第五章第1节流行病学基础知识

案例

小王是北京海淀区万寿路社区卫生服务中心的一名健康管理师，需要针对本社区老年（年龄≥60岁）常见慢性病患者进行健康管理，计划两年之内增加高血压、糖尿病等的建档率和随访干预覆盖率，五年之内减少因高血压、糖尿病发病和死亡等指标，那么他应该从什么地方开始动手呢？

一、基本概念

（一）流行病学的定义

流行病学是研究人群中疾病与健康状况和事件的分布及其影响因素，并研究如何防治疾病及促进健康的策略和措施的科学。

（二）流行病学的研究任务

1.研究对象：群体

2.研究内容：人群中疾病与健康状况和事件的分布及其影响因素

1）疾病

传染病、寄生虫病、地方病、非传染性疾病等

2）伤害

意外、残疾、智障、身心损害等

3）健康状态和事件

生理生化机能状态、疾病前状态、长寿等

3.研究任务：

揭示现象

健康管理：健康信息收集健康风险评估健康指导和健康危险因素干预

（三）流行病学的研究方法

观察法

描述性研究

观察法

横断面调查（现况调查）

查）

筛检（监测）

暴发调查

病例及病例组分析

生态学研究

病例对照研究

队列研究（随访研究）

检验假设

实验法实验性研究

临床试验

现场试验

社区干预项目和整群随机试验

验证假设数理法

理论流行病学研究

流行病学理论与方法的研究

二、流行病学常用指标

（一）比和率

1.比例（proportion):是表示同一事物局部与总体之间数量上的比值，分子和分母的单位相同，且

分子包含于分母之中。

1）构成比：反映事物静止状态内部构成成分占全体的比重。可以反映某种概率的数值。

构成比的特点：

※各组成部分构成比的总和为100%或1，其值在0~1之间变动。

※某一部分构成比发生变化时，其它部分构成比也相应地发生变化。

2）发生频率比例：反映一定时间内，发生某种变化者占全体的比例，与动态的发生变化概率密切相关。

2.率（rate）：表示一定的时间内，实际发生某现象的观察单位数与可能发生该现象的观察单位

总数之比，用以说明某现象发生的频率或强度，常用百分率（%）、千分率（‰）、万分率（1/万）或十万分率（1/10万）等表示。

包括：

1）受累人群的数量

2）受累人群所处的总体数量

3）特定时间

（二）发病指标

1.发病率（incidence rate):是一定时期内，特定人群中某病新发病例的频率。

某时期、同时期：通常以年表示；

新发病例：新发/初次诊断；一人多次发病分别计为新发病例数：如流感、腹泻等

同时期暴露人口数：也称危险人口，可能会发生该病的人群，通常使用年平均人口数。

计算发病率时应注意：

新发病例数：指观察时间内新发生的某病的病人数

暴露人口数：必须符合两个条件

1）必须是观察时间内观察地区内的人群

死亡率 2）必须有患所要观察的疾病的可能

发病率的用途：

1）反映该病的风险 2）用来描述疾病的分布 3）探讨发病因素 4）提出病因假设 5）评价防治效果

2.患病率（prevalence rate):又称现患病率或流行率，指某特定时间内总人口中某病新旧病例所占的

1）条件：当相当长时间内P 、I 、D 较稳定时 2）患病率（P ）=发病率（I ）×病程（D ）

3）因此：可以根据患病率和发病率计算出平均病程 例：患病率=376/10万

发病率=30.8/10万

计算得：平均病程=12.2年

疾病频率指标的应用：

※发病率：可用于病因学探讨和防治措施的评价

※患病率：可用于表示病程较长的慢性病的发生或流行情况

1）反映某病的疾病负担

2）根据患病率合理计划卫生设施、人力物力及卫生资源 3）研究疾病流行因素 4）监测慢性病的控制效果

发病率与患病率的区别：

（三）死亡指标

1. 死亡率（mortality rate):人群在一定时期内总死亡人数与该人群同期平均人口数之比。

同期平均人口数：与分子应该是相对应（时间、地域、人口特征等）的人口

=

×K

2.病死率（fatality rate):指一定时间内，患某病的病人中因该病而死亡的比例

3.生存率（survival rate）：指接受某种治疗的病人或患某病的人中，经若干年随访，到随访

结束时仍存活的病例数与随访病例的总数之比。

n年生存率=（随访满n年尚存活的病例数/随访满n年的该病病例数）×100%

死亡指标的应用：

1）死亡率：可反映人群的健康状况和卫生保健工作水平。

2）病死率：反映疾病的严重程度，也可反映医疗水平和诊治能力。

通常多用于急性传染病，较少用与慢性病。

3）生存率：反映疾病对生病的危害程度或评价某些治疗的远期疗效。

（四）相对危险度（relative risk)

1.相对危险度（RR）或率比：指暴露组发病率（Ie）与非暴露组发病率（I0)之比。反映了暴露

与疾病的关联强度。

RR=Ie/I0

意义：说明暴露组的发病率是非暴露组的多少倍

RR=1，暴露与疾病无联系

RR＜1，暴露与疾病存在负联系（暴露是保护因子）

RR＞1，暴露与疾病存在正联系（暴露是危险因子）

例：调查了英国35岁以上男性吸烟习惯与肺癌死亡率的关系，不吸烟人群的肺癌死亡率为0.07‰，中度吸烟者（15-24支/日）的肺癌死亡率为1.39‰。

RR=1.39/0.07=19.9

说明中度吸烟者死于肺癌的危险性是不吸烟者的19.9倍。

2.比值比（OR）：又称优势比、交叉乘积比。指病例组中暴露人数与非暴露人数的比值除以对照

组中暴露人数与非暴露人数的比值。

意义：反映暴露者患某种疾病的危险性较无暴露者高的程度。

OR≈RR:

1) 当研究疾病发病率（死亡率）很低；

2) 研究对象代表性好

（五）归因危险度（attributable risk)（AR）或率差（RD）

1. 归因危险度：暴露组发病率与非暴露组发病率之差。反映发病归因于暴露因素的程度。

AR=Ie-I0=RR×I0-I0=I0（RR-1）

AR意义：暴露者中完全由某暴露因素所致的发病率或死亡率。

例：AR=1.39‰-0.07‰=1.32‰。

表明在每日吸15-24支香烟者中由于吸烟所致的肺癌死亡率为13.2‰

2. 归因危险度百分比（AR%）：指暴露人群中由暴露因素引起的发病在所有发病中所占的百分比。

AR%=[（Ie-I0）/Ie]×100%

例：AR%=（1.39-0.07）/1.39×100%=94.96%

表示在每日吸15-24支香烟者中有94.96%的肺癌是由吸烟所致。

3. 人群归因危险度百分比（PAR%）：全人群中由暴露引起的发病在全部发病中的比例。

PAR%=[（It-I0）/It]×100%或

PAR%=P0(RR-1）/[P0（RR-1）+1]×100%

公共卫生学意义：完全控制该暴露因素后人群中某病发病（或死亡）率可能下降的程度。

案例：一项吸烟与肺癌关系的队列研究资料如下，吸烟者肺癌年死亡率0.96‰，非吸烟组肺癌年死亡率0.07‰，总人群肺癌年死亡率0.56‰。

Ie=0.96‰I0=0.07‰It=0.56‰

RR=Ie/I0=0.96‰/0.07‰=13.7

AR=Ie-I0=0.96‰-0.07‰=0.89‰

AR%=[（Ie-I0）/Ie]×100%=0.89‰/0.96‰×100%=92.7%

PAR%=[（It-I0）/It]×100%=0.49‰/0.56‰×100%=87.5%

三、常用的研究方法

（一）现况调查

应用普查或抽样调查的方法，在特定的时点或时期内，描述某一特定范围的人群中疾病或健康状态的分布，探索某些因素与疾病或健康状态的关系。

在特定时点或短时间内完成，相当一个断面，又称为横断面研究。

1. 目的及用途

1）描述疾病或健康状况的分布

2）发现病因线索

3）适用于疾病的二级预防：确定高危人群（普查、筛检）

4）评价疾病的防治效果

5）疾病监测

6）其他：衡量卫生水平和健康状况、卫生服务需求、社区卫生规划的制定和评估等。

2. 方法种类

1）普查：指在特定时间内，对特定范围人群的每一个成员所进行的调查，也称全面调查。

2）抽样调查：是从总体人群中随机抽取有代表性的一部分人（样本）进行调查，以样本结果来估计总体人群的疾病或健康状况的一种调查方法。

3）抽样方法：随机抽样和非随机抽样

3. 优缺点

1）优点：

①研究结果有较强的推广意义；

②可形成同期对照（同一时点特定人群的不同组别）；

【③病因探索中的基础性工作（一次可同时观察多种因素）。

2）局限性：①难以确定前因后果；②不能获得发病率资料；③有可能低估患病水平。

（二）队列研究

是将特定的人群按其是否暴露于某因素或按不同暴露水平分为n个群组或队列，追踪观察一段时期，比较两组或各组发病率或死亡率的差异，以检验该因素与某疾病有无因果联系及联系强度大小的

1.队列研究类型示意图：

时间顺序

过去2009 现在2019 将来2029

历史性队列：回顾性收集已有的历史资料

双向性队列：回顾性收集已有的历史资料→继续前瞻性收集资料

前瞻性队列：→前瞻性收集资料

2.特点：

1）属于观察法：暴露不是人为给予的，不是随机分配的，而是研究前客观存在的

2）设立对照组

3）时序是前瞻性研究

4）由“因”及“果”：暴露→疾病

5）追踪观察的两组间的发病率或死亡率差异，

RR=[a/（a+b）]/[c/c(c+d)]

6）能确证暴露与结局的因果联系

3.优缺点

1）优点

①一般不存在回忆偏倚

②可以得到发病/死亡率，计算RR

③病因和疾病的时间顺序合理，检验假说能力较强，一般可以证实病因联系。

④有助于了解人群疾病自然史

⑤可研究一种暴露与多种结局的关系

2）局限性

①观察时间长，费人力、费钱，不能在较短时间内得到结果；

②准备工作繁重，设计的科学性要求高，实施难度大；

③暴露人年计算工作量较为繁重；

④不适于研究发病率很低的疾病；

⑤由于随访时间长，所以容易产生失访偏倚。

（三）病例对照研究

选择患有所研究疾病的病人作为病例，以不患有该病但具有可比性的个体作为对照，调查病例组和对照组过去暴露于某种或某些可疑危险因素的比例，比较两组暴露率和暴露水平的差异，判断该暴露因素是否与该病有关联及关联大小的一种观察性研究方法。

1.病例对照研究基本原理：

2.特点

①属于观察性研究；

②在疾病发生后进行，研究开始时已有一批可供选择的病例；

③设立对照组；

④回顾性研究，由“果”及“因”：疾病→暴露；

⑤比较两组暴露率或暴露水平，分析暴露与疾病的联系，暴露因素与疾病关联强度指标是：

比值比（OR）=ad/bc

⑥探索、检验病因假说：只能判定暴露与疾病是否有关联，不能证实因果关系。

3.优缺点

1）优点

①样本量小，省时、省力，易于组织实施；

②一次研究可探索一种疾病的多个危险因素；

③特别适用于罕见疾病研究；

d

c

b/(b+d)

b

顺序时间顺序a/(a+c)

a

发病时间研究工作

④对慢性病的研究可较快得到对危险因素的估计；

⑤既可检验明确的危险因素的假设，又可广泛探索尚不够明确的众多因素。

2）缺点

①不适宜研究暴露率很低的疾病;

②容易出现选择性偏倚和回忆偏倚，（结果的可靠性不如队列研究）;

③不能计算出发病率和RR，只能用OR估计RR;

④因果时间先后难以判断，因此不能确定因果关系。

（四）实验性研究

干预研究

将来自同一总体的研究人群随机分为实验组和对照组，研究者对实验组人群施加某种干预措施后，随访并比较两组人群的发病（死亡）情况或健康状况有无差别及差别大小，从而判断干预措施效果的一种前瞻性、实验性研究方法。

主动施加干预措施，不同于观察性研究。

1.特点：

随机

对照

干预

前瞻

干预：研究者主动施加的、与观察性研究的根本区别、容易产生伦理学问题。

前瞻：前因后果、随访结局指标（发病率、有效率）

2.实验研究的分类

1）临床实验（clinical trias）

临床试验是按实验法，运用随机分配的原则将试验对象分为试验组和对照组，给试验组某种治疗措施，不给对照组该措施或给予安慰剂（placebo），经过一段时间后评价两种措施产生的效应，从而评价临床治疗、预防措施的效果和进行病因研究。

2）现场试验

社区试验（community trial）

是以尚未患所研究疾病的人群作为整体进行试验观察，常用于对某种预防措施或方法进行考核或评价。

①干预的基本单位是整个社区。

②对于疾病危险因素分布广泛，不易确定高危人群时，也采用社区试验。

③按随机原则选择一个社区作为试验组进行干预，另一个社区作为对照组不进行干预。干预结束后，对两个社区进行随访调查，监测疾病的发病率和可疑危险因素的暴露情况。

生活方式干预试验

研究对象：尚未患所研究疾病

基本单位：整个社区

3）类实验：不能随机分组或设立平行对照。

（五）诊断试验的评价研究

1.诊断试验的相关概念

1）定义

诊断试验时对疾病进行诊断的试验方法。包括：实验室检查、病史体检临床资料、X线、超声诊断。2）诊断指标：

客观指标：仪器测定指标

主观指标：患者主诉

半客观指标：诊断者的主观感知（肿物的硬度、大小）

3）诊断标准（诊断界值）：

※生物统计学方法

※临床判断法

※ROC曲线法

4）选择诊断标准的一般原则

①严重疾病，早期诊断可获得较好的治疗效果，选择灵敏度高的诊断标准。

②治疗效果不理想的疾病，且确诊及治疗费用较昂贵时，或误诊非患者为患者时后果很严重，造成严重的精神负担，选择特异度较高的诊断标准。

③当假阳性和假阴性的重要性相等时，诊断标准定在“正确指数”（即“特异度+灵敏度-1”）最大时所对应的临界点为最佳诊断界值的分界线处。

2.诊断试验的评价指标

诊断试验所获结果与“金标准”诊断结果进行比较，并用一系列指标来评价诊断和筛检试验对某病的诊断标准价值。

当前临床医学界公认的诊断疾病的最可靠方法。

1）评价指标

※真实性/效度/有效性（validity/accuracy）

※可靠性/信度/精确度/可重复性（reliability/precision/repeatability）

※收益

①真实性：测量值与实际值符合的程度

灵敏度（真阳性率）、特异度（真阴性率）、假阴性率（漏诊率）、假阳性率（误诊率）、正确诊断指数（Youden's index）

·灵敏度（sensitivity）

将实际有病的人正确判断为患者的能力、试验判断为阳性的人数占真正有病人数的比例。（真阳性率）

灵敏度=真阳性率=a/(a+c)×100%

·特异度（specificity）

将实际无病的人正确地判为非患者（排除正常人）的能力、试验判断为阴性的人数占真正无病人数的比例。（真阴性率）

特异度=真阴性率=d/(b+d)×100%

·假阴性率（false negative rate)

真正有病但被试验判读为阴性的人数占有病者的比例.（漏诊率、第二类错误）

漏诊率=1-灵敏度，理想为0

·假阳性率（false positive rate）

真正无病但被试验判断为阳性的人数占无病者的比例。（误诊率、第一类错误）

误诊率=1-特异度，理想为0

假阳性率=误诊率=b/(b+d)×100%

·正确诊断指数（Youden's index）

正确诊断指数：（灵敏度+特异度）-1，可用于两个诊断方法的比较，理想100%。

②可靠性

亦称信度、重复性、精确性。

在相同条件下用同一试验对相同人群重复试验获得相同结果的稳定程度。

可靠性高，说明试验结果受随机误差影响不大。

·可靠性的评价指标

衡量计量资料可靠性的指标：变异系数（CV）=标准差/均数（比值越小，可靠性越好。）

衡量计数资料可靠性的指标：符合率（准确率）（两次检测结果相同的人数占受试者总数的百分比。）

符合率=（a+c）/N×100%

③收益

应用诊断试验结果来估计受检者患病和不患病的可能性大小

反映诊断试验结果与实际符合的概率

评价试验收益的指标

·阳性预测值（postitive predictive value）

试验阳性者确实患病的比例、患病率相同时，特异度越高，阳性预测值越好，临床医生越有理由判断阳性结果为患者。

阳性预测值率=a/(a+b)×100%

·阴性预测值（negative predictive value）

试验阴性者确实不患者的比例、患病率相同时，灵敏度越高，阳性预测值越好，临床医生越有把握判断阴性结果为非患者。

阴性预测值率=d/(c+d )×100%

3.诊断试验的评价标准

·同金标准诊断方法同步盲法比较

·研究对象的代表性

·有足够的样本量

·诊断界值的确定要合理

·真实性和可靠性都要评价

·试验的方法和步骤要具体，有可操作性

4.提高诊断质量的方法

·联合试验

√平行（并联）试验：几个试验中只要有一个试验呈阳性即诊断为阳性，全部试验阴性才为阴性。

优点：提高灵敏度，降低漏诊率

缺点：降低特异度、增高误诊率

√系列（串联）试验：几个试验中只要有一个试验呈阴性即诊断为阴性，全部试验均为阳性时才判为阳性。

优点：提高特异度、降低误诊率

缺点：降低灵敏度、增加漏诊率

·患病率：选择高患病率的人群，以提高阳性预测值

（六）筛检试验的评价研究

1.筛检试验的相关概念

通过快速的检验，检查或其他措施，将可能有病但表面上健康的人，同那些可能无病的人区分开。

健康+处于临床前期的无症状病人、尚未诊断

·筛检试验：简单、廉价、快速、安全、易于被群众接受、良好的可靠性与精确性。

·筛检试验≠诊断试验

·筛检试验是第一步，诊断试验室第二步，治疗师第三步。

2.筛检的主要用途

·早发现临床前期的可疑患者（二级预防）

·发现高危个体（一级预防）

·流行病学监测

·了解疾病的自然史

健康管理筛检的目的：

·早发线高危人群和患者

·了解挂了人群某病患病情况的变化

3.筛检试验的评价指标

同诊断试验一样

4.筛检试验的类型和方法

类型：

·群体筛检：普遍筛检

·选择性筛检：高危人群

方法：

·单项筛检

·多项筛检

5.筛检的应用原则

合适的疾病：

·危害大（发病率/死亡率高、伤残率高）

·有可识别的潜伏或早期症状期

·了解疾病自然史

·有有效而易被群众接受的治疗方法

合适的筛检试验

合适的筛检计划：

·连续性：筛检→诊断→治疗

·考虑成本与效益问题（筛检、诊断、治疗）