Epidemiologia – väestön terveyden, sairauksien ja riskitekijöiden tutkimus

Epidemiologit pyrkivät ymmärtämään terveysongelmien syitä tarkastelemalla terveyteen vaikuttavien tekijöiden, isäntien ja ympäristötekijöiden välistä suhdetta. Näiden tietojen avulla he myös suunnittelevat kansanterveystoimia, joilla pyritään ratkaisemaan erilaisia terveysongelmia väestön keskuudessa. He arvioivat säännöllisesti väestön terveyttä, yrittävät tunnistaa, millä väestöryhmillä on suurempi riski sairastua tiettyihin tautien syihin, ja arvioivat luomiensa interventio-ohjelmien tai -menetelmien tehokkuutta. Pohjimmiltaan epidemiologia muodostaa kansanterveyden ja ennaltaehkäisevän lääketieteen käytäntöjen perustan.

Epidemiologiaa on kahdenlaista: kuvailevaa ja analyyttistä. Kuvailevan epidemiologian tavoitteena on kuvata sairastuneiden (ja sairastumattomien) jakautumista ajan, paikan ja henkilön (TPP) mukaan. TPP:n voidaan myös ajatella vastaavan kysymyksiin "milloin", "kuka" ja "mitä"; toisin sanoen siinä tutkitaan, milloin terveysongelma tai sairaus on ensimmäisen kerran ilmaantunut väestössä, ketkä väestössä sairastuvat ja mistä sairaus/terveydentila näyttää ensimmäisenä syntyneen ja levinneen. Analyyttinen epidemiologia käyttää sitten TPP:n antamia tietoja hypoteesien laatimiseen ja testaamiseen, joiden tarkoituksena on määrittää syy taudinpurkaukseen tai tautiryhmään väestössä. Epidemiologit arvioivat sairastuvuutta (sairastuneet tai loukkaantuneet) ja kuolleisuutta (kuolleet) ymmärtääkseen tautitaakkaa väestön keskuudessa.

Epidemiologian keskeinen osa on seurantatutkimukset, joista saadaan epidemiologien käyttämät numeeriset tiedot ja tilastot. Seurantatutkimuksia tehdään systemaattisesti väestön terveyden seuraamiseksi, ja ne auttavat tunnistamaan mahdolliset uudet terveysongelmat tai uudet sairaudet sekä arvioimaan nykyisten terveydenhuoltotoimenpiteiden tehokkuutta. Myös nämä tutkimukset perustuvat TPP:hen tietojen keräämisessä ja niiden esittämisessä yksinkertaisina kaavioina ja taulukkoina, joista on helppo tehdä yhteenveto ja jotka ovat helposti ymmärrettävissä. Nämä tutkimukset ovat erityisen tärkeitä, koska ne auttavat ohjaamaan poliittisia päätöksiä ja auttavat epidemiologeja ymmärtämään, mitkä interventiot toimivat ja mitkä eivät. Se on tärkeää myös avunantajille, sillä ne luottavat seurantatietoihin analysoidessaan investointiensa hyödyllisyyttä ja sitä, käytetäänkö niitä tehokkaasti vai ei.

Epidemiologia tarkoittaa "tutkimusta siitä, mitä ihmisiin kohdistuu". Sana on johdettu kreikan kielen termeistä epi = päällä, joukossa; demos = kansa, piiri; logos = tutkimus, sana, puhe. Se koskee vain ihmisväestöä. Termiä käytetään kuitenkin myös eläinpopulaatioiden "epizoologian" ja kasvipopulaatioiden tutkimuksessa.

Hippokrates oli ensimmäinen, joka tutki sairauksien ja ympäristövaikutusten välisiä suhteita. Hän erotti toisistaan "epidemian" ja "endeemisen": taudit, jotka "vierailevat" väestön kimpussa (epidemia), ja taudit, jotka "elävät" väestön sisällä (endeeminen).

11. vuosisata

Persialainen lääkäri Avicenna havaitsi 1020-luvulla tuberkuloosin ja sukupuolitautien tarttuvuuden. Hän havaitsi tautien leviämisen veden ja maaperän kautta. Avicenna sanoi, että kehon eritteet saastuvat saastuneista vieraista maallisista kappaleista ennen kuin ne saavat tartunnan. Hän otti käyttöön karanteenimenetelmän tartuntatautien leviämisen rajoittamiseksi.

Musta kuolema

Musta surma (paiserutto) saavutti Al Andalusin 1300-luvulla. Ibn Khatima ajatteli, että tartuntatautien aiheuttajina olivat "pienet kappaleet", jotka tunkeutuvat ihmiskehoon ja aiheuttavat taudin. Toinen andalusialais-arabialainen lääkäri Ibn al-Khatib (1313-1374) totesi tutkielmassaan "Rutto", kuinka tartuntatauti voi tarttua ruumiinkosketuksen kautta ja "vaatteiden, astioiden ja korvakorujen kautta". Veronalainen Girolamo Fracastoro esitti, että nämä hyvin pienet, näkymättömät, tautia aiheuttavat hiukkaset ovat eläviä. Ne pystyivät leviämään ilman välityksellä ja lisääntymään. Ne voitaisiin tuhota tulella. Hän kumosi Galenin miasma-teorian (myrkkykaasu sairaissa ihmisissä). Vuonna 1543 Fracastoron kirjassa De contagione et contagiosis morbis ehdotettiin henkilökohtaista ja ympäristöhygieniaa sairauksien ehkäisemiseksi. Anton van Leeuwenhoek kehitti vuonna 1675 riittävän tehokkaan mikroskoopin, joka tarjosi visuaalisia todisteita elävistä hiukkasista, jotka olivat sopusoinnussa tautien bakteeriteorian kanssa.

Suuri rutto

Vuonna 1662 John Graunt analysoi Lontoon kuolleisuusluetteloita ennen suurta ruttoa. Tämä antoi tilastollista näyttöä eri tautiteorioiden puolesta ja niitä vastaan. Tohtori John Snow tutki 1800-luvun koleraepidemioiden syitä. Hän huomasi, että kahdella Southwark Water Companyn toimittamalla alueella kuolleisuus oli huomattavasti suurempi. Hän osoitti, että Broad Streetin pumppu oli Sohon epidemian aiheuttaja, mikä on klassinen esimerkki epidemiologiasta Hän käytti klooria veden puhdistamiseksi ja poistatti pumpun kahvan. Tämä pysäytti epidemian. Se oli merkittävä tapahtuma kansanterveyden historiassa ja epidemiologian tieteenalan perustava tapahtuma.

19. vuosisata

Espanjalainen lääkäri Villalba käytti termiä "epidemiologia" ensimmäisen kerran vuonna 1802. Termiä käytetään nykyään kuvaamaan ja aiheuttamaan epidemioita ja sairauksia yleensä. Sitä voidaan käyttää monista muista kuin sairauksiin liittyvistä terveystiloista, kuten korkeasta verenpaineesta ja lihavuudesta.

Vuonna 1847 unkarilaislääkäri Ignaz Semmelweis alensi imeväiskuolleisuutta wieniläisessä sairaalassa desinfioinnin avulla. Valitettavasti desinfiointia alettiin soveltaa laajalti vasta, kun brittiläinen kirurgi Joseph Lister "löysi" antiseptiset aineet vuonna 1865 Louis Pasteurin työn jälkeen. 1900-luvun alussa Ronald Ross ja muut ottivat matemaattiset menetelmät käyttöön epidemiologiassa. Vuonna 1954 julkaistiin Richard Dollin johtaman tutkimuksen tulokset. Tämä antoi erittäin vahvan tilastollisen tuen epäilylle, jonka mukaan tupakoinnilla oli yhteys keuhkosyöpään.

Epidemiologit käyttävät useita hyvin keskeisiä termejä keskustellessaan väestön terveydestä ja tautitapauksista. Seuraavassa on esitetty joitakin keskeisiä käsitteitä, jotka on tärkeää ymmärtää epidemiologiasta keskusteltaessa, vaikka luettelo ei olekaan kattava.

• Tapaukset: viittaa erityisesti niihin henkilöihin, jotka ovat sairastuneet johonkin sairauteen/terveydelliseen tilaan tai loukkaantuneet.
• Epidemia / taudinpurkaus: on taudin esiintyminen väestössä, joka ylittää (suurempi määrä) sen, mitä kyseisenä aikana ja kyseisessä paikassa odotetaan.
•  Endeminen: sairaus tai terveydentila, jota esiintyy väestössä kaikkina vuodenaikoina.
• Pandemia: tauti, joka leviää eri alueille; viittaa myös maailmanlaajuisiin taudinpurkauksiin, jotka leviävät useille mantereille.
• Klusteri: viittaa tiettyyn aikaan ja tiettyyn paikkaan sijoittuvien tapausten ryhmään, joka on odotettua suurempi.
• Riskiväestö: tarkoittaa väestöön kuuluvia henkilöitä, jotka ovat erityisen alttiita tietylle sairaudelle tai terveydentilalle.

On tärkeää huomata, että endeeminen tauti tai tautiryhmä voi muuttua epidemiaksi. Vaikka malaria on endeeminen tietyillä alueilla Etelä-Amerikassa, Afrikassa ja Etelä-Aasiassa, se voi tiettyinä vuosina tai tiettyinä aikoina muuttua epidemiaksi, jolloin tapauksia esiintyy väestössä tavallista enemmän. Lisäksi on mahdollista, että epidemia tai taudinpurkaus etenee ja muuttuu täysimittaiseksi pandemiaksi.

Tapausten määrällä tarkoitetaan tietyn ajanjakson aikana esiintyvien tapausten lukumäärää, ja se riippuu väestön koosta kyseisenä ajankohtana. Tautilukujen laskeminen auttaa epidemiologeja vertailemaan terveysongelmia eri väestöryhmien välillä. Yleinen laskutapa sairausasteen määrittämiseksi on jakaa tapausten tai terveystilanteen määrä riskiväestön määrällä tiettynä ajanjaksona ja kertoa se sadalla. Sairausasteet voidaan kuitenkin myös erottaa kahteen eri tyyppiin: esiintyvyysasteeseen ja ilmaantuvuusasteeseen.

Prevalenssiluvulla tarkoitetaan sekä vanhojen että uusien tapausten lukumäärää väestössä tiettynä ajanjaksona, joka jaetaan väestössä olevien tapausten kokonaismäärällä. Prevalenssiluvut ovat hyödyllisiä, kun käsitellään kroonisiin sairauksiin liittyviä tutkimuksia, jotka kestävät yli kolme kuukautta. Toisaalta ilmaantuvuusluvulla tarkoitetaan uusien terveyteen liittyvien sairauksien tai tapausten määrää, joka jaetaan riskiväestöllä. Esiintyvyysluvut ovat tärkeitä tutkimuksissa, jotka koskevat akuutteja sairauksia, joissa sairauden oireet saavuttavat huippunsa ja häviävät muutamassa päivässä tai viikossa ja kestävät yleensä alle kolme kuukautta.

Epidemiologisissa tutkimuksissa käytetään sekä kokeellisia että havainnointitutkimuksia.

Kokeelliset tutkimukset

Kokeelliset tutkimukset ovat sellaisia, joissa epidemiologi voi kontrolloida ja manipuloida eri muuttujia koko kokeen ajan. Siihen liittyy yleensä lumelääkehoito/ryhmä. Tämäntyyppistä tutkimusta käytetään, kun epidemiologit yrittävät selvittää jonkin terveysongelman/sairauden syyn tai arvioida parannuskeinon tai toimenpiteiden tehokkuutta.

Havaintotutkimukset

Havainnointitutkimuksiin kuuluvat kuvailevat ja analyyttiset tutkimukset; kuvailevissa tutkimuksissa tutkitaan epidemiologisia tapauksia TPP:n osalta, kun taas analyyttisessä tutkimuksessa tutkitaan terveysongelmien ja riskitekijöiden välisiä suhteita koskevia hypoteeseja. Kuvailevat tutkimukset (TPP) vastaavat kysymyksiin siitä, milloin, kuka ja missä, kun taas analyyttiset tutkimukset pyrkivät vastaamaan kysymykseen siitä, miten jokin sairaus vaikuttaa väestöön ja miksi se vaikuttaa väestöön. Yleisesti ottaen havainnointitutkimuksissa ei manipuloida mitään muuttujia, ja analyysissä käytetään usein vertailuryhmiä; tämäntyyppisiä tutkimuksia tehdään usein pyrittäessä löytämään yhteyksiä tietyille riskitekijöille altistumisen ja terveysvaikutusten välillä. Esimerkkejä havainnointitutkimuksista ovat kohorttitutkimukset, tapaus- ja kontrollitutkimukset sekä poikkileikkaustutkimukset.

• Kohorttitutkimus: osallistujat luokitellaan sairaudelle altistumisen, riskitekijän tai terveydentilan perusteella ja heitä tarkkaillaan ajan mittaan, jotta nähdään, kehittyykö heille sairauden oireita.
• Tapaus-verrokkitutkimus: Niitä henkilöitä, jotka on tunnistettu tapauksiksi (joilla on sairaus tai terveydentila), verrataan niihin, joilla ei ole sairautta/terveydentilaa.
• Poikkileikkaustutkimus: antaa "kertaluonteisen" kuvan ryhmästä tiettynä ajankohtana; osallistujat valitaan tietyn ominaisuuden perusteella tai siksi, että he kuuluvat tiettyyn väestöön/ryhmään, ja heitä tutkitaan sen selvittämiseksi, miten sairaus/terveydentila on vaikuttanut heidän ryhmäänsä.

Taudinpurkauksen tutkiminen on hyvin monivaiheinen prosessi, joka ulottuu taudinpurkauksen olemassaolon toteamisesta siihen, että tutkimustuloksista tiedotetaan tiedeyhteisölle ja väestölle. Seuraavassa esitetään karkea kuvaus näiden tutkimusten kulusta.

1. Todetaan, että kyseessä on taudinpurkaus. Epidemiologit tarkastelevat tietoja (TPP) ja seurantatutkimuksia selvittääkseen, onko aiemmin esiintynyt samanlaisia tapauksia kuin tutkittava, vai onko kyseessä täysin uudenlainen sairaus tai terveydentila.
2. Valmistaudu kenttätyöhön. Kun taudinpurkaus on todettu, epidemiologit tekevät valmisteluja, järjestävät materiaalia/laitteita matkoja varten ja tutkivat taudinpurkausta sen lähtöpaikassa ja muissa paikoissa, joihin se on saattanut levitä.
3. Tarkista diagnoosi. Tutkijat tarkastelevat kaikkia laboratorio- ja kliinisiä löydöksiä ja haastattelevat potilaita saadakseen paremman käsityksen siitä, mistä he ovat tekemisissä, ja vahvistaakseen alkuperäisen diagnoosinsa taudinpurkauksesta.
4. Määrittele/tunnista tapaus. Epidemiologien on laadittava tarkka ja vakiomääritelmä siitä, mikä on tapaus tai miltä tapaus näyttää, koska sen perusteella määritetään, kuka on tapaus ja kuka ei.
5. Kuvaileva epidemiologia. Seuraava vaihe on kuvata taudinpurkaus ajan, henkilön ja paikan (TPP) suhteen.
6. Kehitä hypoteesi. Epidemiologien on laadittava hypoteesi taudin syystä/riskitekijöistä, arvioitava hypoteesi ja tarkennettava sitä tarvittaessa.
7. Toteuta tarvittavat valvonta- ja ennaltaehkäisytoimenpiteet. Näitä voivat olla esimerkiksi sosiaalinen etäisyys, naamioiden käyttö, tiheä käsienpesu sekä eristäminen ja karanteeni.
8. Tiedottaminen tutkimus-/tutkimustuloksista. Epidemiologien on määriteltävä, mitkä tiedot ovat tärkeitä ja miten tuloksista tiedotetaan. Heidän on myös määriteltävä, kenen yleisön on saatava tietää tiedot (onko kyseessä asia, jota vain terveydenhuollon työntekijöiden on syytä seurata, vai pitäisikö siitä tiedottaa myös suurelle yleisölle).

Epidemiologia on monitieteinen aihe. Alan jäseninä on useimmiten kansanterveysalan työntekijöitä ja alaan liittyvien alojen tutkijoita, kuten kemistit, biologit, geneetikot ja antropologit. Epidemiologian alalla työskentelevät voivat työskennellä sairaaloissa ja tutkimusympäristöissä sekä liittovaltion organisaatioissa, kuten Centers for Disease Control and Prevention (CDC). Epidemiologian alalla työskenteleviä voi kiinnostaa erityisesti Epidemic Intelligence Service (EIS), joka on epidemiologiaan erikoistunut CDC:n alaryhmä. Epidemic Intelligence Service -yksikön virkamiehet ovat kenttätyöntekijöitä, jotka tutkivat tautitapauksia Yhdysvalloissa ja muissa maissa. Heidän työnsä auttaa ymmärtämään tautipesäkkeiden syitä ja pysäyttämään nopeasti tautien leviämisen paikasta toiseen. He ovat auttaneet muun muassa isorokon, polion ja ebolan kaltaisten pandemioiden aikana.

Lääketieteellinen antropologia & epidemiologia

Yksi epidemiologiaan vaikuttanut tieteenala on antropologia. Kulttuuriantropologit ovat aiemmin olleet erittäin hyödyllinen resurssi eri maiden/kulttuurien ja epidemiologisten tutkijoiden välisen kuilun kuromisessa umpeen. He ovat auttaneet ja auttavat edelleen ennaltaehkäisevien/valvontatoimenpiteiden kehittämisessä ja toteuttamisessa maissa tavalla, joka ei ole ristiriidassa yhteiskunnallisten uskomusten tai arvojen kanssa, jotka voivat olla hoidon tai tautipesäkkeen leviämisen pysäyttämisen tiellä.

Viimeaikaiset tutkimukset

Viime vuosina erityisesti lääketieteellinen antropologia on kuitenkin saanut suuremman roolin epidemiologian alalla. Lääketieteellisessä antropologiassa tarkastellaan biologista, sosiaalista, kulttuurista ja kielellistä antropologiaa ymmärtääkseen, miten nämä tekijät vaikuttavat terveyteen ja hyvinvointiin, sairauksien kokemiseen ja leviämiseen sekä hoidon ehkäisyyn. Kuten kulttuuriantropologit, myös lääketieteen antropologit ovat edelleen auttaneet kansanterveyspolitiikan kehittämisessä. Erityisesti he ovat olleet erittäin avuliaita tarjotessaan ainutlaatuisen näkökulman kansanterveydelliseen keskusteluun. He esimerkiksi tutkivat, miten kulttuuri vaikuttaa tutkimuksiin, pystyvät havaitsemaan näennäisesti "epäolennaisia" mutta tärkeitä pieniä yksityiskohtia, jotka epidemiologilta saattavat jäädä huomaamatta, ja he pystyvät tarjoamaan laadullisia tietoja, kun taas epidemiologia keskittyy vain määrällisiin tietoihin. Yksi tärkeä asia tässä yhteydessä on se, että vaikka epidemiologit ovat pitkälti jättäneet kulttuuriset tekijät huomiotta tarkastellessaan sairauksien/terveysongelmien syitä, lääketieteellinen antropologia on kyseenalaistanut tämän käsityksen ja edistänyt alaa osoittamalla, miten kulttuurilla ja sosiaalisilla tekijöillä on suuri merkitys ihmisten halukkuuteen noudattaa kansanterveydellisiä ohjeita/interventioita tai jopa hyväksyä hoitoa sairauksiinsa.

Epidemiologisten tutkimusten luonne voi johtaa reduktionistiseen tai rajoitettuun näkökulmaan, kun taas lääketieteellinen antropologia tarjoaa kokonaisvaltaisemman näkemyksen ongelmasta ja tarkastelee asiaa eri näkökulmista, jotta voidaan parhaiten ymmärtää ja auttaa apua tarvitsevia väestöryhmiä. Lääketieteellisen antropologian toinen ratkaiseva panos on liittynyt kriittiseen laadulliseen aineistoon. Kun epidemiologia keskittyy pääasiassa määrällisiin tietoihin ja väestön terveydentilan kehityssuuntauksiin, lääketieteellinen antropologia tarjoaa runsaasti tietoa väestön subjektiivisten kokemusten ymmärtämisestä ja tarjoaa laadullista tietoa, joka selittää, miksi tietty toimenpide tai hoito on saattanut epäonnistua tietyssä väestössä. Heidän tärkein panoksensa viime vuosina on ollut epidemiologisten kyselytutkimusten muokkaaminen ja kehittäminen ottamalla huomioon sanavalinnat ja kysymysten "sosiaalinen sopivuus", jotta vastaukset olisivat tarkempia, ja auttamalla siten lisäämään kyselylomakkeiden validiteettia. On myös todettu, että lääketieteellisillä antropologeilla on ollut suuri merkitys siinä, että he ovat auttaneet paikallisia ymmärtämään paremmin epidemiologien tavoitteita ja siten auttaneet heitä suhtautumaan myönteisemmin heidän tutkimuksiinsa. Kaikkien näiden seikkojen lisäksi yksi lääketieteen antropologian tärkeimmistä panoksista on ollut sen kyky auttaa selittämään terveysilmiöitä ja luomaan ja testaamaan näihin selityksiin liittyviä hypoteeseja tavalla, johon epidemiologit eivät ole kyenneet keskittyessään tiukasti kvantitatiivisiin tietoihin. Lyhyesti sanottuna, vaikka epidemiologia on hyvä ymmärtämään numeerisia malleja ja sairauksien/terveydentilojen biologisia syitä, se ei pysty täysin selittämään kaikkia tekijöitä, jotka ovat tiettyjen sairauksien/terveydentilojen taustalla, ja tämä on aukko, jonka lääketieteellinen antropologia on kyennyt täyttämään ja täydentämään tarjoamalla runsaasti laadullisia tietoja, joissa terveyttä ja sairauksia tarkastellaan kokonaisvaltaisesta näkökulmasta.

Merkittäviä teoksia

Epidemiologian ja kansanterveyden parissa työskennelleitä ja vaikuttaneita lääketieteen antropologeja ovat muun muassa tohtori Jim Kim ja Paul Farmer. Tohtori Jim Kim toimi Maailmanpankin pääjohtajana, kun taas Paul Farmer on lääkäri ja lääketieteellinen antropologi, joka keskittyy tartuntatauteihin ja niiden hoitoon. Molemmat näistä miehistä olivat mukana perustamassa Partners in Health (PIH) -ohjelmaa, joka tarjosi ilmaista terveydenhuoltoa köyhimmille väestöryhmille esimerkiksi Haitissa, Perussa ja Ruandassa. Muita merkittäviä mainintoja ovat Amber Wutich ja Alexandra Brewis, jotka molemmat ovat professoreita ja tutkijoita Arizonan valtionyliopistossa. He keskittyvät resurssien niukkuuden aiheuttamiin terveysvaikutuksiin, erityisesti puhtaan veden puutteeseen kehitysmaissa. Wutich johtaa Global Ethnohydrology -tutkimusta, jossa tarkastellaan vesitietämystä ja -hallintaa kymmenessä maassa, kun taas Brewis tutkii kulttuurin vaikutusta ihmisen biologiaan.

Epidemiologiset käytännöt ja epidemiologisten analyysien tulokset edistävät merkittävästi terveydenhuollon hallintaa.

• Arvioidaan kohderyhmän terveydentila ja tarpeet.
• Toimenpiteiden toteuttaminen ja arviointi
• tarjota hoitoa kyseiseen väestöön kuuluville henkilöille

Nykyaikainen väestöpohjainen terveydenhoito on monimutkaista. Epidemiologiset käytännöt ja analyysit ovat keskeinen osa sitä. Tämä tehtävä edellyttää tulevaisuuteen suuntautuvaa kykyä ohjata sitä, miten terveydenhuoltojärjestelmä vastaa nykyisiin terveysongelmiin ja miten terveydenhuoltojärjestelmä voi vastata tuleviin mahdollisiin väestön terveyteen liittyviin ongelmiin.

• Taudintorjunta- ja ehkäisykeskukset
• Maailman terveysjärjestö