南卡罗莱纳州一种不明原因疾病流行(学员版).doc

南卡罗莱纳州一次不明原因疾病流行
An Epidemic Disease in South Carolina

学员版

学习目的
通过本案例的学习，学员应能够：
¨ 在疾病爆发调查中应用描述流行病学的原理（时间、空间、人群的三间分布）；
¨ 使用恰当的图表描述疾病流行病学的特点并产生与病因相关的假设。
本案例由Alexander Langmuir 于1947年编制。在EIS暑期班教师们的建议和评论下，2000年由Richard Dicker改编。
周升 王定明 编译
第一部分
12 / 12
美国东南部联邦边远地区的医生报告当地有一种以前尚未认识的疾病已经发生数年了。由于只有一个州要求报告该疾病，同时医疗服务有限，该疾病的发病记录不规则。
尽管通过临床知识很容易诊断该疾病，但是当时很值得怀疑是不明病因疾病。发病机理、传播方式、免疫和社会及环境因素是争论的关键。许多关于该病自然史的假说被提了出来。
为了解该病流行的范围，在东南部的开业医生中就过去5年的发病数进行了邮件的问卷调查。仅四分之一的医生回信。在过去五年中，他们的病例报告数从622例 增加到7017例。
来年，一个美国公共卫生服务部门的流行病学工作者受命调查该病的流行情况。初步观察后，进行了确定疾病流行的范围和自然史的调查。
问题1: 大体的病因上，能够产生流行的疾病可以分为哪些种类？

调查在南卡莱罗纳州西北部有该病流行的5个县区进行。调查地区包括24个磨房镇，人口从500人到1500人。各村的卫生状况差别很大。有的公共供水，有的有排水系统，有的两者皆有，有的两者皆无。本次调查侧重于民族单一的家庭。
在一年的时间里，为了发现病人，每两周访问每个村子的每个住户一次，记录每个人的姓名、年龄、性别和婚姻状况，病人的发现靠病史和检查。难于诊断的病例转诊到研究该病有诊断经验的主任之一进行诊断。
问题 2: 为了了解流行特征，你需要那些类型的信息?

表1 24个调查村一年的分月发病数 (总人口 = 22,653)

月份 病例数 率 1/1000*
1月 0 0
2月 4 0.2
3月 28 1.2
4月 120 5.5
5月 310 13.7
6月 432 19.7
7月 154 6.8
8月 57 2.5
9月 28 1.3
10月 14 0.6
11月 0 0
12月 0 0
调整为每月31天
注意: 在不同的村庄,发病率高峰出现在不同月份

问题 3a: 回顾表1资料并作图。

表2. 24个调查村一年中分年龄和性别的该病发病情况

男 女
年龄组 率 率
(岁) 人口* # 病例数 （1/1,000 ） 人口* # 病例数 （1/1,000 ）
<1 327 0 0 365 0 0
1 233 2 8.6 205 1 4.9
2 408 30 73.5 365 16 43.8
3 368 26 70.7 331 28 84.6
4 348 33 94.8 321 32 99.7
5  9 1,574 193 122.6 1,531 174 113.7
10  14 1,329 131 98.6 1,276 95 74.5
15  19 1,212 4 3.3 1,510 17 11.3
20  24 1,055 1 .9 1,280 51 39.8
25  29 882 1 1.1 997 75 75.2
30  34 779 4 5.1 720 47 65.3
35  39 639 4 6.3 646 51 78.9
40  44 469 10 21.3 485 34 70.1
45  49 372 7 18.8 343 18 52.5
50  54 263 13 49.4 263 12 45.6
55  59 200 5 25.0 228 6 26.3
60  64 164 9 53.6 153 3 19.6
65  69 106 4 37.7 105 2 19.1
>70 80 6 75.0 114 2 17.5
总数 10,812 483 44.7 11,238 664 59.1
* 列举于5月1日到7月15日间的数

问题 3b: 回顾表2资料并作图。

问题 4: 讨论你所做图的该病流行病学特征。

表 3. 分婚姻状况和年龄的该病妇女发病情况

已婚妇女 未婚妇女
年龄组 每1,000人 每1,000人
(岁) 人口数 # 病例数 口中病例数 人口数 # 病例数 口中病例数
1629 1,905 89 46.7 1,487 16 10.7
3049 1,684 98 58.2 141 4 28.4
50+ 387 4 10.3 26 0 0
总数 3,976 191 48.0 1,654 20 12.1

问题 5: 比较表3 中已婚和未婚妇女该病发病率。

表 4. 分职业、年龄和性别的该病发病情况

年龄组 罹患率
性别 磨房工人? (岁) 发病 健康 总数 (%)
女 是 <10 0 0 0 
1019 2 330 332 0.6
2029 4 194 198 2.0
3044 2 93 95 2.1
4554 0 9 9 0
>55 0 5 5 0
女 不是 <10 28 577 605 4.6
1019 5 200 205 2.4
2029 12 204 216 5.6
3044 16 220 236 6.8
4549 4 91 95 4.2
>55 1 92 93 1.1
男 是 <10 0 0 0 
1019 3 355 358 0.8
2029 1 361 362 0.3
3044 3 318 321 0.9
4554 0 93 93 0
>55 1 51 52 1.9
男 不是 <10 23 629 652 3.5
1019 4 161 165 2.4
2029 1 12 13 7.7
3044 0 10 10 0
4554 1 14 15 6.7
>55 4 26 30 13.3

问题 6: 计算表4的总罹患率:

表5. 在9个月中7个南卡罗莱纳州村庄受该病影响的人口数和户数

总人口 4,399
· 发病户数中人口数 424
· 未发病户数中人口数 3,975
总病例数 115
· 发病户数中首例病例数 77
· 受该病影响的其他病例数 38
(家庭中首例病例后的后续病例)
总户数 798

问题 7a: 根据表5资料, 社区中该病总罹患率 ?

问题 7b: 社区中受该病影响家庭比例?

问题 7c: 家庭中出现首发病例后其他家庭成员发病的危险是什么？

问题 7d: 发病家庭和未发病家庭的平均家庭成员数是多少？

问题 7e: 解释上面结果。

表 6. 一年中24个调查村*分经济状况的该病发病情况

家庭社会经济状况 病例数 人口数 率（1/ 1,000）
1 层(最低) 99 796 124.4
2 层 240 2,888 83.1
3 层 260 4,868 53.4
4 层 177 5,035 35.2
5 层 132 5,549 23.8
6 层 23 1,832 12.6
7 层(最高) 2 769 2.6
总数 933 21,737 42.9
*仅限于居住30天后发病者。

问题 8a: 使用表6资料,描述社会经济状况对该病的影响（如果有）。

问题 8b: 通常情况下，由于低社会经济状况产生的什么因素可能影响该病发病？

调查者同时进行了卫生状况调查。以村为单位，调查各村的总体清洁、排泄物处理和供水并打分。下图显示24个村庄发病和卫生状况关系的散点图（散点图中，卫生高分表示卫生状况好）。
南卡罗莱纳州24个村不明原因疾病发病率与卫生评分的关系

卫生平分
问题 9: 讨论发病率和卫生评分关系。

问题 10: 到目前为止，总结该病重要的流行病特征。

1856年, John Stuart Mills 提出了一系列病因推论准则。具体是:
· 差异法 – 如果两人群除一个因素外的因素相同，那么疾病的差异可能来自于这个因素。
· 求同法 – 如果多数人暴露于一个相同的因素，那么所有人的发病可能是这个共同因素的结果。
· 共变法 – 如果暴露的剂量和发病数按比例变化，那么疾病可以假设源自该暴露因素（基本上，剂量反应或病因关系）
· 剩余法 – 如果暴露能被移走或减轻，那么同疾病下降有关的因素可能被假设为致病因素。
· 类同法 – 如果不明原因疾病的症状和传播方式相似，那么假设致病因素相似。
问题 11: 用你所知的某病或另外一个的新发疾病，针对各条准则举例。

涉及该病的调查有两次。首次调查的结论是：（1）根据证据的份量，该病是来自于不知种类的活的微生物体；（2）本病受感染部位可能是肠道；（3）食谱中的动物蛋白不足可能是构成感染的一个易感因素
两年后，第二次调查结论为：（1）本研究不支持摄取了好的或者坏的玉米是病因的假设；（2）该病为一种目前不知的人传人方式的特殊传染病的可能性很大。一年后，在美国医学协会年会上报告了以下内容：
“在研究的新发病例中，超过80%的证据揭露与先前病例联系紧密。”
“对居住在6个流行地区超过5000人的逐户家访中无法发现该病与任何食谱元素不足的联系。”
“在那6个村庄，新病例总是发生在有先前病例的家庭或邻近的家庭，提示该疾病以老病例为中心传播。”

问题 12: 就时间、地点和人群的流行病特点，哪个病因假设（传染或食物）与资料更一致？

问题 13: 你会如何检验该病的病因是传染性或食物性假设?

第二部分
许多人认为该病是传染病，流行病学工作者开展的传播力研究如下：
调查者用消毒注射器从一个突然发病且首次发作严重的妇女手臂抽取静脉血……立即将仍有余热的六分之一盎司血注射到调查者助手左肩皮下。然后该助手帮助将五分之一盎司血注射到调查者左肩皮下。两天后，手臂注射部位变硬……仅此而已。
但是，调查者仍没有放弃……指派调查的结论是疾病传播像伤寒，从患者肠部。4月26日……独自一人,他看着它……他站在那,独自在这个奇特的实验室----火车车厢的洗手间。从包里取出一个小瓶。
管里装着病人肠内排泄物和面粉混成的小丸。他吞了一剂。“也许皮疹也会传染。”调查者说。他是个彻底的人。所以他又加上其他两例病人刮下的皮屑加入面粉制成粉末。他吞下了这种粉末……
该调查者用患者的粪便，尿，呕吐物和皮屑进行了其他相关的实验，称作“污物党”，他自己和志愿者，包括他妻子和助手。没人得病。
研究中，精神病院和孤儿院是发病严重的地方，该调查者发现没有护士和其他病区工作人员，以及居住在病区的服务人员发病。
该调查者确信本病不是传染病。
问题 14: 你同意这名调查者的调查吗? 为什么或为什么不?

第三部分
为了调查食物的可能的作用，该调查者在7个村做了所有住户食物消费的调查并比较各种食物的日
平均消费。表8 显示了发病及未发病家庭4种食物的消费模式。

表 8. 7个村发病及未发病家庭各种食物的消费模式

发病 未发病 合计
鲜肉
大量 9 208 217
少量 52 472 524
合计 61 680 741
鲜奶
大量 6 275 281
少量 50 396 446
合计 56 671 727
腌猪肉
大量 29 289 318
少量 29 391 420
合计 58 680 738
糖浆
大量 18 231 249
少量 40 451 491
合计 58 682 740

问题 15: 如何分析表8?

问题 16: 分析表8.

问题 17: 解释这些结果.

第四部分 – 结论
本次调查的疾病是糙皮病。尽管1889年和1902年就报告有散在的死亡病例，但是美国直到1907年才认识糙皮病的。首次糙皮病的流行是在1906年Mount Vernon收容所里，其中病例85例，死亡53例。虽然认为糙皮病在乔治亚州、北卡罗莱那州、南卡罗莱那州、佛罗里达州、阿拉巴马州、密西西比州和路易斯安那州流行严重，然而这些州没有加入全国的死亡率登记。但是，参加死亡率登记的州的报告死亡病例数从1904年的0例上升到1913年的1015例。
1914年3月，Dr. Joseph Goldberger 被外科主任邀请调查糙皮病问题。当时意大利支持该病由腐败玉米导致的假设，同时美国确信该病是传染病。从3个观察资料中，Dr. Joseph Goldberger 怀疑该病为营养性疾病：
1. 尽管疾病在收容所流行，但是服务人员和专业人员没有一例发病。
2. 该病几乎只局限在穷人。
3. 该病在边远地区常见。
1914年六月，Dr. Joseph Goldberger 发表了他在乔治亚洲的Milledgeville 收容所观察的首份报告，指出服务人员和专业人员没有患糙皮病的，而且病人和非病人间的饮食存在显著差异，特别是肉类及奶类的消费。
1915, Goldberger 提出在密西西比州的糙皮病患病率达47%的2个孤儿院里实施一个强化饮食项目。结果在103名病人中，没人在下一年里发病。1915年，Goldberger 到了没有糙皮病报告的Rankin 国家监狱，在提供无肉类、奶类和新鲜蔬菜饮食5个半月后，他促使了糙皮病的发生。
1916年, Goldberger 开始了糙皮病传播的实验。他注射糙皮病患者的血到健康人体内（他本人，他妻子和其他12个志愿者）。他也服用患者的粪便，尿，呕吐物和皮屑的混合体进行实验。每人发病，那年年底，他开始在南卡罗莱那州磨坊镇的7个村进行研究，随后扩大为24个村。
从1918到1926, Goldberger 开展了预防糙皮病因素的研究，他最初关注氨基酸，发现色氨酸有预防糙皮病的作用，干酵母的预防效果最好。 预防糙皮病为水溶的，耐热的物质，也许是种新的B 族维生素。
Goldberger 死于1929年。八年后，Elvehjem 确认糙皮病患者饮食缺乏的物质是烟酸，一种B 族维生素，由色氨酸分解产生。
关于美国糙皮病出现的经济假设
在1900年代, 南部边远地区的许多家庭从农庄迁往有小磨房的村庄，变成靠工资为生。在1900-1913年间，工资增长小于25%，1906-1911年的经济萧条时期，工资实际上下降了。
同时，食物价格上升明显，从1900到1913年间，平均食物价格上涨50%。伴随着离开农庄赚工资为生者获取当地食品能力的下降，价格上涨使得某些食品很难获得。
美国直到报告有2138例死亡的1940年后期，糙皮病仍是一个重要的公共卫生问题。
散在的糙皮病发生在世界范围内，埃及、印度、和东部和南部非洲相继出现，二次大战后，流行减少。但是，1990年，糙皮病在马拉维南部的莫桑比克难民出现大爆发。11个居住点的286000难民，从2月1日到10月30日，报告糙皮病病例17878例[2]。这次爆发是因为落花生供给的中断造成的，它是烟酸的重要来源。

Suggested Reading
Schultz MG. Joseph Goldberger and pellagra. Am J Trop Med Hyg 1977;26(5):108892.
References
-- Goldberger J, et al.. A study of the endemic pellagra in some cotton-mill villages of South Carolina. Bull Hygienic Lab 1929;153;1-85.
1. DeKruif P. Hunger fighters. New York: Harcourt, Brace & Co. 1928:335-70.
2. CDC. Outbreak of pellagra among Mozambican refugees--Malawi, 1990. MMWR 1991;40(13):209-213.
表9 糙皮病流行病学特征观察的相关因素清单
观察的流行病学特征
解释
时间 季节 夏季高峰 通过皮疹鉴别，日照加剧皮疹（可能的解释）
人 年龄和性别分布 1岁以下无病例 母乳喂养和优先的牛奶补充
1－14岁儿童发病逐渐增加 快速的生长速度伴随营养需求的增加
>50岁男性发病增加 因为不在工作，不可能得到食物的补充
婚姻状况 已婚妇女危险性增加 婚姻生活，哺乳小孩（见上述）
社会经济状况 发病与社会经济状况呈反比 保护性食物更贵
关系
职业 非磨坊工人发病增加 磨坊厂提供食物
地点 患病家庭 有病例家庭成员更易患病 相似的食谱