يشمل علم الأوبئة قياس حدوث المرض وتحديد الارتباطات بين الأمراض وحالات التعرض.

مقاييس حدوث المرض

يمكن قياس حدوث المرض من خلال الترددات (التهم) ولكن أفضل وصف بواسطة ممتازة، والتي تتكون من ثلاثة عناصر: عدد الأشخاص المتأثرين (البسط) ، وعدد الأشخاص في المصدر أو المجموعة السكانية الأساسية (أي السكان المعرضون للخطر) التي يأتي منها الأشخاص المتأثرون ، والفترة الزمنية التي يغطيها. مقام المعدل هو إجمالي وقت الشخص الذي يمر به السكان المصدر. تسمح المعدلات بإجراء مقارنات أكثر إفادة بين المجموعات السكانية ذات الأحجام المختلفة عن الأعداد وحدها. المخاطرة، فإن احتمال إصابة الفرد بمرض خلال فترة زمنية محددة ، هو نسبة تتراوح من 0 إلى 1 ، وليست نسبة في حد ذاته. معدل الهجوم، نسبة الأشخاص المتأثرين من السكان خلال فترة زمنية محددة ، هي تقنيًا مقياسًا للمخاطر ، وليس معدلًا.

تشمل المراضة الخاصة بالمرض حدوث، والذي يشير إلى عدد الأشخاص الذين تم تشخيصهم حديثًا بمرض الاهتمام. انتشار يشير إلى عدد الحالات الموجودة. معدل الوفيات يشير إلى عدد الأشخاص الذين يموتون.

حدوث يتم تعريفه على أنه عدد الحالات التي تم تشخيصها حديثًا خلال فترة زمنية محددة ، في حين أن معدل الإصابة هل هذا الرقم مقسومًا على إجمالي وقت الشخص الذي يمر به السكان المصدر (الجدول 1). بالنسبة للسرطان ، عادةً ما يتم التعبير عن المعدلات كمعدلات سنوية لكل 100,000 شخص. يمكن التعبير عن معدلات الإصابة بأمراض أخرى أكثر شيوعًا لكل عدد أقل من الأشخاص. على سبيل المثال ، عادة ما يتم التعبير عن معدلات العيوب الخلقية لكل 1,000 مولود حي. الحدوث التراكمي، نسبة الأشخاص الذين أصبحوا قضايا خلال فترة زمنية محددة ، هي مقياس لمتوسط ​​المخاطر بالنسبة للسكان. 

الجدول 1. مقاييس حدوث المرض: تمت ملاحظة السكان الافتراضي لمدة خمس سنوات

* لتبسيط العمليات الحسابية ، يفترض هذا المثال أن جميع الوفيات حدثت في نهاية فترة الخمس سنوات بحيث كان جميع الأشخاص المائة من السكان على قيد الحياة لمدة خمس سنوات كاملة.

انتشار يشمل انتشار النقطة، وعدد حالات المرض في وقت معين ، و انتشار الفترة، العدد الإجمالي لحالات المرض المعروف أنه كان موجودًا في وقت ما خلال فترة محددة.

معدل الوفيات، التي تتعلق بالوفيات بدلاً من حالات المرض التي تم تشخيصها حديثًا ، تعكس العوامل التي تسبب المرض بالإضافة إلى العوامل المتعلقة بجودة الرعاية الطبية ، مثل الفحص ، والحصول على الرعاية الطبية ، وتوافر العلاجات الفعالة. وبالتالي ، قد تكون جهود توليد الفرضيات والبحوث المسببة للأمراض أكثر إفادة وأسهل في التفسير عندما تستند إلى الوقوع بدلاً من بيانات الوفيات. ومع ذلك ، فإن بيانات الوفيات غالبًا ما تكون متاحة بسهولة أكبر على عدد كبير من السكان من بيانات الحدوث.

على المدى معدل الوفيات من المقبول عمومًا أن يعني معدل الوفيات من جميع الأسباب مجتمعة ، بينما معدل الوفيات هو معدل الوفيات من سبب محدد. بالنسبة لمرض معين ، فإن معدل الوفيات (من الناحية الفنية نسبة ، وليس معدل) هو عدد الأشخاص الذين يموتون بسبب المرض خلال فترة زمنية محددة مقسومًا على عدد الأشخاص المصابين بالمرض. تكملة معدل إماتة الحالات هو معدل البقاء على قيد الحياة. يعد معدل البقاء على قيد الحياة لمدة خمس سنوات معيارًا شائعًا للأمراض المزمنة مثل السرطان.

قد يختلف حدوث المرض عبر مجموعات فرعية من السكان أو بمرور الوقت. يُطلق على مقياس المرض لجميع السكان ، دون النظر إلى أي مجموعات فرعية ، أ معدل الخام. على سبيل المثال ، معدل الحدوث لجميع الفئات العمرية مجتمعة هو معدل خام. معدلات الفئات العمرية الفردية هي معدلات خاصة بالعمر. لمقارنة مجموعتين أو أكثر من السكان بتوزيعات عمرية مختلفة ، حسب العمر (أو، معيار العمر) يجب حساب المعدلات لكل مجموعة من السكان بضرب كل معدل محدد للعمر في النسبة المئوية للسكان القياسيين (على سبيل المثال ، أحد السكان قيد الدراسة ، سكان الولايات المتحدة عام 1970) في تلك الفئة العمرية ، ثم جمع جميع الفئات العمرية إنتاج معدل إجمالي مُعدَّل حسب العمر. يمكن تعديل المعدلات لعوامل أخرى غير العمر ، مثل العرق أو الجنس أو حالة التدخين ، إذا كانت المعدلات الخاصة بالفئة معروفة.

يمكن أن يوفر ترصد وتقييم البيانات الوصفية أدلة على مسببات المرض ، وتحديد المجموعات الفرعية عالية الخطورة التي قد تكون مناسبة للتدخل أو برامج الفحص ، وتوفير بيانات عن فعالية هذه البرامج. تشمل مصادر المعلومات التي تم استخدامها لأنشطة المراقبة شهادات الوفاة والسجلات الطبية وسجلات السرطان وسجلات الأمراض الأخرى (على سبيل المثال ، سجلات العيوب الخلقية وسجلات أمراض الكلى في نهاية المرحلة) وسجلات التعرض المهني وسجلات التأمين الصحي أو التأمين ضد العجز وتعويض العمال السجلات.

مقاييس الارتباط

يحاول علم الأوبئة تحديد وتقدير العوامل التي تؤثر على المرض. في أبسط نهج ، يتم مقارنة حدوث المرض بين الأشخاص المعرضين لعامل مشتبه به مع حدوثه بين الأشخاص غير المعرضين. يمكن التعبير عن حجم الارتباط بين التعرض والمرض بأي منهما مطلق or نسبي مصطلحات. (راجع أيضًا "دراسة الحالة: الإجراءات").

يتم قياس التأثيرات المطلقة بواسطة فروق الأسعار و اختلافات المخاطر (الجدول 2). أ فرق السعر هو معدل واحد مطروحًا منه معدل ثانٍ. على سبيل المثال ، إذا كان معدل الإصابة بسرطان الدم بين العمال المعرضين للبنزين هو 72 لكل 100,000 شخص - سنة ، والمعدل بين العمال غير المعرضين هو 12 لكل 100,000 شخص - سنة ، فإن فرق المعدل هو 60 لكل 100,000 شخص - سنة. أ فرق المخاطر هو اختلاف في المخاطر أو الحدوث التراكمي ويمكن أن يتراوح من -1 إلى 1. 

الجدول 2. مقاييس الارتباط لدراسة الأتراب

فرق السعر (RD) = 500 / 100,000،250 - 100,000 / XNUMX،XNUMX

= 250 / 100,000،XNUMX في السنة

(146.06 / 100,000،353.94 - 100,000 / XNUMX،XNUMX) *

نسبة السعر (أو الخطر النسبي) (RR) =  

المخاطر المنسوبة في المكشوف (AR_e) = 100 / 20,000،200 - 80,000 / XNUMX،XNUMX

= 250 / 100,000،XNUMX في السنة

النسبة المئوية للمخاطر المنسوبة في المنطقة المعرضة (AR_e٪) =

 خطر السكان المنسوب (PAR) = 300 / 100,000،200 - 80,000 / XNUMX،XNUMX

= 50 / 100,000،XNUMX في السنة

النسبة المئوية للمخاطر المنسوبة إلى السكان (PAR٪) =

 * بين قوسين 95٪ يتم حساب فترات الثقة باستخدام الصيغ الموجودة في المربعات.

التأثيرات النسبية تستند إلى نسب المعدلات أو مقاييس المخاطر ، بدلاً من الفروق. أ معدل النسبه هي نسبة معدل في مجتمع ما إلى معدل في مجتمع آخر. تم استدعاء نسبة المعدل أيضًا نسبة خطر, خطر نسبي, المعدل النسبيو حدوث (أو معدل الوفيات) معدل النسبه. المقياس بلا أبعاد ويتراوح من 0 إلى ما لا نهاية. عندما يكون المعدل في مجموعتين متشابهًا (أي لا يوجد تأثير من التعرض) ، فإن معدل النسبه تساوي الوحدة (1). قد ينتج عن التعرض الذي يزيد من المخاطر نسبة معدل أكبر من الوحدة ، بينما ينتج عن عامل الحماية نسبة بين 0 و 1. المخاطر النسبية الزائدة هو الخطر النسبي ناقص 1. على سبيل المثال ، يمكن أيضًا التعبير عن الخطر النسبي البالغ 1.4 كخطر نسبي زائد بنسبة 40٪.

في دراسات الحالات والشواهد (وتسمى أيضًا دراسات إحالة الحالات) ، يتم تحديد الأشخاص المصابين بالمرض (الحالات) ويتم تحديد الأشخاص غير المصابين بمرض (الضوابط أو الإحالات). تتم مقارنة حالات التعرض السابقة للمجموعتين. تتم مقارنة احتمالات كونها حالة مكشوفة باحتمالات كونها عنصر تحكم مكشوف. لا تتوفر تعدادات كاملة لمجموعات المصدر للأشخاص المعرضين وغير المعرضين ، لذلك لا يمكن حساب معدلات المرض. بدلاً من ذلك ، يمكن مقارنة الحالات المكشوفة بعناصر التحكم المكشوفة عن طريق حساب احتمالات نسبية، أو نسبة الاحتمالات (الجدول 3). 

الجدول 3. مقاييس الارتباط لدراسات الحالة والشواهد: التعرض لغبار الخشب والسرطان الغدي في تجويف الأنف والجيوب الأنفية

الاحتمالات النسبية (نسبة الأرجحية) (OR) =

النسبة المئوية للمخاطر التي يمكن عزوها للمعرضين () =

النسبة المئوية للمخاطر المنسوبة إلى السكان (PAR٪) =

أين = نسبة الضوابط المكشوفة = 55/195 = 0.28

* بين قوسين ، تم حساب 95٪ من فترات الثقة باستخدام الصيغ الموجودة في المربع الموجود على ظهر الصفحة.

المصدر: مقتبس من Hayes et al. 1986.

يتم استخدام مقاييس التأثير النسبية بشكل متكرر أكثر من التدابير المطلقة للإبلاغ عن قوة الارتباط. ومع ذلك ، قد توفر التدابير المطلقة مؤشراً أفضل لتأثير الجمعية على الصحة العامة. قد تؤثر الزيادة النسبية الصغيرة في مرض شائع ، مثل أمراض القلب ، على عدد أكبر من الأشخاص (اختلاف كبير في المخاطر) ويكون لها تأثير أكبر على الصحة العامة من زيادة نسبية كبيرة (ولكن فرق صغير مطلق) في مرض نادر ، مثل ساركوما وعائية في الكبد.

اختبار الأهمية

غالبًا ما يتم إجراء اختبار الأهمية الإحصائية على مقاييس التأثير لتقييم احتمالية اختلاف التأثير الملحوظ عن فرضية العدم (أي عدم وجود تأثير). في حين أن العديد من الدراسات ، لا سيما في مجالات أخرى من البحوث الطبية الحيوية ، قد تعبر عن أهمية من خلال ف القيم، الدراسات الوبائية موجودة عادة فترات الثقة (CI) (تسمى أيضًا حدود الثقة). فاصل الثقة 95٪ ، على سبيل المثال ، هو نطاق من القيم لمقياس التأثير الذي يتضمن المقياس المقدر الذي تم الحصول عليه من بيانات الدراسة والذي يحتوي على احتمالية 95٪ لتضمين القيمة الحقيقية. من غير المحتمل أن تتضمن القيم خارج الفاصل الزمني المقياس الحقيقي للتأثير. إذا كان CI لنسبة معدل يتضمن الوحدة ، فلا يوجد فرق ذو دلالة إحصائية بين المجموعات التي تتم مقارنتها.

تعد فترات الثقة أكثر إفادة من قيم p وحدها. يتم تحديد حجم القيمة الاحتمالية من خلال أحد أو كلا السببين. إما أن يكون مقياس الارتباط (على سبيل المثال ، نسبة المعدل ، فرق المخاطر) كبيرًا أو أن عدد السكان قيد الدراسة كبير. على سبيل المثال ، قد ينتج عن اختلاف بسيط في معدلات المرض التي لوحظت في عدد كبير من السكان قيمة ف عالية الأهمية. لا يمكن تحديد أسباب القيمة الاحتمالية الكبيرة من القيمة الاحتمالية وحدها. ومع ذلك ، تسمح لنا فترات الثقة بفصل هذين العاملين. أولاً ، يمكن تمييز حجم التأثير من خلال قيم قياس التأثير والأرقام التي يشملها الفاصل الزمني. تشير نسب الخطر الأكبر ، على سبيل المثال ، إلى تأثير أقوى. ثانيًا ، يؤثر حجم المحتوى على عرض فاصل الثقة. المجموعات السكانية الصغيرة ذات التقديرات غير المستقرة إحصائيًا تولد فترات ثقة أوسع من المجموعات السكانية الأكبر.

مستوى الثقة الذي تم اختياره للتعبير عن تباين النتائج ("الأهمية الإحصائية") اعتباطي ، ولكنه كان تقليديًا 95٪ ، وهو ما يتوافق مع قيمة p تبلغ 0.05. فاصل الثقة 95٪ لديه احتمال 95٪ لاحتواء المقياس الحقيقي للتأثير. يتم استخدام مستويات أخرى من الثقة أحيانًا ، مثل 90٪.

يمكن أن تكون التعرضات ثنائية التفرع (على سبيل المثال ، مكشوفة وغير معرّضة) ، أو قد تنطوي على مستويات عديدة من التعرض. يمكن أن تختلف مقاييس التأثير (أي الاستجابة) حسب مستوى التعرض. التقييم التعرض للاستجابة العلاقات جزء مهم من تفسير البيانات الوبائية. النظير للتعرض والاستجابة في الدراسات على الحيوانات هو "الاستجابة للجرعة". إذا زادت الاستجابة مع مستوى التعرض ، فمن المرجح أن يكون الارتباط سببيًا أكثر من عدم ملاحظة أي اتجاه. تشمل الاختبارات الإحصائية لتقييم علاقات التعرض والاستجابة اختبار تمديد Mantel واختبار اتجاه مربع كاي.

التقييس

لمراعاة عوامل أخرى غير التعرض الأولي للفائدة والمرض ، قد تكون مقاييس الارتباط موحدة من خلال تقنيات التقسيم الطبقي أو الانحدار. التقسيم الطبقي يعني تقسيم السكان إلى مجموعات متجانسة فيما يتعلق بالعامل (على سبيل المثال ، مجموعات الجنس ، والفئات العمرية ، ومجموعات التدخين). يتم حساب نسب المخاطر أو نسب الأرجحية لكل طبقة ويتم حساب المتوسطات المرجحة الإجمالية لنسب المخاطر أو نسب الأرجحية. تعكس هذه القيم الإجمالية الارتباط بين التعرض الأولي والمرض ، بعد تعديلها وفقًا لعامل التقسيم ، أي إزالة الارتباط بآثار عامل التقسيم الطبقي.

A نسبة معدل موحدة (SRR) هي نسبة اثنين من المعدلات المعيارية. وبعبارة أخرى ، فإن SRR هو متوسط ​​مرجح لنسب المعدل الخاصة بالطبقة حيث تكون أوزان كل طبقة هي توزيع وقت الشخص للمجموعة غير المكشوفة أو المرجعية. يمكن مقارنة SRR لمجموعتين أو أكثر إذا تم استخدام نفس الأوزان. يمكن إنشاء فترات الثقة لـ SRRs كما هو الحال بالنسبة لنسب المعدل.

• نسبة الوفيات الموحدة (SMR) هو متوسط ​​مرجح لنسب المعدل الخاصة بالعمر حيث تأتي الأوزان (على سبيل المثال ، وقت الشخص في خطر) من المجموعة قيد الدراسة والمعدلات تأتي من السكان المرجعين ، على عكس الوضع في SRR. السكان المرجعون المعتادون هم عموم السكان ، الذين قد تكون معدلات وفياتهم متاحة بسهولة وتعتمد على أعداد كبيرة ، وبالتالي فهي أكثر استقرارًا من استخدام معدلات من مجموعة غير مكشوفة أو مجموعة فرعية من السكان المهنيين قيد الدراسة. يُطلق على استخدام الأوزان من المجموعة بدلاً من السكان المرجعين التوحيد القياسي غير المباشر. SMR هي نسبة عدد الوفيات المرصودة في المجموعة إلى العدد المتوقع ، بناءً على المعدلات من السكان الإحالة (عادةً ما يتم ضرب النسبة في 100 للعرض التقديمي). في حالة عدم وجود ارتباط ، فإن SMR تساوي 100. وتجدر الإشارة إلى أنه نظرًا لأن المعدلات تأتي من المجموعة المرجعية وتأتي الأوزان من مجموعة الدراسة ، فإن اثنين أو أكثر من SMRs تميل إلى أن تكون غير قابلة للمقارنة. غالبًا ما يتم تجاهل عدم القابلية للمقارنة في تفسير البيانات الوبائية ، ويمكن استخلاص استنتاجات خاطئة.

تأثير العامل الصحي

من الشائع جدًا أن يكون إجمالي الوفيات بين الأفواج المهنية أقل من إجمالي عدد السكان ، حتى لو كان العمال معرضين لخطر متزايد لأسباب وفاة مختارة من التعرض في مكان العمل. هذه الظاهرة تسمى تأثير عامل صحي، يعكس حقيقة أن أي مجموعة من العاملين من المرجح أن تكون أكثر صحة ، في المتوسط ​​، من عامة السكان ، بما في ذلك العمال والأشخاص غير القادرين على العمل بسبب الأمراض والإعاقات. يميل معدل الوفيات الإجمالي في عموم السكان إلى أن يكون أعلى من معدل العمال. يختلف التأثير في القوة حسب سبب الوفاة. على سبيل المثال ، يبدو أنه أقل أهمية بالنسبة للسرطان بشكل عام من مرض الانسداد الرئوي المزمن. أحد أسباب ذلك هو أنه من المحتمل أن معظم السرطانات لم تكن لتتطور من أي ميل نحو اختيار الوظيفة / الوظيفة الأساسية للسرطان في سن أصغر. يميل تأثير العامل الصحي في مجموعة معينة من العمال إلى التضاؤل ​​بمرور الوقت.

معدل الوفيات النسبي

في بعض الأحيان ، لا تتوفر جدولة كاملة لمجموعة (أي وقت الشخص المعرض للخطر) وهناك معلومات فقط عن الوفيات أو مجموعة فرعية من الوفيات التي تعرضت لها المجموعة (على سبيل المثال ، الوفيات بين المتقاعدين والموظفين النشطين ، ولكن ليس بين العمال الذين تركوا العمل قبل أن يصبحوا مؤهلين للحصول على معاش تقاعدي). يتطلب حساب سنوات الشخص طرقًا خاصة للتعامل مع تقييم وقت الشخص ، بما في ذلك أساليب جدول الحياة. بدون معلومات إجمالي وقت الشخص على جميع أعضاء المجموعة ، بغض النظر عن حالة المرض ، لا يمكن حساب SMRs و SRRs. بدلاً من، نسب الوفيات النسبية (PMRs) يمكن استخدامها. معدل PMR هو نسبة عدد الوفيات المرصودة بسبب سبب محدد مقارنة بالعدد المتوقع ، بناءً على نسبة إجمالي الوفيات بسبب السبب المحدد في المجموعة السكانية المرجعية ، مضروبة في عدد الوفيات الإجمالية في الدراسة المجموعة مضروبة في 100.

نظرًا لأن نسبة الوفيات من جميع الأسباب مجتمعة يجب أن تساوي 1 (PMR = 100) ، فقد تبدو بعض تقارير PMR زائدة ، ولكنها في الواقع تضخم بشكل مصطنع بسبب عجز حقيقي في أسباب الوفاة الأخرى. وبالمثل ، قد تعكس بعض حالات العجز الظاهرة مجرد تجاوزات حقيقية لأسباب الوفاة الأخرى. على سبيل المثال ، إذا كان لدى مطبقي مبيدات الآفات الجوية زيادة حقيقية كبيرة في الوفيات بسبب الحوادث ، فإن الشرط الرياضي الذي يقضي بأن معدل PMR لجميع الأسباب مجتمعة يساوي 100 قد يتسبب في ظهور سبب أو أسباب أخرى للوفاة على أنها ناقصة حتى لو كانت الوفيات مفرطة. لتخفيف هذه المشكلة المحتملة ، يمكن للباحثين المهتمين في المقام الأول بالسرطان حسابها نسب الوفيات الناجمة عن السرطان (PCMRs). تقارن PCMRs العدد الملحوظ لوفيات السرطان بالعدد المتوقع بناءً على نسبة إجمالي وفيات السرطان (بدلاً من جميع الوفيات) للسرطان محل الاهتمام في المجموعة المرجعية مضروبًا في العدد الإجمالي لوفيات السرطان في مجموعة الدراسة ، مضروبًا في 100. وبالتالي ، لن يتأثر PCMR بالانحراف (الزائد أو العجز) في سبب غير سرطاني للوفاة ، مثل الحوادث أو أمراض القلب أو أمراض الرئة غير الخبيثة.

يمكن تحليل دراسات PMR بشكل أفضل باستخدام نسب الأرجحية للوفيات (MORs) ، في جوهرها تحليل البيانات كما لو كانت من دراسة الحالات والشواهد. "الضوابط" هي الوفيات الناجمة عن مجموعة فرعية من جميع الوفيات التي يعتقد أنها لا علاقة لها بالتعرض قيد الدراسة. على سبيل المثال ، إذا كان الاهتمام الرئيسي للدراسة هو السرطان ، فيمكن حساب نسب احتمالات الوفاة بمقارنة التعرض بين وفيات السرطان للتعرض بين الوفيات القلبية الوعائية. هذا النهج ، مثل PCMR ، يتجنب المشاكل مع PMR التي تنشأ عندما يؤثر التقلب في سبب وفاة واحد على خطر واضح لآخر ببساطة لأن إجمالي PMR يجب أن يساوي 100. اختيار أسباب السيطرة للوفاة أمر بالغ الأهمية ، ولكن . كما ذكر أعلاه ، يجب ألا تكون مرتبطة بالتعرض ، ولكن العلاقة المحتملة بين التعرض والمرض قد لا تكون معروفة للعديد من أمراض المكافحة المحتملة.

المخاطر التي تعزى

هناك مقاييس متاحة توضح مقدار المرض الذي يمكن أن يُعزى إلى التعرض إذا كان الارتباط الملحوظ بين التعرض والمرض سببيًا. ال المخاطر المنسوبة في المعرض (ع_e) هو معدل المرض في المعرض مطروحًا منه المعدل في غير المعرض. لأن معدلات المرض لا يمكن قياسها مباشرة في دراسات الحالات والشواهد ، AR_e يمكن حسابه فقط للدراسات الأترابية. مقياس ذو صلة ، أكثر سهولة ، هو النسبة المئوية للمخاطر المنسوبة في المكشوف (ع_e٪) ، يمكن الحصول عليها من أي من تصميم الدراسة. AR_eالنسبة المئوية هي نسبة الحالات التي تنشأ في السكان المعرضين والتي تُعزى إلى التعرض (انظر الجدول 2 والجدول 3 للحصول على الصيغة). AR_e٪ هي نسبة السعر (أو نسبة الأرجحية) ناقص 1 ، مقسومة على نسبة السعر (أو نسبة الأرجحية) ، مضروبة في 100.

• خطر يعزى إلى السكان (PAR) و النسبة المئوية للمخاطر التي تعزى إلى السكان (PAR٪) أو جزء المسببات المرضية، تعبر عن مقدار المرض في إجمالي السكان ، والذي يتكون من الأشخاص المعرضين وغير المعرضين ، وذلك بسبب التعرض إذا كان الارتباط الملحوظ سببيًا. يمكن الحصول على PAR من دراسات الأتراب (الجدول 28.3) ويمكن حساب نسبة PAR٪ في كل من دراسات الأتراب والحالات والشواهد (الجدول 2 والجدول 3).

التمثيلية

هناك العديد من مقاييس المخاطر التي تم وصفها. يفترض كل منها الأساليب الأساسية لحساب الأحداث وفي ممثلي هذه الأحداث لمجموعة محددة. عند مقارنة النتائج عبر الدراسات ، يكون فهم الأساليب المستخدمة أمرًا ضروريًا لشرح أي اختلافات ملحوظة.

الرجوع

الأهداف والمبادئ

الميكانيكا الحيوية هي تخصص يقترب من دراسة الجسم كما لو كان مجرد نظام ميكانيكي: جميع أجزاء الجسم تشبه الهياكل الميكانيكية وتتم دراستها على هذا النحو. يمكن ، على سبيل المثال ، رسم المقارنات التالية:

• العظام: الروافع ، أعضاء الهيكلية

• اللحم: الأحجام والجماهير

• المفاصل: أسطح المحامل والمفاصل

• تبطين المفاصل: زيوت التشحيم

• العضلات: المحركات ، والينابيع

• الأعصاب: آليات التحكم في التغذية الراجعة

• الأجهزة: إمدادات الطاقة

• الأوتار: الحبال

• الأنسجة: الينابيع

• تجاويف الجسم: بالونات.

الهدف الرئيسي للميكانيكا الحيوية هو دراسة الطريقة التي ينتج بها الجسم القوة ويولد الحركة. يعتمد الانضباط في المقام الأول على علم التشريح والرياضيات والفيزياء. التخصصات ذات الصلة هي الأنثروبومترية (دراسة قياسات جسم الإنسان) ، وعلم وظائف الأعضاء وعلم الحركة (دراسة مبادئ الميكانيكا وعلم التشريح فيما يتعلق بحركة الإنسان).

عند النظر في الصحة المهنية للعامل ، تساعد الميكانيكا الحيوية على فهم سبب تسبب بعض المهام في الإصابة واعتلال الصحة. بعض الأنواع ذات الصلة من الآثار الصحية الضارة هي إجهاد العضلات ومشاكل المفاصل ومشاكل الظهر والإرهاق.

تعد سلالات الظهر والالتواءات والمشاكل الأكثر خطورة التي تنطوي على الأقراص الفقرية أمثلة شائعة لإصابات مكان العمل التي يمكن تجنبها. تحدث هذه غالبًا بسبب الحمل الزائد الخاص المفاجئ ، ولكنها قد تعكس أيضًا بذل الجسم لقوى مفرطة على مدار سنوات عديدة: قد تحدث المشكلات فجأة أو قد تستغرق وقتًا لتتطور. مثال على مشكلة تتطور بمرور الوقت هو "إصبع الخياطة". يصف وصف حديث يد امرأة ، بعد 28 عامًا من العمل في مصنع للملابس ، بالإضافة إلى الخياطة في أوقات فراغها ، طورت جلدًا سميكًا وصلب وعدم القدرة على ثني أصابعها (Poole 1993). (على وجه التحديد ، عانت من تشوه انثناء إصبع السبابة الأيمن ، وعقد هيبردين البارزة على السبابة وإبهام اليد اليمنى ، وثفانة بارزة في الإصبع الأوسط الأيمن بسبب الاحتكاك المستمر من المقص). أظهرت أفلام يديها تغيرات تنكسية شديدة في المفاصل الخارجية من السبابة اليمنى والأصابع الوسطى ، مع فقدان مساحة المفصل ، والتصلب المفصلي (تصلب الأنسجة) ، والنباتات العظمية (نمو عظمي في المفصل) وكيسات العظام.

أظهر الفحص في مكان العمل أن هذه المشاكل كانت بسبب فرط التمدد المتكرر (الانحناء) لمفصل الإصبع الخارجي. سيكون الحمل الزائد الميكانيكي والقيود في تدفق الدم (المرئي كتبييض للإصبع) أقصى حد عبر هذه المفاصل. تطورت هذه المشاكل استجابةً لمجهود عضلي متكرر في مكان آخر غير العضلة.

تساعد الميكانيكا الحيوية في اقتراح طرق لتصميم المهام لتجنب هذه الأنواع من الإصابات أو لتحسين المهام سيئة التصميم. تتمثل سبل علاج هذه المشكلات المعينة في إعادة تصميم المقص وتغيير مهام الخياطة لإزالة الحاجة إلى الإجراءات التي يتم تنفيذها.

مبدأين مهمين للميكانيكا الحيوية هما:

1. تأتي العضلات في أزواج. يمكن أن تنقبض العضلات فقط ، لذلك يجب أن يكون لأي مفصل عضلة واحدة (أو مجموعة عضلية) لتحريكها في اتجاه واحد وعضلة مقابلة (أو مجموعة عضلية) لتحريكها في الاتجاه المعاكس. يوضح الشكل 1 نقطة مفصل الكوع.
2. تنقبض العضلات بشكل أكثر فاعلية عندما يكون الزوج العضلي في حالة توازن مسترخي. تعمل العضلات بشكل أكثر فاعلية عندما تكون في المدى المتوسط ​​من المفصل الذي تنثنيه. هذا لسببين: أولاً ، إذا حاولت العضلة الانقباض عند تقصيرها ، فإنها ستسحب ضد العضلة المعاكسة الممدودة. نظرًا لأن الأخير يتمدد ، فإنه سيطبق قوة معاكسة مرنة يجب على العضلة المتقلصة التغلب عليها. يوضح الشكل 2 الطريقة التي تختلف بها قوة العضلات باختلاف طول العضلات.

الشكل 1. تحدث عضلات الهيكل العظمي في أزواج من أجل بدء أو عكس الحركة

الشكل 2. يختلف توتر العضلات باختلاف طول العضلات

ثانيًا ، إذا حاولت العضلة الانقباض في غير المدى المتوسط ​​لحركة المفصل ، فإنها ستعمل في وضع غير مؤاتٍ ميكانيكيًا. يوضح الشكل 3 التغيير في الميزة الميكانيكية للكوع في ثلاثة أوضاع مختلفة.

الشكل 3. المواقف المثلى لحركة المفاصل

يتبع معيار مهم لتصميم العمل من هذه المبادئ: يجب ترتيب العمل بحيث يحدث مع العضلات المتقابلة لكل مفصل في توازن مريح. بالنسبة لمعظم المفاصل ، يعني هذا أن المفصل يجب أن يكون في منتصف حركته تقريبًا.

تعني هذه القاعدة أيضًا أن توتر العضلات سيكون عند الحد الأدنى أثناء أداء المهمة. أحد الأمثلة على انتهاك القاعدة هو متلازمة الإفراط في الاستخدام (RSI ، أو إصابة الإجهاد المتكرر) التي تؤثر على عضلات الجزء العلوي من الساعد في مشغلي لوحة المفاتيح الذين يعملون عادةً مع ثني المعصم. غالبًا ما يتم فرض هذه العادة على المشغل من خلال تصميم لوحة المفاتيح ومحطة العمل.

التطبيقات

فيما يلي بعض الأمثلة التي توضح تطبيق الميكانيكا الحيوية.

القطر الأمثل لمقابض الأداة

يؤثر قطر المقبض على القوة التي يمكن أن تطبقها عضلات اليد على الأداة. أظهرت الأبحاث أن قطر المقبض الأمثل يعتمد على استخدام الأداة. لممارسة الدفع على طول خط المقبض ، فإن أفضل قطر هو القطر الذي يسمح للأصابع والإبهام بتحمل قبضة متداخلة قليلاً. هذا حوالي 40 ملم. لممارسة عزم الدوران ، يكون قطرها حوالي 50-65 مم هو الأمثل. (لسوء الحظ ، لكلا الغرضين ، تكون معظم المقابض أصغر من هذه القيم.)

استخدام الزردية

كحالة خاصة للمقبض ، تعتمد القدرة على ممارسة القوة باستخدام الزردية على فصل المقبض ، كما هو موضح في الشكل 4.

الشكل 4. قوة قبضة الفكين كماشة يمارسها المستخدمون الذكور والإناث كدالة لفصل المقبض

وضعية الجلوس

تخطيط كهربية العضل هو تقنية يمكن استخدامها لقياس توتر العضلات. في دراسة التوتر في شوكي منتصب عضلات (ظهر) الأشخاص الجالسين ، فقد وجد أن الانحناء للخلف (مع ميل مسند الظهر) يقلل من التوتر في هذه العضلات. يمكن تفسير التأثير لأن مسند الظهر يأخذ المزيد من وزن الجزء العلوي من الجسم.

أظهرت دراسات الأشعة السينية لأشخاص في أوضاع مختلفة أن وضع التوازن المريح للعضلات التي تفتح وتغلق مفصل الورك يتوافق مع زاوية ورك تبلغ حوالي 135 درجة. هذا قريب من الموضع (128 درجة) المعتمد بشكل طبيعي بواسطة هذا المفصل في ظروف انعدام الوزن (في الفضاء). في وضعية الجلوس ، بزاوية 90 درجة عند الورك ، تميل عضلات أوتار المأبض التي تمتد فوق مفاصل الركبة والورك إلى سحب العجز (جزء العمود الفقري الذي يتصل بالحوض) إلى الوضع الرأسي. التأثير هو إزالة التقوس الطبيعي (انحناء) العمود الفقري القطني. يجب أن تحتوي الكراسي على مساند ظهر مناسبة لتصحيح هذا الجهد.

مفك البراغي

لماذا يتم إدخال البراغي في اتجاه عقارب الساعة؟ ربما نشأت هذه الممارسة في الإدراك اللاواعي أن العضلات التي تدور الذراع الأيمن في اتجاه عقارب الساعة (معظم الناس يستخدمون اليد اليمنى) أكبر (وبالتالي أكثر قوة) من العضلات التي تدورها عكس اتجاه عقارب الساعة.

لاحظ أن الأشخاص الذين يستخدمون اليد اليسرى سيكونون في وضع غير مؤات عند إدخال البراغي يدويًا. حوالي 9 ٪ من السكان يستخدمون اليد اليسرى ، وبالتالي سيحتاجون إلى أدوات خاصة في بعض المواقف: المقصات وفتاحات العلب مثالان على ذلك.

كشفت دراسة أجريت على أشخاص يستخدمون مفكات البراغي في مهمة تجميع عن علاقة أكثر دقة بين حركة معينة ومشكلة صحية معينة. لقد وجد أنه كلما زادت زاوية الكوع (استقامة الذراع) ، زاد عدد الأشخاص المصابين بالتهاب في الكوع. والسبب في هذا التأثير هو أن العضلة التي تدير الساعد (العضلة ذات الرأسين) تسحب أيضًا رأس نصف القطر (عظم الذراع السفلي) على الرأس (الرأس المستدير) لعظم العضد (عظم الذراع العلوي). تسببت القوة المتزايدة عند زاوية الكوع الأعلى في زيادة قوة الاحتكاك عند الكوع ، مما أدى إلى تسخين المفصل ، مما أدى إلى حدوث التهاب. في الزاوية الأعلى ، كان على العضلة أيضًا أن تسحب بقوة أكبر للتأثير على عمل اللولب ، لذلك تم تطبيق قوة أكبر مما كان مطلوبًا مع الكوع عند حوالي 90 درجة. كان الحل هو نقل المهمة أقرب إلى المشغلين لتقليل زاوية الكوع إلى حوالي 90 درجة.

توضح الحالات المذكورة أعلاه أن الفهم الصحيح للتشريح مطلوب لتطبيق الميكانيكا الحيوية في مكان العمل. قد يحتاج مصممو المهام إلى استشارة خبراء في علم التشريح الوظيفي لتوقع أنواع المشكلات التي تمت مناقشتها. (عالم الجيب (Brown and Mitchell 1986) استنادًا إلى البحث الكهرومغرافي ، يقترح طرقًا عديدة لتقليل الانزعاج الجسدي في العمل.)

مناولة المواد اليدوية

على المدى التحكم اليدوي يشمل الرفع ، والخفض ، والدفع ، والسحب ، والحمل ، والتحرك ، والإمساك ، والتقييد ، ويشمل جزءًا كبيرًا من أنشطة الحياة العملية.

للميكانيكا الحيوية صلة مباشرة واضحة بأعمال المناولة اليدوية ، حيث يجب أن تتحرك العضلات لتنفيذ المهام. السؤال هو: ما مقدار العمل البدني الذي يمكن توقع القيام به بشكل معقول؟ الجواب يعتمد على الظروف. هناك بالفعل ثلاثة أسئلة يجب طرحها. كل واحد لديه إجابة تستند إلى معايير مدروسة علميًا:

1. ما المقدار الذي يمكن التعامل معه دون الإضرار بالجسم (على سبيل المثال ، إجهاد عضلي أو إصابة في القرص أو مشاكل في المفاصل)؟ هذا يسمى معيار الميكانيكية الحيوية.
2. ما المقدار الذي يمكن التعامل معه دون إرهاق الرئتين (التنفس بصعوبة لدرجة اللهاث)؟ هذا يسمى المعيار الفسيولوجي.
3. ما مدى شعور الناس بالقدرة على التعامل معها بشكل مريح؟ هذا يسمى المعيار النفسي الفيزيائي.

هناك حاجة لهذه المعايير الثلاثة المختلفة لأن هناك ثلاثة ردود أفعال مختلفة على نطاق واسع يمكن أن تحدث لمهام الرفع: إذا استمر العمل طوال اليوم ، فسيكون الشاغل هو كيف يمكن للشخص يشعر حول المهمة - المعيار النفسي الفيزيائي ؛ إذا كانت القوة المراد تطبيقها كبيرة ، فسيكون القلق هو أن العضلات والمفاصل لا تفرط في التحميل إلى حد الضرر - المعيار الميكانيكي الحيوي ؛ وإذا كان معدل العمل كبير جدًا ، فقد يتجاوز المعيار الفسيولوجي ، أو السعة الهوائية للشخص.

تحدد العديد من العوامل مدى الحمولة الموضوعة على الجسم من خلال مهمة المناولة اليدوية. كلهم يقترحون فرصًا للسيطرة.

الموقف والحركات

إذا كانت المهمة تتطلب من الشخص الالتواء أو الوصول إلى الأمام بحمل ، يكون خطر الإصابة أكبر. يمكن إعادة تصميم محطة العمل غالبًا لمنع هذه الإجراءات. تحدث المزيد من إصابات الظهر عندما يبدأ الرفع من مستوى الأرض مقارنة بمستوى منتصف الفخذ ، وهذا يشير إلى إجراءات تحكم بسيطة. (هذا ينطبق أيضًا على الرفع العالي.)

الحمل.

قد يؤثر الحمل نفسه على المناولة بسبب وزنه وموقعه. قد تؤثر جميع العوامل الأخرى ، مثل شكلها واستقرارها وحجمها وانزلاقها على سهولة مهمة المناولة.

التنظيم والبيئة.

الطريقة التي يتم بها تنظيم العمل ، جسديًا وعلى مدار الوقت (مؤقتًا) ، تؤثر أيضًا على المعالجة. من الأفضل توزيع عبء تفريغ الشاحنة في حجرة التسليم على عدة أشخاص لمدة ساعة بدلاً من مطالبة عامل واحد بقضاء اليوم كله في المهمة. تؤثر البيئة على المناولة - قد يؤدي ضعف الإضاءة أو الأرضيات غير المستوية أو سوء التدبير المنزلي إلى تعثر الشخص.

العوامل الشخصية.

يمكن أن تؤثر مهارات المناولة الشخصية وعمر الشخص والملابس التي يتم ارتداؤها أيضًا على متطلبات المناولة. مطلوب تعليم التدريب ورفع كلاهما لتوفير المعلومات اللازمة وإتاحة الوقت لتنمية المهارات الجسدية للتعامل. الشباب هم أكثر عرضة للخطر ؛ من ناحية أخرى ، فإن كبار السن لديهم قوة أقل وقدرة فسيولوجية أقل. يمكن أن تزيد الملابس الضيقة من القوة العضلية المطلوبة في مهمة حيث يجهد الناس القماش الضيق ؛ الأمثلة الكلاسيكية هي زي الممرضة البدني والزي الضيق عندما يعمل الناس فوق رؤوسهم.

حدود الوزن الموصى بها

تشير النقاط المذكورة أعلاه إلى أنه من المستحيل تحديد وزن "آمن" في جميع الظروف. (تميل حدود الوزن إلى الاختلاف من بلد إلى آخر بطريقة تعسفية. على سبيل المثال ، كان "مسموحًا" لعمال الرصيف الهنود برفع 110 كجم ، في حين أن نظرائهم في جمهورية ألمانيا الديمقراطية الشعبية السابقة كانوا "محدودون" إلى 32 كجم .) تميل حدود الوزن أيضًا إلى أن تكون كبيرة جدًا. يُعتقد الآن أن الـ 55 كجم المقترحة في العديد من البلدان أكبر من اللازم بناءً على الأدلة العلمية الحديثة. اعتمد المعهد الوطني للسلامة والصحة المهنية (NIOSH) في الولايات المتحدة 23 كجم كحد أقصى للحمل في عام 1991 (ووترز وآخرون 1993).

يجب تقييم كل مهمة رفع بناءً على مزاياها الخاصة. طريقة مفيدة لتحديد حد الوزن لمهمة الرفع هي المعادلة التي طورتها NIOSH:

RWL = LC × HM × VM × مارك ألماني × صباحا × سم × FM

في

رول = حد الوزن الموصى به للمهمة المعنية

HM = المسافة الأفقية من مركز ثقل الحمولة إلى نقطة المنتصف بين الكاحلين (بحد أدنى 15 سم ، بحد أقصى 80 سم)

VM = المسافة العمودية بين مركز ثقل الحمولة والأرض عند بداية الرفع (بحد أقصى 175 سم)

DM = السفر العمودي للمصعد (بحد أدنى 25 سم ، بحد أقصى 200 سم)

AM = عامل عدم التماثل - الزاوية التي تنحرف المهمة عنها مباشرة أمام الجسم

CM = مضاعف الاقتران - القدرة على الإمساك الجيد بالعنصر المراد رفعه ، وهو موجود في جدول مرجعي

FM = مضاعفات التردد - تردد الرفع.

يتم التعبير عن جميع متغيرات الطول في المعادلة بوحدات السنتيمترات. وتجدر الإشارة إلى أن 23 كجم هو الحد الأقصى للوزن الذي توصي به NIOSH للرفع. تم تخفيض هذا من 40 كجم بعد ملاحظة العديد من الأشخاص الذين يقومون بالعديد من مهام الرفع ، وقد كشفت أن متوسط ​​المسافة من جسم بداية المصعد هو 25 سم ، وليس 15 سم المفترض في نسخة سابقة من المعادلة (NIOSH 1981 ).

مؤشر الرفع.

بمقارنة الوزن المراد رفعه في المهمة و RWL ، مؤشر الرفع (LI) حسب العلاقة:

LI= (الوزن المراد التعامل معه) /رول.

لذلك ، فإن الاستخدام القيم بشكل خاص لمعادلة NIOSH هو ترتيب مهام الرفع بترتيب الشدة ، باستخدام مؤشر الرفع لتحديد أولويات العمل. (تحتوي المعادلة على عدد من القيود ، ومع ذلك ، يجب فهمها من أجل التطبيق الأكثر فعالية. انظر Waters et al. 1993).

تقدير ضغط العمود الفقري الذي تفرضه المهمة

يتوفر برنامج كمبيوتر لتقدير ضغط العمود الفقري الناتج عن مهمة معالجة يدوية. تقدر برامج توقع القوة الثابتة ثنائية وثلاثية الأبعاد من جامعة ميتشيغان ("Backsoft") ضغط العمود الفقري. المدخلات المطلوبة للبرنامج هي:

• الموقف الذي يتم فيه أداء نشاط المناولة

• القوة المبذولة

• اتجاه مجهود القوة

• عدد الأيدي التي تمارس القوة

• النسبة المئوية للسكان قيد الدراسة.

تختلف البرامج ثنائية الأبعاد وثلاثية الأبعاد في أن البرنامج ثلاثي الأبعاد يسمح بالحسابات التي تنطبق على الأوضاع في ثلاثة أبعاد. يعطي إخراج البرنامج بيانات ضغط العمود الفقري ويسرد النسبة المئوية للسكان المختارين الذين سيكونون قادرين على القيام بمهمة معينة دون تجاوز الحدود المقترحة لستة مفاصل: الكاحل والركبة والورك وأول القرص القطني والكتف والكوع. تحتوي هذه الطريقة أيضًا على عدد من القيود التي يجب فهمها بشكل كامل من أجل اشتقاق أقصى قيمة من البرنامج.

الرجوع

تتمثل وظائف الجهاز المناعي في حماية الجسم من غزو العوامل المعدية وتوفير المراقبة المناعية ضد الخلايا السرطانية الناشئة. له خط دفاع أول غير محدد ويمكن أن يبدأ تفاعلات المستجيب نفسه ، وفرعًا محددًا مكتسبًا ، تحمل فيه الخلايا الليمفاوية والأجسام المضادة خصوصية التعرف والتفاعل اللاحق تجاه المستضد.

تم تعريف علم السموم المناعية على أنه "التخصص المعني بدراسة الأحداث التي يمكن أن تؤدي إلى تأثيرات غير مرغوب فيها نتيجة تفاعل الكائنات الحيوية الغريبة مع جهاز المناعة. قد تنتج هذه الأحداث غير المرغوب فيها نتيجة (1) تأثير مباشر و / أو غير مباشر للحيوية الغريبة (و / أو منتج التحول البيولوجي الخاص بها) على جهاز المناعة ، أو (2) استجابة مضيفة تعتمد على المناعة للمركب و / أو المستقلب (المستقلبات) أو المستضدات المضيفة المعدلة بواسطة المركب أو مستقلباته "(برلين وآخرون 1987).

عندما يعمل الجهاز المناعي كهدف سلبي للإهانات الكيميائية ، يمكن أن تكون النتيجة انخفاض المقاومة للعدوى وأنواع معينة من الأورام ، أو عدم تنظيم / تحفيز المناعة الذي يمكن أن يؤدي إلى تفاقم الحساسية أو المناعة الذاتية. في حالة أن الجهاز المناعي يستجيب لخصوصية المستضد للأجانب الحيوية أو مستضد العائل المعدل بواسطة المركب ، يمكن أن تظهر السمية كأنواع الحساسية أو أمراض المناعة الذاتية.

تم تطوير نماذج حيوانية للتحقيق في قمع المناعة الناجم عن المواد الكيميائية ، وتم التحقق من صحة عدد من هذه الطرق (Burleson ، Munson ، و Dean 1995 ؛ IPCS 1996). لأغراض الاختبار ، يتم اتباع نهج متدرج لإجراء اختيار مناسب من العدد الهائل من المقايسات المتاحة. بشكل عام ، الهدف من المستوى الأول هو تحديد المواد السامة للمناعة المحتملة. إذا تم تحديد السمية المناعية المحتملة ، يتم إجراء المستوى الثاني من الاختبار لتأكيد وتوصيف التغييرات الملحوظة. تشمل تحقيقات المستوى الثالث دراسات خاصة حول آلية عمل المركب. تم تحديد العديد من الكائنات الحية الغريبة على أنها مواد سامة للمناعة تسبب كبت المناعة في مثل هذه الدراسات التي أجريت على حيوانات المختبر.

قاعدة البيانات الخاصة باضطرابات وظائف المناعة لدى البشر بسبب المواد الكيميائية البيئية محدودة (Descotes 1986؛ NRC Subcommittee on Immunotoxicology 1992). لم يحظ استخدام علامات السمية المناعية باهتمام كبير في الدراسات السريرية والوبائية للتحقيق في تأثير هذه المواد الكيميائية على صحة الإنسان. لم يتم إجراء مثل هذه الدراسات بشكل متكرر ، ولا يسمح تفسيرها في كثير من الأحيان باستخلاص استنتاجات لا لبس فيها ، على سبيل المثال بسبب الطبيعة غير المنضبطة للتعرض. لذلك ، في الوقت الحاضر ، يشكل تقييم السمية المناعية في القوارض ، مع الاستقراء اللاحق للإنسان ، أساس القرارات المتعلقة بالخطر والمخاطر.

تفاعلات فرط الحساسية ، لا سيما الربو التحسسي والتهاب الجلد التماسي ، هي مشاكل صحية مهنية مهمة في البلدان الصناعية (Vos، Younes and Smith 1995). تم التحقيق في ظاهرة التحسس التلامسي أولاً في خنزير غينيا (Andersen and Maibach 1985). حتى وقت قريب ، كان هذا هو النوع المفضل للاختبار التنبئي. تتوفر العديد من طرق اختبار خنازير غينيا ، وأكثرها استخدامًا هو اختبار تعظيم خنزير غينيا واختبار الرقعة المغطاة لـ Buehler. تزود اختبارات خنازير غينيا والأساليب الأحدث التي تم تطويرها في الفئران ، مثل اختبارات تورم الأذن وفحص العقدة الليمفاوية المحلية ، أخصائي السموم بالأدوات اللازمة لتقييم مخاطر حساسية الجلد. يختلف الوضع فيما يتعلق بتوعية الجهاز التنفسي اختلافًا كبيرًا. لا توجد حتى الآن طرق معتمدة جيدًا أو مقبولة على نطاق واسع لتحديد المواد المسببة للحساسية التنفسية الكيميائية على الرغم من إحراز تقدم في تطوير نماذج حيوانية للتحقيق في الحساسية التنفسية الكيميائية في خنزير غينيا والفأر.

تظهر البيانات البشرية أن العوامل الكيميائية ، وخاصة الأدوية ، يمكن أن تسبب أمراض المناعة الذاتية (Kammüller، Bloksma and Seinen 1989). هناك عدد من النماذج الحيوانية التجريبية لأمراض المناعة الذاتية البشرية. يشمل هذا كلا من علم الأمراض العفوي (على سبيل المثال الذئبة الحمامية الجهازية في الفئران السوداء النيوزيلندية) وظواهر المناعة الذاتية الناتجة عن التحصين التجريبي باستخدام مستضد ذاتي تفاعلي (على سبيل المثال التهاب المفاصل المستحث H37Ra في فئران سلالة لويس). يتم تطبيق هذه النماذج في التقييم قبل السريري للأدوية المثبطة للمناعة. تناول عدد قليل جدًا من الدراسات إمكانات هذه النماذج لتقييم ما إذا كان أحد الكائنات الحية الغريبة يؤدي إلى تفاقم المناعة الذاتية المستحثة أو الخلقية. النماذج الحيوانية المناسبة للتحقيق في قدرة المواد الكيميائية على إحداث أمراض المناعة الذاتية غير متوفرة تقريبًا. أحد النماذج المستخدمة إلى حدٍ محدود هو اختبار العقدة الليمفاوية المأبضية في الفئران. كما هو الحال عند البشر ، تلعب العوامل الوراثية دورًا حاسمًا في تطور أمراض المناعة الذاتية (AD) في حيوانات المختبر ، مما سيحد من القيمة التنبؤية لمثل هذه الاختبارات.

الجهاز المناعي

تتمثل الوظيفة الرئيسية لجهاز المناعة في الدفاع ضد البكتيريا والفيروسات والطفيليات والفطريات والخلايا الورمية. ويتحقق ذلك من خلال أعمال أنواع مختلفة من الخلايا ووسائطها القابلة للذوبان في حفل موسيقي مضبوط بدقة. يمكن تقسيم دفاع المضيف تقريبًا إلى مقاومة غير محددة أو فطرية ومناعة محددة أو مكتسبة بوساطة الخلايا الليمفاوية (Roitt، Brostoff and Male 1989).

مكونات الجهاز المناعي موجودة في جميع أنحاء الجسم (جونز وآخرون 1990). تم العثور على حجرة الخلايا الليمفاوية داخل الأعضاء الليمفاوية (الشكل 1). يتم تصنيف نخاع العظم والغدة الصعترية كأعضاء لمفاوية أولية أو مركزية. تشمل الأعضاء الليمفاوية الثانوية أو المحيطية العقد الليمفاوية والطحال والأنسجة اللمفاوية على طول الأسطح الإفرازية مثل الجهاز الهضمي والجهاز التنفسي ، ما يسمى بالأنسجة اللمفاوية المرتبطة بالغشاء المخاطي (MALT). يوجد حوالي نصف الخلايا الليمفاوية في الجسم في أي وقت في MALT. بالإضافة إلى ذلك ، يعد الجلد عضوًا مهمًا لتحفيز الاستجابات المناعية لمولدات المضادات الموجودة على الجلد. من المهم في هذه العملية خلايا لانجرهانز الموجودة في البشرة والتي لها وظيفة تقديم المستضد.

الشكل 1. الأعضاء والأنسجة اللمفاوية الأولية والثانوية

تحدث الخلايا البلعمية من سلالة الوحيدات / البلاعم ، والتي تسمى نظام البلعمة أحادي النواة (MPS) ، في الأعضاء اللمفاوية وأيضًا في المواقع الخارجية ؛ تشمل الخلايا البلعمية الخارجية خلايا كوبفر في الكبد ، والضامة السنخية في الرئة ، والضامة المسراق في الكلية ، والخلايا الدبقية في الدماغ. توجد الكريات البيض متعددة الأشكال (PMNs) بشكل رئيسي في الدم ونخاع العظام ، ولكنها تتراكم في مواقع الالتهاب.

دفاع غير محدد

يتم تنفيذ خط الدفاع الأول للكائنات الحية الدقيقة بواسطة حاجز فيزيائي وكيميائي ، مثل الجلد والجهاز التنفسي والجهاز الهضمي. يتم مساعدة هذا الحاجز من خلال آليات وقائية غير محددة بما في ذلك الخلايا البلعمية ، مثل البلاعم والخلايا البيضاء متعددة الأشكال ، القادرة على قتل مسببات الأمراض ، والخلايا القاتلة الطبيعية ، والتي يمكنها أن تتلاشى الخلايا السرطانية والخلايا المصابة بالفيروس. كما يشارك النظام التكميلي وبعض مثبطات الميكروبات (مثل الليزوزيم) في الاستجابة غير النوعية.

مناعة محددة

بعد الاتصال الأولي للمضيف مع الممرض ، يتم إحداث استجابات مناعية محددة. السمة المميزة لخط الدفاع الثاني هذا هي التعرف على المحددات ، ما يسمى بالمستضدات أو الحواتم ، لمسببات الأمراض عن طريق المستقبلات الموجودة على سطح الخلية للخلايا اللمفاوية B و T. بعد التفاعل مع المستضد المحدد ، يتم تحفيز الخلية الحاملة للمستقبلات للخضوع للتكاثر والتمايز ، مما ينتج عنه استنساخ من الخلايا السلالة الخاصة بالمستضد المستخرج. تساعد الاستجابات المناعية المحددة في الدفاع غير المحدد المقدم لمسببات الأمراض عن طريق تحفيز فعالية الاستجابات غير المحددة. السمة الأساسية لمناعة معينة هي أن الذاكرة تتطور. يؤدي الاتصال الثانوي مع نفس المستضد إلى استجابة أسرع وأكثر قوة ولكن منظمة بشكل جيد.

لا يمتلك الجينوم القدرة على حمل رموز مجموعة من مستقبلات المستضدات الكافية للتعرف على عدد المستضدات التي يمكن مواجهتها. يتطور ذخيرة الخصوصية من خلال عملية إعادة ترتيب الجينات. هذه عملية عشوائية ، يتم خلالها خلق خصائص مختلفة. يتضمن هذا خصوصيات المكونات الذاتية ، والتي هي غير مرغوب فيها. عملية الانتقاء التي تحدث في الغدة الصعترية (الخلايا التائية) أو نخاع العظام (الخلايا البائية) تعمل على حذف هذه الخصائص غير المرغوب فيها.

تعتمد وظيفة المستجيب المناعي الطبيعي والتنظيم الاستتباري للاستجابة المناعية على مجموعة متنوعة من المنتجات القابلة للذوبان ، والمعروفة مجتمعة باسم السيتوكينات ، والتي يتم تصنيعها وإفرازها بواسطة الخلايا الليمفاوية وأنواع الخلايا الأخرى. السيتوكينات لها تأثيرات متعددة الموجات على الاستجابات المناعية والالتهابية. التعاون بين مجموعات الخلايا المختلفة مطلوب للاستجابة المناعية - تنظيم استجابات الأجسام المضادة ، وتراكم الخلايا والجزيئات المناعية في مواقع الالتهاب ، وبدء استجابات المرحلة الحادة ، والتحكم في وظيفة البلاعم السامة للخلايا والعديد من العمليات الأخرى المركزية لمقاومة المضيف . تتأثر هذه السيتوكينات ، وتعتمد عليها في كثير من الحالات ، بشكل فردي أو جماعي.

يتم التعرف على ذراعي مناعة محددة - المناعة الخلطية والحصانة الخلوية أو الخلوية:

الحصانة الخلطية. يتم تحفيز الخلايا الليمفاوية B في الذراع الخلطية بعد التعرف على المستضد بواسطة مستقبلات سطح الخلية. مستقبلات المستضد على الخلايا الليمفاوية B هي الغلوبولين المناعي (Ig). تبدأ الخلايا البائية الناضجة (خلايا البلازما) في إنتاج الغلوبولين المناعي الخاص بالمستضد الذي يعمل كأجسام مضادة في مصل الدم أو على طول الأسطح المخاطية. هناك خمس فئات رئيسية من الغلوبولين المناعي: (1) IgM ، Ig خماسي مع قدرة التراص المثلى ، والتي يتم إنتاجها لأول مرة بعد تحفيز المستضد ؛ (2) IgG ، Ig الرئيسي المتداول ، والذي يمكن أن يمر عبر المشيمة ؛ (3) IgA ، إفرازي Ig لحماية الأسطح المخاطية ؛ (4) IgE، Ig fixing to mast cells or basophilic granulocytes المشاركة في تفاعلات فرط الحساسية الفورية و (5) IgD ، وظيفتها الرئيسية كمستقبل على الخلايا اللمفاوية البائية.

مناعة خلوية. يتم التوسط في الذراع الخلوية لجهاز المناعة المحدد بواسطة الخلايا اللمفاوية التائية. تحتوي هذه الخلايا أيضًا على مستقبلات مستضد على أغشيتها. يتعرفون على المستضد إذا تم تقديمه بواسطة الخلايا العارضة للمستضد في سياق مستضدات التوافق النسيجي. ومن ثم ، فإن هذه الخلايا لها قيود بالإضافة إلى خصوصية المستضد. تعمل الخلايا التائية كخلايا مساعدة للعديد من الاستجابات المناعية (بما في ذلك الخلطية) ، وتتوسط في تجنيد الخلايا الالتهابية ، ويمكنها ، كخلايا تي سامة للخلايا ، أن تقتل الخلايا المستهدفة بعد التعرف على مستضد معين.

آليات السمية المناعية

المناعة

تعتمد مقاومة المضيف الفعالة على السلامة الوظيفية لجهاز المناعة ، والتي تتطلب بدورها أن تكون الخلايا والجزيئات المكونة للاستجابات المناعية متوفرة بأعداد كافية وفي شكل تشغيلي. غالبًا ما يتسم نقص المناعة الخلقي عند البشر بعيوب في بعض سلالات الخلايا الجذعية ، مما يؤدي إلى ضعف أو غياب إنتاج الخلايا المناعية. عن طريق القياس مع أمراض نقص المناعة الخلقية والمكتسبة ، قد ينتج كبت المناعة الناتج عن المواد الكيميائية ببساطة عن انخفاض عدد الخلايا الوظيفية (IPCS ، 1996). قد يكون لغياب الخلايا الليمفاوية أو انخفاض عددها تأثيرات عميقة أكثر أو أقل على حالة المناعة. ارتبطت بعض حالات نقص المناعة والتثبيط المناعي الشديد ، كما يمكن أن يحدث في عمليات الزرع أو العلاج المثبط للخلايا ، على وجه الخصوص بزيادة حالات العدوى الانتهازية وبعض الأمراض الورمية. يمكن أن تكون العدوى بكتيرية أو فيروسية أو فطرية أو من الأوالي ، ويعتمد النوع السائد من العدوى على نقص المناعة المرتبط. قد يُتوقع أن يؤدي التعرض للمواد الكيميائية البيئية المثبطة للمناعة إلى أشكال أكثر دقة من كبت المناعة ، والتي قد يكون من الصعب اكتشافها. قد يؤدي ذلك ، على سبيل المثال ، إلى زيادة معدل الإصابة بعدوى مثل الأنفلونزا أو نزلات البرد.

نظرًا لتعقيد جهاز المناعة ، مع وجود مجموعة متنوعة من الخلايا والوسطاء والوظائف التي تشكل شبكة معقدة وتفاعلية ، تتمتع المركبات السامة للمناعة بفرص عديدة لإحداث تأثير. على الرغم من أن طبيعة الآفات الأولية التي تسببها العديد من المواد الكيميائية السامة للمناعة لم يتم توضيحها بعد ، إلا أن هناك معلومات متزايدة متاحة ، مشتقة في الغالب من الدراسات التي أجريت على حيوانات المختبر ، فيما يتعلق بالتغيرات المناعية التي تؤدي إلى اكتئاب وظيفة المناعة (دين وآخرون 1994) . قد تحدث التأثيرات السامة في الوظائف الحاسمة التالية (وبعض الأمثلة معروضة لمركبات سامة للمناعة تؤثر على هذه الوظائف):

•  تطوير وتوسيع مجموعات الخلايا الجذعية المختلفة (يؤدي البنزين إلى تأثيرات سامة للمناعة على مستوى الخلايا الجذعية ، مما يتسبب في قلة اللمفاويات)
•  تكاثر الخلايا الليمفاوية والخلايا النخاعية المختلفة وكذلك الأنسجة الداعمة التي تنضج فيها هذه الخلايا وتعمل (مركبات القصدير العضوي السامة للمناعة تكبح النشاط التكاثري للخلايا الليمفاوية في قشرة الغدة الصعترية من خلال السمية الخلوية المباشرة ؛ التأثير السام للغدة من 2,3,7,8،XNUMX،XNUMX،XNUMX-رباعي الكلور -ديبنزو- ب- ديوكسين (TCDD) والمركبات ذات الصلة من المحتمل أن يكون بسبب خلل في وظيفة الخلايا الظهارية الصعترية ، بدلاً من السمية المباشرة للخلايا التوتية)
•  امتصاص المستضد ومعالجته وعرضه بواسطة الضامة والخلايا الأخرى التي تقدم المستضد (أحد أهداف 7,12،XNUMX-ثنائي ميثيل بنز (أ) أنثراسين (DMBA) والرصاص هو عرض مستضد بواسطة الضامة ؛ هدف الأشعة فوق البنفسجية هو المستضد- تقديم خلية لانجرهانز)
•  الوظيفة التنظيمية للخلايا T-helper و T-suppressor (تتأثر وظيفة الخلية المساعدة T بسبب القصدير العضوي والألديكارب وثنائي الفينيل متعدد الكلور (PCBs) و TCDD و DMBA ؛ يتم تقليل وظيفة الخلايا التائية القاتلة عن طريق العلاج بجرعة منخفضة من السيكلوفوسفاميد)
•  إنتاج السيتوكينات المختلفة أو الإنترلوكينات (benzo (a) pyrene (BP) يثبط إنتاج interleukin-1 ؛ الأشعة فوق البنفسجية تغير إنتاج السيتوكينات بواسطة الخلايا الكيراتينية)
•  يتم قمع تخليق فئات مختلفة من الغلوبولين المناعي IgM و IgG بعد علاج ثنائي الفينيل متعدد الكلور وأكسيد ثلاثي بوتيل القصدير (TBT) ، ويزيد بعد التعرض لسداسي كلورو البنزين (HCB)).
•  التنظيم التكميلي والتفعيل (يتأثر بـ TCDD)
•  وظيفة الخلايا التائية السامة للخلايا (3-ميثيل كولانثرين (3-MC) ، DMBA ، و TCDD تثبط نشاط الخلايا التائية السامة للخلايا)
•  وظيفة الخلية القاتلة الطبيعية (NK) (يتم قمع نشاط NK الرئوي بواسطة الأوزون ؛ نشاط NK الطحال يضعف بالنيكل)
•  البلاعم والتركيز الكيميائي للكريات البيض متعددة الأشكال والوظائف السامة للخلايا (الأوزون وثاني أكسيد النيتروجين يضعفان النشاط البلعمي للبلاعم السنخية).

حساسية

حساسية يمكن تعريفها على أنها الآثار الصحية الضارة التي تنتج عن تحريض واستنباط استجابات مناعية محددة. عندما تحدث تفاعلات فرط الحساسية دون تدخل الجهاز المناعي ، فإن هذا المصطلح الحساسية الزائفة يستخدم. في سياق علم السموم المناعية ، تنتج الحساسية من استجابة مناعية محددة للمواد الكيميائية والأدوية ذات الأهمية. ترتبط قدرة مادة كيميائية على توعية الأفراد عمومًا بقدرتها على الارتباط تساهميًا ببروتينات الجسم. قد تتخذ تفاعلات الحساسية أشكالًا متنوعة وتختلف هذه فيما يتعلق بكل من الآليات المناعية الأساسية وسرعة التفاعل. تم التعرف على أربعة أنواع رئيسية من تفاعلات الحساسية: تفاعلات فرط الحساسية من النوع الأول ، والتي يتم تفعيلها بواسطة الأجسام المضادة IgE حيث تظهر الأعراض في غضون دقائق من تعرض الشخص المصاب بالحساسية. تنجم تفاعلات فرط الحساسية من النوع الثاني عن تلف أو تدمير الخلايا المضيفة بواسطة الجسم المضاد. في هذه الحالة تظهر الأعراض في غضون ساعات. تفاعلات فرط الحساسية من النوع الثالث ، أو آرثوس ، هي أيضًا تفاعلات جسم مضاد ، ولكن ضد مستضد قابل للذوبان ، وتنتج عن العمل المحلي أو النظامي للمجمعات المناعية. النوع الرابع ، أو فرط الحساسية من النوع المتأخر ، تتأثر بالخلايا اللمفاوية التائية وتتطور الأعراض عادة من 24 إلى 48 ساعة بعد تعرض الشخص المصاب بالحساسية.

نوعان من الحساسية الكيميائية الأكثر صلة بالصحة المهنية هما حساسية التلامس أو حساسية الجلد وحساسية الجهاز التنفسي.

فرط الحساسية التلامسية. هناك عدد كبير من المواد الكيميائية القادرة على التسبب في حساسية الجلد. بعد التعرض الموضعي لفرد حساس لمسببات الحساسية الكيميائية ، يتم تحفيز استجابة الخلايا اللمفاوية التائية في العقد الليمفاوية النازفة. يتفاعل مسبب الحساسية في الجلد بشكل مباشر أو غير مباشر مع خلايا لانجرهانز الموجودة في البشرة ، والتي تنقل المادة الكيميائية إلى الغدد الليمفاوية وتقدمها في شكل مناعي إلى الخلايا اللمفاوية التائية المستجيبة. تتكاثر الخلايا اللمفاوية التائية المنشطة للحساسية ، مما يؤدي إلى توسع نسيلي. أصبح الفرد الآن حساسًا وسيستجيب لتعرض جلدي ثانٍ لنفس المادة الكيميائية باستجابة مناعية أكثر عدوانية ، مما يؤدي إلى التهاب الجلد التماسي التحسسي. يكون التفاعل الالتهابي الجلدي الذي يميز التهاب الجلد التماسي التحسسي ثانويًا للتعرف على مسببات الحساسية في الجلد بواسطة الخلايا اللمفاوية التائية المحددة. يتم تنشيط هذه الخلايا الليمفاوية ، وتطلق السيتوكينات وتتسبب في التراكم المحلي للكريات البيض وحيدة النواة الأخرى. تظهر الأعراض بعد حوالي 24 إلى 48 ساعة بعد تعرض الشخص المصاب بالحساسية ، وبالتالي فإن التهاب الجلد التماسي التحسسي يمثل شكلاً من أشكال فرط الحساسية المتأخرة. تشمل الأسباب الشائعة لالتهاب الجلد التماسي التحسسي المواد الكيميائية العضوية (مثل 2,4،XNUMX-dinitrochlorobenzene) والمعادن (مثل النيكل والكروم) والمنتجات النباتية (مثل urushiol من اللبلاب السام).

فرط الحساسية التنفسية. عادة ما تعتبر فرط الحساسية التنفسية تفاعل فرط الحساسية من النوع الأول. ومع ذلك ، قد تتضمن تفاعلات المرحلة المتأخرة والأعراض المزمنة المرتبطة بالربو عمليات مناعية بوساطة الخلايا (النوع الرابع). الأعراض الحادة المصاحبة لحساسية الجهاز التنفسي تتأثر بالجسم المضاد IgE ، الذي يتم تحفيز إنتاجه بعد تعرض الفرد المعرض للحساسية الكيميائية المحرضة. يتوزع الجسم المضاد IgE بشكل منهجي ويرتبط ، عبر مستقبلات الغشاء ، بالخلايا البدينة الموجودة في الأنسجة الوعائية ، بما في ذلك الجهاز التنفسي. بعد استنشاق نفس المادة الكيميائية سيحدث تفاعل فرط حساسية في الجهاز التنفسي. ترتبط المواد المسببة للحساسية بالبروتين وتتصل بالجسم المضاد IgE المرتبط بالخلايا البدينة ويرتبط بها. وهذا بدوره يتسبب في تحلل الخلايا البدينة وإطلاق الوسطاء الالتهابيين مثل الهيستامين والليوكوترين. يسبب هؤلاء الوسطاء تضيق القصبات وتوسع الأوعية ، مما يؤدي إلى أعراض حساسية الجهاز التنفسي ؛ الربو و / أو التهاب الأنف. تشمل المواد الكيميائية المعروفة بأنها تسبب فرط الحساسية في الجهاز التنفسي لدى الإنسان أنهيدريد حامض (مثل أنهيدريد التريميليت) ، وبعض ثنائي أيزوسيانات (مثل التولوين ثنائي أيزوسيانات) ، وأملاح البلاتين وبعض الأصباغ التفاعلية. ومن المعروف أيضًا أن التعرض المزمن للبريليوم يسبب فرط الحساسية لأمراض الرئة.

المناعة الذاتية

المناعة الذاتية يمكن تعريفه على أنه تحفيز الاستجابات المناعية المحددة الموجهة ضد المستضدات الذاتية "الذاتية". يمكن أن تنتج المناعة الذاتية المستحثة إما عن تغيرات في توازن الخلايا الليمفاوية التائية التنظيمية أو من ارتباط كائن حيوي غريب بمكونات الأنسجة الطبيعية مثل جعلها مناعية ("الذات المتغيرة"). الأدوية والمواد الكيميائية المعروفة بإحداث أو تفاقم تأثيرات مثل أمراض المناعة الذاتية (AD) في الأفراد المعرضين للإصابة هي مركبات منخفضة الوزن الجزيئي (الوزن الجزيئي 100 إلى 500) والتي تعتبر بشكل عام غير مناعية. آلية مرض الزهايمر عن طريق التعرض للمواد الكيميائية غير معروفة في الغالب. يمكن أن ينتج المرض مباشرة عن طريق تدوير الجسم المضاد ، بشكل غير مباشر من خلال تكوين معقدات مناعية ، أو كنتيجة لمناعة خلوية ، ولكن من المحتمل أن يحدث من خلال مجموعة من الآليات. يُعرف التسبب في المرض بشكل أفضل في اضطرابات انحلال الدم المناعي التي تحدثها الأدوية:

•  يمكن أن يلتصق الدواء بغشاء الخلية الحمراء ويتفاعل مع الجسم المضاد الخاص بالعقار.
•  يمكن للدواء أن يغير غشاء الخلية الحمراء بحيث يعتبر الجهاز المناعي الخلية غريبة.
•  يشكل الدواء والأجسام المضادة الخاصة به مركبات مناعية تلتصق بغشاء الخلية الحمراء لتسبب الإصابة.
•  تحدث حساسية الخلايا الحمراء بسبب إنتاج الأجسام المضادة للخلايا الحمراء.

تم العثور على مجموعة متنوعة من المواد الكيميائية والعقاقير ، ولا سيما الأخيرة ، للحث على استجابات تشبه المناعة الذاتية (Kamüller، Bloksma and Seinen 1989). قد يؤدي التعرض المهني للمواد الكيميائية بشكل عرضي إلى متلازمات شبيهة بمرض الزهايمر. قد يؤدي التعرض لكلوريد الفينيل الأحادي وثلاثي كلورو الإيثيلين والبيركلورو إيثيلين وراتنجات الإيبوكسي وغبار السيليكا إلى حدوث متلازمات تشبه تصلب الجلد. تم وصف متلازمة شبيهة بالذئبة الحمامية الجهازية (SLE) بعد التعرض للهيدرازين. ارتبط التعرض لمادة ثنائي أيزوسيانات التولوين بتحريض فرفرية نقص الصفيحات. المعادن الثقيلة مثل الزئبق متورطة في بعض حالات التهاب كبيبات الكلى المعقد المناعي.

تقييم المخاطر البشرية

يتم إجراء تقييم حالة المناعة البشرية بشكل أساسي باستخدام الدم المحيطي لتحليل المواد الخلطية مثل الغلوبولين المناعي والمكملات ، وكريات الدم البيضاء لتكوين المجموعات الفرعية ووظائف المجموعات السكانية الفرعية. عادة ما تكون هذه الطرق هي نفسها المستخدمة في فحص المناعة الخلطية والخلوية بالإضافة إلى المقاومة غير النوعية للمرضى الذين يشتبه في إصابتهم بمرض نقص المناعة الخلقي. بالنسبة للدراسات الوبائية (على سبيل المثال ، للسكان المعرضين مهنياً) ، يجب اختيار المعلمات على أساس قيمتها التنبؤية في التجمعات البشرية ، والنماذج الحيوانية التي تم التحقق من صحتها ، والبيولوجيا الأساسية للواسمات (انظر الجدول 1). تعتمد استراتيجية فحص التأثيرات السمية المناعية بعد التعرض (العرضي) للملوثات البيئية أو غيرها من المواد السامة إلى حد كبير على الظروف ، مثل نوع نقص المناعة المتوقع ، والوقت بين التعرض وتقييم الحالة المناعية ، ودرجة التعرض وعدد الأفراد المعرضين. عملية تقييم مخاطر السمية المناعية لحيوان أجنبي معين في البشر صعبة للغاية وغالباً ما تكون مستحيلة ، ويرجع ذلك إلى حد كبير إلى وجود عوامل مربكة مختلفة من أصل داخلي أو خارجي المنشأ التي تؤثر على استجابة الأفراد للضرر السام. هذا صحيح بشكل خاص للدراسات التي تبحث في دور التعرض للمواد الكيميائية في أمراض المناعة الذاتية ، حيث تلعب العوامل الوراثية دورًا حاسمًا.

الجدول 1. تصنيف الاختبارات لعلامات المناعة

نظرًا لأن البيانات البشرية المناسبة نادرًا ما تتوفر ، فإن تقييم مخاطر التثبيط المناعي الناجم عن المواد الكيميائية لدى البشر يعتمد في معظم الحالات على دراسات أجريت على الحيوانات. يتم تحديد xenobiotics المحتملة السامة للمناعة في المقام الأول في الدراسات الخاضعة للرقابة في القوارض. تقدم دراسات التعرض في الجسم الحي ، في هذا الصدد ، النهج الأمثل لتقدير إمكانات السمية المناعية للمركب. هذا يرجع إلى الطبيعة المتعددة العوامل والمعقدة لجهاز المناعة والاستجابات المناعية. الدراسات في المختبر لها قيمة متزايدة في توضيح آليات السمية المناعية. بالإضافة إلى ذلك ، من خلال التحقيق في تأثيرات المركب باستخدام خلايا من أصل حيواني وبشري ، يمكن إنشاء بيانات لمقارنة الأنواع ، والتي يمكن استخدامها في نهج "متوازي الأضلاع" لتحسين عملية تقييم المخاطر. إذا كانت البيانات متاحة لثلاثة أحجار زاوية في متوازي الأضلاع (في الحيوان الحي ، وفي الحيوانات المختبرية والإنسان) ، فقد يكون من الأسهل التنبؤ بالنتيجة في حجر الزاوية المتبقي ، أي الخطر على البشر.

عندما يجب أن يعتمد تقييم مخاطر التثبيط المناعي الناجم عن المواد الكيميائية فقط على البيانات من الدراسات على الحيوانات ، يمكن اتباع نهج في الاستقراء للإنسان عن طريق تطبيق عوامل عدم اليقين على مستوى التأثير الضار غير الملحوظ (NOAEL). يمكن أن يعتمد هذا المستوى على معلمات محددة في النماذج ذات الصلة ، مثل فحوصات مقاومة المضيف والتقييم في الجسم الحي لتفاعلات فرط الحساسية وإنتاج الجسم المضاد. من الناحية المثالية ، تتطلب أهمية هذا النهج لتقييم المخاطر تأكيدًا من خلال الدراسات التي أجريت على البشر. يجب أن تجمع هذه الدراسات بين تحديد وقياس السمية والبيانات الوبائية وتقييمات الحالة المناعية.

للتنبؤ بفرط الحساسية التلامسية ، تتوفر نماذج لخنازير غينيا وقد تم استخدامها في تقييم المخاطر منذ السبعينيات. على الرغم من أن هذه الاختبارات حساسة وقابلة للتكرار ، إلا أن لها قيودًا لأنها تعتمد على التقييم الذاتي ؛ يمكن التغلب على هذا من خلال طرق أحدث وأكثر كمية تم تطويرها في الماوس. فيما يتعلق بفرط الحساسية الناتج عن المواد الكيميائية الناجم عن استنشاق أو ابتلاع المواد المسببة للحساسية ، يجب تطوير الاختبارات وتقييمها من حيث قيمتها التنبؤية في الإنسان. عندما يتعلق الأمر بتحديد مستويات التعرض المهني الآمن لمسببات الحساسية المحتملة ، يجب مراعاة الطبيعة ثنائية الطور للحساسية: مرحلة التحسس ومرحلة الاستثارة. التركيز المطلوب لإثارة رد فعل تحسسي لدى فرد حساس سابقًا أقل بكثير من التركيز اللازم للحث على التحسس لدى الفرد الساذج مناعيًا ولكنه حساس.

نظرًا لعدم وجود نماذج حيوانية للتنبؤ بالمناعة الذاتية الناتجة عن المواد الكيميائية ، يجب التركيز على تطوير مثل هذه النماذج. لتطوير مثل هذه النماذج ، يجب تطوير معرفتنا بالمناعة الذاتية التي تسببها المواد الكيميائية في البشر ، بما في ذلك دراسة العلامات الجينية وعلامات الجهاز المناعي لتحديد الأفراد المعرضين للإصابة. يقدم البشر الذين يتعرضون للعقاقير التي تحفز المناعة الذاتية مثل هذه الفرصة.

الرجوع

يهتم عالم الأوبئة بالعلاقات بين المتغيرات ، وبشكل رئيسي التعرض ومتغيرات النتائج. عادة ، يريد علماء الأوبئة التأكد مما إذا كان حدوث المرض مرتبطًا بوجود عامل معين (التعرض) في السكان. قد تختلف الطرق التي تدرس بها هذه العلاقات بشكل كبير. يمكن التعرف على جميع الأشخاص الذين تعرضوا لهذا العامل ومتابعتهم لقياس مدى حدوث المرض ، ومقارنة هذا الحدوث بحدوث المرض في مجموعة سكانية مناسبة غير معرّضة. بدلاً من ذلك ، يمكن للمرء ببساطة أخذ عينات من بين المكشوفين وغير المعرضين للخطر ، دون الحاجة إلى تعداد كامل لهم. أو ، كبديل ثالث ، يمكن تحديد جميع الأشخاص الذين يصابون بمرض موضع اهتمام في فترة زمنية محددة ("الحالات") ومجموعة مناسبة من الأفراد غير المصابين بالأمراض (عينة من السكان المصدر للحالات) ، والتأكد من ما إذا كانت أنماط التعرض تختلف بين المجموعتين. تعد متابعة المشاركين في الدراسة أحد الخيارات (فيما يسمى بالدراسات الطولية): في هذه الحالة ، يوجد فارق زمني بين حدوث التعرض وبدء المرض. أحد الخيارات البديلة هو المقطع العرضي للسكان ، حيث يتم قياس كل من التعرض والمرض في نفس النقطة الزمنية.

في هذه المقالة ، يتم إيلاء الاهتمام لتصميمات الدراسة المشتركة - الفوج ، مرجع الحالة (التحكم في الحالة) والمقطع العرضي. لتمهيد الطريق لهذه المناقشة ، ضع في اعتبارك مصنعًا كبيرًا لحرير الفسكوز في بلدة صغيرة. بدأ التحقيق في ما إذا كان التعرض لثاني كبريتيد الكربون يزيد من خطر الإصابة بأمراض القلب والأوعية الدموية. يحتوي التحقيق على العديد من خيارات التصميم ، بعضها أكثر وبعضها أقل وضوحًا. تتمثل الإستراتيجية الأولى في تحديد جميع العمال الذين تعرضوا لثاني كبريتيد الكربون ومتابعتهم لوفيات القلب والأوعية الدموية.

دراسات الفوج

تشمل الدراسة الجماعية المشاركين في البحث الذين يتشاركون حدثًا مشتركًا ، وهو التعرض. تحدد دراسة جماعية كلاسيكية مجموعة محددة من الأشخاص المعرضين ، ثم تتم متابعة الجميع وتسجيل خبرتهم في المراضة و / أو الوفيات. بصرف النظر عن التعرض النوعي المشترك ، يجب أيضًا تعريف المجموعة على الآخرين معايير الأهلية، مثل الفئة العمرية والجنس (ذكر أو أنثى أو كليهما) ، والحد الأدنى لمدة وكثافة التعرض ، والتحرر من التعرضات الأخرى ، وما شابه ذلك ، لتعزيز صحة الدراسة وكفاءتها. عند الدخول ، يجب أن يكون جميع أعضاء الفوج خاليين من المرض قيد الدراسة ، وفقًا لمجموعة المعايير التجريبية المستخدمة لقياس المرض.

على سبيل المثال ، في الدراسة الأترابية حول تأثيرات ثاني كبريتيد الكربون على مراضة الشريان التاجي ، إذا تم قياس مرض القلب التاجي تجريبيًا على أنه احتشاءات سريرية ، فيجب استبعاد أولئك الذين لديهم ، في الأساس ، تاريخ من احتشاء الشريان التاجي من المجموعة. على النقيض من ذلك ، يمكن قبول تشوهات تخطيط القلب بدون تاريخ من الإصابة بالاحتشاء. ومع ذلك ، إذا كان ظهور التغييرات الجديدة في تخطيط القلب هو مقياس النتيجة التجريبية ، فيجب أن يكون لدى أعضاء الفوج أيضًا مخطط كهربائي للقلب عادي عند خط الأساس.

يجب مقارنة المراضة (من حيث الحدوث) أو وفيات المجموعة المعرضة للفوج المرجعي الذي يجب أن يكون مثالياً بقدر الإمكان مع المجموعة المعرضة في جميع الجوانب ذات الصلة ، باستثناء التعرض ، لتحديد المخاطر النسبية للإصابة. المرض أو الوفاة من التعرض. يُفضل استخدام مجموعة متشابهة ولكنها غير معرّضة كمزود للخبرة المرجعية على الممارسة الشائعة (الذكور) لمقارنة معدلات الاعتلال أو الوفيات بين المجموعة المعرضة للأرقام الوطنية المعيارية حسب العمر ، لأن عامة السكان لا تفي حتى بمعظمها. المتطلبات الأولية لصلاحية المقارنة. عادة ما تولد نسبة المراضة (أو الوفيات) المعيارية (SMR) ، الناتجة عن مثل هذه المقارنة ، تقديرًا أقل لنسبة المخاطر الحقيقية بسبب التحيز العامل في المجموعة المعرضة ، مما يؤدي إلى عدم إمكانية المقارنة بين المجموعتين. تم تسمية تحيز المقارنة هذا باسم "تأثير العامل الصحي". ومع ذلك ، فهو في الحقيقة ليس "تأثيرًا" حقيقيًا ، ولكنه تحيز من الخلط السلبي ، والذي نشأ بدوره من معدل الدوران الصحي الانتقائي في السكان العاملين. (يميل الأشخاص ذوو الصحة السيئة إلى الخروج من المجموعات "المكشوفة" أو عدم دخولهم مطلقًا ، وغالبًا ما تكون وجهتهم النهائية هي شريحة العاطلين عن العمل من عامة السكان.)

لأن المجموعة "المكشوفة" يتم تعريفها على أنها لديها تعرض معين ، فقط الآثار الناجمة عن هذا التعرض الفردي (أو مزيج من التعرضات) يمكن دراستها في وقت واحد. من ناحية أخرى ، يسمح تصميم المجموعة بدراسة عدة أمراض في نفس الوقت. يمكن للمرء أيضًا دراسة المظاهر المختلفة المتزامنة لنفس المرض - على سبيل المثال ، الذبحة الصدرية وتغيرات تخطيط القلب واحتشاء عضلة القلب الإكلينيكي والوفيات التاجية. في حين أنها مناسبة تمامًا لاختبار فرضيات محددة (على سبيل المثال ، "التعرض لثاني كبريتيد الكربون يسبب أمراض القلب التاجية") ، تقدم دراسة جماعية أيضًا إجابات على السؤال الأكثر عمومية: "ما هي الأمراض التي يسببها هذا التعرض؟"

على سبيل المثال ، في دراسة جماعية تبحث في خطر وفاة عمال المسابك بسبب سرطان الرئة ، تم الحصول على بيانات الوفيات من السجل الوطني لأسباب الوفاة. على الرغم من أن الدراسة كانت لتحديد ما إذا كان غبار المسبك يسبب سرطان الرئة ، فإن مصدر البيانات ، بنفس الجهد ، يقدم أيضًا معلومات عن جميع أسباب الوفاة الأخرى. لذلك ، يمكن دراسة المخاطر الصحية المحتملة الأخرى في نفس الوقت.

يمكن أن يكون توقيت الدراسة الجماعية بأثر رجعي (تاريخي) أو مستقبلي (متزامن). في كلتا الحالتين ، هيكل التصميم هو نفسه. يحدث التعداد الكامل للأشخاص المعرضين في مرحلة ما أو فترة زمنية معينة ، ويتم قياس النتيجة لجميع الأفراد من خلال نقطة نهاية محددة في الوقت المناسب. الفرق بين المستقبل بأثر رجعي هو في توقيت الدراسة. إذا كان بأثر رجعي ، فإن نقطة النهاية قد حدثت بالفعل ؛ إذا كان محتملاً ، على المرء أن ينتظره.

في التصميم بأثر رجعي ، تم تعريف المجموعة في وقت ما في الماضي (على سبيل المثال ، أولئك الذين تعرضوا في 1 يناير 1961 ، أو أولئك الذين قاموا بعمل مكشوف بين عامي 1961 و 1970). المراضة و / أو الوفيات جميع أعضاء المجموعة ثم يتبع إلى الوقت الحاضر. على الرغم من أن "الكل" تعني أنه يجب أيضًا تتبع أولئك الذين تركوا الوظيفة ، إلا أنه نادرًا ما يمكن تحقيق تغطية بنسبة 100 في المائة. ومع ذلك ، كلما اكتملت المتابعة ، زادت صحة الدراسة.

في التصميم المستقبلي ، يتم تحديد الفوج في الوقت الحاضر ، أو خلال فترة ما في المستقبل ، ثم يتم متابعة المراضة في المستقبل.

عند إجراء دراسات الأتراب ، يجب إتاحة وقت كافٍ للمتابعة حتى يكون للنقاط النهائية المثيرة للقلق وقت كافٍ للظهور. في بعض الأحيان ، نظرًا لأن السجلات التاريخية قد تكون متاحة لفترة قصيرة فقط في الماضي ، فمن المستحسن مع ذلك الاستفادة من مصدر البيانات هذا لأنه يعني أن هناك حاجة إلى فترة أقصر من المتابعة المحتملة قبل أن تكون نتائج الدراسة ممكنة. متوفرة. في هذه الحالات ، يمكن أن يكون الجمع بين التصاميم الاسترجاعية والدراسة الجماعية المستقبلية فعالاً. يظهر المخطط العام لجداول التردد التي تعرض بيانات الأتراب في الجدول 1.

الجدول 1. الشكل العام لجداول التردد التي تعرض بيانات الأتراب

يتم حساب النسبة الملحوظة للمرضى في المجموعة المعرضة على النحو التالي:

والفوج المرجعي على النحو التالي:

ثم يتم التعبير عن نسبة السعر على النحو التالي:

N₀ و N₁ يتم التعبير عنها عادةً بوحدات وقت الشخص بدلاً من عدد الأشخاص في السكان. يتم احتساب سنوات الشخص لكل فرد على حدة. غالبًا ما يدخل الأشخاص المختلفون المجموعة النموذجية خلال فترة زمنية ، وليس في نفس التاريخ. ومن ثم تبدأ أوقات متابعتهم في تواريخ مختلفة. وبالمثل ، بعد وفاتهم ، أو بعد وقوع حدث الاهتمام ، لم يعدوا "معرضين للخطر" ويجب ألا يستمروا في المساهمة بسنوات شخصية في المقام.

إذا كانت RR أكبر من 1 ، فإن مراضة المجموعة المعرضة تكون أعلى من تلك الخاصة بالفوج المرجعي ، والعكس صحيح. لوائح الراديو هي تقدير نقطي وينبغي حساب فاصل الثقة (CI) لها. كلما كانت الدراسة أكبر ، كلما أصبحت فترة الثقة أضيق. إذا لم يتم تضمين RR = 1 في فاصل الثقة (على سبيل المثال ، 95٪ CI هي 1.4 إلى 5.8) ، يمكن اعتبار النتيجة "ذات دلالة إحصائية" عند مستوى الاحتمال المختار (في هذا المثال ، α = 0.05).

إذا تم استخدام السكان العام كمجتمع مرجعي ، c₀ تم استبداله بالرقم "المتوقع" ، هـ (ج₁ )، المستمدة من معدلات المراضة أو الوفيات المعيارية حسب العمر لتلك الفئة من السكان (أي عدد الحالات التي كان من الممكن أن تحدث في المجموعة ، لو لم يتم التعرض للفائدة). ينتج عن هذا النسبة المعيارية للوفيات (أو المراضة) SMR. هكذا،

أيضًا بالنسبة لـ SMR ، يجب حساب فاصل الثقة. من الأفضل إعطاء هذا المقياس في منشور بدلاً من قيمة p ، لأن اختبار الأهمية الإحصائية لا معنى له إذا كان الجمهور العام هو الفئة المرجعية. تستلزم مثل هذه المقارنة تحيزًا كبيرًا ( تأثير عامل صحي المذكورة أعلاه) ، واختبار الدلالة الإحصائية ، الذي تم تطويره في الأصل للبحث التجريبي ، مضلل في وجود خطأ منهجي.

افترض أن السؤال هو ما إذا كان غبار الكوارتز يسبب سرطان الرئة. عادة ، يحدث غبار الكوارتز مع مواد مسرطنة أخرى - مثل بنات الرادون وعوادم الديزل في المناجم ، أو الهيدروكربونات متعددة الحلقات في المسابك. لا تعرض محاجر الجرانيت عمال الحجارة لهذه المواد المسرطنة الأخرى. لذلك من الأفضل دراسة المشكلة بين عمال الحجر العاملين في محاجر الجرانيت.

لنفترض بعد ذلك أن جميع العمال البالغ عددهم 2,000 عامل ، الذين تم توظيفهم في 20 محجرًا بين عامي 1951 و 1960 ، مسجلين في المجموعة وأن معدل الإصابة بالسرطان (بدلاً من الوفيات فقط) يتم متابعته بدءًا من عشر سنوات بعد التعرض الأول (للسماح بوقت الاستقراء) و تنتهي في عام 1990. هذه الفترة من 20 إلى 30 عامًا (اعتمادًا على سنة الدخول) أو ، على سبيل المثال ، في المتوسط ​​، متابعة لمدة 25 عامًا لوفيات السرطان (أو المرض) بين 1,000 من عمال المحجر الذين كانوا على وجه التحديد عمال الجرانيت. يجب تسجيل تاريخ التعرض لكل عضو في المجموعة. يجب تتبع أولئك الذين غادروا المحاجر وتسجيل تاريخ تعرضهم المتأخر. في البلدان التي يمتلك فيها جميع السكان أرقام تسجيل فريدة ، يعد هذا إجراءً مباشرًا تحكمه بشكل رئيسي قوانين حماية البيانات الوطنية. في حالة عدم وجود مثل هذا النظام ، قد يكون تعقب الموظفين لأغراض المتابعة أمرًا بالغ الصعوبة. حيثما توجد سجلات الوفيات أو المرض المناسبة ، يمكن الحصول على الوفيات من جميع الأسباب وجميع أنواع السرطان ومواقع السرطان المحددة من السجل الوطني لأسباب الوفاة. (بالنسبة لوفيات السرطان ، يعد السجل الوطني للسرطان مصدرًا أفضل لأنه يحتوي على تشخيصات أكثر دقة. بالإضافة إلى ذلك ، يمكن أيضًا الحصول على بيانات الحدوث (أو المراضة).) يمكن مقارنة معدلات الوفيات (أو معدلات الإصابة بالسرطان) بـ " الأعداد المتوقعة "، محسوبة من المعدلات الوطنية باستخدام سنوات الشخص للفوج المعرض كأساس.

لنفترض أنه تم العثور على 70 حالة قاتلة من سرطان الرئة في المجموعة ، في حين أن العدد المتوقع (العدد الذي كان سيحدث لو لم يكن هناك تعرض) هو 35. ثم:

c₁ = 70، هـ (ج₁) = 35

وبالتالي ، فإن SMR = 200 ، مما يشير إلى زيادة مضاعفة في خطر الوفاة من سرطان الرئة بين المعرضين. في حالة توفر بيانات التعرض التفصيلية ، يمكن دراسة وفيات السرطان كدالة لأوقات الكمون المختلفة (على سبيل المثال ، 10 ، 15 ، 20 عامًا) ، والعمل في أنواع مختلفة من المحاجر (أنواع مختلفة من الجرانيت) ، وفترات تاريخية مختلفة ، وتعرض مختلف شدة وهلم جرا. ومع ذلك ، لا يمكن تقسيم 70 حالة إلى فئات كثيرة جدًا ، لأن العدد الذي يقع في كل واحدة يصبح سريعًا جدًا بحيث لا يمكن التحليل الإحصائي.

كلا النوعين من التصميمات الجماعية لهما مزايا وعيوب. يمكن للدراسة بأثر رجعي ، كقاعدة عامة ، قياس معدل الوفيات فقط ، لأن البيانات الخاصة بالمظاهر الأكثر اعتدالًا غير متوفرة عادةً. تعد سجلات السرطان استثناءً ، وربما تكون سجلات قليلة أخرى ، مثل سجلات السكتة الدماغية وسجلات الخروج من المستشفى ، حيث تتوفر أيضًا بيانات الإصابة. دائمًا ما يمثل تقييم التعرض السابق مشكلة وعادة ما تكون بيانات التعرض ضعيفة إلى حد ما في الدراسات بأثر رجعي. هذا يمكن أن يؤدي إلى إخفاء تأثير. من ناحية أخرى ، بما أن الحالات قد حدثت بالفعل ، فإن نتائج الدراسة تصبح متاحة في وقت أقرب بكثير ؛ في ، على سبيل المثال ، من سنتين إلى ثلاث سنوات.

يمكن التخطيط لدراسة الأتراب المحتملين بشكل أفضل لتتوافق مع احتياجات الباحث ، ويمكن جمع بيانات التعرض بدقة وبشكل منهجي. يمكن قياس عدة مظاهر مختلفة للمرض. يمكن تكرار قياسات كل من التعرض والنتيجة ، ويمكن توحيد جميع القياسات والتحقق من صحتها. ومع ذلك ، إذا كان للمرض زمن انتقال طويل (مثل السرطان) ، فسيلزم مرور الكثير من الوقت - حتى 20 إلى 30 عامًا - قبل الحصول على نتائج الدراسة. يمكن أن يحدث الكثير خلال هذا الوقت. على سبيل المثال ، معدل دوران الباحثين ، تحسينات في تقنيات قياس التعرض ، إعادة تشكيل أو إغلاق النباتات المختارة للدراسة وما إلى ذلك. كل هذه الظروف تعرض نجاح الدراسة للخطر. عادة ما تكون تكاليف الدراسة المستقبلية أعلى من تلك الخاصة بالدراسة بأثر رجعي ، ولكن هذا يرجع في الغالب إلى العدد الأكبر بكثير من القياسات (مراقبة التعرض المتكرر والفحوصات السريرية وما إلى ذلك) ، وليس تسجيل الوفيات الأكثر تكلفة. لذلك فإن التكاليف لكل وحدة معلومات لا تتجاوز بالضرورة تلك الدراسة بأثر رجعي. في ضوء كل هذا ، تعد الدراسات المستقبلية أكثر ملاءمة للأمراض ذات الكمون القصير نوعًا ما ، والتي تتطلب متابعة قصيرة ، في حين أن الدراسات بأثر رجعي أفضل بالنسبة للمرض ذي الكمون الطويل.

دراسات حالة التحكم (أو إحالة الحالة)

دعونا نعود إلى مصنع حرير الفسكوز. قد لا تكون دراسة الأتراب بأثر رجعي ممكنة إذا فقدت قوائم العمال المعرضين ، في حين أن دراسة الأتراب المرتقبة ستؤدي إلى نتائج جيدة في وقت طويل جدًا. سيكون البديل بعد ذلك هو المقارنة بين أولئك الذين ماتوا بسبب أمراض القلب التاجية في المدينة ، خلال فترة زمنية محددة ، وعينة من إجمالي السكان في نفس الفئة العمرية.

يعتمد التصميم الكلاسيكي للتحكم في الحالة (أو ، إحالة الحالة) على أخذ عينات من مجموعة ديناميكية (مفتوحة ، تتميز بتحول في العضوية). يمكن أن يكون هؤلاء السكان في بلد بأكمله ، أو منطقة أو بلدية (كما في مثالنا) ، أو يمكن أن يكونوا السكان المحددين إداريًا الذي يتم إدخال المرضى منه إلى المستشفى. يوفر المجتمع المحدد كلاً من الحالات والضوابط (أو المراجع).

تتمثل هذه التقنية في جمع جميع حالات المرض المعني الموجودة في أ نقطة في الوقت المناسب (الحالات السائدة) ، أو حدثت خلال فترة محددة فترة من الوقت (حالات الحوادث). وبالتالي يمكن استخلاص الحالات من سجلات الاعتلال أو الوفيات ، أو جمعها مباشرة من المستشفيات أو من مصادر أخرى لديها تشخيصات صالحة. يتم رسم الضوابط على أنها عينة من نفس السكان ، إما من بين غير الحالات أو من جميع السكان. خيار آخر هو حدد المرضى الذين يعانون من مرض آخر كعناصر تحكم ، ولكن بعد ذلك يجب أن يكون هؤلاء المرضى ممثلين للسكان الذين أتت منهم الحالات. قد يكون هناك عنصر تحكم واحد أو أكثر (أي المراجع) لكل حالة. يختلف نهج أخذ العينات عن دراسات الأتراب ، التي تفحص جميع السكان. وغني عن البيان أن المكاسب من حيث التكاليف المنخفضة لتصميمات التحكم في الحالات كبيرة ، ولكن من المهم أن تكون العينة كذلك. ممثل من مجموع السكان الذين نشأت منهم الحالات (أي "قاعدة الدراسة") - وإلا يمكن أن تكون الدراسة متحيزة.

عندما يتم تحديد الحالات والضوابط ، يتم جمع تاريخ التعرض لها من خلال الاستبيانات أو المقابلات أو ، في بعض الحالات ، من السجلات الموجودة (على سبيل المثال ، سجلات الرواتب التي يمكن من خلالها استنتاج تاريخ العمل). يمكن الحصول على البيانات إما من المشاركين أنفسهم أو من الأقارب إذا ماتوا. لضمان الاستدعاء المتماثل ، من المهم أن تكون نسبة الحالات والمراجع الحية والميتة متساوية ، لأن الأقارب عادةً ما يقدمون تاريخ تعرض أقل تفصيلاً من المشاركين أنفسهم. تتم مقارنة المعلومات حول نمط التعرض بين الحالات بتلك الموجودة بين عناصر التحكم ، مما يوفر تقديرًا لـ نسبة الاحتمالات (أو) ، وهو مقياس غير مباشر لـ بين المعرضين للإصابة بالمرض بالنسبة إلى تلك التي لم يتعرض لها.

نظرًا لأن تصميم التحكم في الحالة يعتمد على معلومات التعرض التي تم الحصول عليها من المرضى الذين يعانون من مرض معين (مثل الحالات) جنبًا إلى جنب مع عينة من الأشخاص غير المصابين (أي الضوابط) من السكان الذين نشأت منهم الحالات ، فإن الصلة بالتعرض يمكن التحقيق فيه فقط مرض واحد. على النقيض من ذلك ، يسمح هذا التصميم بالدراسة المصاحبة لتأثير عدة تعرضات مختلفة. تعد الدراسة المرجعية للحالة مناسبة تمامًا لتناول أسئلة بحثية محددة (على سبيل المثال ، "هل مرض القلب التاجي ناتج عن التعرض لثاني كبريتيد الكربون؟") ، ولكنها يمكن أن تساعد أيضًا في الإجابة عن السؤال الأكثر عمومية: "ما التعرضات التي يمكن أن تسبب هذا المرض ؟ "

أثيرت مسألة ما إذا كان التعرض للمذيبات العضوية يسبب سرطان الكبد الأولي (كمثال) في أوروبا. من الأفضل جمع حالات سرطان الكبد الأولي ، وهو مرض نادر نسبيًا في أوروبا ، من سجل السرطان الوطني. افترض أن جميع حالات السرطان التي حدثت خلال ثلاث سنوات تشكل سلسلة الحالات. ثم تكون القاعدة السكانية للدراسة هي متابعة لمدة ثلاث سنوات لجميع السكان في الدولة الأوروبية المعنية. يتم رسم الضوابط كعينة من الأشخاص غير المصابين بسرطان الكبد من نفس السكان. لأسباب تتعلق بالراحة (بمعنى أنه يمكن استخدام نفس المصدر لأخذ عينات من عناصر التحكم) ، يمكن استخدام المرضى الذين يعانون من نوع آخر من السرطان ، غير مرتبط بالتعرض للمذيبات ، كعناصر تحكم. ليس لسرطان القولون علاقة معروفة بالتعرض للمذيبات ؛ ومن ثم يمكن إدراج هذا النوع من السرطان ضمن الضوابط. (يقلل استخدام عناصر التحكم في السرطان من تحيز الاسترجاع من حيث أن دقة السجل الذي قدمته الحالات والضوابط متناظرة في المتوسط. ومع ذلك ، إذا تم الكشف عن وجود اتصال غير معروف حاليًا بين سرطان القولون والتعرض للمذيبات في وقت لاحق ، فإن هذا النوع من التحكم قد يتسبب في التقليل من الخطر الحقيقي - وليس المبالغة فيه.)

لكل حالة من حالات سرطان الكبد ، يتم رسم ضابطين من أجل تحقيق قوة إحصائية أكبر. (يمكن للمرء أن يسحب المزيد من الضوابط ، لكن الأموال المتاحة قد تكون عاملاً مقيدًا. إذا لم تكن الأموال محدودة ، فربما يكون ما يصل إلى أربعة ضوابط هي الأمثل. بالإضافة إلى أربعة ، ينطبق قانون تناقص الغلة.) بعد الحصول على الإذن المناسب من البيانات يتم التعامل مع سلطات الحماية ، والقضايا والضوابط ، أو أقربائهم المقربين ، عادة عن طريق استبيان بالبريد ، يسألون عن التاريخ المهني المفصل مع التركيز بشكل خاص على قائمة مرتبة زمنيا بأسماء جميع أصحاب العمل ، وأقسام العمل ، و مهام وظيفية في وظائف مختلفة ، ومدة العمل في كل مهمة. يمكن الحصول على هذه البيانات من الأقارب ببعض الصعوبة ؛ ومع ذلك ، فإن المواد الكيميائية أو الأسماء التجارية المحددة لا يتم تذكرها بشكل جيد من قبل الأقارب. يجب أن يتضمن الاستبيان أيضًا أسئلة حول البيانات المربكة المحتملة ، مثل تعاطي الكحول ، والتعرض للمواد الغذائية التي تحتوي على الأفلاتوكسين ، وعدوى التهاب الكبد B و C. من أجل الحصول على معدل استجابة مرتفع بما فيه الكفاية ، يتم إرسال تذكيرين إلى غير المستجيبين كل ثلاثة أسابيع. ينتج عن هذا عادةً معدل استجابة نهائي يزيد عن 70٪. يتم بعد ذلك مراجعة التاريخ المهني من قبل خبير حفظ الصحة الصناعية ، دون معرفة حالة المدعى عليه أو حالة الضبط ، ويتم تصنيف التعرض إلى تعرض عالي ، ومتوسط ​​، ومنخفض ، وغير معروف ، وغير معروف للمذيبات. يتم تجاهل السنوات العشر من التعرض التي تسبق تشخيص السرطان مباشرة ، لأنه ليس من المعقول بيولوجيًا أن تكون المواد المسببة للسرطان من النوع البادئ سببًا للسرطان إذا كان وقت الاستجابة قصيرًا (على الرغم من أن المروجين ، في الواقع ، يمكن). في هذه المرحلة من الممكن أيضًا التمييز بين الأنواع المختلفة من التعرض للمذيبات. نظرًا لأنه تم تقديم سجل توظيف كامل ، فمن الممكن أيضًا استكشاف حالات التعرض الأخرى ، على الرغم من أن فرضية الدراسة الأولية لم تتضمن هذه. يمكن بعد ذلك حساب نسب الأرجحية للتعرض لأي مذيب ، ومذيبات محددة ، ومخاليط المذيبات ، وفئات مختلفة من شدة التعرض ، وللفترات الزمنية المختلفة فيما يتعلق بتشخيص السرطان. من المستحسن استبعاد من التحليل مع التعرض غير معروف.

يمكن أخذ عينات من الحالات والضوابط وتحليلها إما سلسلة مستقلة or المجموعات المتطابقة. تعني المطابقة أنه يتم تحديد عناصر التحكم لكل حالة بناءً على خصائص أو سمات معينة ، لتشكيل أزواج (أو مجموعات ، إذا تم اختيار أكثر من عنصر تحكم واحد لكل حالة). عادة ما يتم إجراء المطابقة بناءً على واحد أو أكثر من هذه العوامل ، مثل العمر والحالة الحيوية وتاريخ التدخين والوقت التقويمي لتشخيص الحالة وما شابه. في مثالنا ، يتم بعد ذلك مطابقة الحالات والضوابط حسب العمر والحالة الحيوية. (الحالة الحيوية مهمة ، لأن المرضى أنفسهم عادة ما يقدمون تاريخ تعرض أكثر دقة من الأقارب المقربين ، والتماثل ضروري لأسباب الصحة.) اليوم ، التوصية هي أن تكون مقيدًا مع المطابقة ، لأن هذا الإجراء يمكن أن يقدم سلبية (إخفاء التأثير) ) محيرة.

إذا تم مطابقة عنصر تحكم واحد مع حالة واحدة ، فإن التصميم يسمى تصميم زوج متطابق. شريطة ألا تكون تكاليف دراسة المزيد من الضوابط باهظة ، فإن أكثر من مرجع واحد لكل حالة يحسن استقرار تقدير OR ، مما يجعل الدراسة أكثر كفاءة من حيث الحجم.

يظهر تخطيط نتائج دراسة الحالات والشواهد التي لا مثيل لها في الجدول 2.

الجدول 2. نموذج تخطيطي لبيانات التحكم في الحالة

من هذا الجدول ، يمكن حساب احتمالات التعرض بين الحالات ، واحتمالات التعرض بين السكان (الضوابط) ، وتقسيمها للحصول على نسبة احتمالات التعرض ، أو. بالنسبة للحالات ، فإن احتمالات التعرض هي c₁ / c₀، ولضوابط هو n₁ / n₀. تقدير OR هو إذن:

إذا تم الكشف عن حالات أكثر نسبيًا من عناصر التحكم ، فإن OR يزيد عن 1 والعكس صحيح. يجب حساب فترات الثقة وتوفيرها لـ OR ، بنفس الطريقة المتبعة في RR.

وكمثال آخر ، يخدم مركز الصحة المهنية التابع لشركة كبيرة 8,000 موظف يتعرضون لمجموعة متنوعة من الغبار والعوامل الكيميائية الأخرى. نحن مهتمون بالعلاقة بين التعرض المختلط للغبار والتهاب الشعب الهوائية المزمن. تتضمن الدراسة متابعة هؤلاء السكان لمدة عام واحد. لقد وضعنا المعايير التشخيصية لالتهاب الشعب الهوائية المزمن مثل "السعال الصباحي وإنتاج البلغم لمدة ثلاثة أشهر خلال عامين متتاليين". يتم تحديد معايير التعرض "الإيجابي" للغبار قبل بدء الدراسة. كل مريض يزور المركز الصحي ويستوفي هذه المعايير خلال فترة عام واحد هو حالة ، والمريض التالي الذي يسعى للحصول على المشورة الطبية لمشاكل غير رئوية يتم تعريفه على أنه عنصر تحكم. افترض أنه تم تسجيل 100 حالة و 100 عنصر تحكم خلال فترة الدراسة. يجب تصنيف 40 حالة و 15 عنصر تحكم على أنها تعرضت للغبار. ثم

c₁ = 40، c₀ = 60، n₁ = 15 و n₀ = 85.

وبناء على ذلك،

في المثال السابق ، لم يتم النظر في إمكانية الخلط ، مما قد يؤدي إلى تشويه OR بسبب الاختلافات المنهجية بين الحالات والضوابط في متغير مثل العمر. تتمثل إحدى طرق تقليل هذا التحيز في مطابقة عناصر التحكم مع الحالات المتعلقة بالعمر أو عوامل أخرى مشبوهة. ينتج عن هذا تخطيط البيانات المبين في الجدول 3.

الجدول 3. تخطيط بيانات التحكم في الحالة في حالة مطابقة عنصر تحكم واحد مع كل حالة

يركز التحليل على الأزواج المتنافرة: أي "حالة مكشوفة ، تحكم غير مكشوف" (f_{+ -})؛ و "حالة غير مكشوفة ، عنصر التحكم مكشوف" (f_{- +}). عندما يكون كلا العضوين مكشوفين أو غير مكشوفين ، يتم تجاهل الزوج. يتم تعريف OR في تصميم دراسة الزوج المتطابق على أنه

في دراسة عن الارتباط بين سرطان الأنف والتعرض لغبار الخشب ، كان هناك معًا 164 زوجًا من حالات التحكم في الحالة. في زوج واحد فقط ، تم كشف كل من العلبة وأداة التحكم ، وفي 150 زوجًا ، لم يتم كشف العلبة ولا عنصر التحكم. لم يتم النظر في هذه الأزواج. تم الكشف عن العلبة ، ولكن ليس عنصر التحكم ، في 12 زوجًا ، وتم الكشف عن عنصر التحكم ، ولكن ليس الحالة ، في زوج واحد. بالتالي،

ولأن الوحدة غير مدرجة في هذه الفترة الزمنية ، فإن النتيجة ذات دلالة إحصائية - أي أن هناك ارتباطًا ذا دلالة إحصائية بين سرطان الأنف والتعرض لغبار الخشب.

تكون دراسات التحكم في الحالات أكثر كفاءة من الدراسات الجماعية عندما يكون مرض نادر قد يقدمون في الواقع الخيار الوحيد. ومع ذلك ، يمكن أيضًا دراسة الأمراض الشائعة بهذه الطريقة. إذا كان التعرض نادر ، الفوج القائم على التعرض هو التصميم الوبائي المفضل أو الوحيد الممكن عمليًا. بالطبع ، يمكن أيضًا إجراء دراسات الأتراب على حالات التعرض الشائعة. عادة ما يتم تحديد الاختيار بين تصميمات الأتراب والتحكم في الحالة عندما يكون كل من التعرض والمرض شائعين مع مراعاة اعتبارات الصلاحية.

نظرًا لأن دراسات التحكم في الحالة تعتمد على بيانات التعرض بأثر رجعي ، والتي تستند عادةً إلى تذكر المشاركين ، فإن نقطة ضعفهم تتمثل في عدم دقة معلومات التعرض وفجاجتها ، مما يؤدي إلى إخفاء التأثير من خلال غير التفاضلية (متماثل) سوء تصنيف لحالة التعرض. علاوة على ذلك ، في بعض الأحيان يمكن أن يكون الاستدعاء غير متماثل بين الحالات والضوابط ، وعادة ما يُعتقد أن الحالات تتذكر "الأفضل" (أي استدعاء التحيز).

يمكن أن يتسبب الاستدعاء الانتقائي في تحيز التأثير المكبر التفاضلية (غير متماثل) تصنيف خاطئ لحالة التعرض. تكمن مزايا دراسات الحالات والشواهد في فعاليتها من حيث التكلفة وقدرتها على توفير حل لمشكلة ما بسرعة نسبيًا. بسبب استراتيجية أخذ العينات ، فإنها تسمح بالتحقيق في عدد كبير جدًا من السكان المستهدفين (على سبيل المثال ، من خلال سجلات السرطان الوطنية) ، وبالتالي زيادة القوة الإحصائية للدراسة. في البلدان التي يعيق فيها تشريع حماية البيانات أو عدم وجود سجلات جيدة للسكان والمراضة تنفيذ دراسات الأتراب ، قد تكون دراسات التحكم في الحالات المستندة إلى المستشفى هي الطريقة العملية الوحيدة لإجراء البحوث الوبائية.

أخذ عينات التحكم في الحالة داخل مجموعة (تصاميم دراسة حالة وضبط متداخلة)

يمكن أيضًا تصميم دراسة جماعية لأخذ العينات بدلاً من المتابعة الكاملة. كان هذا التصميم يُطلق عليه سابقًا دراسة حالة وشواهد "متداخلة". يحدد نهج أخذ العينات داخل المجموعة متطلبات مختلفة لأهلية المجموعة ، لأن المقارنات تتم الآن داخل المجموعة نفسها. لذلك يجب أن يشمل هذا ليس فقط العمال المعرضين بشدة ، ولكن أيضًا العمال الأقل تعرضًا وحتى العمال غير المعرضين للخطر ، من أجل توفير الدعم تباين التعرض داخل نفسه. من المهم إدراك هذا الاختلاف في متطلبات الأهلية عند تجميع المجموعة. إذا تم إجراء تحليل جماعي كامل لأول مرة على مجموعة كانت معايير أهليتها على التعرض "الكبير" ، وتم إجراء دراسة حالة وشواهد "متداخلة" في وقت لاحق على نفس المجموعة ، تصبح الدراسة غير حساسة. يقدم هذا إخفاء التأثير لأن تباينات التعريض غير كافية "حسب التصميم" بسبب نقص التباين في تجربة التعرض بين أعضاء المجموعة.

ومع ذلك ، شريطة أن يكون لدى المجموعة مجموعة واسعة من تجارب التعرض ، فإن نهج التحكم في الحالة المتداخل يكون جذابًا للغاية. يقوم المرء بجمع جميع القضايا التي نشأت في المجموعة خلال فترة المتابعة لتشكيل سلسلة الحالات ، في حين أن عينة من غير الحالات يتم رسمها لسلسلة التحكم. بعد ذلك ، يقوم الباحثون ، كما هو الحال في التصميم التقليدي للتحكم في الحالات ، بجمع معلومات مفصلة عن تجربة التعرض من خلال إجراء مقابلات مع الحالات والضوابط (أو أقاربهم المقربين) ، من خلال التدقيق في قوائم الموظفين الخاصة بأصحاب العمل ، من خلال إنشاء مصفوفة التعرض للوظيفة، أو من خلال الجمع بين اثنين أو أكثر من هذه الأساليب. يمكن مطابقة عناصر التحكم مع الحالات أو يمكن معاملتها كسلسلة مستقلة.

يمكن أن يكون نهج أخذ العينات أقل تكلفة مقارنة بشراء المعلومات الشاملة لكل عضو في المجموعة. على وجه الخصوص ، نظرًا لأنه يتم دراسة عينة فقط من الضوابط ، يمكن تخصيص المزيد من الموارد لتقييم التعرض المفصل والدقيق لكل حالة وضبط. ومع ذلك ، تسود نفس مشاكل القوة الإحصائية كما في دراسات الأتراب الكلاسيكية. لتحقيق قوة إحصائية كافية ، يجب أن تشتمل المجموعة دائمًا على عدد "مناسب" من الحالات المعرضة اعتمادًا على حجم الخطر الذي يجب اكتشافه.

تصاميم الدراسة المقطعية

بالمعنى العلمي ، فإن التصميم المقطعي هو مقطع عرضي لمجتمع الدراسة ، دون أي اعتبار للوقت. يتم قياس كل من التعرض والمراضة (الانتشار) في نفس النقطة الزمنية.

من وجهة نظر مسببات الأمراض ، فإن تصميم هذه الدراسة ضعيف ، ويرجع ذلك جزئيًا إلى أنها تتعامل مع الانتشار بدلاً من الحدوث. الانتشار هو مقياس مركب ، يعتمد على كل من معدل حدوث المرض ومدته. هذا يقيد أيضًا استخدام الدراسات المقطعية للأمراض طويلة الأمد. والأخطر من ذلك هو التحيز السلبي القوي الناجم عن التخلص المعتمد على الصحة من المجموعة المعرضة لهؤلاء الأشخاص الأكثر حساسية لتأثيرات التعرض. لذلك ، من الأفضل حل المشكلات المسببة للأمراض من خلال التصميمات الطولية. في الواقع ، لا تسمح الدراسات المقطعية بأي استنتاجات حول ما إذا كان التعرض قد سبق المرض ، أو العكس. لا يكون المقطع العرضي ذا مغزى من الناحية المسببة للأمراض إلا في حالة وجود علاقة زمنية حقيقية بين التعرض والنتيجة ، مما يعني أن التعرض الحالي يجب أن يكون له تأثيرات فورية. ومع ذلك ، يمكن قياس التعرض بشكل مستعرض بحيث يمثل فترة زمنية أطول (على سبيل المثال ، مستوى الرصاص في الدم) ، في حين أن قياس النتيجة هو أحد معدلات الانتشار (على سبيل المثال ، سرعات التوصيل العصبي). الدراسة إذن عبارة عن مزيج من التصميم الطولي والمقطعي بدلاً من مجرد مقطع عرضي لمجتمع الدراسة.

المسوحات الوصفية المقطعية

غالبًا ما تكون المسوحات المقطعية مفيدة للأغراض العملية والإدارية وليس للأغراض العلمية. يمكن تطبيق المبادئ الوبائية على أنشطة المراقبة المنهجية في بيئة الصحة المهنية ، مثل:

• مراقبة المراضة فيما يتعلق بالمهنة أو منطقة العمل أو بعض حالات التعرض

• المسوح المنتظمة للعمال المعرضين لمخاطر مهنية معروفة

• فحص العمال الذين يتعاملون مع مخاطر صحية جديدة

• برامج المراقبة البيولوجية

• مسوحات التعرض لتحديد وقياس المخاطر

• برامج الفرز لمجموعات العمال المختلفة

• تقدير نسبة العاملين المحتاجين للوقاية أو السيطرة المنتظمة (مثل ضغط الدم وأمراض القلب التاجية).

من المهم اختيار مؤشرات مراضة تمثيلية وصالحة ومحددة لجميع أنواع المسوحات. يمكن أن يستخدم المسح أو برنامج الفحص عددًا صغيرًا نسبيًا من الاختبارات ، على عكس التشخيص السريري ، وبالتالي فإن القيمة التنبؤية لاختبار الفحص مهمة. تفشل الأساليب غير الحساسة في اكتشاف المرض محل الاهتمام ، بينما تؤدي الأساليب شديدة الحساسية إلى الكثير من النتائج الإيجابية الزائفة. ليس من المجدي فحص الأمراض النادرة في بيئة مهنية. تتطلب جميع أنشطة اكتشاف الحالات (أي التحري) أيضًا آلية لرعاية الأشخاص الذين لديهم نتائج "إيجابية" ، سواء من حيث التشخيص أو العلاج. وإلا فإن الإحباط فقط هو الذي سينتج عنه ضرر أكبر من ظهوره بشكل جيد.

الرجوع