医科大学精品课件：10章 传染病流行病学.ppt

1、第十章 传染病流行病学,张定梅 医学统计与流行病学系 87330595 zhdingm,第一节 概述 第二节 传染过程 第三节 流行过程 第四节 预防策略与措施 第五节 计划免疫 第六节 新发传染病,目录,第一节 概述,一、传染病流行现状,传染病仍然是危害人类健康的主要原因,每年全球死于传染病的人口约占总死亡人数的25% 。 一些旧的传染病被控制,天花终结者爱德华 琴纳,孙思邈用取自天花口疮中的脓液敷着在皮肤上来预防天花 到明代以后，人痘接种法盛行起来,1960年我国消灭了天花 1980年5月8日在瑞士日内瓦召开的第三十三届世界卫生大会上庄严地宜布:在全世界已消灭了天花 美国亚特兰大的疾病预防

2、控制中心、俄罗斯国家病毒和生物技术中心 等待人类最后的审判,新发传染病不断出现,7, Those who cannot remember the past are condemned to repeat it George Santayana,September 2012 A novel coronavirus causing respiratory disease is isolated in Saudi Arabia. Earlier cases in Jordan (April 2012) were retrospectively diagnosed. The aetiological

3、agent named the Middle East respiratory syndrome (MERS)coronavirus.,2013 H7N9,近三十年来新发现病原体,年份 病 原 疾病 1972 萼状病毒 腹泻（暴发） 1972 弯曲菌 腹泻（暴发） 1973 轮状病毒 婴儿腹泻的主要原因 1975 星状病毒 腹泻（暴发） 1975 细小病毒 慢性溶血性贫血再生障碍危象 1976 微小隐孢子虫 急性肠炎 1977 埃波拉病毒 埃波拉出血热 1977 嗜肺军团菌 军团病 1977 汉坦病毒 肾综合征出血热 1980 人类T淋巴细胞病毒-1 成人T细胞白血病/淋巴瘤 1982 人类T

4、淋巴细胞病毒-11 毛状T细胞白血病 1982 伯氏包柔螺旋体 莱姆病 1983 人类免疫缺陷病毒（HIV） 艾滋病（AIDS） 1983 大肠杆菌 O157；H7 出血性肠炎；溶血尿毒综合征 1983 幽门螺杆菌 胃炎，胃出血，胃癌 1988 人类疱疹病毒-6（HHV-6） 幼儿急诊（婴儿玫瑰疹） 1988 埃利希体 人类埃利希体病,近三十年来新发现病原体,年份 病 原 疾病 1989 丙型肝炎病毒 丙型肝炎 1990 人类疱疹病毒-7（HHV-7） 幼儿急诊 1990 戊型肝炎病毒 戊型肝炎 1992 霍乱弧菌O139：H7 新类型霍乱 1992 巴尔通体 猫抓病 1993 Sin nom

5、bre 汉坦病毒肺综合征 1993 庚型病毒 庚型肝炎 1994 人类疱疹病毒-8（HHV-8） 卡波肉瘤、体腔淋巴瘤 或卡波肉瘤相关疱疹病毒 （KSHV） 1995 Nendravirus 脑膜炎 1996 阮粒（阮毒体） 克-雅氏病 1997 A型流感病毒(H5N1) 流感 1997 输血传播病毒（TTV） ？ 1997 肠道病毒71 流行脑炎 1998 尼帕病毒 脑膜炎、脑炎 1999 A型流感病毒 流感 1999 西尼罗河样病毒 脑炎 SARS病毒 SARS,年代 病原体 疾病 噬吞噬细胞无形体 人粒细胞无形体 H1N1 流感 MERS病毒 MERS 2013 H7N9 人禽流感,结核

6、病 2004年全球新发肺结核病例890万人，死于肺结核的人数高达170万 我国目前有5.5亿人曾感染过结核分支杆菌，现有活动性肺结核病人450万，每年新发现145万患者，死亡13万人,一九九三年WHO宣布结核病全球暴发,一些老的传染病死灰复燃,总趋势：传染病的控制和预防取得了辉煌的成绩 呼吸道传染病 报告病例最多 耐药性结核病流行卷土重来 麻疹,我国传染病流行概况,人兽共患病发病率上升非常明显 SARS 禽流感：H5N1，H7N9 狂犬病,经血、性传播疾病明显增加 艾滋病危害严重，感染模式从高危人群向一般人群播散 病毒性肝炎防治形势依然严峻，发病率虽有下降但仍不乐观，控制的难度仍然较大 梅毒,

7、中国历年报告艾滋病病毒感染者和病人数 （截至2010年底）,新发、突发传染病流行不断发生，在全球出现的40种新发传染病中，在我国出现近20种 流感、手足口病、感染性腹泻等常见传染病发病率仍处于较高水平,人类的历史就是与名目繁多的传染病斗争的历史,John Snow,现代流行病学的开端,传染病流行病学是现代流行病学发展的源头和重要组成部分,是研究传染病在人群中的发生、发展和分布规律，探讨影响传染病流行的因素，制定预防、控制和消灭传染病流行的策略与措施的一门学科。,定义,第二节 传染过程,病原体进入宿主机体后，与机体相互作用、相互斗争的过程，亦即传染发生、发展、直至结束的整个过程。,传染力（inf

8、ectivity）病原体引起易感宿主发生感染的能力。传染力大小可通过引发感染所需的最小病原体的数量来衡量，也可通过人群中二代发病率 (secondary attack rate) 来评价。 致病力（pathogenicity）:病原体侵入宿主后引起临床疾病的能力。 毒力（virulence）:病原体感染机体后引起严重病变的能力。可用病死率和重症病例比例来表示。 抗原性（antigenicity）或免疫原性（immunogenicity）,1.病原体,与致病相关的几个概念,2.宿主,宿主的各种防御机制,皮肤粘膜屏障,内部屏障,吞噬作用 正常的体液屏障作用,特异性免疫反应,体液免疫 细胞免疫,3.

9、传染过程的结局,感染谱（spectrum of infection）,冰山现象,病原体存在于体表，组织未受侵害,不繁殖，不具有传染性，不出现临床症状，在一定条件下激活增殖,慢性感染，携带状态，不迅速引起发病或痊愈的感染状态,病原体在宿主组织中繁殖，出现临床体征、症状与组织损害的实验室证据,痊愈,结核、脊灰,麻疹、水痘,狂犬病,组织中的病原体被消灭,第三节 流行过程,流行过程(epidemic process) 是传染病在人群中发生、蔓延的过程 病原体从传染源排出，经过一定的传播途径，侵入易感者机体而形成新的感染、并不断发生、发展的过程。,1.基本环节,（1）传染源 （2）传播途径 （3）易感人

10、群,（1）传染源( source of infection ),指体内有病原体生长、繁殖并且能排出病原体的人和动物。包括病人、病原携带者和受感染的动物。,病人 重要的传染源，病原体量大，具有利于病原体排出的症状，如咳嗽、腹泻等。 传染期 病人排出病原体的整个时期。 决定传染病病人隔离期限的重要依据。,病程的分期,潜伏期（incubation period） 自病原体侵入机体到最早临床症状出现这一段时间称为潜伏期。,临床症状期（clinical stage）,出现特异性症状和体征的时期， 病原体数量多，临床症状又有利于病原体排出和传播，是传染性最强的时期。,恢复期（convalescence）,

11、病人的临床症状消失，开始产生免疫力，对大多数传染病来说，机体内的病原体被清除，不再具有传染性。,潜伏期的流行病学意义及用途,判断患者受感染的时间，借此追踪传染源， 寻找传播途径。 确定接触者的留验、检疫和医学观察期限 确定接触者免疫接种时间：麻疹只有在潜伏期最初5天内施行被动免疫才能有效 评价预防措施效果。 潜伏期长短还可影响疾病的流行特征。一 般潜伏期短的疾病，常以暴发形式出现。,病原携带者(carrier),病原携带者是指没有任何临床症状而能排出病原体的人，是带菌者、带毒者和带虫者的统称。,潜伏期病原携带者：麻疹、白喉、痢疾 恢复期病原携带者：霍乱、伤寒 健康病原携带者：隐性感染为主，乙脑

12、,病原携带者类型,直接传播了52例伤寒，其中7例死亡,受感染的动物,作为传染源的动物包括家畜、野生哺乳 动物、家禽及野禽等。,疾病在动物和人之间传播，并由共同的病原体引起疾病。可分为四类：,人畜共患疾病（zoonosis）,以动物为主的人畜共患病：病原体主要在动物间传播，在一定条件下可以传给人，人与人之间一般不传播，如森林脑炎、钩端螺旋体病等。,以人为主的人畜共患病：疾病一般在人群中传播，偶然感染动物，如人型结核、阿米巴痢疾等。,人、畜并重的人畜共患病：人、畜均可作为传染源，病原体在人间和畜间都可以独立的世代延续，如血吸虫病。,真正的人畜共患病：病原体必须以人和动物分别作为终宿主和中间宿主，如

13、牛、猪绦虫病等。,病原体从传染源排出后，侵入新的易感宿主前，在外环境中所经历的全部过程。,传播媒介：病原体借助于进入易感宿主体内物质如水、空气、食物。,（2）传播途径,传播方式：,垂直传播：指病原体通过母体直接传给子代。 水平传播：指病原体在外环境中借助传播因素实现人与人之间的传播。,1.经空气传播（air-borne transmission）,经飞沫传播（droplet transmission） 流感 经飞沫核传播（droplet nucleus transmission） 结核 经尘埃传播（dust transmission） 炭疽杆菌芽孢,传播途径种类,经空气传播的传染病流行特征,传

14、播途径易实现，传播广泛，发病率高,在未免疫预防人群中，发病率呈周期性升高 受居住条件和人口密度的影响,The seasonal distribution of the total detection rate of the seven respiratory viruses,冬春季高发,少年儿童多见,The age distribution of the incidence of the total seven viruses,2.经水或食物传播,经水传播（water-borne transmission） 包括饮用水污染和疫水接触,经饮水传播的传染病的流行特征： 病例分布与供水范围一致，有饮

15、用同一水源史 如水源经常受到污染，则病例终年不断 发病无年龄、性别、职业差别 停用污染水源或采取消毒、净化措施后，暴发或流行即可平息,48,经疫水传播的传染病的流行特征： 病人有疫水接触史，发病有职业差异，主要是 接触疫水的职业 发病有季节性和地区性 大量易感者进入疫区接触疫水时可致暴发或流行 对疫水处理和加强个人防护，可控制病例发生,经食物传播（food-borne transmission）,经食物传播的传染病的流行病学特征主要有： 病人有进食某一食物史，不食者不发病 一次大量污染可致暴发，潜伏期较短，流行 的持续时间也较短 停止供应污染食物后，暴发可平息 食物多次被污染，暴发和流行可持续

16、较长时间,50,3.经接触传播（contact transmission）,直接接触传播（direct contact transmission） 指在没有外界因素参与下，传染源直接与易感者接触的一种传播途径，如性病，狂犬病等。 间接接触传播（indirect contact transmission） 指易感者接触了被传染源的排出物或分泌物污染的日 常生活用品所造成的传播。,手足口病,间接接触传播传染病的流行特征： 病例一般呈散发，可在家庭或同住者之间传播，可 呈现家庭和同住者中病例聚集的现象； 个人卫生习惯不良和卫生条件差，发病较多； 加强传染源管理，严格消毒制度，注意个人卫生， 可以减少

17、此类传播。,4.经媒介节肢动物传播 arthropod/vector-borne transmission,机械携带（mechanical vector） 病原体在非吸血节肢动物的体表和体内存活，不在其体内发育，只是机械携带。节肢动物通过接触、反吐和粪便排出病原体，污染食物或餐具，感染接触者。,生物学传播（biological vector） 吸血节肢动物因叮咬血液中带有病原体的感染者，病原体进入节肢动物体内经过一段时间的发育、繁殖或完成其生活周期中的某阶段后，节肢动物才具有传染性，感染易感者。 外潜伏期：从病原体进入节肢动物体内经过繁殖到具有感染性的这一段时间。,经节肢动物传播的传染病的流行

18、特征： 地区性分布特征明显的节肢动物传播的传染病具有明显的地区分布，那些分布广泛的节肢动物传播的疾病则没有明显的地区差异。 呈现一定的季节性。 有明显的职业特点，主要与接触机会有关。 有明显的年龄差异，传播广泛的疾病， 青壮年发病较多；在老疫区，以儿童发病率较高；新迁入疫区者发病年龄差异不明显。,5.经土壤传播（soil-borne transmission）,经土壤传播的疾病以寄生虫病为多，一些细菌性疾病也可以经土壤传播。 经土壤传播的传染病的流行与病原体在土壤中的存活时间、易感者与土壤接触的机会和个人卫生条件有关。,6.医源性传播（iatrogenic transmission） 指在医疗

19、、预防实践中，由于未能严格执行规章制度和操作规程，而人为地造成某些传染病的传播。,医源性传播是医院感染的主要传播方式。 医院感染：指病人在入院时不存在，也不处于潜伏期而在医院内发生的感染, 包括在医院内感染而在出院以后才发病者。,医院感染的类型,外源性感染（exogenous infections） 或称交叉感染（cross infections） 指病原体来自患者身体以外的个体或环境 内源性感染（endogenous infections） 亦称自身感染（autogenous infections） 指遭受自身固有病原体侵袭而发生的感染,7.垂直传播（vertical transmissio

20、n） 围产期传播（perinatal infection） 病原体通过母体直接传给子代,主要方式： 经胎盘传播：如风疹、艾滋病、梅毒和乙型肝炎等。 上行性感染：病原体从孕妇阴道到达绒毛膜或胎盘引起胎儿宫内感染，如单纯疱疹病毒、白色念珠球菌等。 分娩时传播：分娩过程中胎儿在通过严重感染的孕产道时可被感染。如淋球菌、疱疹病毒。,人群作为一个整体对传染病的易感程度,（3）人群易感性（herd susceptibility),引起人群易感性升高的因素： 新生儿增加 易感人口迁入 免疫人口免疫力自然消退 免疫人口死亡 引起人群易感性降低的主要因素： 计划免疫 传染病流行,疫源地：传染源及其排出的病原体向

21、周围所能波及的范围，即可能发生新病例和新感染的区域 疫点：范围较小、单个传染源所构成的疫源地 疫区：范围较大、若干个疫源地接连成片,2.疫源地与流行过程,疫源地消灭的条件： 传染源被移走或不再排出病原体 传染源排于外环境的病原体被消灭 所有的易感接触者经过该病最长潜伏期而未出现新病例或证明未受感染,3.流行过程的表现形式与类型,同源传播（common source epidemic）,指由共同传播因素引起的暴发。,单次暴露：易感者同时暴露于某传播因素而发生的流行，流行曲线呈单峰型。,多次暴露：易感者分批受感染，病例可分批出现，每批病例表现为流行曲线上的一个高峰，流行曲线呈多峰型，流行时间超过两

22、个潜伏期。,非同源传播,病原体在受染的人、动物、与易感者之间通过直接或间接接触而传播。,潜伏期长的疾病，病例增长缓慢，流行过程持续时间长，下降也缓慢。 潜伏期短的且易传播的疾病，病例增长快，持续时间较短，但至少超过一个潜伏期。 非同源性传播的流行曲线往往不规则。,流行曲线,点源传播,同源多次传播,多波人传人或新暴发,对传染源的影响：野生动物,4.影响流行过程因素,自然因素：地理、气候,对传播途径的影响：媒介生物,对易感人群的影响：机体和活动,社会因素 抗生素和杀虫剂的滥用 城市化和人口爆炸 战争、动乱、难民潮和饥荒 全球旅游业的急剧发展 环境污染和破坏造成生态恶化,战乱,难民潮,原油污染,第四

23、节 预防策略与措施,加强健康教育,策略,预防为主,强化人群免疫,改善卫生条件,传染病监测,全球化控制,健康教育,改水改厕,报告病种类别,措施,1.传染病报告管理,责任报告人,报告时限,疫情报告工作考核,2004年国家新修订的传染病防治法规定：法定报告的病种分为甲、乙、丙三类，共37种（即三类37种）。,甲类传染病：鼠疫、霍乱。 乙类传染病：病毒性肝炎、细菌性和阿米巴性痢疾、伤寒和副伤寒、艾滋病、淋病、梅毒、脊髓灰质炎、麻疹、百日咳、白喉、流行性脑脊髓膜炎、猩红热、流行性出血热(现称肾综合征出血热)、狂犬病、钩端螺旋体病、布鲁杆菌病、炭疽、流行性和地方性斑疹伤寒、流行性乙型脑炎、黑热病、疟疾、登

24、革热、肺结核、新生儿破伤风。 丙类传染病：血吸虫病、丝虫病、包虫病、麻风病、流行性感冒、流行性腮腺炎、风疹、急性出血性结膜炎，除霍乱、痢疾、伤寒以外的感染性腹泻病。,法定报告人： 从事医疗、保健、卫生防疫工作人员。 报告时限： 甲类和乙类(艾滋病和肺炭疽) 城镇2小时 农村6小时 乙类 城镇6小时 农村12小时 丙类 24小时,病人 早发现 早诊断 早报告 早隔离 早治疗,2.针对传染源的措施,病原携带者,登记 管理 随访： 直至其病原体检查23次阴性为止,接触者,留验 医学观察 应急接种和药物预防,对动物传染源的措施 彻底消灭 捕杀、焚烧或深埋 隔离治疗 预防接种和检疫,深埋受感染的动物,动

25、物传染源,ss,77,Y. Guan et al. Isolation and characterization of viruses related to the SARS coronavirus from animals in southern China. Science 302, 276 (2003),Article 1,ss,78,All the animal isolates retain a 29-nucleotide sequence that is not found in most human isolates,79,从被吃到被杀，果子狸的宿命？,这是一个弱肉强食的法庭。

26、原告和法官是地球的主人人类，被告是名义为国家二类野生保护动物、实际上被很多人长期当作美味佳肴的果子狸。 判决结果：死刑并灭九族。 执行方式：高温蒸杀。执行口号：宁可错杀一万。 罪名：传播危害人类健康的SARS病毒。 审判地：中国广东省广州市。,80,Subsequent studies have revealed no widespread infection in wild or farmed civets Experimental infection of civets with two different human isolates of SARS-CoV resulted in ov

27、ert clinical symptoms, rendering them unlikely to be the natural reservoir hosts These data suggest that although P. larvatamay have been the source of the human infection that precipitated the SARS outbreak, infection in this and other common species in animal markets was more likely a reflection o

28、f an artificial market cycle in naiave species than an indication of the natural reservoir of the virus.,Article 2,ss,81,Bats are reservoir hosts of several zoonotic viruses, including the Hendra and Nipah viruses, which have recently emerged in Australia and East Asia, respectively Bats may be pers

29、istently infected with many viruses but rarely display clinical symptoms. These characteristics and the increasing presence of bats and bat products in food and traditional medicine markets in southern China and elsewhere in Asia led us to survey bats in the search for the natural reservoir of SARS-

30、CoV.,ss,82,83,These viruses, termed SARS-like coronaviruses (SL-CoVs), display greater genetic variation than SARS-CoV isolated from humans or from civets. The human and civet isolates of SARS-CoV nestle phylogenetically within the spectrum of SL-CoVs, indicating that the virus responsible for the S

31、ARS outbreak was a member of this coronavirus group.,Li,W., Shi,Wang, L.F., 2005. Bats are natural reservoirs of SARS-like coronaviruses. Science 310, 676679,84,1. Of the coronaviruses identified hitherto, most were isolat-ed from humans, pets, pigs, cattle, or poultry. This bias is presumably becau

32、se viral investigations are often driven by disease outbreaks in the above populations. 2. By contrast, investigations of wildlife are rare, and relatively little is known about the prevalence of coronavirus in wild animal species. 3. The identification of severe acute respiratory syndrome-associate

33、d coronavirus (SARS-CoV) in civet cats and other wild animals in live animal markets suggests that this novel human pathogen emerged as a result of an interspecies transmission. 4. More importantly, these findings high-light the potential human health risk posed by coronaviruses in wild animals. 5.

34、This has prompted us to launch a survey of the prevalence of coronavirus in wild animals in Hong Kong. 6. In particular, we were interested in determining whether wild animals living in this geographical region carry the precursor of SARS-CoV or other unidentified coronaviruses,survey of the prevale

35、nce of coronavirus in wild animals L. L. M. Poon. K. Y. Yuen,1 Y. Guan,and J. S. M. Peiris. Identification of a Novel Coronavirus in Bats. JOURNAL OF VIROLOGY, Feb. 2005,Article 3,ss,85,The animal surveillance program was performed between the summer of 2003 and the summer of 2004. Small mammalian,a

36、vian, and reptile species living in natural reservoirs or country parks in Hong Kong were studied. Animals were trapped, and respiratory and fecal swab samples were collected. A pair of consensus primers targeted to the conserved region of coronavirus RNA polymerase (RNA-dependent RNA polymerase RdR

37、p) sequences was used to screen the RNA samples,ss,86,identification of a novel bat coronavirus (BAT-CoV),ss,87,Chu, D. K., Guan, Y., Yuen, K. Y. & Peiris, J. S. (2006). Coronaviruses in bent-winged bats (Miniopterusspp.). J Gen Virol 87, 24612466. Surveillance was carried out in June, August and De

38、cember of 2005 and March of 2006 in an abandoned mine cave located in a restricted area in Hong Kong SAR adjacent to the border with mainland China, which has become a habitat for Miniopterus spp.,ongoing surveillance of these bats for coronaviruses,Article 4,ss,88,A total of 114 Miniopterus magnate

39、r and 22 Miniopterus pusillus bats were captured in these four visits,ss,89,These findings show that group 1 coronaviruses are endemic in these bat populations in Hong Kong. Genetic analysis of these viruses indicates that there are at least four different, but closely related, group 1 coronaviruses

40、 (bat-CoV 1A, 1B, HKU7 and HKU8) circulating in bent-winged bats. Phylogenetic analysis revealed that these group 1 bat coronaviruses have descended from a common ancestor and that these viruses have been established in these bats for a long period of time.,ss,90,Tang, X. C., and Y. Guan. 2006. Prev

41、alence and genetic diversity of coronaviruses in bats from China. J. Virol. 80:74817490.,Article 5,From November 2004 to March 2006, 985 bats from 35 species were captured and sampled from their natural habitats at 82 locations in 15 provinces throughout China,ss,91,ss,92,Dominguez SR, OShea TJ, Oko

42、 LM, Holmes KV. 2007. Detection of group 1 coronaviruses in bats in North America. Emerg. Infect. Dis. 13: 12951300.,Gloza-Rausch F, et al. 2008. Detection and prevalence patterns of group I coronaviruses in bats, northern Germany. Emerg. Infect. Dis. 14:626631.,ss,93,MERS-CoV is more closely relate

43、d to Pi-BatCoV HKU5 (Pipistrellus bat CoV HKU5)in RdRp (92.1% to 92.3% amino acid aa identity) but is more closely related to Ty-BatCoV HKU4 (Tylonycteris bat CoV HKU4)in S (66.8% to 67.4% aa identity) and N (71.9% to 72.3% aa identity) Molecular clock analysis showed that they diverged from a commo

44、n ancestor with MERS-CoV at least several centuries ago. these bat viruses were unlikely to be the direct ancestor of MERS-CoV Intensive surveillance for lineage C betaCoVs in Pipistrellus and related bats with diverse habitats and other animals in the Middle East may fill the evolutionary gap. Kwok

45、-Yung Yuen. Genetic Characterization of Betacoronavirus Lineage C Viruses in Bats Reveals Marked Sequence Divergence in the Spike Protein of Pipistrellus Bat Coronavirus HKU5 in Japanese Pipistrelle: Implications for the Origin of the Novel Middle East Respiratory Syndrome Coronavirus. Journal of Vi

46、rology p. 86388650 August 2013,Animal Reservoir of MERS: I,ss,94,ss,95,96,Gene was recovered from a faecal sample from a Taphozous perforatesbat collected in Bisha, KSA, near the home of the first MERS-CoV patient. The fragment had 100% nucleotide identity with a MERS-CoV recovered from the human ca

47、se that occurred in that area.,Animal Reservoir of MERS: II,ss,97,Animal Reservoir of MERS: III,首都利雅德郊外开设了全球最大的骆驼交易市场,“沙漠之舟”,ss,98,Neutralizing antibodies against MERS-CoV or a similar virus have been described in camels from the Spanish Canary Islands, Oman and from Egypt. Approximately 15% of sera from camels from the Spanish Canary Islands, 100% of sera from unrelated retired racing camels from Oman and more than 90% of dromedary camels from Egypt were