Epidemiology of Infection by Nontuberculous Mycobacteria
第十二章传染病流行病学EpidemiologyofInfectiousDisease
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传染源
(2)临床症状期病人作为传染源 此期有些 临床症状有利于病原体排出，是传染性最 强时期。临床症状期病人作为传染源意义 最大。
病人排出病原体的整个时期，称为传染期 。传染期是决定传染病病人隔离期限的重 要依据。
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(一)传染源
(3)健康病原携带者 指未曾患过传染病，但却 能排出病原体的人。
如流行性脑脊髓膜炎、脊髓灰质炎等
病原携带者作为传染源意义大小，不仅取决于携 带者类型、排出病原体数量和持续时间，更重要 的是取决于病原携带者的职业、个人卫生习惯及 社会活动范围等。
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按传播方式分类 1、接触传播
按病原全在自然界储存形式 分类
2、经水和食物
1、人：梅毒螺旋体等
3、经空气
2、动物：狂犬病病毒
4、经生物媒介
3、土壤：破伤风杆菌
5、围产期传播
4、水：军团菌
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二、传染病发生与传播的基本条件
(一)病原体：一般是指致病的微生物，包 括病毒、立克次体、细菌、衣原体、支原 体、螺旋体、真菌、寄生虫和朊病毒(或 朊蛋白)等。
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（二）新发现传染流行趋
1、艾滋病 2、疯牛病 3、SARS 4、丙型肝炎
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传染病的流行趋势
1995年9月，在爱丁堡国立克－雅二氏 症监督小组中担任病理学家的艾恩塞德（ James Ironside）大夫在一个死于克 雅二氏症的十岁男童的脑部切片中发现一 个普遍存在的不寻常特征——大块的如盛 开般菊花的淀粉样蛋白斑。
传染病流行病学临床
流行过程的生物学基础 －传染源
病人作为传染源 传染病病人是重要传染源。 传染病的病程经过一般分为潜伏期、临 床症状期和恢复期。各期作为传染源意 义不同，主要取决于是否排出病原体及 其数量和频度。
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流行过程的生物学基础 －传染源
潜伏期（incubation period） 指病原 体侵入机体至临床症状出现的这段时间。 潜伏期主要与病原体在机体内繁殖时间 有关。
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二、二级预防
二级预防（secondary prevention）又称“三早”预
防
早期发现
早期诊断
早期治疗
二级预防是在疾病发生后为了防止或减缓疾病
的发展而采取的措施。
早期发现是二级预防非常重要的环节。早期发现病人的 方法包括普查、定期健康检查和设立专科门诊等，筛检是早 期发现病人的主要方法，但要决定是否对某个疾病开展普查 、筛检时，必须考虑进行这些流行病学调查时的适用条件， 如疾病的发病率、检测方法是否简便、安全和准确、经济效 益和社会效益等方面。
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背景
报告发病数居前5位的病种依次为病毒性肝炎、肺结核、 梅毒、细菌性和阿米巴性痢疾、淋病（90.47%）；报 告死亡数居前5位的病种依次为艾滋病、肺结核、狂犬 病、病毒性肝炎和人感染H7N9禽流感（98.55%）。 丙类传染病除丝虫病无发病、死亡报告外，其他共报 告发病3361982例，死亡160人，报告发病率为 246.76/10万,报告死亡率为0.01/10万。报告发病数居 前5位的病种依次为手足口病、其他感染性腹泻病、流 行性感冒、流行性腮腺炎和急性出血性结膜炎（99.59 ％）；报告死亡数较多的为手足口病、其他感染性腹 泻病和流行性感冒（97.50%）。
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背景
近年来，部分传染病死灰复燃，如结核 新发现的传染病不断出现，如HIV，疯牛 病,SARS。 在我国存在的新发现传染病包括艾滋病、 莱姆病、O139霍乱、军团病、空肠弯曲 菌肠炎、大肠杆菌O157出血性结肠炎和 新型病毒性肝炎、流感等。
非酒精性脂肪性肝病代谢组学研究进展
机制尚未完全明确，１９９８ 年Ｄａｙ 等［１２］提出“二次打击”学说。 开。同时ＮＡＦＬＤ 肝硬化患者与酒精性肝硬化患者也可有效区
随后Ｔｉｌｇ 等［１３ －１４］提出“多重平行打击”理论，包括遗传因素、 分开（ＡＵＣ ＝０． ８３）。他们认为此方法可作为区分ＮＡＦＬＤ 纤维
ＩＲ、氧化应激、脂毒性、慢性炎症、纤维化、免疫和肠道菌群等， 化程度及诊断的无创生物标志物，且可以显著减少对肝活检的
黄酯和１３ － ｃｉｓＲＡ 呈正相关。他们在人类组织中首次检测到 验证；单不饱和ＴＡＧ 的增加可能是ＮＡＦＬＤ 和ＣＨＢ 患者ＮＡＳＨ
ａｔＲＡ 的活性代谢物４ － ｏｘｏ － ａｔＲＡ，表明这种类维生素Ａ 可能 的特异性标志物。
有助于人体类维生素Ａ 的信号传导。肝脏维生素Ａ 的稳态平 ２． ３ 代谢组学对ＮＡＦＬＤ 药物作用与疗效研究的推动作用
录组学、蛋白质组学为代表的系统生物学技术提供了新的技术 展的新学科，代谢组学较为全面的展示了机体的代谢结果，为
与思路。区别于其他组学技术，以内源性小分子代谢物为研究 临床医学提供了新的技术和方法。
对象的代谢组学可以很好的揭示机体变化的最终代谢结果。因 ２ 非酒精性脂肪性肝病（ＮＡＦＬＤ）
收 基 作ＤＯ稿 金 者Ｉ：日 项 简１０期 目 介． ３：：：９１２上 栾研６７０９）２海究雨／０ｊ．中婷－ｉｓ医１ｓ（ｎ１药．１－１９大０９０００６学１—；修－附）５回，属２女５日第６，．期七主２０：人２要２１０民．２从００医４事－．院０１慢４２人７－性才１肝７培病养计的划基（础ＸＸ与２０临１９床－ 通信作者：顼志兵，ｘｚｂ６１６０＠ １６３． ｃｏｍ
和遗传易感密切相关的代谢应激性肝损伤，包括非酒精性单纯 １ 代谢组学概述
性肝脂肪变（ＮＡＦＬ）、非酒精性脂肪性肝炎（ＮＡＳＨ）、肝硬化和 １． １ 代谢组学含义 代谢组学最初于１９９９ 年由Ｎｉｃｈｏｌｓｏｎ
流行病学概述
2
2 0.05(1)
3.84
P>0.05 差异无显著性
（二）计算暴露与疾病的联系强度
1. OR及其95%可信区间的估计
病例对照研究中表示暴露与疾病之间联系强度的指 标为比值比(odds ratio，OR)又称优势比，即病例 组的暴露比值与对照组的暴露比值之比，说明病例 组的暴露比例为对照组的多少倍。
常用于评价某些慢性病的远期疗效。
n年生存率＝随访满随访n年满后n仍年存的活病的例病数例数 100％
三、 描述疾病流行强度的指标
散发：sporadic 某病在一定地区发病率呈现历年一般水平。
暴发：outbreak 短时间，小范围人群中突然出现许多相同病例的
现象。 流行：epidemic
某病在一定地区发病率明显超过历年散发水平。 大流行：pandemic
中某病新病例出现的频率。
发病率＝年某病新病例/同期暴露人口数
（二）罹患率(attack rate) 罹患率和发病率一样，也是人群新病例数的指
数，与发病率最主要的区别是观察时间短而灵活。
（三）患病率(Prevalence rate)
患病率又称现患率，指特定时间内，一定人群中患 某病新旧病例数所占的比例。
研究“三间分布”的目的是：
（1）通过对疾病流行的基本特征的认识， 为临床诊断和治疗决策提供依据；
（2）为临床诊断和治疗决策提供依据；
（3）为疾病的研究提供病因线索并指出进 一步研究的方向和途径；
（4）确定卫生服务的重点，为合理制定疾 病的防制、保健策略和措施提供科学的依据。
描述性研究
descriptive study
（二） 病死率（fatality rate）
病死率表示一定时期内，患某病的全部病人 中因该病而死亡的频率。它可表明疾病的严重程 度，反映医疗水平和诊断能力。 病死率＝某时期某病死亡人数/同期患病人数
流行病学名词解释
流行病学epidemiology 是研究人群中疾病和健康状态的分布及其影响因素，并研究如何防治疾病及促进健康的策略与措施的科学。
发病率incidence是表示一定期间内，一定人群中某病新病例出现的频率。
罹患率attack rate指某一观察时期内，特定人群中某病新病例出现的频率。
患病率prevalence亦称现患率、流行率，指特定时间内总人口中曾患某病(新旧病例)之和所占的比例。
感染率prevalence of infection指在某个时间内所检查的人群样本中，某病现有感染人数，所占比例。
续发率/家庭二代发病率secondary attack rate，SAR指在一定观察期内某种传染病在家庭易感接触者中二代病例的百分率。
死亡率mortality rate,/death rat e是指某人群在一定期内死于所有原因的人数在该人群中所占的比例。
病死率case fatality rate表示一定时期内，患病的全部病人中因该病死亡者的比例。
累积死亡率cumulative mortality是将各年龄组的死亡专率相加，用百分率表示，用以说明在某一年龄组以前死于某种慢性病的累积概率的大小。
存活率survival rate是指患某种疾病的人（或接受某种治疗的某病病人）经n年的随访，到随访结束时仍存合的病例数所占的比例。
散发sporadic是指某病在某地区病例在人群中散在发生或零星出现，病例无明显联系。
流行epidemic是指某地区、某病在某时间的发病率显著超过历年该病的散发发病率水平。
爆发outbreak指在一个局部的区或集体单位中，短时间内突然有很多相同的病人出现。
短期波动rapid fluctuation由于某次疾病的爆发，在它的流行病学监测曲线上短时间内表现有突然的上升和下降的波动现象。
长期趋势secular trend是指在一个相当长的时间内（通常是几年或几十年）疾病的发病率、死亡率、临床表现和病原体型别等同时发生显著性变化。
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点及预防对策和措施进行研究。
大量化学治疗（抗生素的广泛应用），出现耐药病原体，需
要研究。
如何消灭已被控制（发病率）的传染病，象天花一样，也有
许多理论与实际问题需要研究。
第二节 传染病的传染过程
任何传染病的发生和发展都是由特异的 病原体引起的，而传染病的发生和传播则是
WHO报告：
- 对人类危害最常见的 48 种疾病中，有 40 种属于传染
病和寄生虫病，占发病人数的85％。
-1995 年，全世界死亡 5000 万人中，至少有 1700 万人
死于传染病，其中 900 万是儿童。即各种死因中，
有1/3的人死于传染病。
WHO指出:
我们正处于一场传染性疾病全球危
机的边缘，没有一个国家可以避过这场
宿主对病原体传染过程反应轻重程度的频率谱。
传染过程的感染谱可概括地分为三类：
（1）以隐性感染为主 “冰山现象” iceberg phenomenon （2）以显性感染为主 （3）大部分感染者以死亡为结局
感染谱的流行病学意义
ÏÏÏÏ · ÏÏÏÏÏ ÏÏÏÏ ÏÏ é ÏÏ
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危机。 （1996世界卫生报告）
第一节 21世纪传染病的新动向
1．早已得到控制的某些传染病 又死灰复燃，重新肆虐人类。
• 以结核病、白喉、登革热、霍乱、鼠疫、性病、
流脑及疟疾等最为突出。 • 1993年WHO宣布：“结核病全球告急”，这在历史 上尚属首次。警告若不采取强有力行动， 20 世纪 最后10年将出现9000万新病例和300万死亡病例。 2000 年中国第四次结核病流行病学调查显示结核 感染率为45.5%,全国约1/2人感染了结核菌。活动
流行性脑脊髓膜炎
临床表现
普通型
上呼吸道感 染期
败血症期
脑膜脑炎期 恢复期
感染中毒症状：寒战、高热、头 痛和呕吐，神志淡漠
皮疹( 70%） 皮肤黏膜瘀点或瘀 斑、重者可形成坏死或大泡。 部位多见于咽部、四肢和躯干、 呈不对称分布、大小形态不一。
流脑典型的出血性皮疹
流脑的瘀点瘀斑
临床表现
普通型
上呼吸道感 染期
脑血管痉挛 水肿 充血、出血
脑疝 形成
病理改变
上呼吸道 局部炎症 感染期
败血症期
血管内皮损伤、炎症、 坏死、血栓形成、血管 周围出血-出血点、瘀斑
病理改变
脑膜炎期 软脑膜和蛛网膜、 血管充血、出血、炎症、 水肿；脑底部炎症粘连， 脑神经损害颅内压升高
The gross changes of meninges and brain of a patient with meningococcal meningitis.
严重者脑实质损害、脑疝 形成
The gross changes of meninges and brain of a patient with meningococcal meningitis. (basilar view)
临床表现
Ｃlinical manifestation
临床表现
普通型
上呼吸道感 染期
败血症期 脑膜脑炎期 恢复期
潜伏期1～7日，一般2～3日。
由于起病急、进展快、临床分 期常难以划分。
普通型为主,占流脑病人的90%
临床表现
普通型
上呼吸道 感染期
败血症期 脑膜脑炎期 恢复期
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
大多无症状、部分可有：
低热、咳嗽、咽喉疼痛、鼻咽 黏膜充血及分泌物增多
实验流行病学
20世纪后半叶，流行病学实验广泛用于病因研究、药物 的治疗效果评价、保健设施和保健工作的评价等。
二、概念：
实验流行病学（experimental epidemiology）流行 病学实验（epidemiological experiment）干预研究 （intervention study） 是以人类（病人或正常人）为研究对象，将研究 对象随机分为实验组和对照组，给予实验组干预 措施，然后，随访观察一段时间，并比较两组人 群的结局，对比分析实验组与对照组之间效应上 的差别，判断干预措施的效果。
观察性流行病学
自然条件下人群中事件分布规律和决定因素
实验性流行病学
人为条件下人群中事件分布规律和决定因素
第一节 概 述
发展简史 定 义 特 点 主要类型
一、发展简史：
17世纪，培根就指出：“通过试验来尝试或证实特定疾 病疗法的效果”。
18世纪，在人群中进行的流行病学实验研究。经典的例 子有坏血病病因的研究、铅与腹绞痛因果关系的研究等。
（二）对照的方式：
主要有以下几种： 标准疗法对照 安慰剂对照 自身对照 交叉对照 其他对照：历史对照、空白对照等
（二）对照的方式
1、标准疗法对照 是临床试验中最常用的一种对照方式，标准疗 法对照是以常规或现行的最好疗法（药物或手 术）作对照。适用于已知有肯定疗效的治疗方 法的疾病。
（二）对照的方式
疗效或不良反应
Clinical trial
（二）现场试验：
现场试验（field trial）也叫人群预防试验，是以尚未患 病的个人作为研究对象，评价某种预防措施（预防制 剂或方法）的效果。如用乙型肝炎疫苗预防乙肝效果 的评价。
流行病学名解
名解：Epidemiology：研究疾病或健康状况在人群中的分布以及影响分布的因素，探索病因，制定疾病的防治措施并对其效果进行评价的科学。
Clinical epidemiology：用流行病学原理和方法去设计、测量和评价临床医学中的问题，把现代流行病学和临床医学结合起来的一门交叉学科。
也就是说，临床流行病学是以临床疾病和病人为基础，研究其所属人群中疾病分布的特征、可能致病因素、转归以及评价防治措施的效果和效益，为改进医疗和保健措施等提供依据的科学。
Exposure：指一切研究感兴趣的、可能与研究的疾病有关的因素。
研究对象曾经接触过某些因素，或具备某些特征，或处于某种状态。
Confounding factor：混杂因素一切研究非感兴趣的，而有可能与研究的疾病和暴露有联系的因素。
Distribution of disease疾病的分布：指疾病在什么时间、什么地区、什么人群中发生以及发生多少的现象。
其包括时间分布、空间分布、人群分布，简称“三间分布”。
Rate率：在一定条件下，某种现象实际发生的例数和该现象可能发生的总例数之比，说明该现象发生的频率。
Ratio比：Propotion比例：表示某事物或现象内部各组成部分的比重。
说明部分与整体的关系，即部分在整体中所占的比重。
Incidence rate发病率：表示一定时期内，某人群中某病新病例数出现的频率。
发病率=一定期间内某人群中某病新病例数/同时期暴露人口数Attack rate罹患率：在某一局限地区，短时间内的发病率。
其观察时间包括整个流行期。
食物中毒等Prevalence rate患病率：指在特定时间内，特定人群中某病的新旧病例数与同期平均人口数之比。
患病率可分为期间患病率和时点患病率。
感染率(infection rate)：是指在某个时间内能检查的整个人群样本中，某病现有感染者人数所占的比例。
感染率= 受检者中阳性人数/受检人数⨯K , K=100%。
流行病学名词解释
流病流行病学epidemiology：是研究人群中疾病与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。
发病率incidence：表示一定期间内，一定人群中某病新病例出现的频率。
患病率prevalence：指特定时间内总人口中曾患某病（新旧病例）之和所占的比例。
感染率prevalence of infection：指在某个时间内所检查的人群样本中，某病现有感染人数所占的比例，性质与患病率相同。
死亡率death rate：表示在一定期间内，在一定人群中，死于某病的频率。
病死率case fatality rate：表示在一定时期内，患某病的全部病人中因该病死亡者的比例。
潜在减寿年数potential years of life lost PYLL：是某病某年龄组人群死亡者的期望寿命与实际死亡年龄之差的总和，是指死亡所造成的寿命损失。
伤残调整寿命年disability adjusted life year DALY：指从发病到死亡所损失的全部健康寿命年，包括早死和伤残引起的健康寿命损失年。
散发sporadic：发病率呈历年一般水平，各病例间在发病时间和地点方面无明显联系，表现为散在发生。
暴发outbreak：指在一个局部地区或集体单位中，短时间内突然有很多相同的病人出现，对传染病来说多有相同的传染源或传播途径。
流行epidemic：指某病在某地区显著超过该病历年散在发病率水平。
移民流行病学：是对移民人群的疾病分布进行研究以探讨病因，区分遗传因素或环境因素的作用大小。
描述性研究descriptive study：指利用已有的资料或特殊调查的资料，按不同地区、时间及人群特征分组，把疾病或健康以及影响情况及发生、发展的规律真实地展现出来。
普查census：指在特定时点、特定范围内的全部人群均为研究对象的调查。
普查的目的主要是为了疾病的早期发现和诊断；寻找某病的全部病例；了解人群健康水平或建立某些指标的标准值；了解疾病的疫情及分布等。
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Ecology & Physiology
• Free living saprophytes (water, soil, dust & aerosols) • Drinking-water distribution system • Hospital water supply • Resistant to disinfection • Grow over wide range of temperature, pH, salinity and oxygen tension • Resistant to heavy metals and oxyanion • RGM degrade novel compounds • Hydrophobicity
Nontuberculous Mycobacterial Disease before the AIDS Epidemic
• • • • Pulmonary Confined to cervical lymph nodes Limited to skin Disseminated (rare)
Nontuberculous Mycobacterial Disease after the AIDS Epidemic
Sources
• Environment (freshwater rivers, lakes, seawater, wastewater, hot drinking water and soils) • Can grow in distilled water • Hospital (water bath) • Raw milk • Vegetation
M. fortuitum, M. chelonae and M. abscessus
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
Epidemiology of M. fortuitum, M. chelonae and M. abscessus
• RGM • Traumatic and surgical wound infections (M. fortuitum) • Skin and soft tissue infections (M. chelonae and M. abscessus) • Pulmonary infections (M. abscessus) • Catheter-associated infection • Cystic fibrosis (sputum) • Disseminated (immunodificiency)
Taxonomy
• 16S rRNA gene sequence analysis:
▫ Slowly growing ▫ Rapidly growing
• Nucleic acid probes (species-species rRNA gene) • DNA probe-based detection test (transposable genetic element)
Detection, Recovery and Identification of NTM
• • • • • • • Mixed infections Biphasic culture media Lysis concentration CO2 formation from [14C] palmitic acid Enzyme treatment Decontramination PCR methods
Characteristic
• Distinct species • M. fortuitum isolates: grow at 43° grow on C, MacConkey agar medium at 37° grow in 5% NaCl C, at 37° have nitrate reductase activity and are C, unable to utilize citrate as sole carbon sources • M. chelonae isolates: do not grow at 43° do not C, grow on MacConkey agar medium at 37° do not C, grow in 5% NaCl at 37° lack nitrate reductase C, activity and utilize citrate as sole carbon sources
Chemotherapy
• Resistant to tetracycline (M. fortuitum) • M. fortuitum strains susceptible: amikacin, ciprofloxacin, sulfonamides, cefoxitin and imipenem • M. chelonae strains susceptible: amikacin, tobramycin, and imipedem. Resistant: cefoxitin • M. abscessus strains susceptible: amikacin and cefoxitin • All 3 species susceptible: clarithromycin and azithromycin
• M. abscessus isolates: do not grow at 43° grow C, on MacConkey agar medium at 37° grow in 5% C, NaCl at 37° lack nitrate reductase activity and C, are unable to utilize citrate as sole carbon sources • Degradation of novel compounds
Virulence
• Opportunistic pathogens • Lymphadenitis • Infections of lungs, skin, soft tissues, joints and bones • Disseminated in immunodeficiency • Symptoms: fever, weight loss, diarrhea, anemia
References
1. 2. 3. 4. 5. 6. Abbott, M. R., and D. D. Smith. 1980. The pathogenic effects of Mycobacterium haemophilum in immunosuppressed albino mice. J. Med. Microbiol. 13:535–540. Abdulmalek, S., D. P. Nontoya, and C. M. McCarthy. 1993. Incorporation of 5-fluorouracil into RNA by Mycobacterium avium complex strain LM1.Can. J. Microbiol. 39:616–622. Adams, R. M., J. S. Remington, J. Steinberg, and J. S. Seibert. 1970. Tropical fish aquariums: a source of Mycobacterium marinum infections resembling sporotrichosis. JAMA 211:457–461. Ahn, C. H., J. R. Lowell, S. S. Ahn, S. Ahn, and G. A. Hurst. 1981. Chemotherapy for pulmonary disease due to Mycobacterium kansasii: efficacies of some individual drugs. Rev. Infect. Dis. 3:1028–1034. Ahn, C. H., J. R. Lowell, G. D. Onstad, E. H. Shuford, and G. A. Hurst. 1979. A demographic study of disease due to Mycobacterium kansasii or M. intracellulare-avium in Texas. Chest 75:120–125. Ahn, C. H., D. R. Nash, and G. A. Hurst. 1976. Ventilatory defects in atypical mycobacteriosis. Am. Rev. Respir. Dis. 113:273–279.
Chemotherapy of NTM Infections
• • • • • • • Resistance to a wide range of antibiotics Intracellular pathogen High surface hydrophobicity Permeability barrier In vitro AST Chromosomal mutation Adaptation
Risk factors
• Everyone • Exposure to contaminated solutions, medical equipment, surgical materials • Previous/current mycobacterial disease, cystic fibrosis, chronic vomiting • Trauma/ surgery • Kidney transplantation, corticosteroid therapy, chronic renal failure • Cell-mediated immunity defects, lymphoma and leukemia