流行病学家是保护公众健康的“疾病侦探”

由:凯莉·惠特尼博士。|

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桑德琳·贝洛扎德,病毒学家和研究员,在里尔巴斯德研究所感染与紧急中心的流行病学实验室工作。2020年,法国里尔。该研究所利用法国首例确诊病例的血液样本对冠状病毒基因组进行了测序。Sylvain勒费弗/盖蒂图片社

虽然流行病学家经常在幕后研究疾病,但当病毒爆发时,他们会迅速占据中心舞台,在第一线了解和控制其传播。当这种疾病是一种新疾病时,他们的工作就更加重要了,比如新型冠状病毒(SARS-CoV-2)。

这些“疾病侦探”从事流行病学研究,这是医学的一个分支,处理疾病的发病率、分布和控制以及其他与健康有关的问题牛津字典.这个词是从希腊语“epidēmia”(意思是疾病的流行)中借来的,加上用于研究的“logy”,于19世纪开始使用。

他们考虑疾病爆发的人、地点和时间,并使用定量工具来描述它们并检查风险因素。

因此,以新型冠状病毒(或其引发的疾病COVID-19)为例,流行病学家正在努力了解它传播的简单、迅速和通过什么机制传播,以及它的死亡率。他们还参与建议控制策略和干预措施,并将负责评估有效性。

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什么是流行病学家?

对于流行病学家来说,有两个研究方向:传染病和慢性疾病。慢性疾病流行病学家研究心脏病、糖尿病、癌症、关节炎和其他疾病。他们解释与这些疾病相关的数据,并根据研究结果提出公共卫生建议美国疾病控制和预防中心(CDC)。

但传染病流行病学家的工作是应对疾病爆发。他们是数学建模者,“试图在疫情爆发方面走在浪潮的前面,并为潜在的干预措施建模,”他们说Saad B. Omer博士,主任耶鲁大学全球健康研究所.他们通过类似于记者攻击硬新闻报道的方式来研究相关因素,5 w的

  • 什么:诊断还是健康事件
  • :人
  • 在那里:
  • 当:时间
  • 为什么/如何:原因、危险因素和传播方式

传染病流行病学家使用定量方法来了解一种疾病是如何传播的以及它可能有多大的传染性。这个领域包括大量的数学和统计数据,因为这些“侦探”使用数据并查看模式。

这是一个多元化的人群,挤满了来自不同背景的人,比如生物、物理和公共卫生。许多持有博士学位但也有一些医生同时为病人看病。一些流行病学家在办公室工作,但他们也可能在实验室或在现场开发和测试干预措施。底线是他们都对公共卫生感兴趣。

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在现场,一名CDC流行病学家身穿全套个人防护装备(PPE),正在实施埃博拉应对期间使用的快速诊断测试,以快速检测是否存在埃博拉病毒。
疾病控制中心

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流行病学家如何追踪传染病?

为了进行定量分析和数学建模,流行病学家需要数据。

“监测是流行病学的基石,”他说本杰明博士Lopman他是亚特兰大埃默里大学罗林斯公共卫生学院的流行病学教授。流行病学家需要知道有多少人感染了这种疾病,他们在哪里,他们是谁。一般来说,疾病预防控制中心或地方、州或联邦政府公共卫生机构收集流行病学家使用的数据。

“无论什么时候出现新的病原体,都有很多东西需要学习,”洛普曼说。了解一种疾病的传染性对控制其传播至关重要。为了量化和测量传播,流行病学家使用基本复制数(R0)(发音为“r-nought”),这是一个已经有传染性的人将直接感染的人数。

R0用于估计爆发的严重程度。如果R大于1,这意味着每一个被感染的人都会感染这个数量的人。例如,根据洛普曼的说法,麻疹的R0是10-15,而季节性流感的R0是1.5。COVID-19的估计R0目前为3。这意味着平均每一个冠状病毒呈阳性的人将产生3个新病例。

有几个因素会影响传播,比如病原体在表面上的存活能力,以及人们患病或传播的速度。

“当感染导致一种使人衰弱的疾病时,可以更容易地发现和跟踪病例,从而更容易控制,”博士说。马修·弗里曼他是罗林斯公共卫生学院流行病学副教授。但有时,人们可能是无症状的,这意味着他们是没有症状的携带者。

随着新型冠状病毒的爆发华盛顿州在美国,第一个病例被确定为已知的旅行接触者。然而,几周后,在该地区的其他人身上发现了类似的菌株旅行,这意味着病毒已经开始在人群中传播,一个术语叫做“社区传播."

没有良好的公共卫生监测,流行病学家就无法正确跟踪疾病的传播。早期测试是这个等式的关键部分。

“流行病学家的工具之一就是监测,”欧默说,但如果患者在重症监护室结束时才第一次看到疾病,“令人担忧的是,你看到的只是冰山一角。”

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流行病学家如何控制传染病?

在发现病毒时尽快实施遏制策略是流行病学家的核心工作之一。疾病预防控制中心使用三层反应,帮助公共卫生部门在确诊冠状病毒等威胁时积极应对。

  • 第1层:没有治疗方案的基因和细菌,或在美国从未或很少检测到的基因和细菌
  • 第二层:在某个地理区域不常见的基因和细菌
  • 第三层:在某个地理区域已知的威胁,但不是地方病的基因和细菌

疾控中心的遏制策略包括:

  • 快速识别
  • 感染控制评估
  • 需要时进行殖民化筛选
  • 设施之间的协调响应
  • 继续评估和定殖筛选,直到传播得到控制

追踪接触者是流行病学家控制的另一种方法病毒的蔓延。洛普曼在后续的电子邮件中说:“与病毒感染者密切接触的人自己被感染的风险更高,也有可能进一步感染他人。”“在接触后密切观察这些接触者可以帮助迅速诊断、获得护理并在必要时进行隔离,这可以防止病毒的进一步传播。”

洛普曼解释说,追踪接触者是一种可靠的控制传染病的方法。“它被用来控制性传播感染,并根除天花。然而,只有当传播仅限于几个传播链并处于疫情应对的‘遏制阶段’时,它才真正有用。”他解释说,一旦在社区传播广泛,就不可能追踪接触者。

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美国国立卫生研究院(U.S. National Institutes of Health)前研究主任迈克·蒙特罗(Mike Montello)博士正在准备用于埃博拉疫苗试验的第一批埃博拉疫苗。该试验于2015年2月2日在利比里亚蒙罗维亚的Redemption医院(Redemption Hospital)启动,该医院以前是埃博拉病毒的收容中心。
约翰摩尔/盖蒂图片社

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流行病学家如何帮助预防疾病的传播?

为了解和了解疾病而收集的数据使流行病学家能够更好地控制疾病的传播,因为他们可以就干预措施提出明智的建议。的疾病预防控制中心网站解释说,流行病学家建议“适当、实用和可接受的公共卫生干预措施,以控制和预防社区疾病。”

欧默说,在疫情爆发的早期,流行病学家使用数学模型来考虑一种疾病的传染性,以估计其发病率和传播的可能性。之后,他们可以回头看看他们制定的措施是多么成功。

例如,中国和韩国的新型冠状病毒疫情似乎在下降。比较这些国家的遏制战略和干预措施的有效性,可以帮助流行病学家在疫情刚刚开始蔓延的其他国家的各级决策中提供信息。

正如我们现在在全球各地看到的冠状病毒,这些干预措施可能包括关闭学校、保持社交距离、取消大型活动、限制旅行或开发潜在疫苗。严厉的措施检疫甚至封锁整个城市都可能是防止快速传播病毒传播的必要建议。虽然流行病学家使用科学方法来帮助回答有关干预措施的益处的问题,并可以提出建议,但最终做出最终决定的是决策者。

但不仅仅是决策者依赖流行病学家的建议来做决定。例如,许多事件,比如科切拉山谷音乐艺术节建筑文摘》显示由于冠状病毒的爆发,该计划已被推迟,并重新安排在夏季,其他则安排在秋季。尽管在3月12日,NBA、MLS和NHL都取消了,而不是推迟了2020年余下的赛季。NCAA十大联赛也被取消。埃默里大学的洛普曼和弗里曼在随后的电子邮件中解释说,一些模型表明,现在采取积极的行动,再加上温暖天气中病毒传播的降低,冠状病毒大流行可能会在夏季消退。

“然而,还有很多未知因素。很多人都很容易感染这种病毒,因为他们还没有感染过这种病毒,这种风险很可能在整个夏天都存在,而且我们可能会在秋天看到再次出现,”弗里曼说。

到那时,参与COVID-19的流行病学家可能已经深入到侦查工作的最后阶段,也就是“评估一种干预措施——无论是疫苗、技术还是行为改变干预措施——是否会导致传染病的减少,”弗里曼解释说。

“这是科学与人类相遇的地方,”欧默说。“它以一种更系统的方式为我们的决策提供信息。”在流行病学领域,定量工具被用来确定现实生活中的干预措施。

这是一种令人敬畏的责任,它伴随着尽可能正确的巨大负担。

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