Epidemiologia

Epidemiologia on terveys- ja lääketieteen ala, joka tutkii terveyttä ja terveyteen liittyvien tekijöiden esiintyvyyttä, yhteyksiä ja syitä väestötasolla. Epidemiologian voisi kääntää siis väestöterveystieteeksi.
Epidemiologiaa voi ajatella väestötason lähestymistapana ja menetelmänä terveyden tutkimukseen siinä missä molekyylitason, solutason ja kudostason lääketieteellisillä perustieteillä on oma lähestymistapansa terveyden tutkimukseen. On myös huomattavaa, että infektioepidemiologia ja kansanterveystiede ovat vain esimerkkejä epidemiologisten menetelmien sovellusalueista.
Osa-alueet.
Tutkimustyypit.
Epidemiologiset tutkimustyypit voidaan jakaa kolmeen tasoon, jotka ovat kuvaileva (deskriptiivinen), etiologinen (analyyttinen) ja kokeellinen (interventiivinen) epidemiologia.
"Kuvaileva epidemiologia" tutkii sairauksien esiintyvyyttä eri väestöryhmissä ja eri oloissa. Tavoitteena ei ole varsinaisesti sairauksien syiden selvittäminen. Esimerkiksi työlääketieteessä sen käyttötarkoituksia voivat olla muun muassa työpaikkojen tai ammattiryhmien ”ryhmädiagnoosin” teko, työperäisen terveysvaaran tunnistaminen, työterveysongelmien kehityksen suunnan seuranta, normaaliarvojen määrittäminen ja syy-yhteyttä koskevien hypoteesien luominen. Kuvaileva epidemiologia on lähinnä käytännön apuväline - tieteellistä käyttöä sille on harvemmin.
"Etiologinen epidemiologia" tutkii sairauksien ja toisaalta perinnöllisten ja ympäristöperäisten tekijöiden välisiä syy-yhteyksiä. Yksinkertaisinta syy-yhteyttä kutsutaan ns. karkeaksi yhteydeksi (). Karkea yhteys ei anna tarkkaa kuvaa tutkimuksen kohteesta, joka voi muuttua huomattavasti vaikutusta muovaavien tekijöiden ansiosta. Vaikutusta muovaava tekijä voi muuttaa altistumisen vaikutuksia jopa niin, etteivät vaikutukset ilmene ollenkaan tekijän puuttuessa tai siten, että tekijän läsnäolo vahvistaa vaikutusta suhteettoman paljon. Etiologisen epidemiologian kysymyksenasettelu voi olla joko kvalitatiivinen tai kvantitatiivinen. Termillä ”kvalitatiivinen” tarkoitetaan tässä syy-seuraussuhteen tutkimista ja "kvantitatiivisella" altistumis-vastesuhteen tutkimista.
"Interventiivisessä epidemiologiassa" altistumisoloja muutetaan aktiivisesti ja tutkitaan niiden seurauksia. Eettisistä syistä aktiivista interventiota voidaan käyttää vain vähentämään altistumista tai esimerkiksi parantamaan ergonomiaa. Interventio muistuttaa osittain kokeellista tutkimusta, joten sitä kutsutaan joskus kokeelliseksi epidemiologiaksi. Useinkaan tutkittavia ei kuitenkaan voi satunnaistaa, joten se eroaa oleellisesti todellisesta kokeesta. Interventiivistä epidemiologiaa voidaan käyttää kahden ilmiön välisen yhteyden kausaalisuuden tutkimiseen. Jos altistumisolosuhteiden muutos vaikuttaa sairastumiseen, tämä tukee näiden ilmiöiden välistä kausaalisuutta.
Sovellusalueet.
Epidemiologian sovellusalueisiin voidaan laskea esimerkiksi seuraavat:
Toimintaympäristöt.
Epidemiologian asiantuntijat työskentelevät esimerkiksi erilaisissa tutkimusyksiköissä ja -ryhmissä, esimerkiksi yliopistoissa, sekä kansanterveyden ja infektioepidemioiden seurantaa ja hallintaa harjoittavissa virastoissa.
Ongelmat.
Epidemiologiassa ollaan kiinnostuneita esimerkiksi seuraavien ongelmien ratkaisemisesta:
Menetelmät.
Tietolähteet.
Monet organisaatiot keräävät jatkuvasti terveyteen liittyvää tietoa erilaisiin tarkoituksiin ja yksittäiset tutkijat voivat hyödyntää näitä selvittäessään omia epidemiologisia tutkimuskysymyksiään. Tällaisiin organisaatioihin ja tietolähteisiin kuuluvat esimerkiksi:
Matemaattiset menetelmät.
Tilastotiede ja erityisesti tämän osa-alue biostatistiikka on keskeinen osa epidemiologiaa, mutta myös monia muita matematiikan osa-alueita sovelletaan epidemiologiassa, erityisesti epidemioita mallinnettaessa. Tilastotieteellisiin menetelmiin kuuluvat esimerkiksi todennäköisyysjakaumat ja satunnaisotanta, tunnusluvut, kuten keskiarvo, mediaani, moodi, keskihajonta, vaihteluväli ja kvartiilit, regressioanalyysi, monet graafiset analyyttiset menetelmät, sekä tilastollinen päättely, kuten estimointi, luottamusvälit ja merkitsevyystestaus.
Esiintyvyyssuureet.
Terveyteen liittyvien tapahtumien ja tilojen yleisyyttä väestöissä kuvataan epidemiologiassa esiintyvyyssuureiden avulla. Näihin kuuluvat esimerkiksi seuraavat:
Usein väestön terveyttä kuvatessa ollaan kiinnostuneita syntyvyydestä, sairauksista ja kuolleisuudesta eri vaiheissa elinkaarta. Kun nämä yhdistetään edellisiin yleisiin käsitteisiin saadaan esimerkiksi seuraavat esiintyvyyssuureet:
Yhteys- ja vaikutussuureet.
Yhteyksiä erilaisten terveyteen liittyvien altisteiden ja vasteiden välillä voidaan kuvata esiintyvyyssuureita vertailemalla. Näin saadaan muun muassa seuraavat yhteys- ja vaikutussuureet:
Tarkkuussuureet.
Kun vertailussa on syyn ja seurauksen (tai altisteen ja vasteen) sijasta kyse jostakin testistä tai mittarista ja ennustettavasta tilasta, käytetään yhteyden eli mittarin tarkkuuden kuvaamiseen esimerkiksi seuraavia suureita:
Tutkimusasetelmat.
Tutkimusasetelma on yksi epidemiologian keskeisimmistä aiheista. Tutkimusasetelma kuvaa karkeasti, millaisia havaintoyksikköjä tutkitaan, tehdäänkö interventioita, miten havaintoyksiköt valitaan ja miten havaintoaineiston keruu ja analyysi ajoitetaan. Näihin kuuluvat muun muassa seuraavat:
Tutkimusasetelma on yksi tärkeimmistä tutkimuksesta saatavan näytön laatuun vaikuttavista tekijöistä. Tämä idea esitetään usein ns. näyttöpyramidin avulla, jossa pyramidin pohjalla ovat yksittäiset tapauskertomukset ja huipulla ovat satunnaistettujen kontrolloitujen kokeiden (RCT, engl. "randomized controlled trial") meta-analyysit.
Tutkimussuunnitelma.
Tutkimustulosten luotettavuus perustuu ennen kaikkea tutkimuksen huolelliseen suunnitteluun ja siksi tutkimuksen suunnittelu on tärkeä aihe epidemiologiassa. Tutkimussuunnitelman rakenne on karkeasti ottaen seuraavanlainen:
Virhelähteiden hallinta.
Valtaosa epidemiologiasta kohdentuu tutkimusten virhelähteiden minimointiin. Näihin menetelmiin kuuluvat esimerkiksi seuraavat:
Hillin lista (engl. "Bradford Hill criteria") sisältää havaittujen yhteyksien piirteitä, joiden voidaan katsoa lisäävän tai vähentävän kausaalisen suhteen uskottavuutta:
Epidemian selvitys.
Epidemiologia sai vahvasti alkunsa infektioepidemioiden havaitsemisesta ja torjumisesta ja tämä on edelleen infektioepidemiologian tehtävä. Epidemia voi kuitenkin olla minkä tahansa, ei vain mikrobien aiheuttaman, taudin yllättävä kasvu. Epidemian selvittämiseen kuuluvat muun muassa seuraavat vaiheet: