空间流行病学说课讲解共30页

空间依赖性挑战
总结词
空间效应、空间自相关、空间异质性、空间交互作用
详细描述
在空间流行病学中，疾病的分布与地理位置有关，具有空间效应和空间自相关。同时，空间异质性也会影响疾 病的空间分布。此外，空间交互作用也是一个重要的挑战，它可能影响疾病的空间分布和传播。
方法论挑战
总结词
模型选择、参数估计、模型验证、可视化呈现
要点三
研究方向全球化
空间流行病学研究已经从局部地区向 全球范围扩展，未来将进一步促进全 球范围内的空间流行病学研究合作和 交流。
空间流行病学在可持续发展中的作用
环境监测
资源利用
空间流行病学可以用于环境监测，通 过空间分析和流行病学调查，研究环 境因素对人类健康的影响，为环境保 护和可持续发展提供科学依据。
空间流行病学的重要性
控制疾病传播
通过空间流行病学研究，可以 更加深入地了解疾病的传播途 径和影响因素，为制定更加科 学有效的防控措施提供依据。
优化资源配置
通过空间流行病学研究，可以 更加合理地配置医疗资源，提 高资源利用效率，为解决医疗 资源不足和分布不均的问题提
供科学支持。
促进跨学科合作
空间流行病学研究涉及医学、 地理学、环境科学、社会学等 多个学科领域，可以促进跨学 科合作和交流，推动相关学科
数据仓库
01
整合多源、多尺度数据为空间流行病学分析提供数据支持
地理信息系统
02
实现疾病数据的可视化表达和空间分析
决策支持模型
03
基于空间流行病学分析结果为公共卫生决策提供科学依据
03
空间流行病学应用领域
公共卫生领域
疾病分布与传播
通过分析疾病的地理分布和传 播路径，为制定针对性的防控

流行病学研究应遵循相关伦理准则，如涉及人类受试者的研究需获得知情同意和 审查。
政策和法律框架
制定相关政策
政府应制定和实施相关政策，以支持流行病学研究和公共卫 生干预措施。
完善法律框架
加强相关法律法规的制定和实施，为流行病学研究提供法律 保障和支持。
技术和方法的发展
创新技术应用
运用新兴技术如大数据、人工智能等，提高流行病学研究的效率和准确性。
与社会学的联系
流行病学与社会学也有着密切的联系 ，社会学的理论和方法可以应用于流
行病学研究。
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
社会学可以帮助流行病学更好地了解 社会因素对健康的影响，例如社会经
济地位、文化、生活方式等。
社会学的研究方法也可以借鉴流行病 学的研究方法，例如社会调查、社区
研究和定群研究等。
05
流行病学面临的挑战与对策
社区干预试验
在社区范围内对目标人群进行整体干预措施，比较干预前后 的疾病发病率、患病率等指标，评价干预措施的效果。
流行病学模型
疾病发生模型
描述疾病从健康状态到发生、发展 的过程，包括病因、危险因素、传 播途径等。
病因推断模型
根据流行病学调查资料和医学知识 ，推断疾病发生的病因及其与疾病 发生的关系。
现状
现代流行病学已发展为多学科 交叉的综合性学科，广泛应用 在公共卫生、临床医学等领域
。
02
流行病学的研究方法
描述性研究
横断面研究
对特定时间、地点或人群的疾病或健康状况进行描述，分析其分布特征和影 响因素。
病例报告和病例系列研究
对个别病例或系列病例进行详细描述和分析，探讨可能的病因和疾病发展趋 势。
分析性研究

国内外研究现况
• 研究目的涵盖疾病分布研究和病因学研究 • 研究对象覆盖急性传染病和慢性非传染性疾病 • 研究方法融合了遥感、GIS、空间统计学以及流行病学现场调查等
机遇和挑战
• 涉及多个领域知识结合和创新 • 数据的可获得性和保密性 • 数据质量，人口数据，疾病数据（编码），暴露测量 • 研究中的混杂和偏倚影响结果的解释和外推
II. 以卫星定位系统和ESRI (Environmental System Research Institute, Inc.)资讯制图软件记录位置和样本信息，再藉由网 络平台将实验室资料整合在一起
运用ESRI 的软件与 掌上型计算机结合
III. 内部的Web 服务器自动侦测外部的数据库并取回新的数据， 形成详细的地图信息以供决策者参考。
WN病毒追踪系统(WN Virus Tracking System)的运行机制
I.
搜集家禽、人体、蚊子、死亡鸟类上采集到的WN病毒相关资料
宾夕法尼亚州WN监测的官方网站统计资料
Sentinel testing may produce multiple positive results for an individual animal.
分析技术--数据类型
• 空间数据－－具有空间特征和属性特征的数据
• 点数据－－从某一具体的地理位置(如住宅区、工作地点或娱乐
场所)采集到的数据
• 面数据－－从某一特定的区域获取的人口和健康数据，其具有
集合性，又称计数数据。
分析技术--主要分析框架和技术ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
• 疾病危险性的估计和预测 • 疾病聚集性分析 • 暴露和疾病的相关分析 • 空间聚类
实 例1
饮用水硬度和急性心梗的关联分析（西班牙）

大流行(Pandemic)： 某病的发病蔓延迅速、涉及地域 广、人口比例大，在短期内可以越过省界、国界，甚至 洲界，形成世界性流行。
失年。
二、疾病的三间分布
疾病的地区分布 疾病的时间分布 疾病的人群分布 疾病三间分布的综合描述
地区分布
判断 疾地方病性在疾国病家的间依与据国家内的分布 1随.居年住疾龄在的病当增的地长城的而乡各上分人升布群，组相该反病，发居病住率在均其高他，地并区的且 相似 疾人群病组的该地项方病聚发集病率性均低，甚至不发病。
死亡专率
某期间内(因某病)死亡总数
死亡专率＝-------------------------×K
同期平均人口数
死亡频率的测量--病死率 (fatality rate)
表示在一定时间内，患某病的病人中因该 病而死亡者的比值。
一定时间内因某病死亡人数 病死率＝ -------------------------×K
疾病频率的测量-罹患率 （attack rate)
与发病率一样，也是测量新发病例的指 标， 但它常用于较小范围或短期间的疾病流行。
观察期间的新病例
罹患率＝ 同期暴露人口数
×K
疾病频率的测量--患病率 (prevalence rate)
患病率是指某特定时间内总人口中 某病新旧病例所占的比例。
某时间内某病病例数
2. 外来健康人在地进方入性当地居自住然一地定方性时间后可发病， 其经一发定病时率间同后当该地输病居入的民性发相病似率；自可自然下该疫降地源区，性 迁患出者的症居状民减，
轻或呈自愈趋势。
统计地方性
3.当地对该病易感的动物也可能发生类似的疾病。
时间分布
1、短期波动（rapid fluctuation) 2、季节性(seasonal variation) 3、周期性(cyclic change) 4、长期变异(secular change)

•
• •
卫生系统GIS 主要应用于血吸虫病、疟疾等 寄生虫病的防治研究中。
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G IS 定义
• G IS 的定义有很多。Blskemore 的定义 • 是， 对数字空间信息具有存贮、操作、分 析、建立模型和绘图作用的电脑软件包。 • • G IS 采集、存储、管理、检索、分析 和应用与地理空间分布有关的各种数据， 以多种形式输出数据或图形产品。
• 主要研究内容 • 疾病地图、地理相关研究、聚 集性检测与疾病的聚集性等。
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• 。随着现代计算机软硬件(如地理信息系统， GIS) 、遥感技术(RS) 、全球定位系统(GPS) 和统计学方法(如贝叶斯模型的MCMC 技术) 的发展，以及近年来公众、政府和媒体对环 境与健康问题的普遍关注，极大地促进了空 间流行病学的发展与应用
•
并对患者的居住地与饮用水井之间的关系进 行简单的空间分析找到了霍乱病的根源，
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疾病的可视化分析
• 、可视化分析是指在空间分析中将图形信息与属性信息
直接匹配而成，
•
可视化分析是以空间结构数据库为基础， 利用GIS 的 地图创建功能， 制作专题地图， 用于可视化的描述疾病 或媒介的空间分布
GIS与流行病学
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空间流行病学的定义
• 空间流行病学 —— 流行病学的一个分 支，是一门描述、定量和解释疾病在地理 上分布变化的学科，特别是针对小面积范 围内环境暴露中疾病分布的变化。
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2
涉及学科领域
•
涉及到流行病学、统计学、地 理学、人口统计学和环境卫生学、 社会经济学等多个领域，

第三节 流行病学的用途
❖ 描述疾病或健康状况的分布 ❖ 探讨病因与影响疾病流行的因素 ❖ 临床诊断、治疗和估计预后 ❖ 疾病的预防控制 ❖ 疾病防治的效果评价
第四节 流行病学研究的重要特征
❖ 群体的特征 ❖ 对比的特征 ❖ 概率论和数理统计学的特征 ❖ 疾病多病因论的观点 ❖ 预防为主的观点 ❖ 发展的特征
第五节 流行病学进展
一、流行病学发展简史
❖学科形成前期 (~18世纪) ❖学科形成期 (18世纪末~20世纪初) ❖学科发展期 (20世纪40、50年代~)
❖ （现代流行病学时期）
第五节 流行病学进展
(一)、学科形成前期：18世纪以前
❖ 古希腊医师 Hippocrates 著有《空气、 水与土壤》：阐述了气候、土壤、水、生 活方式、营养与疾病的关系；提出了流行 (epidemic)一词。
流行病学是研究人群中与健康有关状态和事件的 分布及决定因素，以及应用这些研究以维持和促进健 康的问题。
——Last.《流行病学辞典》
第一节 流行病学的定义
❖流行病学(epidemiology)是研究人群 中疾病和健康状况的分布及其影响因 素，并研究防制疾病及促进健康的策 略和措施的科学。
第一节 流行病学的定义 流行病学
❖唐：永和末年(公元356年)，多疾疫，旧制 朝臣家有时疾染易3人以上者，身虽无疾， 百日不得入宫。
第五节 流行病学进展
(一)、学科形成前期：18世纪以前 ❖ 隋：开皇初年(公元581～589年)，开设“疠
人坊”，隔离麻风病人。
❖ 宋 ： 11 世 纪 ， 峨 眉 山 人 创 用 “ 种 花 ” 预 防 天 花。
第五节 流行病学进展
威 廉 . 法 (William Farr 1807—1883) ， 英 格 兰 和 威 尔 士登记总署的第一任摘要的编撰 人。他阐明了若干条流行法则， 定义了发病率和患病率的关系。 他观察到流行似乎发生在不卫生 地区，经过一个有规律的过程， 然后下降。由此他用数学方法证 明：一个正在减弱的流行，其死 亡率以一个相对固定的加速度减 小，从而建立了数学模型用以解 释流行性疾病的自然史。

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四、三类常用观察流行病学方法之间 的内在关系
横断面研究：比较三间分布（假设）
病例对照研究：评价和探求既往暴露（假设 和分析）
队列研究：评价暴露的不同，并追踪结局的 不同（通过观察来验证假设）
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第三节 流行病学与临床医学、基 础医学的关系
微观、病人个体、群体宏观
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一、流行病学与临床医学
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二、实验性研究 又称干预研究
包括随机对照试验和非随机对照试验。
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1、随机对照试验（RANDOMIZED CONTROLLED TRIAL, RCT）
常见的主要是临床试验clinical trial 要求遵循随机、对照、双盲的原则。
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2、非随机对照试验
（1）类实验semi-experiment
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发病时间
平稳期
新 发 病 例 分 析 与 排 查
缓降期
处 理
爆 发 点
高峰期
者 医人 隔 院群 离 收管
治理
消管接 集重 毒理触 中点
点人切
疫病密
截止6月10日北京市SARS病例发病时间分布情况
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流行病学研究结果往往受到数 据可靠性的影响，如果数据不 可靠，那么研究结论也难以让
人信服。
研究结果的可重复性与可解释性问题
研究结果可重复性差
由于流行病学研究的复杂性和多变性，不同的研究团队可能得出不同的研究结果 ，这使得研究的可重复性成为一个挑战。
研究结果解释困难
流行病学研究结果往往需要进行深入的解读和解释，而结果的解释有时会面临着 种种困难，如多重因素影响下的因果关系判断、研究结果的外部有效性等。
03
疾病流行趋势预测
基于历史数据和流行病学模型，预测 疾病未来的流行趋势，为防控策略制 定提供参考。
健康相关行为研究
行为影响因素
研究影响人们健康行为的 各种因素，如社会环境、 文化背景、个人经历等。
行为干预措施
根据研究结果，制定相应 的健康促进和疾病预防措 施，如控烟、限酒、合理 饮食等。
行为效果评估
监测疾病传播
对传染病、慢性病等疾病 的传播进行密切跟踪，及 时发现和控制疫情。
监测健康影响因素
通过对环境、生活习惯、 饮食习惯等因素的监测， 评估其对健康的影响，为 干预措施提供方向。
疾病负担评估
01
疾病发病率和死亡率
通过统计发病率和死亡率等指标，评 估疾病的负担和危害程度。
02
疾病经济负担
计算疾病治疗和康复过程中的直接和 间接成本，评估其对个人和社会的经 济负担。
队列研究
根据是否暴露于某因素将研究对象分为暴露组和非暴露组，并观察两组在结局上 的差异，从而评估暴露因素与疾病或健康状况之间的关系。
实验性研究
随机对照试验
通过随机分配研究对象到试验组和对照组，比较两组在干预 措施和结局上的差异，从而评估干预措施对疾病或健康状况 的影响。

地理信息系统（GIS）
01
整合、管理、分析和可视化空间数据，为空间流行病学研究提
供技术支持。
空间分析方法
02
通过GIS的空间分析功能，如缓冲区分析、叠置分析、网络分
析等，深入挖掘疾病的空间分布特征和传播规律。
空间统计模块
03
GIS的空间统计模块可实现空间数据的统计分析，为流行病学
的空间模式识别和预测提供依据。
空间流行病学研究需要多学科交叉合作，包 括地理学、统计学、公共卫生学等领域，以 共同推动空间流行病学学科的发展。
研究不足与展望
空间流行病学研究仍存在一些不足之 处，如数据质量、空间异质性、模型 方法等方面需要进一步完善。
在研究方法上，需要进一步探索更加 精准、高效的时空分析方法和可视化 技术，以提高空间流行病学研究的可 靠性和实用性。
空间关联分析
01
Moran's I指数
衡量空间单元之间的全局关联程度，判断是否存在空间自相关。
02
Geary's C指数
比较不同空间单元之间的局部关联程度，揭示空间异质性。
03
Getis-Ord G*指数
识别高值与低值的空间单元聚集区，揭示空间热点。
空间预测与模拟
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基于回归模型的空间预测
利用回归模型建立空间单元之间的定量关系， 预测未知空间单元的值。
集程度及其显著性。
空间影响因素分析
03
探讨影响空间关联、空间预测和模拟结果可靠性的主要因素。
04
空间流行病学应用案例
空间流行病学在传染病防控中的应用
空间聚集性分析
通过空间聚集性分析，发现传染病在空间上的分布特征，为防控措施的制定提供依据。

实验性研究
临床试验
以疾病的诊断、治疗、预后、病因和预防为主要研究内容， 以患者为主要研究对象，以医疗服务机构为主要研究基地， 由多学科人员共同参与组织实施的科学研究活动。
社区干预试验
将整个社区或社区的某一部分作为研究对象，通过随机对照 试验评价干预措施的效果。
流行病学调查方法
普查
对一定范围内的所有人员进行调查，以了 解疾病、健康状况和暴露因素的分布情况 及其影响因素。
流行病学将与生物学、医学、地 理学、环境科学等多个学科进行 更紧密的交叉融合，形成跨学科 的研究方法和视角，进一步拓展 其研究领域和深度。
流行病学研究将越来越注重个体 和社区的差异性，以及环境和生 态因素的影响，从而为制定更加 精准的预防和治疗策略提供科学 依据。
面对全球公共卫生挑战，流行病 学研究将更加强调国际合作和信 息共享，共同应对包括新型疫情 在内的公共卫生危机。
健康干预措施的制定和实施
流行病学研究结果可以为健康干预措施的制定和实施提供科 学依据。例如，通过流行病学研究发现吸烟是肺癌的主要危 险因素，因此制定相应的控烟措施对于预防肺癌具有重要的 意义。
疾病监测和预警
疾病监测
流行病学通过对疾病发生和变化趋势的监测，及时发 现异常情况，为决策者提供信息，以便及时采取措施 控制疾病的传播。
流行病学的特点
流行病学的研究对象是人群，研究内容是疾病和健康状态在 人群中的分布和影响因素，研究目的是预防控制疾病和促进 健康。流行病学具有群体性、对比性、综合性、预防性、社 会性等特点。
流行病学的重要性
评估疾病负担和健康状况
流行病学研究可以对疾病的发病、死亡、伤残等负担进行准确的评估，为制定卫生政策和资源配置提供科学依据。