제 1장. 역학의 기본원리

1. 역학의 정의와 발전과정

1.1 역학의 정의

• 역학(epidemiology): 인구집단에서 질병의 분포 양상과 그 분포 양상을 결정하는 요인을 연구하는 학문
• 역학의 대상은 개인이 아닌 인구집단
• 질병뿐만 아니라 건강의 모든 스펙트럼을 포함
• 질병의 빈도와 분포를 인구집단에서 시간, 공간, 인적 특성에 따라 기술하여 질병의 특성을 파악(기술역학)
• 이를 바탕으로 가설을 설정하고 역학연구방법으로 원인요인 혹은 위험요인을 찾아냄(분석, 실험역학)_ 물리적, 생물학적 요인뿐 아니라 건강에 영향을 미칠 수 있는 행동요인, 사회 문화적 요인 모두 포함
• 인과적 연관성 혹은 위험요인을 건강 증진과 질병의 예방과 관리에 이용(근거중심의료, evidence-based medicine
• 역학은 사람과 인구집단을 대상으로 하는 질병 감시와 기술연구, 분석연구, 실험연구 등을 포함하는 건강과 질병에 관한 연구의 전 영역을 포괄

 

1.2 역학과 임상의학간의 관계

특성	임상의학	역학
대상	개인(환자)	지역사회 인구집단(건강인과 환자)
목적	개인의 건강수준 향상	인구집단의 건강수준 향상
진단 결과	정상 혹은 이상 여부	인구집단에서의 이상자 수(율)
이론적 근거	요인(치료수단)의 작용기전	요인과 질병의 연관성

 

1.3 역학발전의 역사적 배경

1) 근대 역학 개념 성립 이전 : “많은 사람 중 왜 일부의 사람만이 특정 질환에 걸리는 것인가?”라는 의문에서 역학 시작
2) 감염병 유행과 역학적 방법의 성립: 스노의 콜레라 원인 구명 - 역학이 학문체계를 갖추고 출발한 계
3) 현대적 역학연구 방법의 수립과 영역의 확장성 : 흡연과 폐암의 연관성에 대한 코호트 연구 시작

 

1.4 역학의 활용과 영역

• 역학의 활용 분야
  • 질병의 원인과 위험요인을 파악하여 그 질병으로 말미암은 이환율과 사망률 감소 시킴
  • 지역사회의 질병 규모(발생률, 유병률 및 사망률)와 그로 말미암은 사회경제적 부담을 파악하여 지역사회에 필요한 보건의료서비스의 개입 내용과 크기를 정하고, 보건의료 시설과 장비, 보건의료 인력의 양성을 위한 기획을 수립할 자료를 제공
  • 질병의 자연사(natural history)와 예후요인을 파악하고 개입 효과를 평가_추적 관찰을 통해 위험요인에 노출된 시점부터 임상증상 발현, 회복 혹은 사망까지의 자연사 파악 가능
• 원인 종류에 따른 분야: 유전역학, 감염병역학, 환경역학, 직업역학, 영양역학, 약물역학, 사회역학
• 결과 종류에 따른 분야: 감염병역학, 암역학, 심혈관질환역학, 사고역학
• 연구 시행 특성에 따른 분류: 임상역학, 지역사회현장역학
• 연구방법에 따른 분류: 기술역학, 분석역학, 실험역학, 이론역학, 분자역학

2. 질병발생 모형과 원인적 연관성

2.1 질병발생의 다요인설

질병은 여러 원인과 요인들이 상호작용하여 발생_병원체가 명확히 밝혀져 있는 감염질환에도 적용

1) 병인(agent): 질병발생에 없어서는 안 되는 필요 요소로 작용하는 요인. 환경요인에 포함될 수 있는 하부 요인
2) 숙주요인 또는 인체 내부요인
- 유전적 요인: 질병에 대한 감수성과 밀접한 연관성 (ex.유방암 발생에 있어서의 BRCA1/2유전자
- 과거 노출에 의한 숙주요인의 변화: 과거 감염이나 예방 접종 등이 감염병에 대한 저항성 좌우하는 특이면역 결정. 태아시절 자궁 노출 환경은 만성질환 발생의 감수성 영향
- 기타: 연령, 성, 인종, 성격, 영양상태, 사회계급 등
3) 환경요인: 숙주를 둘러싸고 있는 모든 것. 외부 요인_생물학적, 물리화학적, 사회적 환경

 

2.2 생태학적 모형과 질병관리

질병은 인간을 포함한 생태계 여러 구성 요소 간의 상호작용의 결과로 인간에게 나타난 현상

1) 역학적 삼각형

• 질병발생을 병인, 숙주, 환경의 3요소 간의 상호관계로 설명
• 3요소 중 하나라도 변화가 있어 평형이 깨지면 질병발생 증가 또는 감소
• 발생 원인으로 병원체를 명확히 알고 있는 감염질환의 설명에 적합

2) 거미줄 모형

• 여러 직/간접적 요인들이 서로 얽힌 복잡한 작용 경로 존재 가정
• 병인, 숙주, 환경을 구분하지 않고 모두 질병발생에 영향을 주는 요인으로 파악
• 많은 원인요소 중 몇 개의 요인 제거 시 질병 예방 가능

3) 수레바퀴 모형

• 인간이 속한 생태계를 하나의 큰 동심원으로 표시
• 원의 중심부: 숙주(사람)
• 핵심: 유전적 소인
• 환경적 요인: 숙주요인 둘러쌈 - 생물학적/사회적/물리화학적 환경
• 질병발생에 대한 원인 요소들의 기여 정도에 중점

 

2.3 원인적 연관성

• 연관성 ≠ 인과관계 성립
• 질병발생의 위험요인(risk factor): 요인 존재 시 해당 질병의 발생 확률 증가, 제거시 발생 확률 감소
• 예방요인(preventive factor): 특정 요인이 있을 때 질병 발생 확률 감소, 제거 시 확률 증가 요인

 

과학적 추론의 철학적 배경

초기 연역법 -> 귀납법 방법론 제기 -> 반증주의

 

인과관계에 관한 로스만의 원인모형

(1) 충분원인과 필요원인

• 구성원인(component cause): 충분요인을 구성하는 각각의 요인
• 필요원인(necessary cause): 충분조건을 구성하는 구성원인 중 질병 발생에 필요한 원인
• 모든 질병의 발생에 필요원인이 존재하지는 않음
• 예방 관점에서는 모든 구성원인에 대한 이해를 필요로 하지 않음

(2) 원인의 강도

• 인구집단에 존재함으로써 야기되는 질병의 변화를 일으키는 요인
• 특정 요인이 포함된 충분원인의 다른 구성원인 분포에 따라 특정 구성원인이 질병발생에 미치는 영향이 달라질 수 있으므로 강도는 시간에 따라 변화

(3) 기여분율의 합: 여러가지 원이이 질병발생에 기여하는 분율의 합은 100% 초과 가능

(4) 원인간의 상호작용: 하나의 충분원인 내에 존재하는 구성원인은 서로 생물학적 상호작용 가능

(5) 유도기간(induction period): 질병원인이 작용하여 질병이 발병할 때까지의 기간

 

역학에서의 인과관계

역학적 인과관계 추론과정: 통계적 연관성 -> 바이어스 유무 평가, 교란변수 통제 여부 평가 -> 인과관계의 조건 충족 여부 검토

(1) 요인에 대한 노출과 질병발생과의 시간적 선후관계 : 요인에 대한 노출은 질병발생에 앞서야 하고 기간도 적절해야 함

(2) 연관성의 강도(strength of association) : 요인과 결과 간의 연관성의 강도가 클수록 인과관계일 가능성이 높다는 증거가 됨

(3) 연관성의 일관성(consistency of association) : 요인과 결과 간이 연관성이 관찰 대상 집단과 연구방법, 연구시점이 다름에도 비슷하게 관찰되면 일관성이 높고, 인과관계일 가능성 높음

(4) 연관성의 특이성(specifixity of association) : 한 요인이 다른 질병과 또는 한 질병이 여러 요인과 연관성을 보이지 않고 특별한 질병 또는 요인과 연관성이 있는 경우. 만성질한의 경우 특이성을 보이는 경우 드물지만 특이성이 있다면 원인적 연관성일 가능성 높음

(5) 양-반응 관계 : 요인 노출 정도가 커지거나 작아질 때, 질병발생 위험도가 이에 따라 커지거나 작아지는 경우 인과관계 가능성 커짐

(6) 생물학적 설명 가능성

(7) 기존 지식과 일치

(8) 실험적 입증

(9) 기존의 다른 인과관계와의 유사성 : 기존에 밝혀진 인관과계와 유사한 연관성(analogy) 관찰되면 같은 인과관계로 추론 가능