[2] 감염병의 역학 관리

1. 개념

1) 감염(infection)

병원체가 숙주에 침입하여 분열 증식하고 있는 상태로 그 결과 사람에게는 질병이나 면역반 응을 일으키게 됨

2) 감염병(infectious disease)

병원체 혹은 독성물질에 감염된 사람, 동물 혹은 기타 병원소로부터 감수성 있는 숙주(사람)에게 전파되는 질환

◈ 전파경로 및 관리 특성에 따른 감염병의 분류

2. 감염병의 중증도와 감염병 지표

1) 감염의 형태 16 19

감염병 병원체가 숙주에 침입했다고 반드시 감염에 성공하는 것은 아니며, 병원체의 감염으로 인해 질병의 증상 및 징후가 나타날 때 감염성 질환이 있다고 함

① 현성 감염(apparent infection): 임상적인 증상이 나타나는 감염

② 불현성 감염(inapparent infection): 감염이 되었으나 증상이 나타나지 않는 경우

③ 잠재감염(latent infection): 병원체가 숙주에 증상을 일으키지 않으면서 숙주 내에 지속적으로 존재하는 상태(예 결핵, B형 간염)로 면역억제제 투여, 영양불량, 만성질환 등으로 저항력이 약해지면 증상과 징후가 나타남

그림  병원체와 숙주의 상호반응

2) 병원체와 숙주 간의 상호작용 지표

(1) 감염력(infectivity)

① 병원체가 숙주 내에 침입 증식하여 숙주에 질병 혹은 면역 등 반응을 일으키게 하는 능력

② ID50(infection dose 50%)을 지표로 사용: 병원체를 숙주(주로 실험동물)에 투여하는 실험에서 실험동물의 50%에서 감염을 일으키는 최소한의 병원체 수

③ 수두, 홍역, 폴리오 등은 감염력이 높은 반면 한센병은 아주 낮음

④ 각 부분의 수를 정확하게 파악하여 감염력을 산출하는 것이 불가능하여 이차 발병률 (secondary attack rate)을 통해 간접적으로 측정

(2) 병원력(pathogenicity)

① 병원체가 질병을 일으키는 힘을 말하는 것으로 감염된 숙주에게 현성 증상을 발현하게 하는 정도를 나타냄

② 홍역이나 광견병바이러스는 병원력이 매우 높고, 소아마비바이러스는 아주 낮음, 후천성면역결핍증바이러스는 감염력이 크지 않으나 병원력이 높은 바이러스임

(3) 독력(virulence) 및 치명률(case–fatality rate) 17 20

① 현성 감염자 중 사망을 포함한 매우 위중한 임상결과를 나타내는 비율을 말하고, 사망자만을 포함하는 경우 치명률이라고 함

② 후천성면역결핍바이러스는 독력이 큰 바이러스, 수두와 풍진은 감염력과 병원력은 높지만 독력은 낮음

3. 감염성 질환의 생성과 전파

감염성 질환의 생성은 6단계를 거쳐 이루어지며, 이 중 한 단계라도 거치지 않으면 감염은 일어나지 않음. 따라서 한 단계만이라도 없애거나 막을 수 있는 방법이 있다면 감염병의 발생을 예방할 수 있어 감염병 관리에 이용

•병원체: 인간에게 질병을 일으킬 수 있는 생물학적 병원체가 존재해야 함

•병원소: 생물학적 병원체가 인체 및 외부환경에서 생존할 수 있는 병원소가 있어야 함

•병원체 탈출: 병원소로부터 병원체가 탈출해야 함

•전파: 탈출한 병원체는 인간에게 직접 전파되거나 매개물을 통하여 전파되어야 함

•침입: 전파된 병원체는 새로운 숙주에 적절한 경로를 통해 침입해야 함

• 새로운 숙주의 저항성: 새로운 숙주는 그 병원체에 대하여 감수성이 있어야 하고, 면역이나 저항력이 없어야 함

1) 병원체

① 감염성질환의 1차 원인으로 세균, 바이러스, 리케차, 진균류 등의 미생물과 원충생물, 기생충 등의 각종 기생생물이 모두 포함됨

•세균: 콜레라, 장티푸스, 결핵, 세균성 이질, 성홍열, 탄저, 브루셀라증 등

•바이러스: 인플루엔자, B형 간염, 홍역, 폴리오, 풍진, 수두, 유행성이하선염 등

•리케챠: 쯔쯔가무시증, 발진티푸스, 발진열, Q열 등

•기생충: 말라리아, 아메바성 이질, 회충, 요충증 등

•진균(곰팡이균): 칸디다증, 무좀, 백선, 각종 피부질환 등

•프리온: 변종크로이츠펠트–야콥병 등

② 발병과 관련되는 병원체의 특성: 감염량, 특이성, 항원성, 감염성, 병원성,독력, 외계에서의 생존능력, 병원체의 돌연변이 등

•특이성(specificity): 한 가지 병원체가 반드시 한 가지 질병만 일으키는 성질

•항원성(antigenecity): 숙주의 체내에 칩입하여 면역반응을 유발하는 능력

2) 병원소(reservior)

병원체가 생존하고 증식하면서, 감수성 있는 숙주에 전파시킬 수 있는 상태로 저장되는 장소

 

◈ 병원소에 따른 병원체의 전형적인 예

① 인간병원소

•환자: 증상이 있으므로 쉽게 인지되어 적절한 조치를 할 수 있음

•보균자(carrier): 감염원을 보유하여 질병을 확산시킬 수 있는 상태임에도 불구하고 질병의 증상이 미미하거나 전혀 없는 경우로 특히 건강 보균자와 잠복기 보균자의 경우는 예측과 관리가 어려워 감염성 질환 관리에 큰 장애가 됨

② 동물병원소

• 병원소가 야생동물 및 가축·곤충 등의 동물이며, 인간에게 질병을 일으키기 때문에 인수공통질환이 되는 경우가 많음

• 결핵(소·돼지·새), 일본뇌염(돼지·조류·뱀), 광견병(개·고양이와 기타 야생동물), 황열(원숭이) 등

③ 환경병원소

•흙이나 물, 식물 등이 일부 병원체에서 환경병원소 역할을 함

•흙(파상풍), 물(레지오넬라) 등

3) 병원소에서 병원체 탈출

① 병원체가 병원소로부터 새로운 숙주로 이동해 확산하는 과정은 탈출, 전파, 새로운 숙주로 침입하는 과정으로 나눌 수 있음

② 병원체의 탈출 경로는 다양하지만 호흡기나 소화기 혹은 비뇨생식기 등의 여러 체액과 분비물에 섞여 나온다는 점은 같음

• 호흡기계 탈출: 병원체가 호흡기를 통하여 탈출하는 경우가 가장 많으며, 가장 위험한 탈출구. 대화, 기침, 재채기 등을 통해 탈출하여 비말감염이라고도 함

•소화기계 탈출: 병원체가 구토물이나 분변을 통해 탈출

•비뇨생식기계 탈출: 주로 혈액성 질병의 균이 소변, 성기, 점막을 통해 탈출

•개방 병소로 직접 탈출: 신체 표면의 피부 창상, 농양을 통해 직접 배출

•기계적 탈출: 곤충의 흡혈과 주사기를 통해 탈출

① 탈출한 병원체가 새로운 숙주에 운반되는 과정

◈ 감염병 전파수단의 분류와 감염병의 예

② 생물 매개 전파

•기계적 전파: 매개 곤충이 단순히 기계적으로 병원체를 운반하는 것으로, 매개 곤충 내에서 병원체의 증식이 일어나지 않음

•생물학적 전파: 병원체가 매개 곤충 내에서 성장이나 증식을 한 뒤에 전파되는 경우로 매개 곤충 자체가 전파과정에 생물학적으로 중요한 역할을 담당하게 됨

◈ 생물학적 전파의 종류와 감염성 질병

① 병원체에 따라 일정한 침입 경로가 정해져 있고, 대부분 탈출 경로와 비슷

② 침입경로가 파악되면 감염병 관리의 주요 방법으로 이용할 수 있음(예 렙토스피라증은 병원체가 피부의 상처를 통하여 침입하므로 야외 작업 시 적절한 보호구를 사용하면 감염 예방 가능)

◈ 주요 감염병의 탈출, 전파, 그리고 침입의 예

6) 새로운 숙주의 저항력

(1) 감수성(susceptibility)

•숙주에 침입한 병원체에 대항하여 감염이나 발병을 저지할 수 없는 상태 즉, 질병이 발생하기 쉬운 상태를 말하는 것

•감수성 지수(접촉감염지수): 감수성 보유자가 감염되어 발병하는 비율로 두창과 홍역은 95%, 백일해 60~80%, 성홍열 40%, 디프테리아 10%, 폴리오 0.1%

(2) 개인의 면역(immunity)

면역이란 체내에 들어온 병원체나 외부 물질을 방어하는 모든 현상을 일컫는 용어로 저항력이 충분히 클 때 면역이라 함

① 선천면역

인체가 태어날 때부터 가지고 있는 자연면역으로 종간(種間) 면역이나 종족(인종) 간에 차이가 있는 경우, 개인적 차이에 따라 면역이 형성되는 것

② 후천면역 17 19 22

• 능동면역: 병원체 또는 독소에 의해 숙주 스스로가 면역체를 형성하여 면역을 지니게 되는 것으로 수동면역에 비해 효과가 늦게 나타나지만 면역 지속시간은 더 길다.

- 자연능동면역: 병원체의 감염 후 자연적으로 면역 획득

- 인공능동면역: 인위적으로 항원을 투입하여 항체가 생성되도록 하는 예방접종 후 면역 획득

• 수동면역(피동면역): 다른 숙주나 생물이 만든 항체나 항독소를 받아서 면역을 지니게 되는 것으로 효과는 빨리 나타나지만 면역 지속시간은 짧다.

- 자연수동면역: 태아가 모체로부터 태반이나 수유를 통해서 얻는 면역으로 생후 약 6개월 정도 지속됨

- 인공수동면역: 감마 글로불린이나 항독소 등 인공제제를 인체에 투입하여 잠정적으로 질병에 대한 방어를 할 수 있도록 하는 것

(3) 집단면역(Herd immunity)

① 개념 24

집단면역이란 지역사회 혹은 집단에 병원체가 침입하여 전파하는 것에 대한 집단의 저항성을 나타내는 지표로 지역사회 총인구 중 면역성을 갖고 있는 사람의 비율로 정의됨

② 집단면역과 질병 유행

• 기초감염재생산수(basic reproduction number, R_O): 모든 인구가 감수성이 있는 인구집단에서 감염성 있는 환자가 감염 가능 기간에 직접 감염시키는 평균 인원수로 질병마다 다름

• 감염재생산수(R): 실제 지역사회에는 면역을 가진 사람이 존재하기 때문에 실제 감염재생산수는 기초감염재생산수에서 집단면역의 비율만큼을 빼야 함

•감염재생산수가 1이라는 것은 실제로 한 명의 감염원이 직접 감염시키는 사람의 수가 평균 1명이므로 인구집단 내 감염자수가 일정하게 유지되며, 이때의 집단면역 수준이 한계밀도가 됨

•감염재생산수가 1보다 크면 유행 발생, 1보다 작으면 결국 그 감염병의 유행은 소멸됨

•질병 유행 시 감염재생산수를 결정하여 유행이 확산될지, 감소될지를 예측하는데 사용

◈ 감염재생산수(R)에 따른 질병유행 양상

R ＞ 1: 질병의 유행이 일어난다.

R ＝ 1: 질병의 감염자수가 일정하게 유지된다(풍토병).

R ＜ 1: 질병의 유행이 일어나지 않고 소멸된다.

③ 한계밀도(threshold density)

•어떤 지역사회에 유행이 일어나면 집단면역이 높아져 그 후 몇 년간은 유행이 일어나지 않다가 면역이 없는 신생아가 계속 태어나면서 집단면역의 정도가 점차 감소하여 일정한 한도 이하로 떨어지면 유행이 일어나는 집단면역의 한계를 말함

•홍역, 풍진, 백일해 등의 질병은 3~6년마다 유행을 일으키는데 이는 집단면역으로 설명됨

•유행을 막는데 필요한 집단면역 비율을 산출하여 질병예방에 필요한 최소 예방접종수준을 결정할 수 있도록 함

4. 감염병 역학조사

1) 개념

역학조사는 감염병 환자 등이 발생한 경우 감염병의 차단과 확산방지 등을 위하여 감염병 환자 등의 발생규모를 파악하고 감염원을 추적하는 등의 활동을 말하며, 그 원인을 규명하고 예방대책을 강구하기 위하여 실시

2) 역학조사의 단계 15 21

① 유행의 발생과 규모의 파악

•진단 확인: 신고된 환자나 유사환자의 진단을 확인하는 것이 유행조사의 첫 시작

•유행의 확인: 진단이 확인된 환자의 수가 과거 동일한 시기에 발생했던 수, 즉 통상적인 발생수준인지 아니면 그 이상의 수인 유행적 발생수준인지를 판단

•유행규모의 측정: 유행이 확인되었으면 규모를 파악하는 것이 원인이나 감염원을 규명하기 위한 역학조사 방향 설정에 매우 중요

② 유행 질환의 기술역학적 분석

•유행의 시간적 특성에 대한 기술: 유행곡선의 작성

•유행의 공간적 특성에 관한 기술: 점지도(사례의 분포를 지리적 특성에 따라 표시한 지도) 작성

•유행의 인적 특성에 대한 기술: 연령, 성별, 직업별 등

③ 유행 원인에 대한 가설 설정

수집된 자료를 토대로 가능성이 높은 병원체, 병원소, 감염원, 전파양식 등에 대한 가설 설정

④ 분석역학적 연구를 통한 가설검정

•후향적 코호트연구나 환자 대조군 연구가 대표적

•대부분 자료분석 결과에 따라 감염원과 전파경로에 관한 가설을 설정하는 기술역학으로 마감하게 되나 가설검정단계가 요구되는 이유는 문제의 심각성, 필요한 자원의 공급 여부 때문

⑤ 방역대책수립 및 보고서 작성

•방역대책에는 치료와 격리, 방역소독과 위생업소 지도감독, 교육과 홍보, 지역사회 모니터링이 포함되어야 하며, 구체적 예방법과 관리 방법을 결정하여 수행 후 평가

•보고서는 질병 유행의 역학적 특성을 일목요연하게 정리

5. 감염병 관리원칙

1) 병원체와 병원소 관리

① 감염병 관리의 가장 확실한 방법은 감염병 발생의 1차 원인인 병원체 또는 병원소를 제거하는 것

② 동물병원소: 살처분이 가장 효과적(예 광견병, 페스트, 탄저, 브루셀라, 조류인플루엔자, 우형결핵 등)

③ 인간병원소: 환자와 보균자를 발견하여 적절한 치료나 격리로 인구 집단 내 병원소의 수 감소

2) 전파과정 차단 관리

① 격리

• 감염병을 전파시킬 우려가 있는 환자와 보균자를 전염력이 없어질 때까지 감수성자들과 접촉하지 못하도록 하는 것

•격리 기간: 환자나 보균자에서 균 배출이 되지 않을 때까지

② 검역

• 전염성이 있는 감염병 환자와 접촉한 사람이나 유행지역에서 들어온 사람, 기타의 경로를 통해 감염병의 감염을 받았을 가능성이 있는 사람들에 대하여 일정 기간 이동 제한

• 감염기회가 있었던 최종일로부터 해당 감염병의 최장 잠복기간 동안 격리를 실시하여 감염자를 조기에 발견하고 적절한 조치를 취함으로써 감염병 전파 예방 목적

③ 위생관리

•환경위생 18

- 감염병 예방관리의 일차적인 노력

- 식수나 식품에 의한 감염병: 배설물의 위생적 처리와 안전한 식수 및 식품공급

- 호흡기 감염병: 환자가 있던 장소와 사용한 물건 소독

- 인수공통감염병: 동물 병원소의 배설물 위생적 처리

•식품위생

- 식수와 식품매개 감염병, 식중독의 예방과 관리에 가장 중요한 요소

- 식품의 생산과 가공에서 보관과 유통, 조리와 음식물 보관까지 각 단계별로 엄격한 관리 필요

•개인위생 20

- 개인이 감염병에 걸릴 위험을 최소화시키는 행동

- 손 씻기, 마스크 착용, 접촉과 같은 직접전파의 예방, 오염 장소의 접근 피함 등

3) 숙주관리 23

① 면역증강: 감수성이 높은 사람에게 예방접종을 실시함으로써 저항력 증가(집단면역 수준 높임)

② 환자 조기발견 및 조기치료: 합병증을 예방하고, 필요시 격리 시행으로 전파 방지

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