兽医流行病学

**章 绪论 兽医流行病学起源于医学流行病学，前者研究的动物群体规模远远大于人群，并与人群不同程度地有机交融，相互影响、相互制约、相互联系而又相互独立。兽医流行病学将生命群体作为研究对象，既研究动物群体的社会属性，又研究动物群体的自然属性。动物群体涉及宠物、生产动物、野生动物、观赏动物等群体，包括陆生动物群体、水生动物群体、飞行动物群体(如媒介昆虫、鸟类和蝙蝠等)。尽管兽医流行病学在临床方面与医学流行病学非常相似，但兽医流行病学的研究领域显示出丰富多彩的生态学特点，表现出显著的群体多样性和研究内容的广泛性。 **节 兽医流行病学简介 许多现有疾病问题可以借助动物群体调查得到解决。传染性疾病的自然史能够通过研究不同群体的分布加以阐明，对群体中传染性和非传染性疾病发生程度的度量有助于确定它们的重要性和防控策略的有效性，通过研究各种动物组群可以查明疾病的复合性病因与未知病因，在群体水平上评估与动物生产性能降低有关的疾病效应，评价疾病及其控制措施的经济学影响，其范围可以从单个养殖户到全国的养殖场。疾病的群体调查构成了流行病学研究的基础。 兽 医流行病学还包括其他与健康相关事件的调查和评估，特别是生产性能。所有这些调查包含对动物群体的观察和对观察的推论。 一、兽医流行病学的定义 兽医流行病学是在动物群体中描述疾病和健康的分布(疾病发生的性质、地点、时间和程度)与疾病流行决定因素(疾病原因)调查的科学。 在动物群体疾病、生产力和动物福利的调查中，兽医流行病学被用来描述不同因素或决定因素的相互作用，并说明这些决定因素对疾病发病率、病因、生产性能、福利等产生的影响，这些信息用于控制决定因素，以减少发病。 兽医流行病学可以分为不同的组成成分(图1-1)，其基础之一是资料，通过定性或定量方法分析，阐述因果假设。作为流行病学分析中定量方法的一部分，流行病学调查研究的实施和流行病学问题的模型开发涉及现场研究或调查。其*终目标是控制疾病问题、减少生产力损失和改善动物福利。事实上，在动物疾病控制的过程中，兽医流行病学早已得到了潜移默化地应用。 大多数流行病学调查的基础是随机假设某种疾病不会发生，因为调查的主要目标之一是要从潜在的风险因素和导致疾病或生产力损失的结果之间找出因果关系。这两种类型的损失均假定为受多重潜在因素的影响。流行病学调查的重点不仅在一般群体和疾病上，也在因果关系上。在此背景下，疾病发生的空间分布与时间分布一样重要，所以必须进行群体参数的调查，包括群体健康状况及其相关因素，如生育力、繁殖力、动物的移动(移入和移出群体)等。 图1-1 兽医流行病学的构成 图1-2 疾病的冰山概念(Bonita et al.，2006) 这些参数不仅影响群体的数量，而且影响群体的免疫力和基本特征，如年龄结构。群体内部的疾病要考虑个体所处的状态，如死亡、临床或亚临床疾病及健康等。在个体中，疾病被定义为身体功能或形态不符合期望的状态。在群体中，疾病体现为生产力低下或缺乏生存质量。 不同群体中传染病的表现存在定量的差异，被描述和比喻为“冰山” (图1-2)。暴露于感染因子的动物大多不受感染，这些动物(群体)代表冰山的基础部分。它们在未来可能容易受到感染或因曾经暴露于感染因子而产生免疫力。向上一层的动物(群体)可能受到感染，但还没有出现临床症状。这组动物可能始终保持这种状态，或处在某个阶段时，根据不同的影响因素出现相应的临床症状，如环境压力因素。冰山的上部包括具有不同临床表现的动物群体。这些不同动物群体内部传染的能力，是传染病流行的一个非常重要的因素。 二、兽医流行病学调查的阶段性 (1)初步诊断阶段，确认疾病的存在。 (2)描述阶段，描述高风险群体中疾病分布和疾病发生的决定性因素，就其对有关疾病发生频率的影响、在风险群体中这种疾病的发生情况形成一系列的假设。 (3)调查阶段，通常通过一系列设计性研究对这些假设进行验证。 (4)检验阶段，检验是在受控条件下对这些假设进行更详细的检测，是对调查阶段结果的可行性证明。 (5)分析阶段，对上述调查结果进行分析，通常使用疾病的流行病学模型。该阶段要确定是否缺少有关疾病进程中的任何重要信息。 (6)干预阶段，即选择适当的方法控制疾病研究的实验条件。疾病过程中的干预是通过操纵现有的决定因素，或引入新的影响因素完成的。 (7)决策阶段，疾病流行病学知识用来研究各种控制措施的效果和成本，并与生产者的利益相结合，在提高生产力方面形成*优控制策略，降低疾病的发生和风险动物数量。这往往涉及建模。 (8)监测阶段，即对疾病控制措施的监测，以确保措施运用得当，实现预期的效果，减少疾病的发病率，并通过迅速检测消除和减少正在发展的有可能危害控制计划的疾病发生。 第二节 兽医流行病学的历史背景和必要性 纵观历史，控制传染病的流行病学手段包括改善卫生条件、避免接触传染源与病原体(隔离、封锁、消毒、扑杀等)。因此，灭菌和消毒的方法在很大程度上改善了卫生条件，但直至今天，避免接触(隔离或封锁)仍然是一个防止传染的好方法。例如，2003年，我国在控制SARS时采用隔离治疗患者，并通过红外测温筛检疑似病例加以隔离的方法，成功地在全国迅速平息了SARS的流行。目前，接种疫苗已广泛成为防止严重传染病发生，并借此途径消灭传染病的一个主要生物学方法，被认为是一项重大成就，如接种牛痘疫苗对消灭天花的贡献。但是单纯应用接种疫苗并不能彻底解决所有重要传染病的控制问题，要强调在一定范围，尤其是在世界范围实现某种或某些传染病的根除，需要接种疫苗与流行病学手段的相互配合。例如，美国1963年开始的消灭猪瘟计划。首先是立法阶段，然后通过疫苗接种、隔离、封锁和限制猪群及猪的流动等减少发病和流行，通过感染猪群的全群扑杀消除传染源；其次是保护抵抗再感染阶段，该阶段是整个消灭计划*为艰难的阶段，需要不断利用便于大群操作和敏感而特异的检验方法剔除非典型和不明显的猪瘟病毒感染。美国直至1978年才消灭猪瘟，耗时15年。可见其中流行病学手段的不可或缺。对于已经消灭的传染病的病原体，是否应在实验室内存储仍然存在争议，一方面认为存储这类病原体是为了保证消灭的疫病再次出现时能快速生产疫苗；另一方面认为保存这类病原体会带来其泄漏的风险，导致已消灭传染病的再现。在多数传染病不能实现根除时，还需要不断警惕那些反复出现和持续感染的传染病，因为传染病病原体的感染与维持具有生态学意义，需要从流行病学角度去深入认识才能不断减少感染与发病。 在过去的几十年，兽医行业不仅在群体动物水平上防控疾病面临着一系列挑战，而且在个体动物水平，尤其是临床实践上也面临挑战。为了畜主和公众的利益，诊治动物的手段和精确性提高，促成了以流行病学为基础的循证兽医学在西方的出现，其重要性现在已经得到充分认识，并促使循证兽医学的迅速发展。在群体水平出现的问题也带来了困扰。例如，原本是传统疾病的牛结核在一些背景下重新出现，带来了诸多的公共卫生问题。蓝舌病本身是一种地理限定性疾病，但随着全球气候变暖，蓝舌病在欧洲许多国家相继暴发，且分布范围不断扩大，出现纬度北移现象。一般认为，该病毒的分布范围在40°N~35°S，这刚好是传播媒介———库蠓某些种的分布地域，但在美国，该病的分布范围可以一直扩展至50°N 附近。*近的研究显示，病毒也可以通过初乳感染新生牛，病毒在食肉动物之间可以经口传播，通过弱毒疫苗散毒也是一种重要的病毒传播方式。例如，牛传染性海绵状脑病(BSE)在被认识之前就已经扩散到许多国家。与之相对应，社会发展到今天，人们对食品安全和动物福利标准有更高的期待。然而，即使忽略疾病控制时间和成本，根除疾病也几乎不可能完成。 流 行病学调查表明，动物疾病可以在小规模的基础上被消灭而得到控制，即存在建立一个在严格措施下无感染畜群或地区的可能性，之后还必须采取严格的后续控制措施避免群体或地区的感染，这就必须依赖于良好的监测工作。因此，监测程序的发展和评价已经成为新的兽医流行病学工具。 家畜及其产品的贸易限制对流行病学和来自监测程序的统计论据的严重依赖性，使兽医流行病学在世界各地的动物及其产品贸易中发挥着重大作用。 第三节 兽医流行病学与其他学科的关系 兽医流行病学的研究内容不仅包括各种动物群体的传染性疾病控制，还包括非传染性疾病控制及动物的健康问题。它涉及的学科范围十分广泛，从基础学科到应用学科，从航天航空到细胞分子，包括数学、计算生物学、进化生物学、生态学、群体生物学、微生物学、遗传学、细胞生物学、分子生物学、免疫学、生物统计学、化学、兽医学、畜牧科学、野生动植物生物学、农业科学、物理学、大气科学、海洋学、工程、城市规划、教育、执法、通讯技术、媒体、临床护理和公共卫生政策等。其中，有些学科与兽医流行病学已经有了长期的合作并共同得到发展，但与其他一些学科几乎彼此忽略，相互的联系与合作甚少。流行病学可能是所有生物医学科学中的公共学科，没有任何其他的生物医学科学分支与人类和动物活动有如此广泛的联系。 第四节 兽医流行病学的应用 兽医流行病学获取一个动物群体中不同发病水平所表现的个体特征，主要是通过询问、调查、监测等方法，发现那些在高频发病动物群体中存在而低频发病动物群体中不存在的问题，进一步确定影响疾病的风险因素。 在疾病管理上，兽医流行病学和临床方法存在很大区别。流行病学通过已经确定的疾病风险因素，针对性采取措施减少群体对这些风险因素的暴露，降低动物群体(及人群)发病的可能性，从而可以在不知道确切发病机制(或病因)的情况下，使疾病及时得到控制。相比之下，临床方法主要针对个体动物，其目的在于诊断疾病并加以治疗。通过体检产生一个鉴别诊断列表，实验室检验和治疗反馈可逐步缩小诊断范围直至单一诊断。 疾病在动物群体(及人群)中不是随机分布的，而是表现出一定的时间、地区和群体(社会性)的分布特征，这种分布上的差异与动物宿主所暴露的风险因素的强弱、环境因素和群体内部个体的易感性有关。研究病因时，要充分考虑个体的内环境因素及其所处自然和社会的外环境因素，即疾病的多因性。现代兽医流行病学已经超越了以动物传染病为主要研究内容的传统范畴，而更多地要考虑动物各种非传染性疾病分布的相关性。 一、流行病学的研究目的 (1)描述健康和疾病问题在群体中的分布和程度。 (2)找出疾病发病机制中的致病因素(风险因素)。 (3)为防控和治疗疾病提供数据、必要的规划、实施和评价服务，并确立优先的服务内容。 流 行病学研究的*终目的是消除或减少生物群体的健康问题，从自然和社会整体促进人群和动物群体的健康。 二、兽医流行病学的应用 (1)已知病因疾病来源的确定。许多已知病因的疾病可以通过对患病动物的表现确诊，或通过适当的实验室检查和其他临床程序确诊。例如，一组犊牛沙门氏菌诊断相对简单(经常感染产生明显的临床症状)，然而，要确定暴发的原因并使用正确的方法防止复发却很困难，因为购买感染动物或通过污染的饲料都有可能造成沙门氏菌病暴发，所以，只有通过流行病学调查，才能更有效地确定感染来源，真正解决问题。 (2)未知或知之甚少病因疾病的调查与控制。根据流行病学观察，有许多疾病在原因被确定之前能够得到控制。例如，在病原体被分离鉴定前，美国学者通过传染病性质的评价实现了牛传染性胸膜肺炎的根除。又如，牛瘟在其病原体被发现之前，就通过扑杀政策得到了控制。爱德华 詹纳在18世纪发现感染牛痘病毒可以对人类天花起到免疫保护作用，而这也是在病毒分离鉴定之前完成的，从而奠定了全球根除天花的基础。英国的流行病学研究表明，牛传染性海绵状脑病(疯牛病)与患痒病绵羊的肉和骨粉的添加饲料有关。尽管当时尚未确定病原