1
CHƯƠNG 1
TỔNG QUAN VỀ DỊCH TỄ HỌC
1. Định nghĩa về dịch tễ học
Dịch tễ học trong tiếng Anh là epidemiology. Thuật ngữ này có nguồn gốc từ
tiếng Hy lạp bao gồm: “epi” (upon) có nghĩa là dựa trên, “demos” nghĩa là quần thể hay
dân số, và “logos” nghĩa là môn khoa học. Cách phân tích thuật ngữ như trên cho thấy
phần nào về định nghĩa của môn học. Đó chính là môn học nghiên cứu các vấn đề liên
quan đến sức khỏe ở cấp độ quần thể.
Trước đây người ta định nghĩa dịch tễ học là môn học nghiên cứu về mối liên
quan giữa tác nhân gây bệnh, yếu tố truyền lây, môi trường và vật chủ. Đây có thể nói là
định nghĩa chung về dịch tễ nhưng chưa cho thấy sự khác biệt giữa môn học này và
những môn khoa học khác chẳng hạn như sinh thái bệnh, bệnh truyền nhiễm, sinh lý
bệnh. Chính vì vậy mà dịch tễ học hiện nay được định nghĩa rõ ràng hơn, trong đó người
ta nhấn mạnh rõ vai trò của thống kê sinh học trong việc xác định mối quan hệ của các
yếu tố cấu thành bệnh.
Theo Last (1995), dịch tễ học là môn học nghiên cứu về bệnh (hoặc một trạng
thái liên quan đến sức khỏe), về sự phân bố của bệnh, và các yếu tố quyết định bệnh trong
một quần thể, từ đó ứng dụng để kiểm soát dịch bệnh. Các thành phần trong định nghĩa
này được giải thích như sau:
- Bệnh (hoặc một trạng thái liên quan đến sức khỏe): là mục tiêu chính của nghiên
cứu dịch tễ học. Thông thường người ta hay đề cập đến bệnh, tuy nhiên mở rộng
hơn có thể nói là bất cứ tình trạng nào có liên quan đến sức khoẻ được quan tâm
nghiên cứu. Trong các phần trình bày dưới đây, chúng tôi vẫn dùng từ “bệnh” để
mô tả vấn đề liên quan đến sức khỏe để người đọc dễ hình dung.
- Sự phân bố bao gồm phân bố theo thời gian, không gian, nhóm của thú mang
bệnh.
- Các yếu tố quyết định bệnh (determinants): là các yếu tố như sinh lý, sinh học,
môi trường, xã hội có thể ảnh hưởng trực tiếp hoặc gián tiếp đến tần số xuất
hiện bệnh. Các yếu tố này bao gồm cả yếu tố về mầm bệnh, vật chủ, các yếu tố
nguy cơ có liên quan đến bệnh.
Mục tiêu của dịch tễ học được thể hiện thành các ý như sau:
1. Xác định mức độ của bệnh trong quần thể;
2. Xác định các yếu tố nguy cơ liên quan đến khả năng mắc bệnh;
2
3. Nghiên cứu về lịch sử bệnh và những tiên lượng bệnh;
4. Đánh giá các phương pháp phòng trị bệnh hiện tại cũng như thử nghiệm các
phương pháp mới;
5. Làm cơ sở cho việc ban hành chính sách và những quy định của cơ quan nhà
nước trong việc kiểm soát dịch bệnh.
Hình 1.1 Biếm họa về định nghĩa dịch tễ học
2. Lịch sử ngành dịch tễ học
Cùng với sự ra đời của nhiều ngành khoa học khác, dịch tễ học có lẽ xuất hiện
từ rất lâu. Có lẽ từ thời Hippocrates (năm 400 trước công nguyên) đã có những khái
niệm về những yếu tố nào đó phân bố trong nước, không khí gây bệnh và lây truyền cho
con người. Tuy nhiên đây chỉ là những ý tưởng mở đầu trong việc định hướng phát triển
một ngành khoa học mới nghiên cứu về các tác nhân liên quan đến bệnh tật.
Cùng với sự phát triển của các ngành khoa học khác đặc biệt là vi sinh vật học,
ý niệm về dịch tễ học được định hình rõ ràng hơn, đó là môn khoa học nghiên cứu về
phân bố bệnh và nguyên nhân gây bệnh. Dịch tễ học ở giai đoạn này được gọi là dịch tễ
học cổ điển. Đến những năm 1854, việc John Snow phát triển phương pháp tư duy toán
học để xác định nguồn gốc của bệnh dịch tả ở London đã trở thành nền tảng đầu tiên của
môn dịch tễ học hiện đại.
Đến những năm đầu của thế kỷ 20, các nhà khoa học đã ứng dụng toán học và
thống kê học vào dịch tễ học trong việc xác định mối liên quan giữa yếu tố nguy cơ và
bệnh tật. Có thể kể đến Ronald Ross, Anderson Gray, McKendrick là những nhà khoa
học đi tiên phong và mở đường cho sự phát triển của dịch tễ học hiện đại. Richard Doll
và Austin Bradford Hill vào năm 1954 đã xuất bản một nghiên cứu về mối quan hệ giữa
thuốc lá và ung thư phổi. Đây được xem là nghiên cứu cơ bản và điển hình nhất của dịch
3
tễ học hiện đại với sự kết hợp của toán học trong việc giải quyết vấn đề về bệnh học của
môn dịch tễ học. Ngày nay dịch tễ học hiện đại là sự kết hợp nhiều ngành khoa học khác
nhau từ sinh học cho đến kỹ thuật và tin học để nhằm mục đích xác định các mối liên
quan trong việc gây bệnh, từ đó ngăn ngừa bệnh tật cho con người và gia súc.
3. Phân loại các nghiên cứu dịch tễ học
Để thực hiện được những mục tiêu đặt ra của môn học, nhiều ngành khoa học
khác nhau đã được đưa vào ứng dụng. Mỗi ứng dụng ngày càng được chuyên sâu và tạo
nên một loại hình nghiên cứu mới về dịch tễ học. Có thể chia các loại hình nghiên cứu
như sau:
3.1 Dịch tễ học số lượng (quantitative epidemiology)
Đây có thể nói là nền tảng cơ sở của môn dịch tễ học. Việc số hóa để định
lượng bệnh và các mối liên quan làm cho dịch tễ học trở thành một môn khoa học độc
lập. Trong đó người ta có thể chia thành dịch tễ học mô tả (descriptive epidemiology) và
dịch tễ học phân tích (analytic epidemiology).
- Dịch tễ học mô tả là các nghiên cứu phục vụ cho mục tiêu đầu tiên của dịch tễ
học. Các nghiên cứu này thường xoay quanh việc diễn biến của một bệnh nào đó.
Ví dụ, mức độ bệnh nhiều hay ít, phân bố theo thời gian và địa điểm như thế
nào Các nghiên cứu này cho biết được mức độ thiệt hại mà ngành chăn nuôi
hay sức khỏe cộng đồng cần quan tâm.
- Dịch tễ học phân tích là những nghiên cứu dùng các phương pháp thống kê và các
cách bố trí quan sát hoặc nghiên cứu dịch tễ học để phục vụ cho mục tiêu thứ hai,
có nghĩa là xác định được mối liên quan giữa các yếu tố nguy cơ và tình trạng
bệnh. Mối liên quan này được thể hiện qua các thông số toán học.
Các bước đi trong dịch tễ số lượng:
1. Diễn đạt các thông số - quan sát
2. Thí nghiệm - thử nghiệm giả thuyết
3. Phân tích - kết luận về mặt thống kê
Hình 1.2
John Snow – Nhà khoa học người
Anh - cha đẻ của ngành dịch tễ học hiện đại
4
Bước 1 được thực hiện để làm cơ sở cho việc đặt giả thuyết (câu hỏi), nhờ vậy mà
cách bố trí theo dõi được đúng đắn. Bước 2 bao gồm cách lấy mẫu, kỹ thuật chẩn đoán để
phát hiện bệnh, kỹ thuật điều tra để ghi nhận phạm vi của bệnh, và hệ thống ghi chép-lưu
trữ dữ liệu. Bước 3 được tiến hành để không vấp phải những giải thích sai lầm về sự xảy
ra bệnh cũng như quan hệ nhân quả. Các kỹ thuật được dùng ở bước 3 là phân tích các
yếu tố gây nguy cơ, mô hình toán học, phương pháp hồi quy và trắc nghiệm sự sai biệt về
thống kê.
3.2 Dịch tễ học lâm sàng (clinical epidemiology)
Dịch tễ lâm sàng chú trọng các loại câu hỏi được đặt ra cho thú y viên (Bảng 1.1)
để từ đó tìm được cách ứng dụng trong xử lý ca bệnh. Bố trí nghiên cứu có thể là quan sát
(observation) hay thí nghiệm (experiment). Nghiên cứu quan sát chú trọng đến đánh giá
các yếu tố nguy cơ, nguyên nhân hay tiên lượng. Thí nghiệm lâm sàng ước lượng giá trị
tương đối của các biện pháp can thiệp chẳng hạn chữa trị, giải phẩu hoặc cách ngăn ngừa
cho một hội chứng nào đó. Dịch tễ lâm sàng cung cấp phương tiện để giúp thú y viên ứng
dụng kinh nghiệm của chính họ, kinh nghiệm từ người khác cũng như kết quả y học đã ấn
hành trong xử lý vấn đề. Chu trình nghiên cứu của dịch tễ học lâm sàng bao gồm:
Sơ đồ 1.1 Chu trình nghiên cứu của dịch tễ học lâm sàng
3.3 Dịch tễ học sinh thái (ecological epidemiology)
Dịch tễ sinh thái tìm hiểu các yếu tố ảnh hưởng đến sự truyền lây và tồn tại
Có vấn đề bất ổn
Lập giả thuyết
Thu thậ
p thông tin
Quan sát
Thu thập số liệu
Xử lý số liệu
Nhận diện vấn đề mới Giải quyết vấn đề cũ
5
của các tác nhân gây bệnh trong môi trường. Những yếu tố đó đôi khi được diễn đạt là bộ
ba tác nhân-ký chủ-môi trường.
Thông thường, dịch tễ sinh thái chú trọng đến chu trình hoặc lịch sử tự nhiên của
bệnh, nó cung cấp cơ sở khoa học cho các chương trình thanh toán dịch bệnh, chẳng hạn
chương trình thanh toán bệnh do Babesia ở bò của bang Texas (Hoa kỳ) được thành công
nhờ vào hiểu biết về lịch sử tự nhiên của bệnh. Những tiến bộ gần đây như sinh học phân
tử (kháng thể đơn dòng, bản đồ gen và xác định ADN) cũng như kỹ thuật mô phỏng qua
máy tính đã đóng góp cho các hiểu biết về cách truyền bệnh.
Bảng 1.1 Các vấn đề lâm sàng và câu hỏi cần trả lời
Bình thường/bất thường
Chẩn đoán
Tần số bệnh
Nguy cơ/phòng ngừa
Tiên lượng
Chữa trị
Nguyên nhân
Mức nào là giới hạn của sự bình thường?
Sự bất thường cở nào được xem là có bệnh?
Độ chính xác của xét nghiệm chẩn đoán hoặc của chiến lược
dùng trong phát hiện bệnh ra sao?
Bệnh thường xảy ra không? Chu kỳ?
Từng diễn biến của bệnh có phổ biến ở nhiều thú không?
Yếu tố nào liên quan đến việc tăng hay giảm của bệnh?
Bệnh gây hậu quả gì?
Yếu tố nào liên quan đến việc tăng hay giảm của tình trạng
khỏi bệnh?
Hậu quả của phương thức chữa trị ra sao và cách chữa trị làm
thay đổi diễn biến sau này của bệnh như thế nào?
Điều kiện gây nên bệnh?
3.4 Dịch tễ học nguyên nhân (etiologic epidemiology)
Dịch tễ nguyên nhân chú trọng đến việc thiết lập các mối quan hệ nguyên nhân -
hậu quả cho các bệnh chưa xác định được nguồn gốc. Hoạt động cơ bản là điều tra ổ dịch
bệnh. Điều tra nguyên nhân của các ổ dịch do trong ngộ độc thực phẩm (food-borne) là
thí dụ cổ điển của dịch tễ nguyên nhân.
3.5 Y học cho sức khoẻ/phòng bệnh trong quần thể
Môn này dùng các thông tin có được từ các nguồn đã nêu trên để thiết lập chương
trình quản lý, kiểm soát hoặc ngăn ngừa bệnh một cách tối ưu. Khía cạnh kinh tế (được
diễn đạt dưới dạng chi phí-hiệu quả hoặc chi phí-lợi tức) sẽ quyết định chiến lược nào có
hiệu quả nhất. Tuy nhiên, chiến lược hiệu quả nhất có thể không đạt đến mức thấp nhất
của tỷ lệ mới mắc bệnh (incidence). Thú y viên phải học cách giải quyết vấn đề này nếu
họ muốn làm việc có hiệu quả với nhà sản xuất.
6
3.6 Một số nhóm nghiên cứu dịch tễ học khác
Dịch tễ học không gian (spatial epidemiology): cùng với sự phát triển của công
nghệ thông tin và những ứng dụng về hệ thống GIS (geographical informatic system),
người ta đã thực hiện các nghiên cứu về sự phân bố cũng như phân tích các yếu tố nguy
cơ đến bệnh về mặt phân bố không gian.
Ngoài ra, sự phát triển chuyên sâu từng lĩnh vực cũng đã thúc đẩy khả năng ứng
dụng dịch tễ học chuyên sâu. Chẳng hạn, một số ngành dịch tễ học mới được nghiên cứu
như dịch tễ học phân tử (molecular epidemiology), dịch tễ học dinh dưỡng (nutritional
epidemiology).
4. Các phần mềm hỗ trợ trong nghiên cứu dịch tễ học
Hiện nay có khá nhiều phần mềm (software) sử dụng trên máy tính hỗ trợ các
nghiên cứu về dịch tễ học. Mỗi phần mềm có những điểm mạnh khác nhau. Như đã đề
cập, dịch tễ học hiện đại là môn học gắn liền với thống kê học nên các phần mềm chuyên
dùng trong thống kê được sử dụng rất nhiều trong dịch tễ học. Các phần mềm bao gồm
SPSS, Minitab, SAS được sử dụng khá rộng rãi. Trong khuôn khổ của tài liệu này,
phần mềm SPSS sẽ được sử dụng cho các phân tích dịch tễ học phân tích. Đây là phần
mềm thống kê khá mạnh và phổ biến ở Việt Nam.
Ngoài các phần mềm về thống kê, một số phần mềm chuyên dụng khác dùng
trong nghiên cứu dịch tễ học, ví dụ EpiInfo, EpidataStat, WinEpiscope, EpiCal Trong
tài liệu này, chúng tôi sử dụng phần mềm WinEpiscope để minh họa cho các cách tính
thông số dịch tễ học. Đây là phần mềm khá nhẹ (khoảng 1,18 Mb) do trường đại học
Edinburgh (Anh quốc) và Wageningen (Hà Lan) phát triển, và có thể sử dụng miễn phí
bằng cách tải về từ trang web />
5. Một số trang web cung cấp các thông tin và tài liệu chuyên ngành dịch tễ học
Internet ngày nay trở thành một công cụ phổ biến trong việc trao đổi thông tin.
Nhu cầu đọc tài liệu không chỉ ở sách vở mà còn đòi hỏi nhiều nguồn khác nhau và đặc
biệt các thông tin mới cũng như các hoạt động của các tổ chức liên quan đến lĩnh vực
nghiên cứu. Do đó chúng tôi xin giới thiệu một số website cung cấp khá nhiều thông tin
bổ ích về dịch tễ học.
1
CHƯƠNG 2
MỘT SỐ KHÁI NIỆM CHUNG VỀ BỆNH
Bệnh là kết quả của sự tương tác giữa các yếu tố bao gồm vật chủ (con thú,
người), yếu tố gây bệnh (vi rút, vi khuẩn ) và môi trường (chẳng hạn sự vấy nhiễm
nguồn nước). Mặc dù một số bệnh có nguồn gốc từ di truyền nhưng nhìn chung sự biểu
hiện bệnh này cũng liên quan đến môi trường, tuy nhiên mối quan hệ giữa các yếu tố này
khác nhau ở mỗi bệnh. Rất nhiều nguyên lý về sự truyền bệnh được đề ra để giải thích sự
xuất hiện các bệnh trong quần thể. Những nguyên lý này thường đề cập những bệnh
truyền nhiễm như là những mô hình minh họa. Vì vậy trong chương này chúng tôi đề
cập nhiều về những bệnh truyền nhiễm, tuy nhiên phải lưu ý rằng những khái niệm dưới
đây có thể được áp dụng trên những bệnh không truyền nhiễm.
Bệnh được mô tả là một kết quả tương tác của các yếu tố như sơ đồ 2.1. Theo
mô hình này, mầm bệnh và môi trường tương tác với nhau và tác động lên vật chủ, tùy
theo vật chủ mà bệnh có thể được thể hiện hay không. Đôi khi mầm bệnh trong môi
trường có thể được truyền qua một véc tơ. Thuật ngữ véc tơ được dùng để chỉ một vật
mang có bản chất sinh học để truyền mầm bệnh, thường là nhóm côn trùng bay được như
muỗi, ve, bọ chét Yếu tố vật chủ ở đây đề cập khả năng kháng bệnh của cơ thể. Yếu tố
Vật chủ
Véc tơ
Mầm bệnh
Môi trường
Sơ đồ 2.1 Tháp dịch tễ về mối tương quan của các yếu tố hình thành bệnh
2
này có thể liên quan đến các vấn đề như di truyền, dinh dưỡng, tình trạng sức khỏe. Các
yếu tố của bệnh được cụ thể như sau:
- Yếu tố vật chủ: tuổi của thú, giống, di truyền, giới tính, tình trạng bệnh trước
đây, khả năng đáp ứng miễn dịch
- Yếu tố gây bệnh (mầm bệnh): có thể là sinh học như vi khuẩn, vi rút, nấm,
protozoa; hay là các yếu tố hoá học như các chất gây ngộ độc, kim loại nặng, thiếu chất
dinh dưỡng; hoặc mầm bệnh còn có bản chất lý học như nhiệt, bức xạ
- Yếu tố môi trường: có thể là không khí, nước, nuôi nhốt, độ ẩm, độ thông
thoáng, nhiệt độ môi trường, tiếng ồn
1. Các kiểu truyền lây
Bệnh có thể được truyền lây trực tiếp hay gián tiếp. Ví dụ như bệnh được
truyền từ thú này sang thú khác hay từ người này sang người khác một cách trực tiếp khi
tiếp xúc; còn khi bệnh truyền lây thông qua các chất vấy nhiễm, vật mang như nước
uống, thực phẩm thì được gọi là truyền lây gián tiếp. Một số bệnh truyền lây qua muỗi,
ve được gọi là truyền lây bằng véc tơ.
Mỗi loại mầm bệnh có cách truyền bệnh khác nhau tùy thuộc vào bản chất riêng
của mầm bệnh. Hình 2.1 cho thấy bề mặt cơ thể và các vị trí liên quan đến các hình thức
truyền lây bệnh. Một số bệnh và cách truyền lây của chúng được thống kê theo bảng dưới
đây.
Bảng 2.1 Một số bệnh và cách truyền lây của chúng
Truyền lây trực tiếp Truyền lây gián tiếp Truyền lây qua véc tơ
* Leptospirosis truyền qua giao
phối trực tiếp hay dụng cụ gieo
tinh
* Bệnh cúm lây qua không khí
* Bệnh do Toxoplasma lây qua
nhau thai
* Bệnh nấm da lây do tiếp xúc
ngoài da
* Bệnh CRD do Mycoplasma
gallisepticum truyền qua trứng
* Bệnh thương hàn do
Salmonella truyền qua thức
ăn, nước uống
* Bệnh do Cryptosporidium
truyền qua nước
* Bệnh độc tố nấm trong
thức ăn
* Bệnh viêm vú do
Streptococcus agalactiae
truyền qua máy vắt sữa
* Bệnh do West Nile
vi rút truyền qua muỗi
* Bệnh viêm não Nhật
Bản
* Bệnh do các protozoa
đường máu
3
Hình 2.1 Bề mặt cơ thể và các vị trí liên quan đến các hình thức truyền lây bệnh
2. Bệnh lâm sàng và bệnh tiềm ẩn
Khi nghiên cứu về bệnh người ta còn phân biệt bệnh theo mức độ. Hình 2.2
biểu thị các mức độ bệnh khác nhau trên thực tế lâm sàng theo dạng một “tảng băng trôi”.
Thuật ngữ này được dùng khá rộng rãi khi đề cập đến sự biểu hiện về bệnh.
Nhìn vào hình có thể nhận thấy như sau: phần nổi trên mặt nước là phần thấy
được. Đây được xem như bệnh thể hiện và có thể nhận biết được thông qua các triệu
chứng và có thể xác định bằng các phương pháp kiểm tra nhanh. Những bệnh dạng này
người ta gọi là bệnh lâm sàng. Còn phần chìm dưới nước là phần không thấy được.
Phần này thể hiện một dạng bệnh không có triệu chứng lâm sàng rõ rệt, người quan sát
thường không nhận ra thú bệnh. Tuy nhiên khi kiểm tra bằng phương pháp miễn dịch
hoặc các phương pháp xác định trong phòng thí nghiệm thì có thể nhận biết là con thú có
thể đã mắc bệnh. Hình thức bệnh này còn gọi là bệnh tiềm ẩn. Nhóm thú bệnh này rất
quan trọng trong sự lây lan của bệnh truyền nhiễm vì chúng thường bị bỏ qua trong quá
trình kiểm soát dịch bệnh.
Ngoài ra, trong hình 2.2, phần bên phải là cho thấy đáp ứng của cơ thể vật chủ
đối với bệnh ở nhiều cấp độ trong khi đó phần bên trái đề cập đến đáp ứng đối với bệnh ở
cấp độ tế bào.
4
Mức độ của bệnh lâm sàng thường được chia thành bệnh nặng và bệnh nhẹ.
Trong thuật ngữ về bệnh học người ta chia bệnh thành các cấp sau: thể quá cấp tính làm
bệnh diễn ra nhanh và nặng, và đôi khi khó phân biệt được bệnh gì; thể cấp tính; thể bán
cấp; và thể mãn tính (bệnh xảy ra nhẹ và kéo dài, lúc bệnh lúc lành).
Trong bệnh truyền nhiễm, người ta chia các giai đoạn bệnh. Từ khi nhiễm mầm
bệnh cho đến xuất hiện những triệu chứng đầu tiên gọi là giai đoạn ủ bệnh. Giai đoạn
phát triển các triệu chứng điển hình được chia thành hai giai đoạn là tiền chứng (các triệu
chứng đã xuất hiện, đôi khi kéo dài nhưng không phải là triệu chứng điển hình của bệnh),
giai đoạn toàn phát (triệu chứng điển hình, bệnh thường có triệu chứng ảnh hưởng toàn
thân); cuối cùng là giai đoạn kết thúc, con thú trở nên lành bệnh hoặc chết hoặc chống cự
lại bệnh không đủ và dẫn đến tình trạng bệnh mãn tính.
3. Lưu cữu căn bệnh và tình trạng mang trùng
Lưu cữu căn bệnh (reservoir) là nơi mà mầm bệnh có thể nhân lên và phát triển
để truyền lây cho ký chủ nhạy cảm. Ví dụ, nước ao hồ là nơi lưu cữu E. coli gây bệnh
tiêu chảy trên thú, phân chuồng là nơi Salmonella nhân lên để gây thương hàn, hoặc
chuột là nơi chứa mầm bệnh Borrelia gây bệnh trên người.
Tình trạng mang trùng là tình trạng mà con vật có mầm bệnh hiện diện và bài
xuất chúng ra bên ngoài. Tuy nhiên chúng không được nhận định là nhiễm trùng khi
dùng các phản ứng miễn dịch để đánh giá hoặc thông qua các dấu hiệu lâm sàng. Nói
cách khác là cơ thể chúng chưa có đáp ứng chống lại mầm bệnh.
Bệnh nặng
Bệnh vừa và nhẹ
Xâm nhập làm tế bào bị
chuyển dạng, hư hại hoặc
rối loạn chức năng
Có nhiễm trùng
nhưng không biểu
hiện bệnh
Có tiếp xúc với mầm
bệnh nhưng chưa
nhiễm trùng
Có sự nhân lên của vi rút nhưng
chưa làm thay đổi tế bào, hay vi
rút chưa đủ mạnh
Tiếp xúc với vi rút, có thể
xâm nhập vào cơ thể
nhưng chứa xâm nhập vào
tế bào
Đáp ứng ở mức độ tế bào Đáp ứng của vật chủ
Hình 2.2: Mô hình “tảng băng trôi” về sự thể hiện các mức độ bệnh
5
Một trường hợp điển hình và nổi tiếng về tình trạng mang trùng, đó là cô
Typhoid Mary, một công dân Mỹ làm việc cho các nhà hàng tại thành phố New York.
Cô là người mang trùng Salmonella và được cho là liên quan đến hơn 10 bệnh dịch gây ra
ở nhiều nơi khi cô chuyển nhà từ nơi này đến nơi khác. Một chủng vi khuẩn Salmonella
liên quan đến các dịch bệnh này được đặt tên là Salmonella typhi.
4. Thời gian ủ bệnh
Thời gian ủ bệnh được định nghĩa là khoảng thời gian từ khi con thú tiếp nhận
mầm bệnh cho tới khi con thú biểu hiện những triệu chứng lâm sàng của bệnh. Nếu con
thú nhiễm mầm bệnh ngày hôm nay và 3 ngày sau mới có triệu chứng bệnh thì thời gian
ủ bệnh là 3 ngày. Trong suốt thời gian này con thú hoàn toàn khoẻ mạnh và không có bất
cứ biểu hiện nào.
Thời gian này chính là thời gian mà mầm bệnh từ lúc tấn công vào cơ thể, di
chuyển đến cơ quan hoặc vị trí thích hợp rồi nhân lên đủ số lượng cần thiết để gây thành
bệnh.
Thời gian ủ bệnh liên quan đến thuật ngữ cách ly (quarantine) khá nổi tiếng
trong lịch sử của dịch tễ học. Vào năm 1374, người dân thành Venie, Ý đối mặt với một
bệnh dịch Black death. Chính quyền thành phố ra lệnh bất cứ tàu nào muốn cập bến vào
thành phố phải được kiểm soát và đảm bảo không có bệnh trong 30 ngày (tiếng Ý là
trentini giorni). Sau đó người ta nâng thời gian này lên 40 ngày (quarante giorni). Và
đây cũng là nguồn gốc của từ quarantine trong tiếng Anh, có nghĩa là cách ly để khảo sát
xem có bệnh hay không, đây cũng là thời gian ủ bệnh tối đa của nhiều bệnh.
5. Dịch bệnh
Những cá thể với những bất thường về sức khoẻ xảy ra được gọi là bệnh. Nhiều
cá thể bệnh trong một quần thể là đối tượng của môn dịch tễ học. Trong đó, ổ dịch
(outbreak) được định nghĩa là sự xuất hiện nhiều ca bệnh hay những vấn đề liên quan đến
sức khỏe trong một khu vực hay quần thể mà số lượng ca bệnh này vượt quá bình thường.
Về phương diện không gian, người ta chia các vùng liên quan đến một dịch
bệnh nào đó thành 3 vùng. Vùng có dịch hay trung tâm ổ dịch là nơi mà dịch phát ra và
hiện đang có mầm bệnh và thú bệnh. Xung quanh vùng này là vùng bị uy hiếp, tức là
vùng có nguy cơ bệnh và có thể có những thú nghi ngờ bệnh. Và vùng an toàn dịch là
vùng không có thú bệnh. Tuỳ theo sự phân tán của mầm bệnh mà các khu vực này có các
đường kính khác nhau. Với sự di chuyển của thú hiện nay, những vùng an toàn dịch có
thể trở thành vùng có dịch mặc dù ở khá xa trung tâm dịch nếu việc quản lý dịch bệnh
không được thực thi tốt.
Vùng trung tâm dịch
Vùng bị uy hiếp
Vùng an toàn
d
ịch
Hình 2.3 Các vùng liên quan đến dịch
6
Để mô tả tần số xuất hiện bệnh và cường độ của bệnh trong một ổ dịch, người ta
thường dùng các thuật ngữ như sau:
- Dịch rời rạc (sporadic) là những dịch không thường xuyên xảy ra, không có quy
luật về thời gian và không gian. Bệnh có thể tồn tại trong đàn gia súc và khi có trường
hợp thuận lợi nào đó thì mới bùng nổ thành dịch.
- Dịch nội vùng (enzootic) là những dịch xảy ra thường xuyên ở một khu vực nào
đó. Mầm bệnh dường như luôn có mặt và sự cân bằng giữa vật chủ, môi trường và mầm
bệnh ở trạng thái cân bằng động, nghĩa là bệnh rất dễ xảy ra khi cân bằng này bị phá vỡ.
Tuy nhiên cần nhớ là dịch được liệt vào nhóm dịch vùng thì có mức độ lây lan không
nhanh, thường là những bệnh nhẹ và yếu tố môi trường là yếu tố rất quan trọng ảnh
hưởng đến bệnh, chẳng hạn như bệnh viêm phổi do Mycoplasma (nên được gọi là bệnh
viêm phổi dịch vùng EP: enzootic pneumoniae).
- Dịch điển hình, hay ổ dịch lưu hành (epizootic) là bệnh dịch xảy ra trên quy
mô rộng, nhiều đàn thú mắc bệnh và tỷ lệ bệnh cao hơn bình thường rất nhiều. Bệnh lây
lan nhanh và rộng, nếu không được kiểm soát kịp thời sẽ ảnh hưởng nghiêm trọng. Bệnh
lở mồm long móng xảy ra ở một số nơi là một thí dụ về loại dịch bệnh này.
- Đại dịch hay toàn dịch (panzootic) là thuật ngữ dùng để chỉ dịch có tầm lây lan
rất rộng với qui mô toàn cầu.
6. Nguy cơ và yếu tố nguy cơ (risk & risk factor)
Trong dịch tễ học, người ta thường dùng 2 thuật ngữ này, nhất là trong dịch tễ
học phân tích, nhằm xác định được những yếu tố liên quan đến bệnh.
Dịch nội
vùng
Dịch rời rạc
Dịch điển
hình
Số ca
bệnh mới
Thời gian
Hình 2.4
Các dạng bệnh dịch theo tần số xuất hiện ở
một quần thể nhất định
7
Nguy cơ là khả năng có thể mắc một bệnh nào đó, nguy cơ được định nghĩa là
xác suất xuất hiện một biến cố có liên quan đến sức khỏe của mỗi cá thể hay quần thể.
Như vậy khái niệm nguy cơ là một khái niệm trừu tượng có thể xảy ra và cũng có thể
không xảy ra.
Trong khi đó bất kỳ yếu tố nào, thuộc bản chất nào (lý học, hoá học, sinh học, di
truyền, xã hội ) góp phần vào việc làm cho cơ thể đang khoẻ mạnh trở nên mắc bệnh thì
yếu tố đó được gọi là yếu tố nguy cơ. Như vậy khác hẳn nguy cơ, yếu tố nguy cơ là một
khái niệm vật chất cụ thể.
Ví dụ, yếu tố nuôi nhốt thú là yếu tố nguy cơ đối với bệnh EP (viêm phổi dịch
vùng) vì góp phần vào việc tăng tỷ lệ bệnh ở nhóm thú này. Những con thú này có xác
suất mắc bệnh (ví dụ như 0,45) cao hơn xác suất mắc bệnh ở những con thú nuôi thả (ví
dụ 0,15). Lúc này ta có thể nói con thú nuôi nhốt có nguy cơ mắc bệnh cao hơn con thú
nuôi thả.
Khi nói đến nguy cơ thì bao giờ cũng nói đến yếu tố nguy cơ. Việc xác định
nguy cơ cụ thể cho từng nhóm thú thuộc các nhóm yếu tố nguy cơ có vai trò quan trọng
trong việc xác định nguyên nhân gây bệnh cũng như có vai trò quan trọng trong việc
phòng chống dịch bệnh cho đàn gia súc.
7. Quần thể, quần thể có nguy cơ, quần thể có miễn dịch
Quần thể là tất cả những con thú sống trong cùng một khu vực cụ thể trong một
thời gian nhất định. Khái niệm về quần thể là khái niệm được đề cập rất nhiều trong dịch
tễ vì đây thường là đối tượng nghiên cứu của môn học. Người có thể nói tỷ lệ nhiễm một
bệnh nào đó, ví dụ tỷ lệ mang trùng Salmonella trên quần thể heo thịt nuôi tại địa bàn
tỷnh Đồng Nai. Hoặc giới hạn cụ thể hơn là quần thể heo thịt tại trại chăn nuôi heo A
trong một thời gian cụ thể.
Quần thể có nguy cơ là quần thể gồm những thú nhạy cảm với bệnh, nếu có
mầm bệnh xuất hiện thì có thể sẽ xảy ra dịch bệnh tại quần thể đó. Ví dụ quần thể heo
nuôi tại một trại chưa được chủng ngừa bệnh lở mồm long móng là quần thể có nguy cơ
mắc bệnh. Tuy nhiên, không thể nói quần thể ngựa nuôi tại khu vực nào đó là quần thể
có nguy cơ đối với bệnh này vì bệnh này chỉ xảy ra cho động vật móng chẻ.
Quần thể có miễn dịch là quần thể mà phần lớn các cá thể trong đó có khả năng
đề kháng lại bệnh. Sự đề kháng này có thể thu được từ quá trình chủng ngừa hoặc quần
thể đã từng mắc bệnh và miễn dịch vẫn còn đảm bảo chống lại sự xâm nhập của mầm
bệnh.
Một con thú không có miễn dịch khi đặt trong một hoàn cảnh nhiễm khuẩn hay
đặt trong một đàn không có miễn dịch thì rất dễ mắc bệnh, tuy nhiên nếu đặt nó vào một
đàn có miễn dịch thì nguy cơ mắc bệnh của nó sẽ thấp hơn nhiều. Người ta cho rằng nếu
80-90% cá thể trong đàn có miễn dịch thì xem như quần thể đó là quần thể miễn dịch đối
với bệnh.
1
CHƯƠNG 3
PHÂN TÍCH THỐNG KÊ
Phân tích thống kê trở nên quan trọng từ khi các kết quả nghiên cứu được dùng
làm cơ sở cho các quyết định trị liệu. Bên cạnh việc xác định sự hiệu quả của trị liệu,
phân tích thống kê còn khẳng định hay bác bỏ sự ý nghĩa của yếu tố gây nguy cơ hay yếu
tố tiên lượng. Ngoài ra, khả năng phát hiện một bệnh không những tùy thuộc đặc tính của
các xét nghiệm chẩn đoán mà còn bị ảnh hưởng bởi dung lượng mẫu.
Sai sót trong phân tích thống kê thường là do chọn phương pháp phân tích không
phù hợp với loại số liệu hoặc loại bố trí nghiên cứu. Chương này thảo luận cách áp dụng
và giải thích các trắc nghiệm thống kê dùng trong dịch tễ học lâm sàng và thảo luận các
nguyên tắc hướng dẫn cách chọn phương pháp phân tích thống kê phù hợp.
1. Giải thích kết quả của phân tích thống kê
Trong phần lớn trường hợp, kết quả của các nghiên cứu lâm sàng thường được
diễn đạt với các từ 'có sự khác biệt hay không khác biệt'. Do bởi chúng ta lấy mẫu để tiên
đoán một diễn biến thật trong quần thể, cho nên luôn luôn có khả năng đi đến kết luận sai
lầm. Khi một trắc nghiệm thống kê được dùng, có 4 kết luận trong đó 2 kết luận đúng và
2 kết luận sai (Bảng 5.1).
Có hai trường hợp kết luận sai. Alpha hay lỗi loại I bị vấp phải khi chúng ta kết
luận có sự khác biệt giữa hai kết quả trong khi chúng không khác biệt gì cả. Lỗi loại I
tương tự như kết quả dương tính giả của xét nghiệm chẩn đoán. Beta hay lỗi loại II xảy ra
khi chúng ta kết luận rằng các kết quả không khác biệt trong khi chúng thật sự khác biệt.
Lỗi loại II tương tự kết quả âm tính giả trong chẩn đoán lâm sàng.
Xác suất để đạt kết quả mong đợi cũng là một phương cách khác để diễn đạt alpha
và beta. Alpha tương trưng cho xác suất mà ' kết quả đạt được do bởi ngẫu nhiên'. Mức ý
nghĩa 0,05 hoặc ít hơn thường được chọn để giảm thiểu xác suất do ngẫu nhiên (do biến
động của mẫu được lấy). Tuy nhiên có thể chọn mức alpha lớn hơn (0,1 hay lớn hơn)
trong trường hợp thực hiện các xét nghiệm sàng lọc (screening) để từ đó có định hướng
nghiên cứu tiếp. Trị số beta tượng trưng cho xác suất ' không phát hiện được sự khác biệt
ý nghĩa' mặc dù sự khác biệt đang hiện diện. Thông thường beta được chọn ở mức gấp 4
lần alpha, do đó nếu α = 0,05 thì β = 0,2. Như vậy 1 - β được xem là năng lực (power)
của bố trí nghiên cứu. Năng lực là xác suất để phát hiện sự khác biệt giữa các kết quả khi
sự khác biệt có thật, hoặc là xác suất để khẳng định sự hiện diện của một bệnh. Chúng ta
2
khó thể giảm alpha và beta cùng lúc bởi vì khi alpha giảm thì beta tăng, khi ấy năng lực
phát hiện sự khác biệt sẽ giảm.
Bảng 5.1 Kết luận từ phân tích thống kê và sự khác biệt có thật giữa các kết quả
nghiên cứu
Giả thiết tương đồng H
0
(null hypothesis)*
Đúng (true) Sai (false)
Kết luận từ phân
tích thống kê
Chấp nhận Kết luận đúng Lỗi loại II
(type II error, β)
Bác bỏ Lỗi loại I
(type I error, α)
Kết luận đúng
* Thí dụ về giả thiết tương đồng H
0
:
µ
1
=
µ
2
Các trắc nghiệm thống kê trong thú y thường được dùng để bác bỏ giả thiết H
0
, đó
là giả thiết rằng không có sự khác biệt giữa hai nhóm theo dõi. Nếu chứng minh có sự
khác biệt (bác bỏ H
0
), giá trị của Pa (xác suất tương ứng với alpha, dùng Pa để phân biệt
với Pb của lỗi loại II ) thường được báo cáo. Giá trị Pa
thuờng được xem là có ý nghĩa về
thống kê nếu < 0,05 (nghĩa là chúng ta mong rằng kết luận chỉ sai tối đa 5% trường hợp
nếu cùng loại nghiên cứu được lập lại). Nếu Pa
lớn (≥ 0,5) thì có nghĩa là 'không phát
hiện được sự khác biệt' mà không là ' không có sự khác biệt' . Khi không phát hiện được
sự khác biệt, cần xem xét lại năng lực của bố trí nghiên cứu vì có thể do bố trí không
đúng hoặc dung lượng mẫu nhỏ. Trong các chương trình thanh toán bệnh dựa vào xét
nghiệm chẩn đoán để phát hiện thú/đàn thú nhiễm bệnh, beta là yếu tố quan trọng để xác
định dung lượng mẫu. Dung lượng mẫu sẽ được thảo luận ở các mục sau.
2. Khoảng tin cậy của tỷ lệ (proportion, rate)
2.1. Khoảng tin cậy của một tỷ lệ
Có thể ước tính khoảng tin cậy của một tỷ lệ, chẳng hạn tỷ lệ bệnh, bằng cách
dùng phân bố nhị thức.
p (1- p)
Phương sai của tỷ lệ bệnh = với n = dung lượng mẫu, p = tỷ lệ bệnh
n
Công thức này được dùng khi giả định rằng mẫu được lấy từ quần thể lớn. Với
quần thể nhỏ và dung lượng mẫu lớn (dung lượng mẫu bằng 10% của quần thể hoặc
f = 0,1) thì tử số phải nhân với 1-f.
p (1-p)
Suy ra sai số chuẩn (SE) của tỷ lệ là
n
Thí dụ, tỷ lệ mắc bệnh trong đàn bò (n = 171 con) là 1,2%, do đó:
Phương sai = (0,012 × 0,988)/171 = 0,0000693 (%
2
)
3
Sai số chuẩn của tỷ lệ = 0,00832 = 0,832%
Với 95% độ tin tưởng, khoảng tin cậy là: 1,2 ± (1,96 × 0,832) = - 0,4 % ; 2,8%
Qua thí dụ này, có tỷ lệ bệnh < 0% trong khoảng tin cậy, đó là do sự phân bố không cân
đối của tỷ lệ (tỷ lệ bệnh khá thấp).
Khoảng tin cậy có thể cho biết dung lượng mẫu đủ lớn hay không để có kết quả
dương tính (kết quả mong muốn). Nếu mức dưới của khoảng tin cậy lớn hơn trị số
ngưỡng nào đó (trị số để được xem là có ý nghĩa về lâm sàng), kết quả chắc chắn dương
tính. Nếu mức dưới nhỏ hơn trị số ngưỡng và mức trên lớn hơn trị số ngưỡng, kết quả
cũng được xem là dương tính nhưng không chắc chắn, và cần phải tăng dung lượng mẫu.
Nếu mức trên của khoảng tin cậy nhỏ hơn trị số ngưỡng thì sao ???
2.2. Khoảng tin cậy của sai biệt giữa 2 tỷ lệ
Khoảng tin cậy của sai biệt giữa 2 tỷ lệ có thể cho thấy sự sai biệt giữa 2 tỷ lệ có ý
nghĩa thống kê hay không. Khi 2 nhóm không liên quan, các bước tính tương tự như
cách tính khoảng tin cậy của sai biệt giữa 2 trung bình hoặc 2 trung vị. Sai số chuẩn của
sai biệt (SEsb):
p
1
(1-p
1
) p
2
(1-p
2
)
SE
sb
= +
n
1
n
2
p
1
= tỷ lệ bệnh ước tính của nhóm 1
p
2
= tỷ lệ bệnh ước tính của nhóm 2
n
1
= dung lượng mẫu của nhóm 1
n
2
= dung lượng mẫu của nhóm 2
Khi ấy, ta có khoảng tin cậy với 95% tin tưởng:
(p
1
- p
2
) ± 1,96 × SEsb
Thí dụ: n
1
= 251, n
2
= 260
Tỷ lệ huyết thanh dương tính của heo ở vùng 1: p
1
= 69/251 = 0,275
Tỷ lệ huyết thanh dương tính của heo ở vùng 2: p
2
= 61/260 = 0,235
│ p
1
- p
2
│
= 0,04 và SEsb = 0,038
Khoảng tin cậy với 95% tin tưởng:
0,04 ± (1,96 × 0,038) = - 0,034 ; 0,115 hay - 3,4% ; 11,5%
Kết quả cho thấy sự sai biệt
giữa 2 tỷ lệ không ý nghĩa ở α = 0,05.
3. Tương quan giữa hai biến số
Tương quan tuyến tính giữa 2 biến số có thể được tính bằng hệ số tương quan hay
dưới dạng phương trình hồi quy. Khi phương trình hồi quy được lập, hệ số xác định
(coefficient of determination, r
2
) cho biết mức độ phù hợp của đường hồi quy với số liệu
phân tích. Khi hệ số tương quan có ý nghĩa về thống kê, hệ số xác định có thể rất nhỏ, khi
4
ấy phương trình hồi quy không thể được dùng để tiên đoán biến số phụ thuộc (dependent
variable).
4. Chọn lựa trắc nghiệm thống kê thích hợp
Phần lớn các trắc nghiệm thống kê được dùng để ước tính xác suất của lỗi loại I
(α), đó là xác suất để kết luận có sự khác biệt dù rằng sự khác biệt không thật sự hiện
diện. Giá trị của mỗi trắc nghiệm tùy thuộc vào giả định (assumption) cho số liệu. Nếu số
liệu không thoả mãn giả định được đặt ra, trị số P tìm được có thể không đúng. Sơ đồ 5.1
trình bày sự chọn lựa trắc nghiệm thống kê thích hợp tùy thuộc vào đặc điểm của bố trí
nghiên cứu và số liệu phân tích.
Các trắc nghiệm thống kê có thể được chia thành 2 nhóm: trắc nghiệm tham số
(parametric) và trắc nghiệm phi tham số (non-parametric) (Bảng 5.2). Trắc nghiệm tham
số hiệu lực hơn trắc nghiệm phi tham số do bởi trắc nghiệm tham số có nhiếu khả năng
hơn trong việc bác bỏ giả thiết H
0
nếu thật sự có sự khác biệt. Trắc nghiệm tham số được
dùng khi số liệu thoả mãn các yêu cầu sau:
(1) Các nhóm được chọn ngẫu nhiên trong quần thể.
(2) Số liệu ở dạng khoảng cách/tỷ lệ.
(3) Số liệu có phân bố chuẩn.
(4) Phương sai của các nhóm bằng nhau.
Bảng 5.2 Trắc nghiệm tham số và trắc nghiệm phi tham số
Trắc nghiệm phi tham số
Nhị thức (trắc nghiệm cho tỷ lệ)
Chi bình phương (I) (trắc nghiệm tính phù hợp giữa tần số quan sát và tần số kỳ vọng)
Chi bình phương (II) (phân tích bảng ngẫu nhiên)
McNemar
Cohran Q
Kolmogorov-Smirnov
Mann-Whitney U
Sign
Wilcoxan
Kruskal-Wallis
Friedman
Spearman rho (p)*
Trắc nghiệm tham số
t (I) (so sánh mẫu với trung bình của quần thể)
t (II) (trắc nghiệm t không bắt cặp)
t (III) (trắc nghiệm t bắt cặp)
ANOVA một yếu tố
ANOVA nhiều yếu tố
Pearson r*
* Spearman rho và Pearson r trắc nghiệm mối tương quan giữa hai biến số
Nguồn: Sharp, V.F. 1979. Statistics for the social sciences. Little, Brown & Co., Boston, M.A.
5
Loại số
liệu
Số nhóm
Đặc tính
của nhóm
Số
hạng
mục
Kích cở
hạng mục
Số
liệu
Trắc nghiệm
Một Chi square (I)
≤ 4 Nhị thức
Một Hai
≥ 5 Chi square (I)
Ba, >3 Chi square (II)
Hạng Độc lập Chi square (III)
Mục Hai
Liên quan McNemar
Độc lập Chi square (II)
Ba, >3
Liên quan CochranQ
Một
Kolmogorov-smirnov
Độc lập Mann-Whitney U
Số liệu
và bố Thứ tự Hai Dấu sign
trí Liên quan
nghiên Số Wilcoxon
cứu
Độc lập Kruskal-Wallis
Ba, >3n
Liên quan Friedman
Một t (I)
Độc lập t (II)
Khoảng
Hai
cách Liên quan t (III)
Độc lập ANOVA
Ba , >3
Liên quan Khối ngẫu nhiên
(Nguồn : Sharp, V. F. 1979. Statistics for the social science. Little, Brown & Co., Boston, M.A.)
Sơ đồ 5.1 Sơ đồ để chọn lựa trắc nghiệm thống kê thích hợp tùy thuộc vào bố trí
nghiên cứu và loại số liệu
Trắc nghiệm phi tham số đòi hỏi ít giả định hơn. Chúng chỉ thỏa mãn yêu cầu
thứ nhất như của trắc nghiệm tham số nhưng không cần thỏa mãn các yêu cầu còn lại.
Trắc nghiệm phi tham số được dùng khi dung lượng mẫu nhỏ, số liệu phân bố kiểu tự do
6
và thường ở dạng hạng mục hoặc thứ tự. Trắc nghiệm phi tham số Wilcoxan và Mann-
Whitney có thể dùng cho số liệu dạng khoảng cách khi chúng không phân bố chuẩn. Vài
thí dụ về chọn loại trắc nghiệm:
- Trường hợp 1 về trị bệnh đau bụng ở ngựa. Đánh giá hiệu lực của thuốc giảm
đau bằng cách đo lường mức độ đau vào lúc trước và sau khi dùng thuốc. Mức độ đau
được đánh giá bằng thời gian có triệu chứng đau. Như vậy nghiên cứu này theo dõi có 2
nhóm liên quan nhau: trước khi dùng thuốc và sau khi dùng thuốc. Do đó trắc nghiệm t
(III) hay trắc nghiệm t bắt cặp được dùng để so sánh mức độ đau trước và sau khi dùng
thuốc.
- Trường hợp 2 trong phòng bệnh ký sinh trùng đường ruột. Xét ảnh hưởng của
phòng bệnh ký sinh trùng lên tăng trọng của 4 nhóm bò dựa vào trọng lượng và cách
chữa trị (đối chứng và chữa trị; mức trọng lượng nặng và nhẹ). Trắc nghiệm ANOVA
nhiều yếu tố (khối ngẫu nhiên, phân nhánh) thích hợp cho trường hợp này.
- Trường hợp 3 về vô trùng sau khi giải phẩu. Khảo sát được thực hiện để so sánh
số vết mổ bị nhiễm trùng khi dùng kháng sinh hay không dùng kháng sinh. Kết quả
(nhiễm trùng hoặc không) là số liệu dạng hạng mục ở 2 nhóm thú bệnh độc lập nhau
(nhóm dùng kháng sinh và nhóm không dùng). Trắc nghiệm nên là χ
2
để xử lý số liệu.
1
CHƯƠNG 4
DỊCH TỄ HỌC MÔ TẢ
- ĐO LƯỜNG SỰ XUẤT HIỆN BỆNH -
Như đã được đề cập ở chương 1 về dịch tễ học mô tả, đây là những nghiên cứu
dùng để mô tả thực trạng một bệnh hay dịch bệnh nào đó xảy ra trong quần thể. Như vậy
để mô tả thì cần phải đáp ứng đủ các thông tin sau: con thú nào mắc bệnh, số lượng mắc
bệnh, tỷ lệ nhiễm bệnh, nhóm thú mắc bệnh, phân bố bệnh ở đâu Tùy thuộc vào điều
kiện thực tế mà sự phân chia nhóm thú có thể khác nhau khi mô tả bệnh. Ví dụ người ta
có thể mô tả bệnh theo khu vực, theo nhóm tuổi, theo giới tính, theo giống Trong đó
đại lượng thường được sử dụng để mô tả là tỷ lệ bệnh; ngoài ra người ta còn dùng nhiều
đại lượng khác mà sẽ được thảo luận kỹ ở chương này. Trước khi tìm hiểu các đại lượng
cụ thể, chúng ta cần biết các nhóm thuật ngữ được dùng trong đo lường về mặt dịch tễ
học.
- Tần số (frequency): là số lượng cá thể có cùng một tính chất nào đó. Đơn vị có
thể là con, cái, vật
- Tỷ số (ratio): khi so sánh 2 nhóm nào đó về tần số hoặc một chỉ số nào đó người
ta có thể dùng tỷ số ví dụ trong đàn có 50 con đực và 500 con cái thì có thể nói tỷ
số giữa đực và cái là 50/500. Tỷ số được dùng trong dịch tễ học phổ biến nhất là
chỉ số OR khi so sánh nguy cơ có bệnh của 2 nhóm thú nào đó. OR sẽ được đề
cập ở những chương sau.
- Tỷ lệ (proportion): khi đề cập đến tần số bệnh hay một tính chất nào đó của thú
chiếm bao nhiêu phần trong tổng số thì người ta dùng tỷ lệ. Lưu ý tỷ lệ khác với
tỷ số là phần mẫu số của chúng có chứa luôn phần của tử số. Thí dụ tỷ số là a/b
trong khi đó tỷ lệ là a/c trong đó c=a+b.
- Mức độ (rate): mức độ bệnh không chỉ về diễn tả số lượng mà còn liên quan đến
tốc độ lây lan nhanh hay chậm của một bệnh, nên nhớ là đại lượng này luôn đi
kèm với thời gian.
1. Tỷ lệ bệnh (prevalence)
Tỷ lệ bệnh đôi khi được dùng với tên tỷ lệ nhiễm, hay tỷ lệ mắc. Tỷ lệ này được
định nghĩa là số con thú có cùng tính chất đang khảo sát (bệnh, nhiễm bệnh, mang trùng,
có rối loạn bất thường về sức khỏe ) trong một quần thể tại một thời điểm nhất định
chia cho tổng số thú trong quần thể đó. Đại lượng này thường được tính theo phần trăm.
P (%) =
Số thú mắc bệnh x 100
Tổng số thú trong quần thể tại một thời điểm nhất định
2
Ví dụ, muốn biết tỷ lệ nhiễm một loại ký sinh trùng nào đó trên chó thuộc một địa
bàn nào đó (một quần thể xác định) thì phải đến từng hộ nuôi chó (tất cả chó của khu
vực), lấy mẫu phân xét nghiệm. Số chó cho kết quả dương tính sẽ là tử số của công thức
và tổng số chó trong quần thể sẽ là mẫu số. Lưu ý việc lấy mẫu và phân tích mẫu phải
được thực hiện cùng một thời điểm để kết quả khảo sát có giá trị.
Trong các nghiên cứu về y học, người ta thường dùng 2 loại thuật ngữ về tỷ lệ
nhiễm, đó là tỷ lệ nhiễm theo thời điểm (point prevalence) và tỷ lệ nhiễm theo khoảng
thời gian (period prevalence). Sự phân loại này dựa theo thời gian thu thập số liệu và
phân tích mẫu. Nếu thời gian phân tích mẫu hay kết quả khảo sát trong một khoảng thời
gian ngắn thì có thể được coi là tỷ lệ nhiễm theo thời điểm còn nếu thời gian khảo sát kéo
dài theo đơn vị năm thì thường được dùng là tỷ lệ nhiễm theo khoảng thời gian.
Hình 6.1 Tỷ lệ bệnh theo mẫu xét nghiệm
Tỷ lệ nhiễm cho kết quả tổng quát về sự phổ biến, sự lưu hành của một bệnh,
một tính chất khảo sát nào đó trong quần thể. Nó có giá trị nhất định trong việc đánh giá
mức độ gánh nặng mà người chăn nuôi phải chịu về một bệnh nào đó. Từ đó có những
chiến lược thích hợp trong phòng bệnh.
Tuy nhiên đôi khi tỷ lệ nhiễm không thể hiện rõ diễn tiến nhanh hay chậm của
bệnh, không phân biệt được bệnh mới hay bệnh cũ, bệnh một lần hay nhiều lần. Đặc biệt
trong các bệnh được chẩn đoán bằng phản ứng huyết thanh học, kết quả tỷ lệ nhiễm có
thể cao hơn nhiều so với thực tế. Ví dụ đối với bệnh viêm phổi địa phương trên heo thịt
thì tỷ lệ nhiễm có thể đạt tới 100% khi dùng phản ứng huyết thanh học để chẩn đoán.
2. Xác định tỷ lệ nhiễm trong quần thể
Khi muốn xác định tỷ lệ nhiễm trong quần thể, người ta không thể lấy tất cả các
cá thể trong quần thể để xét nghiệm hay phân tích ngoại trừ một số quần thể nhỏ. Trong
trường hợp đó, việc chọn mẫu và và dung lượng mẫu khảo sát hết sức quan trọng. Kết
quả phân tích từ các mẫu đã chọn được sử dụng làm cơ sở để ước tính tỷ lệ nhiễm của cả
quần thể. Để thực hiện điều này có thể dùng phương pháp ước lượng thống kê như sau:
Tỷ lệ nhiễm của quần thể (P) = tỷ lệ nhiễm của dung lượng mẫu được chọn ±
(Z
(1-α)
× SE)
Trong đó Z
(1-α)
là hệ số tin cậy, và SE (Standard Error) là sai số chuẩn
Mẫu xét nghiệm
vòng tròn màu trắng là số cá thể
khoẻ, vòng tròn đen là cá thể có
bệnh
P = 7 x 100 / 30 = 23,33 %
3
Hình 6.2 Lấy mẫu để xác định tỷ lệ bệnh của quần thể
Gọi n là số mẫu lấy từ quần thể và a là số cá thể có tính chất khảo sát; p là tỷ lệ
nhiễm của mẫu (p = a/n); ước tính tỷ lệ nhiễm trong quần thể ở độ tin cậy 95% như sau
P = p ± 1,96 ×
npp /)1( −
Việc xác định tỷ lệ bệnh cho quần thể tùy thuộc rất nhiều vào dung lượng mẫu.
Để ước tính số lượng cá thể cần thiết người ta phải dựa vào các dự đoán về tỷ lệ và sai số
mong muốn. Công thức tính dung lượng mẫu để xác định tỷ lệ bệnh như sau
Trong đó z là giá trị phân phối chuẩn ở độ tin cây nhất định, chẳng hạn như z =
1,96 với độ tin cậy 95%. Trị số “d” được gọi là khoảng giới hạn cho phép, được tính là
một nửa của khoảng biến thiên giới hạn trên và giới hạn dưới của tỷ lệ ước tính, ví dụ ước
tính tỷ lê nhiễm là 20% -30% thì d =(0,3 – 0,2)/2 = 0,05. Giá trị p là tỷ lệ nhiễm theo
mong muốn. Có nghĩa là người nghiên cứu phải giả định tỷ lệ nhiễm để có thể dự kiến số
n =
N z
2
p (1–p)
d
2
(N–1) + z
2
p (1–p)
4
mẫu khảo sát. Số liệu ước tính này có thể dựa vào các nghiên cứu trước đây hoặc những
khảo sát ở những quần thể tương tự khác. Đôi khi số liệu liên quan không có thì người
nghiên cứu cần làm một khảo sát thử để đánh giá sơ bộ tình hình nhiễm, kết quả này sẽ
làm tham khảo cho việc tính toán dung lượng mẫu. N là tổng đàn thú khảo sát. Bên cạnh
đó, chúng ta cũng rất thường khảo sát quần thể rất lớn (n/N ≤5%) hoặc không biết chính
xác số lượng cá thể trong quần thể, trong trường hợp đó có thể dùng theo công thức sau
Nếu muốn biết đàn thú có bệnh hay không (không phải xác định tỷ lệ bệnh),
chúng ta có thể tính dung lượng mẫu tối thiểu cần khảo sát. Vấn đề này thường được
quan tâm trong các chương trình thanh toán hay kiểm soát bệnh. Chúng ta cần giảm bớt
lỗi loại II (P
b
), đó là xác suất cho rằng đàn thú không bệnh trong khi nó thật sự có bệnh
(âm tính giả).
Giả sử một đàn heo có 10% nhiễm virus giả dại và bệnh được phát hiện bằng
huyết thanh học. Nếu một mẫu huyết thanh được lấy từ một heo chọn ngẫu nhiên trong
đàn, xác suất mà heo đó ở trong nhóm không nhiễm virus là 0,9. Như thế P
b
= 0,9 và
chúng ta có đến 90% cơ hội không phát hiện được tình trạng nhiễm bệnh trong đàn. Nếu
hai heo được lấy mẫu, xác suất mà hai heo đó từ nhóm không nhiễm virus là 0,9×0,9 =
0,81. Công thức tổng quát để ước tính Pb
trong thí dụ này là:
P
b
= (1 - tỷ lệ bệnh ước tính)
n
Với P
b
= cơ hội mà những thú lấy mẫu không mang bệnh và n = dung lượng mẫu.
Công thức này có thể được sắp xếp lại để tính dung lượng mẫu với bất kỳ P
b
:
log (P
b
)
n =
log (1 - tỷ lệ bệnh ước tính)
Trong đó n là dung lượng mẫu lấy từ quần thể lớn (hoặc quần thể rất lớn so với
dung lượng mẫu được lấy, lượng mẫu lấy dưới 10% dân số thì lượng mẫu đó là nhỏ).
Trong thí dụ trên, nếu muốn P
b
= 0,05 thì phải lấy máu của khoảng 29 heo để 95% chắc
chắn là có ít nhất 1 heo được phát hiện mang mầm bệnh giả dại, từ đó có thể kết luận là
đàn heo có bệnh. Công thức trên chỉ dùng cho quần thể lớn. Trong các chương trình
thanh toán hay kiểm soát bệnh của tỷnh hay quốc gia, cách tính dung lượng mẫu phải
được điều chỉnh theo tổng đàn gia súc. Dung lượng mẫu còn tùy thuộc vào độ nhạy
(sensitivity) và độ chuyên biệt (specificity) của xét nghiệm chẩn đoán. Yếu tố quan trọng
nhất trong việc xác định dung lượng mẫu vẫn là mức độ chính xác của tỷ lệ bệnh
(prevalence) được ước tính. Vì dung lượng mẫu tăng khi tỷ lệ bệnh thấp, chúng ta nên
ước đoán một tỷ lệ thấp nhất có thể xảy ra.
Công thức có thể áp dụng cho một quần thể nhất định là:
n = {1 - (1 - P
1
)
1/d
} {N - d/2} + 1
n =
z
2
p (1–p)
d
2
5
với N = tổng đàn thú
d = số thú mắc bệnh trong đàn
n = dung lượng mẫu
P
1
= xác suất có được 1 con bệnh trong mẫu lấy.
Thí dụ, trong một chương trình kiểm soát bệnh dịch bò ở châu Phi, người ta thực
hiện phản ứng huyết thanh trên nhiều đàn để biết rằng liệu những thú không chủng ngừa
có mắc bệnh tự nhiên. Thông thường, trong một đàn bị nhiễm bệnh thì ít nhất 5% thú có
huyết thanh dương tính. Do đó số mẫu sẽ được lấy sao cho có thể phát hiện bệnh ở mức
tỷ lệ huyết thanh dương tính 5%. Nếu P
1
= 0,95 và quần thể có 200 bò, dung lượng mẫu
là:
n = {1 - (1 - 0,95)
1/10
} {200 - 10/2} + 1 = 51
(d = 10 vì là 5% của 200)
Như thế, nếu tỷ lệ huyết thanh dương tính là 5%, 51 thú phải được lấy mẫu để
phát hiện 1 thú có huyết thanh dương tính với xác suất 0,95.
Ví dụ:
• Khảo sát 591 heo có nguồn gốc từ 1 tỷnh nào đó tại lò mổ, kết quả xét
nghiệm cho thấy 204 con nhiễm giun đũa. Như vậy tỷ lệ nhiễm giun đũa trên heo thịt tại
tỷnh X được ước tính như sau
p= 204/591 = 0,3452
Se =
npp /)1( −
=
591/)3452.01(3452,0 −
= 0,01956
P = 0,3452 ± 1,96 (0,01956) = 0,3452 ± 0,0383
= (0,3069 ; 0,3835)
WinEpiscope có thể thực hiện phép tính này như sau: vào menu Sample chọn
mục Estimate percentage. Khi cửa sổ hiện ra, chọn thẻ Absolute error, điền các số liệu
bao gồm
- Population size: Nếu biết số lượng cá thể của quần thể chúng ta có thể nhập ở
đây, tuy nhiên để tính theo công thức trên thì có thể xem như quần thể không biết số
lượng. Trong trường hợp này chúng ta nhập số 9999999 (lưu ý phải viết đúng 7 số 9)
- Expected prevalence (%) là tỷ lệ nhiễm của mẫu khảo sát. Trong trường hợp này
chính là p (= 204/591 = 0,3452). Chúng ta nhập vào số 34,52
- Sample size là dung lượng mẫu lấy từ quần thể, nhập số 591
Chọn level of confidence ở mức 95%
Bấm “calculate.”
6
Hình 6.3 Kết quả tính tỷ lệ nhiễm giun đũa của quần thể X.
Nhìn vào mũi tên có thể thấy được kết quả như sau:
P = 24,58(%) ± 3,83 = (30,69% - 38,5%)
• Căn cứ vào kết quả khảo sát này (giả sử p= 35%), một nghiên cứu ở địa
bàn khác muốn làm một khảo sát tương tự. Như vậy cần dung lượng mẫu là bao nhiêu
nếu muốn kết quả sai biệt của chúng ta không quá 5% (có nghĩa là d = 0,05). Chúng ta
có thể dùng công thức tính toán sau
Hình 6.4 Kết quả dung lượng mẫu để xác định tỷ lệ nhiễm giun đũa
n =
z
2
p (1–p)
d
2
=
(1,6)
2
(0,35)(1–0,35)
(0,05)
2
= 349,6