Эпидемиология: изучение здоровья и болезней в популяциях.

Введение

Изучение здоровья и болезней в пределах популяции

Эпидемиология – это изучение и анализ распределения (кто, когда и где), закономерностей и детерминант состояний здоровья и болезней в определенной популяции. Она является краеугольным камнем общественного здравоохранения и формирует политические решения и практику, основанную на доказательствах, путем выявления факторов риска заболеваний и целей профилактической медицинской помощи. Эпидемиологи участвуют в разработке дизайна исследований, сборе и статистическом анализе данных, интерпретации и распространении результатов (включая экспертную оценку и периодические систематические обзоры). Эпидемиология способствовала разработке методологии, используемой в клинических исследованиях, исследованиях общественного здравоохранения и, в меньшей степени, в фундаментальных исследованиях в области биологических наук. Основные области эпидемиологических исследований включают изучение причинности заболеваний, механизмов передачи, расследование вспышек, эпидемиологический надзор, экологическую эпидемиологию, судебную эпидемиологию, профессиональную эпидемиологию, скрининг, биомониторинг и сравнение эффективности различных методов лечения, например, в клинических испытаниях. Эпидемиологи опираются на другие научные дисциплины, такие как биология, для лучшего понимания процессов, происходящих при заболеваниях, статистику для эффективного использования данных и получения обоснованных выводов, социальные науки для лучшего понимания ближайших и отдаленных причин, а также инженерию для оценки воздействия факторов окружающей среды. Эпидемиология, буквально означающая «изучение того, что постигает людей», происходит от этого термина, что предполагает ее применение только к человеческим популяциям. Однако этот термин широко используется в исследованиях зоологических популяций (ветеринарная эпидемиология), хотя существует термин «эпизоология», и он также применяется к исследованиям популяций растений (ботаническая или эпидемиология болезней растений). Различие между «эпидемическими» и «эндемическими» заболеваниями впервые было проведено Гиппократом для различения болезней, которые «нападают» на популяцию (эпидемические), и тех, которые «обитают» в ней (эндемические). Термин «эпидемиология», по-видимому, впервые был использован для описания изучения эпидемий в 1802 году испанским врачом Хоакином де Виллальбой в его работе «Epidemiología Española». Он стремился найти логику в возникновении болезней и был первым, кто изучил взаимосвязь между заболеваемостью и влиянием окружающей среды. Гиппократ считал, что болезни человеческого тела вызываются дисбалансом четырех гуморов (черной желчи, желтой желчи, крови и флегмы). Лечение заключалось в удалении или добавлении соответствующего гумора для восстановления баланса организма. Эта вера привела к применению кровопускания и диетотерапии в медицине. Он ввел термины «эндемический» (для болезней, обычно встречающихся в определенных местах, но не в других) и «эпидемический» (для болезней, которые возникают в определенное время, но не в другие).

Epidemiology is the study and analysis of the distribution (who, when, and where), patterns and determinants of health and disease conditions in a defined population. It is a cornerstone of public health, and shapes policy decisions and evidence based practice by identifying risk factors for disease and targets for preventive healthcare. Epidemiologists help with study design, collection, and statistical analysis of data, amend interpretation and dissemination of results (including peer review and occasional systematic review). Epidemiology has helped develop methodology used in clinical research, public health studies, and, to a lesser extent, basic research in the biological sciences. Major areas of epidemiological study include disease causation, transmission, outbreak investigation, disease surveillance, environmental epidemiology, forensic epidemiology, occupational epidemiology, screening, biomonitoring, and comparisons of treatment effects such as in clinical trials. Epidemiologists rely on other scientific disciplines like biology to better understand disease processes, statistics to make efficient use of the data and draw appropriate conclusions, social sciences to better understand proximate and distal causes, and engineering for exposure assessment. Epidemiology, literally meaning "the study of what is upon the people", is derived , suggesting that it applies only to human populations. However, the term is widely used in studies of zoological populations (veterinary epidemiology), although the term "epizoology" is available, and it has also been applied to studies of plant populations (botanical or plant disease epidemiology). The distinction between "epidemic" and "endemic" was first drawn by Hippocrates, to distinguish between diseases that are "visited upon" a population (epidemic) from those that "reside within" a population (endemic). The term "epidemiology" appears to have first been used to describe the study of epidemics in 1802 by the Spanish physician Joaquín de Villalba in Epidemiología Española. sought a logic to sickness; he is the first person known to have examined the relationships between the occurrence of disease and environmental influences. Hippocrates believed sickness of the human body to be caused by an imbalance of the four humors (black bile, yellow bile, blood, and phlegm). The cure to the sickness was to remove or add the humor in question to balance the body. This belief led to the application of bloodletting and dieting in medicine. He coined the terms endemic (for diseases usually found in some places but not in others) and epidemic (for diseases that are seen at some times but not others).

Современная эпоха

В середине XVI века врач из Вероны по имени Джироламо Фракасторо первым предложил теорию о том, что очень маленькие, невидимые частицы, вызывающие болезни, являются живыми. Считалось, что они способны распространяться по воздуху, размножаться самостоятельно и уничтожаться огнем. Таким образом он опроверг теорию миазмов Галена (ядовитых испарений). В 1543 году он написал книгу De contagione et contagiosis morbis, в которой впервые стал продвигать личную и экологическую гигиену для профилактики заболеваний. Разработка достаточно мощного микроскопа Антони ван Левенгуком в 1675 году предоставила визуальное подтверждение существования живых частиц, согласующееся с теорией зарождения болезней. Во время династии Мин, У Юке (1582–1652) развил идею о том, что некоторые болезни вызываются передающимися агентами, которые он назвал Ли Ци (戾气 или болезнетворные факторы), наблюдая за различными эпидемиями, охватившими его в период с 1641 по 1644 год. Его книга «Вэнь И Лунь» (瘟疫论, «Трактат о чуме» / «Трактат об эпидемических заболеваниях») может рассматриваться как основная этиологическая работа, выдвинувшая эту концепцию. Его идеи до сих пор учитывались ВОЗ при анализе вспышки SARS в 2004 году в контексте традиционной китайской медицины. Другой пионер, Томас Сиденхэм (1624–1689), первым выделил различные типы лихорадок, характерные для жителей Лондона в конце 1600-х годов. Его теории лечения лихорадок встретили значительное сопротивление со стороны традиционных врачей того времени. Ему не удалось установить первоначальную причину лихорадки оспы, которую он изучал и лечил. Он начал с того, что заметил значительно более высокую смертность в двух районах, обслуживаемых компанией Саутварк. Его идентификация насоса на Брод-стрит как источника эпидемии в Сохо считается классическим примером эпидемиологии. Сноу использовал хлор для очистки воды и убрал ручку насоса, что положило конец вспышке. Это событие рассматривается как важное в истории общественного здравоохранения и считается основополагающим для науки эпидемиологии, оказавшей влияние на формирование политики в области общественного здравоохранения во всем мире. Однако исследования Сноу и профилактические меры по предотвращению дальнейших вспышек не были полностью приняты или внедрены в практику до его смерти из-за преобладающей в то время теории миазмов, согласно которой причиной болезней считалось некачественный воздух. Эта теория использовалась для оправдания высоких показателей заболеваемости в бедных районах вместо устранения коренных причин, таких как плохое питание и антисанитария, и была опровергнута его работой. Среди других пионеров – датский врач Петер Антон Шлейснер, который в 1849 году описал свою работу по предотвращению эпидемии столбняка новорожденных на островах Вестманна в Исландии. Еще одним важным пионером был венгерский врач Игнац Земмельвейс, который в 1847 году снизил младенческую смертность в венской больнице, внедрив процедуру дезинфекции. Его результаты были опубликованы в 1850 году, но его работа не была одобрена коллегами, которые прекратили ее применение. Дезинфекция не получила широкого распространения до тех пор, пока британский хирург Джозеф Листер не «открыл» антисептики в 1865 году, опираясь на работы Луи Пастера. В начале XX века математические методы были внедрены в эпидемиологию Рональдом Россом, Джанет Лэйн Клейпон, Андерсоном Грей Маккендриком и другими. Параллельно, в 1920-х годах немецкий швейцарский патолог Макс Асканази и другие основали Международное общество географической патологии для систематического изучения географической патологии рака и других неинфекционных заболеваний среди населения в различных регионах. После Второй мировой войны Ричард Долл и другие специалисты, не являвшиеся патологами, присоединились к этой области и разработали новые методы изучения рака – заболевания, закономерности возникновения которого нельзя было адекватно изучать методами, разработанными для эпидемий инфекционных заболеваний. Географическая патология в конечном итоге объединилась с эпидемиологией инфекционных заболеваний, образовав современную эпидемиологию. Еще одним прорывом стала публикация в 1954 году результатов Британского исследования врачей, возглавляемого Ричардом Доллом и Остином Брэдфордом Хиллом, которое предоставило убедительные статистические доказательства связи между курением табака и раком легких. В конце XX века, с развитием биомедицинских наук, ряд молекулярных маркеров в крови, других биопробах и окружающей среде были идентифицированы как предикторы развития или риска определенного заболевания. Эпидемиологические исследования, направленные на изучение взаимосвязи между этими биомаркерами, анализируемыми на молекулярном уровне, и заболеванием, широко получили название «молекулярной эпидемиологии». В частности, термин «генетическая эпидемиология» используется для эпидемиологических исследований генетической изменчивости зародышевой линии и заболеваний. Генетическая изменчивость обычно определяется с использованием ДНК из лейкоцитов периферической крови.

In the middle of the 16th century, a doctor from Verona named Girolamo Fracastoro was the first to propose a theory that the very small, unseeable, particles that cause disease were alive. They were considered to be able to spread by air, multiply by themselves and to be destroyable by fire. In this way he refuted Galen's miasma theory (poison gas in sick people). In 1543 he wrote a book De contagione et contagiosis morbis, in which he was the first to promote personal and environmental hygiene to prevent disease. The development of a sufficiently powerful microscope by Antonie van Leeuwenhoek in 1675 provided visual evidence of living particles consistent with a germ theory of disease. During the Ming dynasty, Wu Youke (1582–1652) developed the idea that some diseases were caused by transmissible agents, which he called Li Qi (戾气 or pestilential factors) when he observed various epidemics rage around him between 1641 and 1644. His book Wen Yi Lun (瘟疫论, Treatise on Pestilence/Treatise of Epidemic Diseases) can be regarded as the main etiological work that brought forward the concept. His concepts were still being considered in analysing SARS outbreak by WHO in 2004 in the context of traditional Chinese medicine. Another pioneer, Thomas Sydenham (1624–1689), was the first to distinguish the fevers of Londoners in the later 1600s. His theories on cures of fevers met with much resistance from traditional physicians at the time. He was not able to find the initial cause of the smallpox fever he researched and treated. He began with noticing the significantly higher death rates in two areas supplied by Southwark Company. His identification of the Broad Street pump as the cause of the Soho epidemic is considered the classic example of epidemiology. Snow used chlorine in an attempt to clean the water and removed the handle; this ended the outbreak. This has been perceived as a major event in the history of public health and regarded as the founding event of the science of epidemiology, having helped shape public health policies around the world. However, Snow's research and preventive measures to avoid further outbreaks were not fully accepted or put into practice until after his death due to the prevailing Miasma Theory of the time, a model of disease in which poor air quality was blamed for illness. This was used to rationalize high rates of infection in impoverished areas instead of addressing the underlying issues of poor nutrition and sanitation, and was proven false by his work. Other pioneers include Danish physician Peter Anton Schleisner, who in 1849 related his work on the prevention of the epidemic of neonatal tetanus on the Vestmanna Islands in Iceland. Another important pioneer was Hungarian physician Ignaz Semmelweis, who in 1847 brought down infant mortality at a Vienna hospital by instituting a disinfection procedure. His findings were published in 1850, but his work was ill received by his colleagues, who discontinued the procedure. Disinfection did not become widely practiced until British surgeon Joseph Lister 'discovered' antiseptics in 1865 in light of the work of Louis Pasteur. In the early 20th century, mathematical methods were introduced into epidemiology by Ronald Ross, Janet Lane Claypon, Anderson Gray McKendrick, and others. In a parallel development during the 1920s, German Swiss pathologist Max Askanazy and others founded the International Society for Geographical Pathology to systematically investigate the geographical pathology of cancer and other non infectious diseases across populations in different regions. After World War II, Richard Doll and other non pathologists joined the field and advanced methods to study cancer, a disease with patterns and mode of occurrences that could not be suitably studied with the methods developed for epidemics of infectious diseases. Geography pathology eventually combined with infectious disease epidemiology to make the field that is epidemiology today. Another breakthrough was the 1954 publication of the results of a British Doctors Study, led by Richard Doll and Austin Bradford Hill, which lent very strong statistical support to the link between tobacco smoking and lung cancer. In the late 20th century, with the advancement of biomedical sciences, a number of molecular markers in blood, other biospecimens and environment were identified as predictors of development or risk of a certain disease. Epidemiology research to examine the relationship between these biomarkers analyzed at the molecular level and disease was broadly named "molecular epidemiology". Specifically, "genetic epidemiology" has been used for epidemiology of germline genetic variation and disease. Genetic variation is typically determined using DNA from peripheral blood leukocytes.

21 век

С 2000-х годов широко используются исследования ассоциации генома (GWAS) для выявления генетических факторов риска многих заболеваний и состояний здоровья. В то время как большинство исследований молекулярной эпидемиологии все еще используют традиционные системы диагностики и классификации заболеваний, все больше признается, что прогрессирование заболевания представляет собой по своей сути гетерогенные процессы, отличающиеся от человека к человеку. Концептуально, каждый индивид имеет уникальный болезненный процесс, отличный от любого другого индивида («принцип уникального заболевания»), учитывая уникальность экспозома (совокупность эндогенных и экзогенных / факторов окружающей среды) и его уникальное влияние на молекулярный патологический процесс у каждого индивида. Исследования, направленные на изучение связи между фактором воздействия и молекулярным патологическим профилем заболевания (особенно рака), стали все более распространенными в течение 2000-х годов. Однако использование молекулярной патологии в эпидемиологии создало уникальные проблемы, включая отсутствие руководящих принципов исследований и стандартизированных статистических методологий, а также недостаток междисциплинарных экспертов и учебных программ. Кроме того, концепция гетерогенности заболеваний, по-видимому, противоречит давней предпосылке в эпидемиологии, согласно которой у людей с одинаковым названием заболевания схожие этиологии и процессы заболевания. Для решения этих проблем и продвижения науки о здоровье населения в эпоху молекулярной прецизионной медицины «молекулярная патология» и «эпидемиология» были интегрированы для создания новой междисциплинарной области «молекулярной патологической эпидемиологии» (МПЭ), определяемой как «эпидемиология молекулярной патологии и гетерогенность заболеваний». В МПЭ исследователи анализируют взаимосвязь между (А) факторами окружающей среды, питания, образа жизни и генетическими факторами; (Б) изменениями в клеточных или внеклеточных молекулах; и (В) эволюцией и прогрессированием заболевания. Более глубокое понимание гетерогенности патогенеза заболеваний будет способствовать выяснению этиологии заболеваний. Подход МПЭ может применяться не только к новообразованиям, но и к не-новообразованиям. Концепция и парадигма МПЭ получили широкое распространение в 2010-х годах. К 2012 году было признано, что эволюция многих патогенов достаточно быстра, чтобы быть очень важной для эпидемиологии, и что, следовательно, многое можно было бы получить от междисциплинарного подхода к инфекционным заболеваниям, объединяющего эпидемиологию и молекулярную эволюцию, чтобы «обосновывать стратегии контроля или даже лечение пациентов». Современные эпидемиологические исследования могут использовать передовую статистику и машинное обучение для создания прогностических моделей, а также для определения эффектов лечения. Все больше признается, что для эпидемиологических исследований можно использовать широкий спектр современных источников данных, многие из которых не связаны со здравоохранением или эпидемиологией. Такая цифровая эпидемиология может включать в себя данные из поисковых запросов в интернете, записи мобильных телефонов и розничные продажи лекарственных средств.

Since the 2000s, genome wide association studies (GWAS) have been commonly performed to identify genetic risk factors for many diseases and health conditions. While most molecular epidemiology studies are still using conventional disease diagnosis and classification systems, it is increasingly recognized that disease progression represents inherently heterogeneous processes differing from person to person. Conceptually, each individual has a unique disease process different from any other individual ("the unique disease principle"), considering uniqueness of the exposome (a totality of endogenous and exogenous / environmental exposures) and its unique influence on molecular pathologic process in each individual. Studies to examine the relationship between an exposure and molecular pathologic signature of disease (particularly cancer) became increasingly common throughout the 2000s. However, the use of molecular pathology in epidemiology posed unique challenges, including lack of research guidelines and standardized statistical methodologies, and paucity of interdisciplinary experts and training programs. Furthermore, the concept of disease heterogeneity appears to conflict with the long standing premise in epidemiology that individuals with the same disease name have similar etiologies and disease processes. To resolve these issues and advance population health science in the era of molecular precision medicine, "molecular pathology" and "epidemiology" was integrated to create a new interdisciplinary field of "molecular pathological epidemiology" (MPE), defined as "epidemiology of molecular pathology and heterogeneity of disease". In MPE, investigators analyze the relationships between (A) environmental, dietary, lifestyle and genetic factors; (B) alterations in cellular or extracellular molecules; and (C) evolution and progression of disease. A better understanding of heterogeneity of disease pathogenesis will further contribute to elucidate etiologies of disease. The MPE approach can be applied to not only neoplastic diseases but also non neoplastic diseases. The concept and paradigm of MPE have become widespread in the 2010s. By 2012, it was recognized that many pathogens' evolution is rapid enough to be highly relevant to epidemiology, and that therefore much could be gained from an interdisciplinary approach to infectious disease integrating epidemiology and molecular evolution to "inform control strategies, or even patient treatment." Modern epidemiological studies can use advanced statistics and machine learning to create predictive models as well as to define treatment effects. There is increasing recognition that a wide range of modern data sources, many not originating from healthcare or epidemiology, can be used for epidemiological study. Such digital epidemiology can include data from internet searching, mobile phone records and retail sales of drugs.

Виды исследований

Эпидемиологи используют широкий спектр методов исследования, от наблюдательных до экспериментальных, которые обычно классифицируются как описательные (включающие оценку данных, охватывающих время, место и личность), аналитические (направленные на дальнейшее изучение известных ассоциаций или гипотетических взаимосвязей) и экспериментальные (термин, часто отождествляемый с клиническими или популяционными испытаниями методов лечения и других вмешательств). В наблюдательных исследованиях природе предоставляется возможность развиваться своим чередом, в то время как эпидемиологи наблюдают со стороны. В отличие от этого, в экспериментальных исследованиях эпидемиолог контролирует все факторы, влияющие на конкретное исследование. Эпидемиологические исследования, по возможности, направлены на выявление непредвзятых взаимосвязей между факторами воздействия, такими как употребление алкоголя или курение, биологическими агентами, стрессом или химическими веществами, и смертностью или заболеваемостью. Определение причинно-следственных связей между этими факторами воздействия и исходами является важным аспектом эпидемиологии. Современные эпидемиологи используют информатику и инфодемиологию в качестве инструментов. Наблюдательные исследования состоят из двух компонентов: описательного и аналитического. Описательные наблюдения касаются "кто, что, где и когда возникает состояние здоровья". Однако аналитические наблюдения больше связаны с вопросом "как" происходит событие, связанное со здоровьем. Первый тип исследования является чисто описательным и не может использоваться для получения выводов об общей популяции пациентов с этим заболеванием. Эти исследования, в которых внимательный клиницист выявляет необычную особенность заболевания или анамнеза пациента, могут привести к формулированию новой гипотезы. Используя данные серии, можно провести аналитические исследования для изучения возможных причинных факторов. К ним могут относиться исследования "случай-контроль" или проспективные исследования. Исследование "случай-контроль" предполагает сопоставление сопоставимых контрольных групп, не имеющих заболевания, со случаями, включенными в серию. Проспективное исследование предполагает наблюдение за серией случаев с течением времени для оценки естественного течения заболевания. Последний тип, более формально описанный как самоконтролируемые серии случаев, разделяет время наблюдения за отдельными пациентами на периоды воздействия и периоды отсутствия воздействия и использует процессы регрессии Пуассона с фиксированными эффектами для сравнения частоты возникновения данного исхода в периоды воздействия и отсутствия воздействия. Этот метод широко используется в изучении нежелательных реакций на вакцинацию и в некоторых случаях показал статистическую мощность, сопоставимую с той, что доступна в когортных исследованиях.

Epidemiologists employ a range of study designs from the observational to experimental and generally categorized as descriptive (involving the assessment of data covering time, place, and person), analytic (aiming to further examine known associations or hypothesized relationships), and experimental (a term often equated with clinical or community trials of treatments and other interventions). In observational studies, nature is allowed to "take its course", as epidemiologists observe from the sidelines. Conversely, in experimental studies, the epidemiologist is the one in control of all of the factors entering a certain case study. Epidemiological studies are aimed, where possible, at revealing unbiased relationships between exposures such as alcohol or smoking, biological agents, stress, or chemicals to mortality or morbidity. The identification of causal relationships between these exposures and outcomes is an important aspect of epidemiology. Modern epidemiologists use informatics and infodemiology as a tools. Observational studies have two components, descriptive and analytical. Descriptive observations pertain to the "who, what, where and when of health related state occurrence". However, analytical observations deal more with the 'how' of a health related event. The former type of study is purely descriptive and cannot be used to make inferences about the general population of patients with that disease. These types of studies, in which an astute clinician identifies an unusual feature of a disease or a patient's history, may lead to a formulation of a new hypothesis. Using the data from the series, analytic studies could be done to investigate possible causal factors. These can include case control studies or prospective studies. A case control study would involve matching comparable controls without the disease to the cases in the series. A prospective study would involve following the case series over time to evaluate the disease's natural history. The latter type, more formally described as self controlled case series studies, divide individual patient follow up time into exposed and unexposed periods and use fixed effects Poisson regression processes to compare the incidence rate of a given outcome between exposed and unexposed periods. This technique has been extensively used in the study of adverse reactions to vaccination and has been shown in some circumstances to provide statistical power comparable to that available in cohort studies.

Кохортные исследования

В когортных исследованиях участники отбираются на основе их статуса воздействия. Участники исследования должны быть подвержены риску возникновения изучаемого исхода в начале когортного исследования; обычно это означает, что они должны быть здоровы на момент начала исследования. Когорта наблюдается во времени для оценки их последующего статуса. Примером когортного исследования может служить изучение когорты курильщиков и некурящих с течением времени для оценки заболеваемости раком легких. Та же 2×2 таблица строится, как и в исследовании "случай-контроль". Однако полученная точечная оценка является относительным риском (RR), который представляет собой вероятность заболевания для человека в группе, подвергшейся воздействию, Pe = A / (A + B), по сравнению с вероятностью заболевания для человека в группе, не подвергшейся воздействию, Pu = C / (C + D), то есть RR = Pe / Pu.

Случай Контроль Всего Воздействие A B (A + B) Отсутствие воздействия C D (C + D)

Как и в случае с OR, RR больше 1 указывает на наличие связи, и вывод можно сформулировать так: "лица, подвергшиеся воздействию, с большей вероятностью заболели". Проспективные исследования имеют много преимуществ по сравнению с исследованиями "случай-контроль". RR является более мощной мерой эффекта, чем OR, поскольку OR является лишь оценкой RR, так как истинную заболеваемость невозможно рассчитать в исследовании "случай-контроль", где участники отбираются на основе статуса заболевания. В проспективном исследовании можно установить временную последовательность, и легче контролировать вмешивающиеся факторы. Однако они более дорогостоящие, и существует большая вероятность потери участников из наблюдения из-за длительного периода наблюдения когорты. Когортные исследования также ограничены тем же уравнением для числа случаев, что и когортные исследования, но если исходная частота заболеваемости в изучаемой популяции очень низкая, необходимое число случаев уменьшается вдвое (на 1/2).

Причинно-следственное следствие

Хотя эпидемиология иногда рассматривается как набор статистических инструментов, используемых для выявления связей между факторами воздействия и исходами для здоровья, более глубокое понимание этой науки заключается в установлении причинно-следственных связей. "Корреляция не означает причинно-следственную связь" – распространенная тема в эпидемиологической литературе. Для эпидемиологов ключевым является понятие вывода. Корреляция, или, по крайней мере, ассоциация между двумя переменными, является необходимым, но недостаточным условием для вывода о том, что одна переменная вызывает другую. Эпидемиологи используют собранные данные и широкий спектр биомедицинских и психосоциальных теорий итеративно, чтобы разрабатывать или расширять теории, проверять гипотезы и делать обоснованные, информированные заключения о том, какие связи являются причинными и каким именно образом. Эпидемиологи подчеркивают, что представление об "одной причине – одном следствии" является упрощенным заблуждением. Большинство исходов, будь то заболевание или смерть, обусловлены цепью или сетью, состоящей из множества компонентных причин. Причины можно классифицировать как необходимые, достаточные или вероятностные условия. Если необходимое условие может быть выявлено и контролировано (например, антитела к возбудителю болезни, энергия при травме), можно избежать неблагоприятного исхода (Robertson, 2015). Модель причинного пирога – один из инструментов, регулярно используемых для концептуализации многофакторной обусловленности заболеваний.

Критерии Брэдфорд-Хилл

В 1965 году Остин Брэдфорд Хилл предложил ряд критериев для оценки доказательств причинности, которые стали широко известны как "критерии Брэдфорд Хилла". Вопреки изначальным намерениям автора, эти критерии Хилла сейчас иногда преподают как перечень, который необходимо последовательно применять для оценки причинно-следственных связей. Сам Хилл отмечал: "Ни один из моих девяти пунктов зрения не может предоставить неопровержимые доказательства в пользу или против гипотезы о причинно-следственной связи, и ни один из них не является обязательным условием (sine qua non)". В законодательстве Соединенных Штатов эпидемиологические данные сами по себе не могут доказать отсутствие причинно-следственной связи в принципе. Однако, наоборот, они могут быть (и в определенных случаях используются) судами США при рассмотрении конкретного дела для обоснования заключения о наличии причинно-следственной связи, основанного на балансе вероятностей. Судебная эпидемиология – это область, специализирующаяся на исследовании конкретных причин заболеваний или травм у отдельных лиц или групп, в случаях, когда причинность оспаривается или не установлена, с целью представления результатов в суде.

Прикладная эпидемиология

Прикладная эпидемиология – это применение эпидемиологических методов для охраны и улучшения здоровья населения. Прикладная полевая эпидемиология может включать в себя расследование вспышек инфекционных и неинфекционных заболеваний, изучение показателей смертности и заболеваемости, а также состояния питания и других показателей здоровья с целью доведения результатов до сведения лиц, принимающих решения о внедрении соответствующих мер политики или контроля заболеваний.

Гуманитарный контекст

Поскольку наблюдение за заболеваниями и другими факторами здоровья становится все более затруднительным в условиях гуманитарных кризисов, подрываются методологии, используемые для сбора и представления данных. Одно исследование показало, что менее половины (42,4%) обследований по вопросам питания, проведенных в гуманитарных условиях, правильно рассчитали распространенность недоедания, и только треть (35,3%) из них соответствовала критериям качества. Среди обследований смертности критериям качества соответствовали лишь 3,2%. Поскольку показатели питания и уровень смертности помогают оценить серьезность кризиса, мониторинг и отчетность по этим показателям здоровья имеют решающее значение. Обычно наиболее эффективным способом сбора данных являются системы регистрации актов гражданского состояния, но в условиях гуманитарных кризисов они могут отсутствовать, быть ненадежными или недоступными. В связи с этим смертность часто измеряется неточно с использованием проспективного демографического наблюдения или ретроспективных обследований смертности. Проспективное демографическое наблюдение требует значительных трудовых ресурсов и затруднительно в реализации при рассредоточенном населении. Ретроспективные обследования смертности подвержены систематическим ошибкам отбора и искажению данных при отчете. Разрабатываются и другие методы, но они пока не получили широкого распространения.

Эпидемия

Понятие волн в эпидемиях особенно важно для инфекционных заболеваний. Рабочее определение термина "эпидемическая волна" основано на двух ключевых признаках: 1) она включает периоды роста или спада заболеваемости, и 2) эти увеличения или уменьшения должны быть значительными и устойчивыми на протяжении определенного времени, чтобы отличать их от незначительных колебаний или ошибок в регистрации данных. Использование последовательного научного определения призвано обеспечить единый язык для обсуждения и понимания развития пандемии COVID-19, что поможет организациям здравоохранения и лицам, принимающим решения, в планировании и распределении ресурсов.

Срок действия

Различные области эпидемиологии обладают разной степенью достоверности. Один из способов оценки достоверности результатов – это соотношение ложноположительных результатов (утверждаемых эффектов, которые не соответствуют действительности) к ложноотрицательным результатам (исследованиям, не выявившим истинный эффект). В генетической эпидемиологии исследования генов-кандидатов могут давать более 100 ложноположительных результатов на каждый ложноотрицательный. В то же время, полногеномные исследования ассоциаций демонстрируют почти обратную картину – лишь один ложноположительный результат на каждые 100 или более ложноотрицательных результатов. Это соотношение улучшилось с течением времени в генетической эпидемиологии благодаря внедрению строгих критериев. В отличие от этого, другие области эпидемиологии не требуют такой тщательной отчетности и, как следствие, менее надежны. Такая разница в результатах не приведет к систематической ошибке, если она не будет сопровождаться систематической разницей в исходах между двумя группами.

Информационная предвзятость

Информационная предвзятость – это предвзятость, возникающая в результате систематической ошибки при оценке переменной. Примером такой предвзятости является предвзятость припоминания. Типичный пример вновь приводит Сэкет в своем обсуждении исследования, изучающего влияние определенных факторов на здоровье плода: «при опросе матерей, чьи недавние беременности закончились гибелью плода или врожденными дефектами (случаи), и сопоставимой группы матерей, чьи беременности закончились благополучно (контрольная группа), было установлено, что 28% первых, но лишь 20% вторых, сообщили о воздействии лекарственных препаратов, которое не подтвердилось ни в предыдущих проспективных интервью, ни в других медицинских документах». Более современное определение смешения опирается на понятие контрфактических эффектов.

Профессия

Не многие университеты предлагают эпидемиологию как курс обучения на уровне бакалавриата. Одна известная программа бакалавриата существует в Университете Джона Хопкинса, где студенты, специализирующиеся в области общественного здравоохранения, могут посещать курсы уровня магистратуры, включая эпидемиологию, в течение последнего года обучения в Школе общественного здравоохранения Блумберга. Хотя эпидемиологические исследования проводятся специалистами из разных областей, включая клинически подготовленных врачей, формальное обучение доступно в рамках программ магистратуры и докторантуры, таких как магистр общественного здравоохранения (MPH), магистр наук по эпидемиологии (MSc.), доктор общественного здравоохранения (DrPH), доктор фармации (PharmD), доктор философии (PhD), доктор наук (ScD). Многие другие программы последипломного образования, например, доктор социальной работы (DSW), доктор клинической практики (DClinP), доктор подиатрической медицины (DPM), доктор ветеринарной медицины (DVM), доктор сестринской практики (DNP), доктор физической терапии (DPT), или для клинически подготовленных врачей, доктор медицины (MD) или бакалавр медицины и хирургии (MBBS или MBChB) и доктор остеопатической медицины (DO), включают некоторое обучение эпидемиологическим исследованиям или смежным дисциплинам, однако такое обучение, как правило, значительно менее объемно, чем в программах, специализирующихся на эпидемиологии или общественном здравоохранении. Отражая тесную историческую связь между эпидемиологией и медициной, формальные учебные программы могут быть организованы как в школах общественного здравоохранения, так и в медицинских институтах. Как специалисты в области общественного здравоохранения и защиты здоровья населения, эпидемиологи работают в различных учреждениях. Некоторые эпидемиологи работают "в поле", то есть непосредственно в сообществах, чаще всего в службах общественного здравоохранения/защиты здоровья, и часто находятся на передовой линии расследования и борьбы с вспышками заболеваний. Другие работают в некоммерческих организациях, университетах, больницах и крупных государственных органах, таких как департаменты здравоохранения штатов и местных органов власти, различные министерства здравоохранения, "Врачи без границ", Центры по контролю и профилактике заболеваний (CDC), Агентство по охране здоровья, Всемирная организация здравоохранения (ВОЗ) или Агентство общественного здравоохранения Канады. Эпидемиологи также могут работать в коммерческих организациях, таких как фармацевтические и медицинские компании, в отделах маркетинговых исследований или клинической разработки.

Few universities have offered epidemiology as a course of study at the undergraduate level. One notable undergraduate program exists at Johns Hopkins University, where students who major in public health can take graduate level courses, including epidemiology, during their senior year at the Bloomberg School of Public Health. Although epidemiologic research is conducted by individuals from diverse disciplines, including clinically trained professionals such as physicians, formal training is available through Masters or Doctoral programs including Master of Public Health (MPH), Master of Science of Epidemiology (MSc. ), Doctor of Public Health (DrPH), Doctor of Pharmacy (PharmD), Doctor of Philosophy (PhD), Doctor of Science (ScD). Many other graduate programs, e. g., Doctor of Social Work (DSW), Doctor of Clinical Practice (DClinP), Doctor of Podiatric Medicine (DPM), Doctor of Veterinary Medicine (DVM), Doctor of Nursing Practice (DNP), Doctor of Physical Therapy (DPT), or for clinically trained physicians, Doctor of Medicine (MD) or Bachelor of Medicine and Surgery (MBBS or MBChB) and Doctor of Osteopathic Medicine (DO), include some training in epidemiologic research or related topics, but this training is generally substantially less than offered in training programs focused on epidemiology or public health. Reflecting the strong historical tie between epidemiology and medicine, formal training programs may be set in either schools of public health or medical schools. As public health/health protection practitioners, epidemiologists work in a number of different settings. Some epidemiologists work 'in the field'; i. e., in the community, commonly in a public health/health protection service, and are often at the forefront of investigating and combating disease outbreaks. Others work for non profit organizations, universities, hospitals and larger government entities such as state and local health departments, various Ministries of Health, Doctors without Borders, the Centers for Disease Control and Prevention (CDC), the Health Protection Agency, the World Health Organization (WHO), or the Public Health Agency of Canada. Epidemiologists can also work in for profit organizations such as pharmaceutical and medical device companies in groups such as market research or clinical development.

COVID-19

В апреле 2020 года в статье Университета Южной Калифорнии отмечалось, что "Эпидемия коронавируса вывела эпидемиологию – науку об изучении закономерностей распространения и контроля заболеваний в популяции – на передний план научных дисциплин во всем мире и даже временно сделала знаменитыми некоторых ее специалистов".