 1951;41(3):279-286. PubMed

Sackett DL, Rosenberg WM, Gray JA, et al. Evidence based medicine: what it is and what it isn't. BMJ. 1996;312(7023):71-72. PubMed

Rothman KJ, Greenland S. Causation and causal inference in epidemiology. Am J Public Health. 2005;95 Suppl 1:S144-S150. PubMed