《獸醫流行病學》參考獸醫流行病學近年來國內外教材、文獻等的相關內容組織編寫而成,內容新穎。《獸醫流行病學》共23章,包括緒論,病因推斷、決定因素和疾病生態學,觀察性研究,實驗研究,疾病頻率的度量,相關與效應的度量,樣本容量和抽樣方法,診斷試驗評價,獸醫流行病學資料, 偏倚與交互作用,問卷調查,數據分析,動物疾病的監測與評價,動物疫病的防控對策,疾病的經濟學,疾病的損失和控制成本的評估,經濟學和疾病控制政策的決策,畜群健康和生產,分子流行病學,動物疾病防控中的風險分析,流行病學的模型,血清流行病學及其他流行病學等方面內容。《獸醫流行病學》注重理論性和實用性,力求反映國內外相關領域的新進展。
《獸醫流行病學》可作為普通高等農業院校動物醫學專業、動物藥學專業教材,也可以作為從事相關專業工作人員的參考用書。
目錄
前言
第一章緒論1
第一節獸醫流行病學簡介1
第二節獸醫流行病學的歷史背景和必要性3
第三節獸醫流行病學與其他學科的關系4
第四節獸醫流行病學的應用4
第五節現代獸醫流行病學與發展趨勢6
小結13
復習題13
第二章病因推斷、決定因素和疾病生態學14
第一節簡介14
第二節病因推斷24
第三節決定因素30
第四節感染的傳播與維持38 目錄
前言
第一章緒論1
第一節獸醫流行病學簡介1
第二節獸醫流行病學的歷史背景和必要性3
第三節獸醫流行病學與其他學科的關系4
第四節獸醫流行病學的應用4
第五節現代獸醫流行病學與發展趨勢6
小結13
復習題13
第二章病因推斷、決定因素和疾病生態學14
第一節簡介14
第二節病因推斷24
第三節決定因素30
第四節感染的傳播與維持38
第五節疾病的三間分布45
小結55
復習題55
第三章觀察性研究56
第一節簡介56
第二節流行病學研究的設計56
第三節橫斷面研究61
第四節隊列研究65
第五節病例對照研究68
第六節其他觀測研究設計76
小結80
復習題81
第四章實驗研究82
第一節簡介82
第二節實驗研究的設計82
第三節全因子設計83
第四節分式析因設計87
第五節裂區設計與條區設計88
第六節交叉設計90
第七節臨床試驗、實驗室實驗和田間試驗92
小結94
復習題94
第五章疾病頻率的度量95
第一節簡介95
第二節比例、比率和比 95
第三節流行率97
第四節發生率99
第五節疾病發生的其他度量104
小結105
復習題105
第六章相關與效應的度量106
第一節簡介106
第二節2×2表格106
第三節相關的測量107
第四節效應的測量111
第五節度量總結113
小結114
復習題114
第七章樣本容量和抽樣方法115
第一節簡介115
第二節抽樣調查117
第三節檢測疾病的抽樣124
第四節群體間差異的抽樣檢測125
第五節抽樣與匹配的方法132
小結135
復習題135
第八章診斷試驗評價136
第一節簡介136
第二節診斷試驗的類型137
第三節診斷水平的計量140
第四節真實和表面流行率147
第五節在動物群體水平上診斷的敏感性和特異性152
第六節診斷性試驗的使用和解釋153
小結156
復習題156
第九章獸醫流行病學資料157
第一節資料的性質157
第二節資料的來源162
第三節數值資料167
第四節資料的收集和管理170
第五節數據庫178
小結179
復習題179
第十章偏倚與交互作用180
第一節簡介180
第二節偏倚180
第三節交互作用189
小結190
復習題190
第十一章問卷調查191
第一節簡介191
第二節問卷管理191
第三節問題的類型和測量尺度194
第四節構建問卷196
第五節獲得資料200
第六節有關問卷的偏倚200
第七節問卷調查數據的有效性200
第八節問卷對話中的前瞻性和適用性201
小結202
復習題202
第十二章數據分析203
第一節簡介203
第二節假設檢驗203
第三節統計學檢驗方法的選擇204
第四節連續結果的分析205
第五節二分法結果分析213
第六節模型控制219
第七節模型還原220
第八節混雜和交互作用221
第九節測量擬合227
第十節統計分析概述232
小結234
復習題234
第十三章動物疾病的監測與評價235
第一節動物疾病監測的定義和程序235
第二節動物疾病監測的機制240
第三節動物疾病監測的評估244
第四節發展中國家的動物疾病監測248
小結248
復習題248
第十四章動物疫病的防控對策249
第一節疫病流行病學249
第二節法定報告的疫病251
第三節暴發調查254
第四節動物疫病控制和根除259
第五節區域疾病控制的原則和戰略260
小結265
復習題265
第十五章疾病的經濟學266
第一節經濟分析學的作用和用途266
第二節效益和成本的定性與定量267
第三節經濟學分析的類型268
第四節區域性動物健康計劃271
小結272
復習題272
第十六章疾病的損失和控制成本的評估273
第一節簡介273
第二節畜牧生產活動的經濟學273
第三節估計疾病的損失276
第四節疾病控制成本279
小結282
復習題283
第十七章經濟學和疾病控制政策的決策284
第一節簡介284
第二節部分分析原則284
第三節成本效益分析的原則和標準285
小結291
復習題291
第十八章畜群健康和生產 292
第一節健康生產、生產力和經濟的關聯292
第二節調查不充分的生產環節292
第三節健康和生產指標的選擇293
第四節健康和生產目標的環境及監測293
第五節制定決策的標準294
第六節畜群水平的質量保證295
第七節資料收集的方法296
第八節計算機和軟件的作用297
小結298
復習題298
第十九章分子流行病學299
第一節分子流行病學的定義299
第二節分子流行病學的研究內容301
第三節分子流行性病學的研究方法305
小結308
復習題308
第二十章 動物疾病防控中的風險分析309
第一節決策風險的范圍和觀念309
第二節動物疾病的健康風險評估310
第三節食品安全風險分析311
第四節高度接觸性動物傳染病防控中的決策風險313
第五節動物和動物產品國際貿易的風險分析315
第六節健康風險處理及其成本效益分析320
小結320
復習題320
第二十一章流行病學的模型321
第一節概述321
第二節建模方法324
第三節建模與疾病的主動防控329
小結331
復習題331
第二十二章血清流行病學332
第一節簡介332
第二節血清學試驗的評價334
第三節流行病學中的血清學檢測336
第四節血清庫337
小結339
復習題339
第二十三章其他流行病學340
第一節藥物流行病學340
第二節參與流行病學341
第三節空間流行病學345
第四節其他流行病學348
小結350
復習題350
主要參考文獻351
附錄英漢獸醫流行病學詞匯對照表355
第一章緒論
獸醫流行病學起源于醫學流行病學,二者基本原理相通,但蘊涵著相對獨立的特征和規律,前者研究的動物群體規模遠遠大于人群,并與人群不同程度地有機交融,與醫學流行病學形成了不可分割的整體,相互影響、相互制約、相互聯系而又相互獨立。獸醫流行病學將生命群體作為研究對象,既研究動物群體的社會屬性,又研究動物群體的自然屬性。動物群體涉及寵物、生產動物、野生動物、觀賞動物等群體,包括陸生動物群體、水生動物群體、飛行動物群體(如媒介昆蟲、鳥類和蝙蝠等)。盡管獸醫流行病學在臨床方面與醫學流行病學非常相似,但獸醫流行病學的研究領域顯示出豐富多彩的生態學特點,表現出顯著的群體多樣性和研究內容的廣泛性。
第一節獸醫流行病學簡介
許多現有疾病問題可以借助動物群體調查得到解決。傳染性疾病的自然史能夠通過研究不同群體的分布加以闡明,對群體中傳染性和非傳染性疾病發生程度的度量有助于確定它們的重要性和防控策略的有效性,通過研究各種動物組群可以查明疾病的復合性病因與未知病因,在群體水平上評估與動物生產性能降低有關的疾病效應,評價疾病及其控制措施的經濟學影響,其范圍可以從單個養殖戶到全國的養殖場。疾病的群體調查構成了流行病學研究的基礎。
獸醫流行病學還包括其他與健康相關事件的調查和評估,特別是生產性能。所有這些調查包含對動物群體的觀察和對觀察的推論。
一、獸醫流行病學的定義
獸醫流行病學是一門在動物群體中描述疾病和健康的分布(疾病發生的性質、地點、時間和程度)與疾病流行決定因素(疾病原因)調查的學科。
對于動物群體中的疾病、生產力和動物福利的調查處理,獸醫流行病學被用來描述不同因素或決定因素的相互作用,說明操縱這些決定因素對疾病發病率、病因、生產性能、福利等產生的影響,這些信息還被用于控制決定因素,以減少發病。
獸醫流行病學可以分為不同的組成成分(圖1-1)。其不可或缺的基礎之一是資料,通過定性或定量方法對其加以分析,闡述因果假設。作為流行病學分析中定量方法的一部分,流行病學調查研究的實施和流行病學問題的模型開發涉及現場研究或調查。其最終目標是控制疾病問題、減少生產力損失和改善動物福利。在動物疾病控制的過程中,獸醫流行病學早已在獸醫實踐中得到了潛移默化地應用。
圖1-1獸醫流行病學的構成
大多數流行病學調查的基礎是隨機假設某種疾病不會發生,因為調查的主要目標之一是要從潛在的風險因素和導致疾病或生產力損失結果之間找出因果關系。這兩種類型的損失均假定為受多重潛在因素的影響。流行病學調查的重點不僅在一般群體和疾病上,也在因果關系上。在此背景下,疾病發生的空間分布與時間分布一樣重要,所以必須進行群體參數的調查,包括群體健康狀況及其相關因素,如生育力、繁殖力、動物的移動(移入和移出群體)等。
這些參數不僅影響群體的數量,而且影響群體的免疫力和基本特征,如年齡結構。群體內部的疾病要考慮個體所處的狀態,如死亡、臨床或亞臨床疾病及健康等。在個體中,疾病被定義為身體功能或形態不符合期望的狀態。在群體中,圖1-2疾病的冰山概念(Bonita et al ,2006)疾病體現為生產力低下或缺乏生存質量。
不同群體中傳染病的表現存在定量的差異,被描述和比喻為“冰山”(圖1-2)。暴露于感染因子的動物大多不受感染,這些動物(群體)代表冰山的基礎部分。它們在未來可能容易受到感染或因曾經暴露于感染因子而產生免疫力。向上一層的動物(群體)可能受到感染,但還沒有出現臨床癥狀。這組動物可能始終保持這種狀態,或處在某個階段時,根據不同的影響因素出現相應的臨床癥狀,如環境壓力因素。冰山的上部包括具有不同臨床表現的動物群體。這些不同動物群體內部傳染的能力,是傳染病流行的一個非常重要的因素。
二、獸醫流行病學調查的階段性
(1)初步診斷階段,確認疾病的存在。
(2)描述階段,描述高風險群體中疾病分布和疾病發生的決定性因素,就其對有關疾病發生頻率的影響、在風險群體中這種疾病的發生情況形成一系列的假設。
(3)調查階段,通常通過一系列設計性研究對這些假設進行驗證。
(4)檢驗階段,檢驗是在受控條件下對這些假設進行更詳細的檢測,是對調查階段結果的可行性證明。
(5)分析階段,對上述調查結果進行分析,通常使用疾病的流行病學模型。該階段要確定是否缺少有關疾病進程中的任何重要信息。
(6)干預階段,即選擇適當的方法控制疾病研究的實驗條件。疾病過程中的干預是通過操縱現有的決定因素,或引入新的影響因素完成的。
(7)決策階段,疾病流行病學知識用來研究各種控制措施的效果和成本,并與生產者的利益相結合,在提高生產力方面形成最優控制策略,降低疾病的發生和風險動物數量。這往往涉及建模。
(8)監測階段,即對疾病控制措施的監測,以確保措施運用得當,實現預期的效果,減少疾病的發病率,并通過迅速檢測消除和減少正在發展的有可能危害控制計劃的疾病發生。
第二節獸醫流行病學的歷史背景和必要性
縱觀歷史,傳染病控制的流行病學手段包括改善衛生條件、避免接觸傳染源與病原體(隔離、封鎖、消毒、撲殺等)。滅菌和消毒的方法在很大程度上改善了衛生條件,但直至今天,避免接觸(隔離或封鎖)仍然是一個防止傳染的好方法。例如,2003年,我國在控制SARS時采用隔離治療患者,并通過紅外測溫篩檢疑似病例加以隔離的方法,成功地在全國迅速平息了SARS的流行。目前,接種疫苗已廣泛成為防止嚴重傳染病發生,并借此途徑消滅傳染病的一個主要生物學方法,被認為是一項重大成就,如接種牛痘疫苗對消滅天花的貢獻。但是單純應用接種疫苗并不能徹底解決所有重要傳染病的控制問題,要強調在一定范圍,尤其是在世界范圍實現某種或某些傳染病的根除,需要接種疫苗與流行病學手段的相互配合。例如,美國1963年開始的消滅豬瘟計劃。首先是立法階段,然后通過疫苗接種、隔離、封鎖和限制豬群及豬的流動等減少發病和流行,通過感染豬群的全群撲殺消除傳染源;其次是保護抵抗再感染階段,該階段是整個消滅計劃最為艱難的階段,需要不斷利用便于大群操作和敏感而特異的檢驗方法剔除非典型和不明顯的豬瘟病毒感染。美國直至1978年才消滅豬瘟,耗時15年。可見其中流行病學手段的不可或缺。對于已經消滅的傳染病的病原體,是否應在實驗室內存儲仍然存在爭議,一方面認為存儲這類病原體是為了保證消滅的疫病再次出現時能快速生產疫苗;另一方面認為保存這類病原體會帶來其泄漏的風險,導致已消滅傳染病的再現。在多數傳染病不能實現根除時,還需要不斷警惕那些反復出現和持續感染的傳染病,因為傳染病病原體的感染與維持具有生態學意義,需要從流行病學角度去深入認識才能不斷減少感染與發病。
在過去的幾十年,獸醫行業不僅在群體動物水平上防控疾病面臨著一系列挑戰,而且在個體動物水平,尤其是臨床實踐上也面臨挑戰。為了畜主和公眾的利益,診治動物的手段和精確性提高促成了以流行病學為基礎的循證獸醫學在西方出現,其重要性現在已經得到充分認識,并促使循證獸醫學的迅速發展。在群體水平出現的問題也帶來了困擾。例如,原本是傳統疾病的牛結核在一些背景下重新出現,帶來了諸多的公共衛生問題。藍舌病本身是一種地理限定性疾病,但隨著全球氣候變暖,藍舌病在歐洲許多國家相繼暴發,且分布范圍不斷擴大,出現緯度北移現象。一般認為,該病毒的分布范圍在40°N~35°S,這剛好是傳播媒介——庫蠓某些種的分布地域,但在美國,該病的分布范圍可以一直擴展至50°N附近。最近的研究顯示,病毒也可以通過初乳感染新生牛,病毒在食肉動物之間可以經口傳播,通過弱毒疫苗散毒也是一種重要的病毒傳播方式。例如,牛傳染性海綿狀腦病(BSE)在被認識之前就已經擴散到許多國家。與之相對應,社會發展到今天,人們對食品安全和動物福利標準有更高的期待。然而,即使忽略疾病控制時間和成本,根除疾病也幾乎不可能完成。
流行病學調查表明,動物疾病可以在小規模的基礎上被消滅而得到控制,即存在建立一個在嚴格措施下無感染畜群或地區的可能性,之后還必須采取嚴格的后續控制措施避免群體或地區的感染,這就必須依賴于良好的監測工作。因此,監測程序的發展和評價已經成為新的獸醫流行病學工具。
家畜及其產品的貿易限制對流行病學和來自監測程序的統計論據的嚴重依賴性,使獸醫流行病學在世界各地的動物及其產品貿易中發揮著重大作用。
第三節獸醫流行病學與其他學科的關系
獸醫流行病學的研究內容不僅包括各種動物群體的傳染性疾病控制,還包括非傳染性疾病控制及動物的健康問題。它涉及的學科范圍十分廣泛,從基礎學科到應用學科,從航天航空到細胞分子,包括數學、計算生物學、進化生物學、生態學、群體生物學、微生物學、遺傳學、細胞生物學、分子生物學、免疫學、生物統計學、化學、獸醫學、畜牧科學、野生動植物生物學、農業科學、物理學、大氣科學、海洋學、工程、城市規劃、教育、執法、通訊技術、媒體、臨床護理和公共衛生政策等。其中,有些學科與獸醫流行病學已經有了長期的合作并共同得到發展,但與其他一些學科幾乎彼此忽略,相互的聯系與合作甚少。流行病學可能是所有生物醫學科學中的公共學科,沒有任何其他的生物醫學科學分支與人類和動物活動有如此廣泛的聯系。
第四節獸醫流行病學的應用
獸醫流行病學獲取一個動物群體中不同發病水平所表現的個體特征,主要通過詢問、調查、監測等方法,發現那些在高頻發病動物群體中存在而低頻發病動物群體中不存在的問題,進一步確定影響疾病的風險因素。
在疾病管理上,獸醫流行病學和臨床方法存在區別。流行病學通過已經確定的疾病風險因素,針對性采取措施減少群體對這些風險因素的暴露,降低動物群體(及人群)發病的可能性,從而可以在不知道確切發病機制(或病因)的情況下,使疾病及時得到控制。相比之下,臨床方法主要針對個體動物,其目的在于診斷疾病并加以治療。通過體檢產生一個鑒別診斷列表,實驗室檢驗和治療反饋可逐步縮小診斷范圍直至單一診斷。
疾病在動物群體(及人群)中不是隨機分布的,而是表現出一定的時間、地區和群體(社會性)的分布特征,這種分布上的差異與動物宿主所暴露的風險因素的強弱、環境因素和群體內部個體的易感性有關。研究病因時,要充分考慮個體的內環境因素及其所處自然和社會的外環境因素,即疾病的多因性。現代獸醫流行病學已經超越了以動物傳染病為主要研究內容的傳統范疇,而更多地要考慮動物各種非傳染性疾病分布的相關性。一、流行病學的研究目的
(1)描述健康和疾病問題在群體中的分布和程度。
(2)找出疾病發病機制中的致病因素(風險因素)。
(3)為防控和治療疾病提供數據、必要的規劃、實施和評價服務,并確立優先的服務內容。
流行病學研究的最終目的是消除或減少生物群體的健康問題,從自然和社會整體促進人群和動物群體的健康。
二、獸醫流行病學的應用
(1)已知病因疾病來源的確定。許多已知病因的疾病可以通過對患病動物的表現確診,或通過適當的實驗室檢查和其他臨床程序確診。例如,一組犢牛沙門氏菌診斷相對簡單(經常感染產生明顯的臨床癥狀),然而,要確定暴發的原因并使用正確的方法防止復發卻很困難,因為購買感染動物或通過污染的飼料都有可能造成沙門氏菌病暴發,所以,只有通過流行病學調查,才能更有效地確定感染來源,真正解決問題。
(2)未知或知之甚少病因疾病的調查與控制。根據流行病學觀察,有許多疾病在原因被確定之前能夠得到控制。例如,在病原體被分離鑒定前,美國學者通過傳染病性質的評價實現了牛傳染性胸膜肺炎的根除。又如,牛瘟在其病原體被發現之前,就通過撲殺政策得到了控制。愛德華?詹納在18世紀發現感染牛痘病毒可以對人類天花起到免疫保護作用,而這也是在病毒分離鑒定之前完成的,從而奠定了全球根除天花的基礎。英國的流行病學研究表明,牛傳染性海綿狀腦病(瘋牛病)與患癢病綿羊的肉和骨粉的添加飼料有關。盡管當時尚未確定病原體,但立法禁止飼喂反芻動物源性蛋白后該疾病得到了控制。
(3)疾病病因和風險因素的研究。為了徹底達到預防疾病的目的,必須了解疾病發生或流行的原因,即流行病學必須發掘病因及疾病風險因素。
有些疾病的病因是單一的,如豬瘟病毒引起的豬瘟。有些疾病則不是這樣,非傳染病往往由多種因素綜合作用而發生,如高血壓、高血脂、吸煙、少活動、肥胖等,這些