地理流行病学 geographical epidemiology 汕头大学医学院 张建军

主要内容 地理流行病学概念 地理流行病学研究方法 地理流行病学主要研究任务 地理信息系统应用实例

地理流行病学发展简史

萌芽期 人生存离不开环境条件，环境条件反过来对健康产生巨大影响。 希腊Hippocrates《流行病》、《空气、水和地区》：研究医学必须先考虑一年四季的作用。来到陌生城市，必须考虑地势、方向及朝向；饮水是沼泽地来的软水，还是硬水，还要注意地面秃而缺水，还是有植被…

我国古代对环境条件与人体健康之间的关系的认识比国外系统得多。 吕氏春秋：轻水所，多秃与瘿人；甘水所，多好与美人。 我国古代对于环境与人体健康关系比较系统的思想，存在于朴素的哲学理论中。 五行学说、相生相克理论，天人合一的思想，阴阳和合的理论，风水，阴阳宅学说中也有较为系统的环境与人体健康的辩证思想。

黄帝内经： 医者须“上知天文，下知地理，中知人事”， “通天之纪，穷地之理”，“故治不法天之纪，不明地之理，则灾害至”。凡欲诊病者，必问饮食居处。

古人已经认识到人体的健康状况以及治疗原则都要考虑到地理环境的特点。 东方之域，天地之所始生也。鱼盐之地，海滨傍水，其民食鱼而嗜咸，皆安其处，美其食。鱼者使人热中，盐者胜血，故其民皆黑色疏理，其病皆为痛疡，其治宜矾石。故砭石者，亦从东方来。

西方者，金玉之域，沙石之处，天地之所收引也。其民陵居而多风，水土刚强，其民不衣而褐荐，其民华食而脂肥，故邪不能伤其形体，其病生于内，其治宜毒药。故毒药者，亦从西方来。 北方者，天地所闭藏之域也，其地高陵居，风寒冰冽。其民乐野处而乳食，藏寒生满病，其治宜灸焫。故灸焫者，亦从北方来。

南方者，天地所长养，阳之所盛处也，其地下，水土弱，雾露之所聚也。其民嗜酸而食腐，故其民皆致理而赤色，其病挛痹，其治宜微针。故九针者，亦从南方来。 中央者，其地平以湿，天地所以生万物也众，其民食杂而不劳，故其病多痿厥寒热，其治宜导引按蹻，故导引按蹻者，亦从中央出也。 故圣人杂合以治，各得其所宜，故治所以异而病皆愈者，得病之情，知治之大体也。

发展期 地理病理学：19世纪末，以研究地理环境对疾病病理影响为主要内容。 医学地理学：以研究与地理有关的医学问题。 前者偏重病理，是病理学的分支，后者偏重地理，是地理学的分支。但均没有形成系统的流行病学思想。

地理流行病学的建立 20世纪70年代，国际地理学学会起用：健康地理学（Geography of health），与地理流行病学一致了。 我国地理流行病学的形成与国际同步，建国前，没有机构，专著。 1950年，成立了地方病防治研究机构。70年代末，有了地方病研究的专著，但未形成系统的地理流行病学。

成熟期 新中国成立初期，地方病流行，大骨节病，克山病，地甲病，氟中毒，血吸虫病，疟疾等。成立了“中共中央地方病领导小组”，在全国建立了地方病专业研究防治机构，属世界首创。 地方病防治研究的进步，极大推动了地理流行病学的进展：在地方病的研究、控制过程中，逐渐地、自觉地应用流行病学思想。 《医学地理学》出版。

地理流行病学的概念 地理流行病学：主要从疾病和健康的“三间分布”，尤其是空间分布特征入手，分析造成疾病和健康分布特征的原因和影响因素，从而为防治疾病或促进健康提供技术支持。 这是与流行病学的主要区别。

地理流行病学概念的内涵 研究方法的本质仍然是流行病学方法，而非地理学方法。 研究的内容不仅限于地方病。无论是否是地方病，还是伤害和健康现象，只要具备空间分布特征，就可以用地理流行病学方法来研究。

三间分布是紧密联系，不可割裂的 某小学发生食用牛奶导致集体中毒事件。 空间聚集性：学校，班级。 时间聚集性：集中。 人群聚集性：在校学生，不上学不发病，老师甚少发病。 此三种聚集性都是因为：食用牛奶。 故分析病因，提出病因假设时，要透过现象看本质。

空间分布特征，有时只是一种表现形式，其内在的原因必须被揭示。 如：kuru病表现出典型的地理分布特征，但并不是环境地理因素使然，而是因为具有特殊宗教信仰的人群的居住聚集所致。

地理流行病学的主要研究方法 地理流行病学是流行病学的一个分支，决定了他的研究方法总体上与流行病学研究方法大同小异。 地理流行病学是一门与地质学、气象学、农学、环境科学等学科密切联系的边缘学科，因而也具有其特殊性。

1. 流行病学调查研究法 应用流行病学调查技术和研究方法，对疾病的三间分布，尤其是空间分布特征，以及疾病与环境之间的联系的状况进行调查研究，提出病因假设或影响因素，进而探索改变环境以促进健康的技术途径与措施。

2. 地理学调查研究方法 侧重于地理学的调查研究，主要调查地理特征：地形、地势、海拔高度、气候、气温、气湿、植被、地质水文等情况，进而与疾病进行生态学研究。 这个调查方法对于地方病来说不可或缺，如地方性氟中毒、地方性甲状腺肿的研究中，地理学调查法起到了不可替代的作用。 如大骨节病：进行了地理学调查研究，发现大骨节病病区较多地存在于低硒地带，且土壤硒含量越低，发病越重“剂量效应”关系。

3. 微生物学调查研究方法 调查具体环境中微生物种类以及与疾病之间的联系，包括对昆虫、寄生虫、小动物分布、生活习性的调查，以及细菌、病毒的分离、培养与鉴定等技术的应用。 这对于自然疫源性疾病的调查来说至关重要，如鼠疫、森林脑炎、流行性出血热、疟疾、血吸虫病等的调查即如此。

4. 社会学调查研究方法 主要调查疾病发生于人类生活习惯、方式、文化、宗教信仰等是否存在关系。 水俣病：因海岸附近的化工厂废水排放所致，与生产方式有关。 20世纪50年代，新疆察布查尔县发生怪病流行，病死率很高，后证实是肉毒毒素中毒。毒素来源于锡伯族人的生活习惯。 Kuru病：与宗教信仰有关。 犹太民族的割礼：使阴茎癌几乎绝迹，阴道炎、子宫糜烂、宫颈癌大幅下降。

5. 地理制图 地理制图是将疾病与环境诸因子之间绘制成地图，从中发现疾病的某些特征，进而分析疾病发生或流行的可能原因。 包括以下几个方面： 疾病分布地图、人口地图、长寿地图、疾病扩散地图、重叠地图、趋势面分析。

（1）疾病分布地图 将疾病或死亡案例直接在地图上标出。通常按居住地和工作场所绘图。 最早的疾病地图： 19世纪中叶，伦敦霍乱流行，Snow独辟蹊径，绘制了疾病分布地图，证实了霍乱是经污染的水源而传播的。

（2）人口地图 将人口密度按行政区划或自然村落绘制在地图上，就是人口地图。 可用来分析人口与环境的关系，人口与经济发展的关系，人口与疾病的关系等。 人口地图通常用于重叠地图。

（3）长寿地图 将长寿人群标志在地图上，用来研究长寿与环境的关系。 （4）疾病扩散地图 在不同时间，用不同的颜色表示疾病的扩散情况的一种绘图方法，主要用于表示传染病的扩散速度、强度和方向等。

（5）重叠地图 将疾病或死亡案例与各种不同变量用透明纸张绘制成若干个地图，分别将疾病与其他变量地图重叠，用来发现疾病与该变量是否存在关系的一种研究方法。 如：地方性氟中毒，将地氟病病例分别与土壤氟含量区带地图，不同水系地图，海拔高度地图重叠，就可发现他们之间的关系。 自然医源性疾病分布地图与动物分布地图重叠，可提示何种动物是宿主。

（6）趋势面分析 常用的是二维和三维趋势面分析，是分析疾病在时间、空间上的分布特征及变动趋势的一种研究方法。 从地理分布特征入手，在病因、流行机制、发病机制等方面进行研究，以期有所突破是地理流行病学的根本特征之一，它往往能取得事半功倍的效果。

地方性与疾病地方性的辩证关系 地方病与疾病的地方性既有联系又有区别，不可混为一谈。 地方病是指地方性发生的疾病，它突出强调的是疾病的空间分布特征。 疾病的地方性是指疾病的分布具有空间特征，但却不一定是地方病，也可能同时具有其他典型分布特征。

地方病一定具有地方性，但具有地方性分布的疾病不全部是地方病。 两者的共性是都具有典型的地方性分布特征，且这种分布特征是我们研究其病因的有益提示。 区别: 地方病：其存在对于“地方”的地理和气象、气候等特征有较强的依赖，因而不能在短时间内被消灭； 地方性发生的疾病：很多可以在很短时间内被消灭。

地方病： 严格地域性：只存在于一定的地域范围内。 疾病的流行时间足够长。 如大骨节病、克山病、地方性氟中毒、地方性甲状腺肿、地方性砷中毒、鼠疫、血吸虫病、疟疾。 统计地方性： 某些非地方病表现为一定的空间分布特征，可能十分突出，甚至对病因研究起着重要作用，但其发生与地理特征没有直接关联。如：锡伯族的肉毒毒素中毒，Kuru病。

疾病地方性分布特征的原因和意义 居民的生活习惯、宗教信仰、工业污染、地壳化学元素分布、局部地区气象、气候特征、啮齿类或节肢动物分布等。为寻找病因提供线索。 疾病的地方性可分为：地球化学性、自然疫源性、生物条件性、统计地方性。

判断疾病是否为地方病的条件 一定是在某个或某些地区发生，其他地区没有，病区居民发病水平在较长时期内保持相对稳定。 该病在这一地区没有人群选择现象，如民族、职业、性别等，如果有也是因为与致病因素接触机会不同所致，绝非是地方病的本质。 该地区内人群迁出病区，发病停止或病情减轻。 病区外人群迁入病区内，会以当地人群一样的发病率发病。 除人群外，当地动物也可能发生本病。

地理流行病学主要研究任务 原生环境地理 此生环境地理 健康地理 药物药源地理 肿瘤地理 人口地理

1.原生环境地理疾病（疾病地理） 研究疾病与地理环境之间的病因关系； 研究地理环境对于疾病的分布、发展与转归的影响。 原生地理环境引起的疾病： 地方病：地甲病，地氟病 自然疫源性疾病：鼠疫，血吸虫，疟疾，森林脑炎 环境生物条件性疾病：克山病，大骨节病

引起地方性疾病的环境因素 化学性因素 物理性因素 生物性因素 气象气候和生产生活因素

2.次生环境地理疾病（环境地理） 工农业发展对环境的影响 人类生产生活导致的气象气候变化 土地荒漠化和沙化严重 城市化和大城市规模的不断扩大 交通问题 水土流失 其他 伦敦烟雾事件，水俣病，黑热病，黑脚病，痛痛病，贝类毒素中毒等

3. 健康地理 研究人的生命、健康与环境和人文因素的关系，并通过改善环境促进人类健康，延长寿命。 长寿地理：寿命的影响因素； 营养地理：环境地理中有益因素的量及分布。 保健地理：医疗保健资源的分配和利用。 人文地理：人文文化对疾病和健康的影响。

4. 药物药源地理 主要研究道地药材的生长环境，如何选择良好的道地药材基地，确定合理的生长条件和生长期，保证药材的道地性。

5. 肿瘤地理 许多肿瘤存在地方性高发现象 如食管癌：河南，四川北部，广东潮汕地区，苏北地区，太行山区，大别山区

6. 人口地理 疾病的分布取决于人口的分布,如密度，相对聚集地，生活习惯，饮食习惯，会造成某些疾病的地方性。 影响人口分布的地理因素 气候、水资源和土壤、矿产资源、社会经济因素、政治文化因素

GIS Application on Arsenic Contamination in Thailand a case study

Introduction Arsenic is a ubiquitous element present in various compounds throughout the earth’s crust. High level arsenic exposure to human being has occurred for decades mainly via drinking water due to some natural and anthropogenic activities

Arsenic Toxicity Among the four chemical valence of 0, -3, +3, +5, arsenic (+3) is the most toxic species. Arsenism is the result of long-term ingestion of arsenic from water, food, or other sources

WHO Recommendation WHO has recommended lowering permissible concentrations of drinking water standard for arsenic from 50 μg/L to 10 μg/L The USEPA suggests the limit level to 2 μg/L

Arsenic Problem Around the World From the mine tailings leaching in United States, Canada, Mexico, Japan, United Kingdom, Australia and Thailand From the arsenic in natural acquifers used for water supply in Bangladesh, India, United States, Hungary, Chile, China, Argentina, Chinese Taiwan, Ghana, Mexico, Philippines and New Zealand.

Figure 1: The study area in Nakhorn Si Thammarat province, Thailand 9950’E, 812’N 9952’E, 812’N 9950’E, 810’N 9952’E, 810’N Study area Figure 1: The study area in Nakhorn Si Thammarat province, Thailand Bangkok

Old mining sites and waste sites Ten major mining factory sites 6 waste dumping sites

Fig. 2: total arsenic level in shallow groundwater,1998 Fig. 2: total arsenic level in shallow groundwater,1998. Mining and waste sites, river, road, ponds are visualized on a topographic TIN.

Fig. 3: total arsenic level in deep groundwater,1998 Fig. 3: total arsenic level in deep groundwater,1998. Mining and waste sites, river, road, ponds are visualized on a topographic TIN

Fig. 4: total arsenic level in surface soil elution, 1998 Fig. 4: total arsenic level in surface soil elution, 1998. Mining and waste sites, river, road, ponds are visualized on a topographic TIN.

Fig. 5: Arsenism patients’ distribution (skin lesion in stage II) Fig. 5: Arsenism patients’ distribution (skin lesion in stage II). Mining and waste sites, river, road, ponds are visualized on a topographic TIN.

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