Infektionsepidemiologi. Epidemiologiens fædre. Vandforsyning i London John Snow Den medicinske professions indsats

Transkript

1 Infektionsepidemiologi Epidemiologiens fædre Ph.D. kursus Anders Koch, SSI 13. April 2007 John Snow Kolera i London Peter Ludwig Panum Mæslinger på Færøerne 1846 Koleraepidemier England Den medicinske professions indsats Lancet, "History of...the...cholera in England and Scotland" King Cholera dispenses contagion: The London cholera epidemic of 1854 "Long life to our Central Board... May we preserve our health by bleeding the country... George Cruikshank ( ): The Central Board of Health: Cholera Consultation (London: S. Knight, 1832) John Snow Vandforsyning i London 1854 Fødselslæge i Frith Street, London Mente, at kolera var forårsaget af forurenet vand Datidens fremherskende teori var, at kolera skyldtes indånding af dampe eller smitsomt stof i atmosfæren (miasma) Southwark & Vauxhall (grønt) Lambeth (rødt) 1

2 Kolera i London 1854 Broad Street, Soho 1854 Southwark and Vauxhall Company Lambeth Company Rest of London No. of houses 40,046 26, ,423 Deaths from cholera 1, ,422 Deaths/10,000 houses Ovenstående argumentation uden effekt på myndigheder eller vandværker Afgørende bevis manglede Pumpen i Broad Street Intervention Koleraudbrud 19. august 30. september døde Syge kort afstand til bestemt pumpe Hårdnakket anekdote: Snow sneg sig ud om natten og fjernede håndtag til pumpe, hvorefter epidemien standsede I virkeligheden blev håndtag fjernet af public health officers på Snows opfordring 8. september og fjernelsen havde ingen betydning Langt hovedparten af syge direkte forbindelse til pumpe Snows mikroskopi: Hvide, fnuggede partikler i vand Enke i Hampstead død af kolera havde hver dag sendt tjener til pumpe for at hente vand Snows epidemiologi Snows spor i historien it is obvious that no experiment could have been devised which would more thoroughly test the effect of water supply on the progress of cholera than this. To turn this experiment to account, all that was required was to learn the supply of water to each individual house where a fatal attack of cholera might occur. Society for Epidemiological Research, slogankonkurrence 1981: Teori om spredning af infektionssygdomme generelt og specifikt om spredning af kolera, før man vidste, hvad kolera skyldes Epidemiologists Love Snow Jobs Begreber Randomisering (rig/fattig, mænd/kvinder, børn/gamle) Mortalitetsrater Intervention 2

3 Epidemiologiens udvikling 1982 Study of the distribution and determinants of health-related states or events in specified populations (Last: A Dictionary of Epidemiology) I 1950 erne skift fra infektionssygdomme til kroniske sygdomme (hjerte-karsygdomme, cancer mv.) fremkomst af antibiotika Framingham study (hjerte-karsygdomme) Danmark godt med (Cancerregistret, CPR) Lancet May 15;1(8281): Related Articles, Links Risk factors for Kaposi's sarcoma in homosexual men. Marmor M, Friedman-Kien AE, Laubenstein L, Byrum RD, William DC, D'onofrio S, Dubin N. An investigation of 20 homosexual men with histologically confirmed Kaposi's sarcoma and 40 controls revealed significant associations between Kaposi's sarcoma and use of a number of drugs (amyl nitrite, ethyl chloride, cocaine, phencyclidine, methaqualone, and amphetamine), history of mononucleosis, and sexual activity in the year before onset of the disease. Patients with Kaposi's sarcoma also reported substantially higher rates of sexually transmitted infections than did controls. Multivariate analysis indicated independent significant associations for amyl nitrite and sexual activity and showed use of phencyclidine, methaqualone, and ethyl chloride to be non-significant. Evaluated at the median exposure for patients, the analysis yielded risk-ratio estimates of 12.3 for amyl nitrite (95% confidence limits 4.2, 35.8) and 2.0 for sexual activity (95% confidence limits 1.3, 3.1). Hvorfor bruge epidemiologi ved infektionssygdomme? Infektionsepidemiologi i dagligdagen For at opklare reservoir, smittekilde, transmissionsvej, vært og miljø (og andre relevante faktorer) for derved kunne forebygge yderligere tilfælde! Klarlægge infektionsprocessen med henblik på at udvikle, implementere og evaluere forebyggende foranstaltninger (Beaglehole et al. 1993) I infektionsmedicinsk klinik bruger man epidemiologi: Er der andre i familien, der hoster? Hvor lang tid efter middag blev du syg? Har du været i troperne? Hvor lang tid siden er det, din bror havde udslet? Hvad ved andre sygdomme? Er der nogen af dine naboer, der har brystsmerter? Brækkede din søster sin ankel for nylig? Epidemiologisk grundmodel Specielt ved infektionsepidemiologi En case (et outcome ) kan også være exposure/risikofaktor (sygdomstilfælde/smittekilde) Exposure (tobak) Outcome (lungekræft) Folk kan være immune En case kan være kilde, uden at det er kendt Indimellem behov for akut indgriben Confounder (alder) Stærke sammenhænge (risikofaktorer/årsager) God videnskabelig basis for forebyggende indsats 3

4 Transmissionskæden Infektioners tidsforløb Mulige forløb Befolkningsplan - Infektionsdynamik Smitte Epidemisk Ingen effekt Klinisk infektion Subklinisk Bærer Endemisk Død Immun Modtagelig Bærer SIR-model: Susceptible Infected Recovered Infektionsdynamik Basale reproduktive tal Basale reproduktive tal (R 0 ) Gennemsnitlige antal personer i en totalt modtagelig population, der direkte inficeres af en infektiøs case igennem vedkommendes fulde infektiøse periode Infektionsdynamik Effektive reproduktive tal Effektive reproduktive tal (R) = R 0 * X R 0 i rigtige populationer, hvor nogle er immune X = proportion af modtagelige personer i populationen Betydning: Hvis sygdommen skal uddø, skal: R < 1 ( )/10 = 1,5 R 0 < 1 R 0 = 1 R 0 > 1 Sygdommen uddør Endemi Epidemi R = R 0 * X < 1 R = R 0 * (1-f) < 1 f > 1-1/ R 0 hvor f = fraktionen af immune (eks. vaccinerede) 4

5 Herd immunity Udbrud Den grad af immunitet (vaccination) i en befolkning, der forhindrer epidemi. Eksempler: Mæslinger, hvor R 0 = 9: f > 1-1/ R 0 f > 1-1/9 f > 89 % Kopper, hvor R 0 = 5: f > 1-1/ R 0 f > 1-1/5 f > 80 % Udbrudsopsporing Hvor får man idé om udbrud fra? Er der et problem? Hvad karakteriserer problemet? Hvornår Hvor Hvem Hypotese (hvad er årsagen til sygdommen) Er hypotesen rigtig? Iværksæt forebyggende foranstaltninger } } Deskriptiv epidemiologi Analytisk epidemiologi Nogen synes, en sygdom optræder for hyppigt! Rutineovervågning Embedslæger Epidemiologisk Afdeling, Statens Serum Institut Hospitalslaboratorier Andre laboratorier Sentinelovervågning Indrapportering af bestemte sygdomme hos visse praktiserende læger Influenza Specifikke opsporinger (forskning) Hvornår? Endemi sporadiske udbrud Endemisk (sporadisk) Periodeudsving / sæsonudsving Epidemi De sporadiske udbrud, der udgør baggrundsinfektionshyppigheden (raten) i befolkningen Månedlig variation, men overordnet ikke signifikant forskellig fra baggrundshyppigheden Udgør hovedparten af infektionerne i befolkningen 5

6 Endemi Periodeudsving Sporadiske udsving Hovedparten af infektioner i samfundet Luftvejsinfektioner hos børn i Grønland Incidens ØLI NLI Aug. Dec. Apr. Aug. Dec. Apr. Aug Epidemi Punktkilde - kolera Forekomst af en sygdom der klart overstiger det forventede antal 2 typer Punktkilde Person til person Person-til-person epidemi Hvornår overstiger antallet af cases det forventede? 500 tilfælde på Sjælland af lungebetændelser hos småbørn januar 2001 mod 50 i juni. Epidemi? Hver vinter 500 tilfælde - RS-virus 2 tilfælde af pneumoni hos voksne i USA 18 tilfælde i dette århundrede Antrax Men i Rusland? 10 tilfælde hvert år Kaposis sarkom i San Francisco 1977 og 1978: og 1980: : : 85 6

7 Influenza i Danmark Hvor? Salmonellasmitte på hospital 4 patienter på medicinsk afdeling, 3 på organkirurgisk, 1 på børnafdeling Gastrointestinale lidelser Alle fået foretaget røntgenundersøgelse med kontrast Inficeret kontrastmiddel Salmonella blandt skolebørn Sepsis på hospital Sygdomstilfælde i Brovst, Rønne, 4 på intensiv Nuuk, Greve og Humlebæk 3 på medicinsk afdeling Inficeret Trestjernet salami, 3 på kirurgisk produceret på Svendborg Slagteri Blandede lidelser og solgt til hele landet Alle fået IV-vædskebehandling Inficerede IV-vædsker Hvem? Risikofaktorer: Kun fantasien sætter grænser Grundlæggende Køn og alder! Derudover alle relevante karakteristika/faktorer, der kan tænkes at have betydning for transmissionskæden Hvad kunne det være? Værtsfaktorer Vaccinationsstatus Underliggende sygdom (akut, kronisk) Indlagt/ambulant Foretagne terapeutiske og diagnostiske procedurer Medicinering Ernæringsstatus Etc. Miljøfaktorer Rygning (!) Alkohol Fødevareindtag Narkotika Job Arbejdssted Socialstatus Fritidsaktiviteter Husdyr Vilde dyr Boligforhold Bopæl Børn (pasning, amning, leg udenfor) Etc. Hypotesetestning Intervention Lav en hypotese om hvad årsagen til sygdomsudbruddet er (så kan man nemlig intervenere) Test denne hypotese for at se, om den er rigtig lav en videnskabelig undersøgelse Kohortestudie Case control studie Vigtigt ved infektionsepidemiologi! Afbrydelse af transmissionskæden Eliminere kilde Slå syge fjerkræbesætninger ned Lukke isfabrik Forhindre transmission Isolere syge Gøre rent Nedbringe modtagelighed Vaccinere Bygge bedre boliger Holde op med at ryge 7

8 Fremtidig læsning Giesecke J. Modern infectious disease epidemiology. Arnold, 2002 Nelson KE, Williams CM. Infectious disease epidemiology. Jones and Bartlett, 2007 Anderson RM, May RM. Infectious diseases of humans: dynamics and control. Oxford University Press 1991 Last JM. A dictionary of epidemiology. Oxford University Press