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开 本: 16开纸 张: 胶版纸包 装: 平装是否套装: 否国际标准书号ISBN: 9787030417626丛书名: 普通高等教材”十一五”规划教材
编辑推荐
兽医学流行病学高等学校教材
内容简介
《兽医流行病学》参考兽医流行病学近年来国内外教材、文献等的相关内容组织编写而成,内容新颖。《兽医流行病学》共23章,包括绪论,病因推断、决定因素和疾病生态学,观察性研究,实验研究,疾病频率的度量,相关与效应的度量,样本容量和抽样方法,诊断试验评价,兽医流行病学资料, 偏倚与交互作用,问卷调查,数据分析,动物疾病的监测与评价,动物疫病的防控对策,疾病的经济学,疾病的损失和控制成本的评估,经济学和疾病控制政策的决策,畜群健康和生产,分子流行病学,动物疾病防控中的风险分析,流行病学的模型,血清流行病学及其他流行病学等方面内容。《兽医流行病学》注重理论性和实用性,力求反映国内外相关领域的新进展。
目 录
目录
前言
**章绪论1
**节兽医流行病学简介1
第二节兽医流行病学的历史背景和必要性3
第三节兽医流行病学与其他学科的关系4
第四节兽医流行病学的应用4
第五节现代兽医流行病学与发展趋势6
小结13
复习题13
第二章病因推断、决定因素和疾病生态学14
**节简介14
第二节病因推断24
第三节决定因素30
第四节感染的传播与维持38
第五节疾病的三间分布45
小结55
复习题55
第三章观察性研究56
**节简介56
第二节流行病学研究的设计56
第三节横断面研究61
第四节队列研究65
第五节病例对照研究68
第六节其他观测研究设计76
小结80
复习题81
第四章实验研究82
**节简介82
第二节实验研究的设计82
第三节全因子设计83
第四节分式析因设计87
第五节裂区设计与条区设计88
第六节交叉设计90
第七节临床试验、实验室实验和田间试验92
小结94
复习题94
第五章疾病频率的度量95
**节简介95
第二节比例、比率和比 95
第三节流行率97
第四节发生率99
第五节疾病发生的其他度量104
小结105
复习题105
第六章相关与效应的度量106
**节简介106
第二节2×2表格106
第三节相关的测量107
第四节效应的测量111
第五节度量总结113
小结114
复习题114
第七章样本容量和抽样方法115
**节简介115
第二节抽样调查117
第三节检测疾病的抽样124
第四节群体间差异的抽样检测125
第五节抽样与匹配的方法132
小结135
复习题135
第八章诊断试验评价136
**节简介136
第二节诊断试验的类型137
第三节诊断水平的计量140
第四节真实和表面流行率147
第五节在动物群体水平上诊断的敏感性和特异性152
第六节诊断性试验的使用和解释153
小结156
复习题156
第九章兽医流行病学资料157
**节资料的性质157
第二节资料的来源162
第三节数值资料167
第四节资料的收集和管理170
第五节数据库178
小结179
复习题179
第十章偏倚与交互作用180
**节简介180
第二节偏倚180
第三节交互作用189
小结190
复习题190
第十一章问卷调查191
**节简介191
第二节问卷管理191
第三节问题的类型和测量尺度194
第四节构建问卷196
第五节获得资料200
第六节有关问卷的偏倚200
第七节问卷调查数据的有效性200
第八节问卷对话中的前瞻性和适用性201
小结202
复习题202
第十二章数据分析203
**节简介203
第二节假设检验203
第三节统计学检验方法的选择204
第四节连续结果的分析205
第五节二分法结果分析213
第六节模型控制219
第七节模型还原220
第八节混杂和交互作用221
第九节测量拟合227
第十节统计分析概述232
小结234
复习题234
第十三章动物疾病的监测与评价235
**节动物疾病监测的定义和程序235
第二节动物疾病监测的机制240
第三节动物疾病监测的评估244
第四节发展中国家的动物疾病监测248
小结248
复习题248
第十四章动物疫病的防控对策249
**节疫病流行病学249
第二节法定报告的疫病251
第三节暴发调查254
第四节动物疫病控制和根除259
第五节区域疾病控制的原则和战略260
小结265
复习题265
第十五章疾病的经济学266
**节经济分析学的作用和用途266
第二节效益和成本的定性与定量267
第三节经济学分析的类型268
第四节区域性动物健康计划271
小结272
复习题272
第十六章疾病的损失和控制成本的评估273
**节简介273
第二节畜牧生产活动的经济学273
第三节估计疾病的损失276
第四节疾病控制成本279
小结282
复习题283
第十七章经济学和疾病控制政策的决策284
**节简介284
第二节部分分析原则284
第三节成本效益分析的原则和标准285
小结291
复习题291
第十八章畜群健康和生产 292
**节健康生产、生产力和经济的关联292
第二节调查不充分的生产环节292
第三节健康和生产指标的选择293
第四节健康和生产目标的环境及监测293
第五节制定决策的标准294
第六节畜群水平的质量保证295
第七节资料收集的方法296
第八节计算机和软件的作用297
小结298
复习题298
第十九章分子流行病学299
**节分子流行病学的定义299
第二节分子流行病学的研究内容301
第三节分子流行性病学的研究方法305
小结308
复习题308
第二十章 动物疾病防控中的风险分析309
**节决策风险的范围和观念309
第二节动物疾病的健康风险评估310
第三节食品安全风险分析311
第四节高度接触性动物传染病防控中的决策风险313
第五节动物和动物产品国际贸易的风险分析315
第六节健康风险处理及其成本效益分析320
小结320
复习题320
第二十一章流行病学的模型321
**节概述321
第二节建模方法324
第三节建模与疾病的主动防控329
小结331
复习题331
第二十二章血清流行病学332
**节简介332
第二节血清学试验的评价334
第三节流行病学中的血清学检测336
第四节血清库337
小结339
复习题339
第二十三章其他流行病学340
**节药物流行病学340
第二节参与流行病学341
第三节空间流行病学345
第四节其他流行病学348
小结350
复习题350
主要参考文献351
附录英汉兽医流行病学词汇对照表355
前言
**章绪论1
**节兽医流行病学简介1
第二节兽医流行病学的历史背景和必要性3
第三节兽医流行病学与其他学科的关系4
第四节兽医流行病学的应用4
第五节现代兽医流行病学与发展趋势6
小结13
复习题13
第二章病因推断、决定因素和疾病生态学14
**节简介14
第二节病因推断24
第三节决定因素30
第四节感染的传播与维持38
第五节疾病的三间分布45
小结55
复习题55
第三章观察性研究56
**节简介56
第二节流行病学研究的设计56
第三节横断面研究61
第四节队列研究65
第五节病例对照研究68
第六节其他观测研究设计76
小结80
复习题81
第四章实验研究82
**节简介82
第二节实验研究的设计82
第三节全因子设计83
第四节分式析因设计87
第五节裂区设计与条区设计88
第六节交叉设计90
第七节临床试验、实验室实验和田间试验92
小结94
复习题94
第五章疾病频率的度量95
**节简介95
第二节比例、比率和比 95
第三节流行率97
第四节发生率99
第五节疾病发生的其他度量104
小结105
复习题105
第六章相关与效应的度量106
**节简介106
第二节2×2表格106
第三节相关的测量107
第四节效应的测量111
第五节度量总结113
小结114
复习题114
第七章样本容量和抽样方法115
**节简介115
第二节抽样调查117
第三节检测疾病的抽样124
第四节群体间差异的抽样检测125
第五节抽样与匹配的方法132
小结135
复习题135
第八章诊断试验评价136
**节简介136
第二节诊断试验的类型137
第三节诊断水平的计量140
第四节真实和表面流行率147
第五节在动物群体水平上诊断的敏感性和特异性152
第六节诊断性试验的使用和解释153
小结156
复习题156
第九章兽医流行病学资料157
**节资料的性质157
第二节资料的来源162
第三节数值资料167
第四节资料的收集和管理170
第五节数据库178
小结179
复习题179
第十章偏倚与交互作用180
**节简介180
第二节偏倚180
第三节交互作用189
小结190
复习题190
第十一章问卷调查191
**节简介191
第二节问卷管理191
第三节问题的类型和测量尺度194
第四节构建问卷196
第五节获得资料200
第六节有关问卷的偏倚200
第七节问卷调查数据的有效性200
第八节问卷对话中的前瞻性和适用性201
小结202
复习题202
第十二章数据分析203
**节简介203
第二节假设检验203
第三节统计学检验方法的选择204
第四节连续结果的分析205
第五节二分法结果分析213
第六节模型控制219
第七节模型还原220
第八节混杂和交互作用221
第九节测量拟合227
第十节统计分析概述232
小结234
复习题234
第十三章动物疾病的监测与评价235
**节动物疾病监测的定义和程序235
第二节动物疾病监测的机制240
第三节动物疾病监测的评估244
第四节发展中国家的动物疾病监测248
小结248
复习题248
第十四章动物疫病的防控对策249
**节疫病流行病学249
第二节法定报告的疫病251
第三节暴发调查254
第四节动物疫病控制和根除259
第五节区域疾病控制的原则和战略260
小结265
复习题265
第十五章疾病的经济学266
**节经济分析学的作用和用途266
第二节效益和成本的定性与定量267
第三节经济学分析的类型268
第四节区域性动物健康计划271
小结272
复习题272
第十六章疾病的损失和控制成本的评估273
**节简介273
第二节畜牧生产活动的经济学273
第三节估计疾病的损失276
第四节疾病控制成本279
小结282
复习题283
第十七章经济学和疾病控制政策的决策284
**节简介284
第二节部分分析原则284
第三节成本效益分析的原则和标准285
小结291
复习题291
第十八章畜群健康和生产 292
**节健康生产、生产力和经济的关联292
第二节调查不充分的生产环节292
第三节健康和生产指标的选择293
第四节健康和生产目标的环境及监测293
第五节制定决策的标准294
第六节畜群水平的质量保证295
第七节资料收集的方法296
第八节计算机和软件的作用297
小结298
复习题298
第十九章分子流行病学299
**节分子流行病学的定义299
第二节分子流行病学的研究内容301
第三节分子流行性病学的研究方法305
小结308
复习题308
第二十章 动物疾病防控中的风险分析309
**节决策风险的范围和观念309
第二节动物疾病的健康风险评估310
第三节食品安全风险分析311
第四节高度接触性动物传染病防控中的决策风险313
第五节动物和动物产品国际贸易的风险分析315
第六节健康风险处理及其成本效益分析320
小结320
复习题320
第二十一章流行病学的模型321
**节概述321
第二节建模方法324
第三节建模与疾病的主动防控329
小结331
复习题331
第二十二章血清流行病学332
**节简介332
第二节血清学试验的评价334
第三节流行病学中的血清学检测336
第四节血清库337
小结339
复习题339
第二十三章其他流行病学340
**节药物流行病学340
第二节参与流行病学341
第三节空间流行病学345
第四节其他流行病学348
小结350
复习题350
主要参考文献351
附录英汉兽医流行病学词汇对照表355
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章绪论
兽医流行病学起源于医学流行病学,二者基本原理相通,但蕴涵着相对独立的特征和规律,前者研究的动物群体规模远远大于人群,并与人群不同程度地有机交融,与医学流行病学形成了不可分割的整体,相互影响、相互制约、相互联系而又相互独立。兽医流行病学将生命群体作为研究对象,既研究动物群体的社会属性,又研究动物群体的自然属性。动物群体涉及宠物、生产动物、野生动物、观赏动物等群体,包括陆生动物群体、水生动物群体、飞行动物群体(如媒介昆虫、鸟类和蝙蝠等)。尽管兽医流行病学在临床方面与医学流行病学非常相似,但兽医流行病学的研究领域显示出丰富多彩的生态学特点,表现出显著的群体多样性和研究内容的广泛性。
节兽医流行病学简介
许多现有疾病问题可以借助动物群体调查得到解决。传染性疾病的自然史能够通过研究不同群体的分布加以阐明,对群体中传染性和非传染性疾病发生程度的度量有助于确定它们的重要性和防控策略的有效性,通过研究各种动物组群可以查明疾病的复合性病因与未知病因,在群体水平上评估与动物生产性能降低有关的疾病效应,评价疾病及其控制措施的经济学影响,其范围可以从单个养殖户到全国的养殖场。疾病的群体调查构成了流行病学研究的基础。
兽医流行病学还包括其他与健康相关事件的调查和评估,特别是生产性能。所有这些调查包含对动物群体的观察和对观察的推论。
一、兽医流行病学的定义
兽医流行病学是一门在动物群体中描述疾病和健康的分布(疾病发生的性质、地点、时间和程度)与疾病流行决定因素(疾病原因)调查的学科。
对于动物群体中的疾病、生产力和动物福利的调查处理,兽医流行病学被用来描述不同因素或决定因素的相互作用,说明操纵这些决定因素对疾病发病率、病因、生产性能、福利等产生的影响,这些信息还被用于控制决定因素,以减少发病。
兽医流行病学可以分为不同的组成成分(图1-1)。其不可或缺的基础之一是资料,通过定性或定量方法对其加以分析,阐述因果假设。作为流行病学分析中定量方法的一部分,流行病学调查研究的实施和流行病学问题的模型开发涉及现场研究或调查。其终目标是控制疾病问题、减少生产力损失和改善动物福利。在动物疾病控制的过程中,兽医流行病学早已在兽医实践中得到了潜移默化地应用。
图1-1兽医流行病学的构成
大多数流行病学调查的基础是随机假设某种疾病不会发生,因为调查的主要目标之一是要从潜在的风险因素和导致疾病或生产力损失结果之间找出因果关系。这两种类型的损失均假定为受多重潜在因素的影响。流行病学调查的重点不仅在一般群体和疾病上,也在因果关系上。在此背景下,疾病发生的空间分布与时间分布一样重要,所以必须进行群体参数的调查,包括群体健康状况及其相关因素,如生育力、繁殖力、动物的移动(移入和移出群体)等。
这些参数不仅影响群体的数量,而且影响群体的免疫力和基本特征,如年龄结构。群体内部的疾病要考虑个体所处的状态,如死亡、临床或亚临床疾病及健康等。在个体中,疾病被定义为身体功能或形态不符合期望的状态。在群体中,图1-2疾病的冰山概念(Bonita et al ,2006)疾病体现为生产力低下或缺乏生存质量。
不同群体中传染病的表现存在定量的差异,被描述和比喻为“冰山”(图1-2)。暴露于感染因子的动物大多不受感染,这些动物(群体)代表冰山的基础部分。它们在未来可能容易受到感染或因曾经暴露于感染因子而产生免疫力。向上一层的动物(群体)可能受到感染,但还没有出现临床症状。这组动物可能始终保持这种状态,或处在某个阶段时,根据不同的影响因素出现相应的临床症状,如环境压力因素。冰山的上部包括具有不同临床表现的动物群体。这些不同动物群体内部传染的能力,是传染病流行的一个非常重要的因素。
二、兽医流行病学调查的阶段性
(1)初步诊断阶段,确认疾病的存在。
(2)描述阶段,描述高风险群体中疾病分布和疾病发生的决定性因素,就其对有关疾病发生频率的影响、在风险群体中这种疾病的发生情况形成一系列的假设。
(3)调查阶段,通常通过一系列设计性研究对这些假设进行验证。
(4)检验阶段,检验是在受控条件下对这些假设进行更详细的检测,是对调查阶段结果的可行性证明。
(5)分析阶段,对上述调查结果进行分析,通常使用疾病的流行病学模型。该阶段要确定是否缺少有关疾病进程中的任何重要信息。
(6)干预阶段,即选择适当的方法控制疾病研究的实验条件。疾病过程中的干预是通过操纵现有的决定因素,或引入新的影响因素完成的。
(7)决策阶段,疾病流行病学知识用来研究各种控制措施的效果和成本,并与生产者的利益相结合,在提高生产力方面形成控制策略,降低疾病的发生和风险动物数量。这往往涉及建模。
(8)监测阶段,即对疾病控制措施的监测,以确保措施运用得当,实现预期的效果,减少疾病的发病率,并通过迅速检测消除和减少正在发展的有可能危害控制计划的疾病发生。
第二节兽医流行病学的历史背景和必要性
纵观历史,传染病控制的流行病学手段包括改善卫生条件、避免接触传染源与病原体(隔离、封锁、消毒、扑杀等)。灭菌和消毒的方法在很大程度上改善了卫生条件,但直至今天,避免接触(隔离或封锁)仍然是一个防止传染的好方法。例如,2003年,我国在控制SARS时采用隔离治疗患者,并通过红外测温筛检疑似病例加以隔离的方法,成功地在全国迅速平息了SARS的流行。目前,接种疫苗已广泛成为防止严重传染病发生,并借此途径消灭传染病的一个主要生物学方法,被认为是一项重大成就,如接种牛痘疫苗对消灭天花的贡献。但是单纯应用接种疫苗并不能彻底解决所有重要传染病的控制问题,要强调在一定范围,尤其是在世界范围实现某种或某些传染病的根除,需要接种疫苗与流行病学手段的相互配合。例如,美国1963年开始的消灭猪瘟计划。首先是立法阶段,然后通过疫苗接种、隔离、封锁和限制猪群及猪的流动等减少发病和流行,通过感染猪群的全群扑杀消除传染源;其次是保护抵抗再感染阶段,该阶段是整个消灭计划为艰难的阶段,需要不断利用便于大群操作和敏感而特异的检验方法剔除非典型和不明显的猪瘟病毒感染。美国直至1978年才消灭猪瘟,耗时15年。可见其中流行病学手段的不可或缺。对于已经消灭的传染病的病原体,是否应在实验室内存储仍然存在争议,一方面认为存储这类病原体是为了保证消灭的疫病再次出现时能快速生产疫苗;另一方面认为保存这类病原体会带来其泄漏的风险,导致已消灭传染病的再现。在多数传染病不能实现根除时,还需要不断警惕那些反复出现和持续感染的传染病,因为传染病病原体的感染与维持具有生态学意义,需要从流行病学角度去深入认识才能不断减少感染与发病。
在过去的几十年,兽医行业不仅在群体动物水平上防控疾病面临着一系列挑战,而且在个体动物水平,尤其是临床实践上也面临挑战。为了畜主和公众的利益,诊治动物的手段和精确性提高促成了以流行病学为基础的循证兽医学在西方出现,其重要性现在已经得到充分认识,并促使循证兽医学的迅速发展。在群体水平出现的问题也带来了困扰。例如,原本是传统疾病的牛结核在一些背景下重新出现,带来了诸多的公共卫生问题。蓝舌病本身是一种地理限定性疾病,但随着全球气候变暖,蓝舌病在欧洲许多国家相继暴发,且分布范围不断扩大,出现纬度北移现象。一般认为,该病毒的分布范围在40°N~35°S,这刚好是传播媒介——库蠓某些种的分布地域,但在美国,该病的分布范围可以一直扩展至50°N附近。近的研究显示,病毒也可以通过初乳感染新生牛,病毒在食肉动物之间可以经口传播,通过弱毒疫苗散毒也是一种重要的病毒传播方式。例如,牛传染性海绵状脑病(BSE)在被认识之前就已经扩散到许多国家。与之相对应,社会发展到今天,人们对食品安全和动物福利标准有更高的期待。然而,即使忽略疾病控制时间和成本,根除疾病也几乎不可能完成。
流行病学调查表明,动物疾病可以在小规模的基础上被消灭而得到控制,即存在建立一个在严格措施下无感染畜群或地区的可能性,之后还必须采取严格的后续控制措施避免群体或地区的感染,这就必须依赖于良好的监测工作。因此,监测程序的发展和评价已经成为新的兽医流行病学工具。
家畜及其产品的贸易限制对流行病学和来自监测程序的统计论据的严重依赖性,使兽医流行病学在世界各地的动物及其产品贸易中发挥着重大作用。
第三节兽医流行病学与其他学科的关系
兽医流行病学的研究内容不仅包括各种动物群体的传染性疾病控制,还包括非传染性疾病控制及动物的健康问题。它涉及的学科范围十分广泛,从基础学科到应用学科,从航天航空到细胞分子,包括数学、计算生物学、进化生物学、生态学、群体生物学、微生物学、遗传学、细胞生物学、分子生物学、免疫学、生物统计学、化学、兽医学、畜牧科学、野生动植物生物学、农业科学、物理学、大气科学、海洋学、工程、城市规划、教育、执法、通讯技术、媒体、临床护理和公共卫生政策等。其中,有些学科与兽医流行病学已经有了长期的合作并共同得到发展,但与其他一些学科几乎彼此忽略,相互的联系与合作甚少。流行病学可能是所有生物医学科学中的公共学科,没有任何其他的生物医学科学分支与人类和动物活动有如此广泛的联系。
第四节兽医流行病学的应用
兽医流行病学获取一个动物群体中不同发病水平所表现的个体特征,主要通过询问、调查、监测等方法,发现那些在高频发病动物群体中存在而低频发病动物群体中不存在的问题,进一步确定影响疾病的风险因素。
在疾病管理上,兽医流行病学和临床方法存在区别。流行病学通过已经确定的疾病风险因素,针对性采取措施减少群体对这些风险因素的暴露,降低动物群体(及人群)发病的可能性,从而可以在不知道确切发病机制(或病因)的情况下,使疾病及时得到控制。相比之下,临床方法主要针对个体动物,其目的在于诊断疾病并加以治疗。通过体检产生一个鉴别诊断列表,实验室检验和治疗反馈可逐步缩小诊断范围直至单一诊断。
疾病在动物群体(及人群)中不是随机分布的,而是表现出一定的时间、地区和群体(社会性)的分布特征,这种分布上的差异与动物宿主所暴露的风险因素的强弱、环境因素和群体内部个体的易感性有关。研究病因时,要充分考虑个体的内环境因素及其所处自然和社会的外环境因素,即疾病的多因性。现代兽医流行病学已经超越了以动物传染病为主要研究内容的传统范畴,而更多地要考虑动物各种非传染性疾病分布的相关性。一、流行病学的研究目的
(1)描述健康和疾病问题在群体中的分布和程度。
(2)找出疾病发病机制中的致病因素(风险因素)。
(3)为防控和治疗疾病提供数据、必要的规划、实施和评价服务,并确立优先的服务内容。
流行病学研究的终目的是消除或减少生物群体的健康问题,从自然和社会整体促进人群和动物群体的健康。
二、兽医流行病学的应用
(1)已知病因疾病来源的确定。许多已知病因的疾病可以通过对患病动物的表现确诊,或通过适当的实验室检查和其他临床程序确诊。例如,一组犊牛沙门氏菌诊断相对简单(经常感染产生明显的临床症状),然而,要确定暴发的原因并使用正确的方法防止复发却很困难,因为购买感染动物或通过污染的饲料都有可能造成沙门氏菌病暴发,所以,只有通过流行病学调查,才能更有效地确定感染来源,真正解决问题。
(2)未知或知之甚少病因疾病的调查与控制。根据流行病学观察,有许多疾病在原因被确定之前能够得到控制。例如,在病原体被分离鉴定前,美国学者通过传染病性质的评价实现了牛传染性胸膜肺炎的根除。又如,牛瘟在其病原体被发现之前,就通过扑杀政策得到了控制。爱德华?詹纳在18世纪发现感染牛痘病毒可以对人类天花起到免疫保护作用,而这也是在病毒分离鉴定之前完成的,从而奠定了全球根除天花的基础。英国的流行病学研究表明,牛传染性海绵状脑病(疯牛病)与患痒病绵羊的肉和骨粉的添加饲料有关。尽管当时尚未确定病原体,但立法禁止饲喂反刍动物源性蛋白后该疾病得到了控制。
(3)疾病病因和风险因素的研究。为了彻底达到预防疾病的目的,必须了解疾病发生或流行的原因,即流行病学必须发掘病因及疾病风险因素。
有些疾病的病因是单一的,如猪瘟病毒引起的猪瘟。有些疾病则不是这样,非传染病往往由多种因素综合作用而发生,如高血压、高血脂、吸烟、少活动、肥胖等,这些
兽医流行病学起源于医学流行病学,二者基本原理相通,但蕴涵着相对独立的特征和规律,前者研究的动物群体规模远远大于人群,并与人群不同程度地有机交融,与医学流行病学形成了不可分割的整体,相互影响、相互制约、相互联系而又相互独立。兽医流行病学将生命群体作为研究对象,既研究动物群体的社会属性,又研究动物群体的自然属性。动物群体涉及宠物、生产动物、野生动物、观赏动物等群体,包括陆生动物群体、水生动物群体、飞行动物群体(如媒介昆虫、鸟类和蝙蝠等)。尽管兽医流行病学在临床方面与医学流行病学非常相似,但兽医流行病学的研究领域显示出丰富多彩的生态学特点,表现出显著的群体多样性和研究内容的广泛性。
节兽医流行病学简介
许多现有疾病问题可以借助动物群体调查得到解决。传染性疾病的自然史能够通过研究不同群体的分布加以阐明,对群体中传染性和非传染性疾病发生程度的度量有助于确定它们的重要性和防控策略的有效性,通过研究各种动物组群可以查明疾病的复合性病因与未知病因,在群体水平上评估与动物生产性能降低有关的疾病效应,评价疾病及其控制措施的经济学影响,其范围可以从单个养殖户到全国的养殖场。疾病的群体调查构成了流行病学研究的基础。
兽医流行病学还包括其他与健康相关事件的调查和评估,特别是生产性能。所有这些调查包含对动物群体的观察和对观察的推论。
一、兽医流行病学的定义
兽医流行病学是一门在动物群体中描述疾病和健康的分布(疾病发生的性质、地点、时间和程度)与疾病流行决定因素(疾病原因)调查的学科。
对于动物群体中的疾病、生产力和动物福利的调查处理,兽医流行病学被用来描述不同因素或决定因素的相互作用,说明操纵这些决定因素对疾病发病率、病因、生产性能、福利等产生的影响,这些信息还被用于控制决定因素,以减少发病。
兽医流行病学可以分为不同的组成成分(图1-1)。其不可或缺的基础之一是资料,通过定性或定量方法对其加以分析,阐述因果假设。作为流行病学分析中定量方法的一部分,流行病学调查研究的实施和流行病学问题的模型开发涉及现场研究或调查。其终目标是控制疾病问题、减少生产力损失和改善动物福利。在动物疾病控制的过程中,兽医流行病学早已在兽医实践中得到了潜移默化地应用。
图1-1兽医流行病学的构成
大多数流行病学调查的基础是随机假设某种疾病不会发生,因为调查的主要目标之一是要从潜在的风险因素和导致疾病或生产力损失结果之间找出因果关系。这两种类型的损失均假定为受多重潜在因素的影响。流行病学调查的重点不仅在一般群体和疾病上,也在因果关系上。在此背景下,疾病发生的空间分布与时间分布一样重要,所以必须进行群体参数的调查,包括群体健康状况及其相关因素,如生育力、繁殖力、动物的移动(移入和移出群体)等。
这些参数不仅影响群体的数量,而且影响群体的免疫力和基本特征,如年龄结构。群体内部的疾病要考虑个体所处的状态,如死亡、临床或亚临床疾病及健康等。在个体中,疾病被定义为身体功能或形态不符合期望的状态。在群体中,图1-2疾病的冰山概念(Bonita et al ,2006)疾病体现为生产力低下或缺乏生存质量。
不同群体中传染病的表现存在定量的差异,被描述和比喻为“冰山”(图1-2)。暴露于感染因子的动物大多不受感染,这些动物(群体)代表冰山的基础部分。它们在未来可能容易受到感染或因曾经暴露于感染因子而产生免疫力。向上一层的动物(群体)可能受到感染,但还没有出现临床症状。这组动物可能始终保持这种状态,或处在某个阶段时,根据不同的影响因素出现相应的临床症状,如环境压力因素。冰山的上部包括具有不同临床表现的动物群体。这些不同动物群体内部传染的能力,是传染病流行的一个非常重要的因素。
二、兽医流行病学调查的阶段性
(1)初步诊断阶段,确认疾病的存在。
(2)描述阶段,描述高风险群体中疾病分布和疾病发生的决定性因素,就其对有关疾病发生频率的影响、在风险群体中这种疾病的发生情况形成一系列的假设。
(3)调查阶段,通常通过一系列设计性研究对这些假设进行验证。
(4)检验阶段,检验是在受控条件下对这些假设进行更详细的检测,是对调查阶段结果的可行性证明。
(5)分析阶段,对上述调查结果进行分析,通常使用疾病的流行病学模型。该阶段要确定是否缺少有关疾病进程中的任何重要信息。
(6)干预阶段,即选择适当的方法控制疾病研究的实验条件。疾病过程中的干预是通过操纵现有的决定因素,或引入新的影响因素完成的。
(7)决策阶段,疾病流行病学知识用来研究各种控制措施的效果和成本,并与生产者的利益相结合,在提高生产力方面形成控制策略,降低疾病的发生和风险动物数量。这往往涉及建模。
(8)监测阶段,即对疾病控制措施的监测,以确保措施运用得当,实现预期的效果,减少疾病的发病率,并通过迅速检测消除和减少正在发展的有可能危害控制计划的疾病发生。
第二节兽医流行病学的历史背景和必要性
纵观历史,传染病控制的流行病学手段包括改善卫生条件、避免接触传染源与病原体(隔离、封锁、消毒、扑杀等)。灭菌和消毒的方法在很大程度上改善了卫生条件,但直至今天,避免接触(隔离或封锁)仍然是一个防止传染的好方法。例如,2003年,我国在控制SARS时采用隔离治疗患者,并通过红外测温筛检疑似病例加以隔离的方法,成功地在全国迅速平息了SARS的流行。目前,接种疫苗已广泛成为防止严重传染病发生,并借此途径消灭传染病的一个主要生物学方法,被认为是一项重大成就,如接种牛痘疫苗对消灭天花的贡献。但是单纯应用接种疫苗并不能彻底解决所有重要传染病的控制问题,要强调在一定范围,尤其是在世界范围实现某种或某些传染病的根除,需要接种疫苗与流行病学手段的相互配合。例如,美国1963年开始的消灭猪瘟计划。首先是立法阶段,然后通过疫苗接种、隔离、封锁和限制猪群及猪的流动等减少发病和流行,通过感染猪群的全群扑杀消除传染源;其次是保护抵抗再感染阶段,该阶段是整个消灭计划为艰难的阶段,需要不断利用便于大群操作和敏感而特异的检验方法剔除非典型和不明显的猪瘟病毒感染。美国直至1978年才消灭猪瘟,耗时15年。可见其中流行病学手段的不可或缺。对于已经消灭的传染病的病原体,是否应在实验室内存储仍然存在争议,一方面认为存储这类病原体是为了保证消灭的疫病再次出现时能快速生产疫苗;另一方面认为保存这类病原体会带来其泄漏的风险,导致已消灭传染病的再现。在多数传染病不能实现根除时,还需要不断警惕那些反复出现和持续感染的传染病,因为传染病病原体的感染与维持具有生态学意义,需要从流行病学角度去深入认识才能不断减少感染与发病。
在过去的几十年,兽医行业不仅在群体动物水平上防控疾病面临着一系列挑战,而且在个体动物水平,尤其是临床实践上也面临挑战。为了畜主和公众的利益,诊治动物的手段和精确性提高促成了以流行病学为基础的循证兽医学在西方出现,其重要性现在已经得到充分认识,并促使循证兽医学的迅速发展。在群体水平出现的问题也带来了困扰。例如,原本是传统疾病的牛结核在一些背景下重新出现,带来了诸多的公共卫生问题。蓝舌病本身是一种地理限定性疾病,但随着全球气候变暖,蓝舌病在欧洲许多国家相继暴发,且分布范围不断扩大,出现纬度北移现象。一般认为,该病毒的分布范围在40°N~35°S,这刚好是传播媒介——库蠓某些种的分布地域,但在美国,该病的分布范围可以一直扩展至50°N附近。近的研究显示,病毒也可以通过初乳感染新生牛,病毒在食肉动物之间可以经口传播,通过弱毒疫苗散毒也是一种重要的病毒传播方式。例如,牛传染性海绵状脑病(BSE)在被认识之前就已经扩散到许多国家。与之相对应,社会发展到今天,人们对食品安全和动物福利标准有更高的期待。然而,即使忽略疾病控制时间和成本,根除疾病也几乎不可能完成。
流行病学调查表明,动物疾病可以在小规模的基础上被消灭而得到控制,即存在建立一个在严格措施下无感染畜群或地区的可能性,之后还必须采取严格的后续控制措施避免群体或地区的感染,这就必须依赖于良好的监测工作。因此,监测程序的发展和评价已经成为新的兽医流行病学工具。
家畜及其产品的贸易限制对流行病学和来自监测程序的统计论据的严重依赖性,使兽医流行病学在世界各地的动物及其产品贸易中发挥着重大作用。
第三节兽医流行病学与其他学科的关系
兽医流行病学的研究内容不仅包括各种动物群体的传染性疾病控制,还包括非传染性疾病控制及动物的健康问题。它涉及的学科范围十分广泛,从基础学科到应用学科,从航天航空到细胞分子,包括数学、计算生物学、进化生物学、生态学、群体生物学、微生物学、遗传学、细胞生物学、分子生物学、免疫学、生物统计学、化学、兽医学、畜牧科学、野生动植物生物学、农业科学、物理学、大气科学、海洋学、工程、城市规划、教育、执法、通讯技术、媒体、临床护理和公共卫生政策等。其中,有些学科与兽医流行病学已经有了长期的合作并共同得到发展,但与其他一些学科几乎彼此忽略,相互的联系与合作甚少。流行病学可能是所有生物医学科学中的公共学科,没有任何其他的生物医学科学分支与人类和动物活动有如此广泛的联系。
第四节兽医流行病学的应用
兽医流行病学获取一个动物群体中不同发病水平所表现的个体特征,主要通过询问、调查、监测等方法,发现那些在高频发病动物群体中存在而低频发病动物群体中不存在的问题,进一步确定影响疾病的风险因素。
在疾病管理上,兽医流行病学和临床方法存在区别。流行病学通过已经确定的疾病风险因素,针对性采取措施减少群体对这些风险因素的暴露,降低动物群体(及人群)发病的可能性,从而可以在不知道确切发病机制(或病因)的情况下,使疾病及时得到控制。相比之下,临床方法主要针对个体动物,其目的在于诊断疾病并加以治疗。通过体检产生一个鉴别诊断列表,实验室检验和治疗反馈可逐步缩小诊断范围直至单一诊断。
疾病在动物群体(及人群)中不是随机分布的,而是表现出一定的时间、地区和群体(社会性)的分布特征,这种分布上的差异与动物宿主所暴露的风险因素的强弱、环境因素和群体内部个体的易感性有关。研究病因时,要充分考虑个体的内环境因素及其所处自然和社会的外环境因素,即疾病的多因性。现代兽医流行病学已经超越了以动物传染病为主要研究内容的传统范畴,而更多地要考虑动物各种非传染性疾病分布的相关性。一、流行病学的研究目的
(1)描述健康和疾病问题在群体中的分布和程度。
(2)找出疾病发病机制中的致病因素(风险因素)。
(3)为防控和治疗疾病提供数据、必要的规划、实施和评价服务,并确立优先的服务内容。
流行病学研究的终目的是消除或减少生物群体的健康问题,从自然和社会整体促进人群和动物群体的健康。
二、兽医流行病学的应用
(1)已知病因疾病来源的确定。许多已知病因的疾病可以通过对患病动物的表现确诊,或通过适当的实验室检查和其他临床程序确诊。例如,一组犊牛沙门氏菌诊断相对简单(经常感染产生明显的临床症状),然而,要确定暴发的原因并使用正确的方法防止复发却很困难,因为购买感染动物或通过污染的饲料都有可能造成沙门氏菌病暴发,所以,只有通过流行病学调查,才能更有效地确定感染来源,真正解决问题。
(2)未知或知之甚少病因疾病的调查与控制。根据流行病学观察,有许多疾病在原因被确定之前能够得到控制。例如,在病原体被分离鉴定前,美国学者通过传染病性质的评价实现了牛传染性胸膜肺炎的根除。又如,牛瘟在其病原体被发现之前,就通过扑杀政策得到了控制。爱德华?詹纳在18世纪发现感染牛痘病毒可以对人类天花起到免疫保护作用,而这也是在病毒分离鉴定之前完成的,从而奠定了全球根除天花的基础。英国的流行病学研究表明,牛传染性海绵状脑病(疯牛病)与患痒病绵羊的肉和骨粉的添加饲料有关。尽管当时尚未确定病原体,但立法禁止饲喂反刍动物源性蛋白后该疾病得到了控制。
(3)疾病病因和风险因素的研究。为了彻底达到预防疾病的目的,必须了解疾病发生或流行的原因,即流行病学必须发掘病因及疾病风险因素。
有些疾病的病因是单一的,如猪瘟病毒引起的猪瘟。有些疾病则不是这样,非传染病往往由多种因素综合作用而发生,如高血压、高血脂、吸烟、少活动、肥胖等,这些
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