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Epidemiologie

Wie gesund ist die Menschheit?

Globale Aussagen über den Krankenstand der Erdbevölkerung sind schwierig zu treffen. Ein Team von Gesundheitsforschern hat jetzt einen Supercomputer mit weltweit gesammelten Daten gefüttert und der Menschheit eine erste Gesamtdiagnose gestellt. Sie birgt viele Überraschungen.
Arzt untersucht Kind in Afrika

Als Christopher Murray zehn Jahre alt war, packte seine Familie in Golden Valley (Minnesota) ein paar Koffer und einen tragbaren Generator zusammen, um per Flugzeug, Auto und Schiff über Spanien und Marokko quer durch die Sahara zu dem Dorf Diffa in Niger zu reisen. Im folgenden Jahr errichtete und betrieb die fünfköpfige Familie – der Vater Arzt, die Mutter Mikrobiologin – das örtliche Krankenhaus. Während der junge Murray die Spitalsapotheke betreute und Besorgungen erledigte, fiel ihm zunehmend auf, dass die Nigerer an vielen seltsamen Krankheiten litten, die daheim in Minnesota niemals auftraten. Warum waren die Menschen an manchen Orten so viel kränker als anderswo?

Mit der Zeit wurde der Junge unzufrieden. Er und seine Familie hatten hart gearbeitet, um den Einwohnern von Diffa zu helfen. Aber am Ende des Jahres hatte er den Eindruck, kaum etwas erreicht zu haben, und er fragte sich: Wie können dauerhafte Verbesserungen gelingen?

Mit dieser Frage im Hinterkopf drängte Murray in den folgenden vier Jahrzehnten Ärzte und Gesundheitspolitiker, sich mehr um die großen Zusammenhänge zu kümmern – um die langfristigen Trends, die unnötigerweise so viele Menschen schon in jungen Jahren das Leben kosten. Er widmete seine ganze Karriere dem Aufbau eines Systems, das der globalen Gesundheitspolitik endlich etwas dringend Nötiges liefert, das nur allzu oft fehlt: verlässliche Daten.

Wie Murray erkannte, haben wir nur ein unklares Bild von unseren Leiden, weil Politiker Zahlen zurückhalten oder frisieren. Auch lassen sich zwischen unterschiedlichen Staaten nur schwer statistische Vergleiche ziehen. Also versuchte Murray ein neuartiges Instrument zu schaffen, das Informationslücken schließt, den wahren Zustand der Weltgesundheit enthüllt und zeigt, wie sich künftigen Generationen helfen lässt.

Im 19. und 20. Jahrhundert revolutionierte die weite Verbreitung des Mikroskops das Gesundheitswesen: Die Entdeckung der winzigen Krankheitskeime führte zu besserer Hygiene sowie zur Entwicklung von Antibiotika und Impfstoffen. Murrays neues Instrument war gewissermaßen das Gegenteil. Sein "Makroskop" sollte nützliche Krankheitsdetails in großem Maßstab aufklären – über Ländergrenzen und Kontinente hinweg, die gesamte Menschheit erfassend.

Ein Makroskop für ein Gesamtbild der Weltgesundheit

Einen ersten Versuch zur Entwicklung eines solchen Instruments machte Murray 1993, als er für die Weltbank mit einigen Koautoren einen bahnbrechenden Bericht zur globalen Gesundheit zusammenstellte. 2007 gründete er dann das Institute for Health Metrics and Evaluation (IHME) an der University of Washington in Seattle und begann ein weltumspannendes Netzwerk von Mitarbeitern zu installieren – für ein viel feineres und umfassenderes Makroskop.

Wie die meisten Neuerungen des 21. Jahrhunderts besteht das Makroskop aus Software und riesigen Datenmengen. An einem Ende fließen Gigabytes von Gesundheitsstatistiken ein, gesammelt in jedem Winkel des Planeten und kontrolliert von einem multinationalen Team aus mehr als 1000 Forschern. Am anderen Ende kommen interaktive Grafiken und Tabellen heraus, die höchst detailliert und genau alle möglichen Krankheits-, Verletzungs- und Todesursachen in der ganzen Welt verzeichnen, vom Herzinfarkt bis zum Eselsbiss. Dazwischen arbeitet ein Supercomputer mit ausgeklügelten Methoden der mathematischen Statistik, um Fehler zu beheben, unzuverlässige Daten zu beseitigen und intelligente Schätzungen für die zahlreichen Weltregionen anzustellen, aus denen es keine belastbaren Zahlen gibt.

Nach zehn Jahren und vielen Millionen Dollar Entwicklungskosten liefert das System nun Momentaufnahmen des Gesundheitszustands von Homo sapiens, die fast einer jährlichen Routineuntersuchung gleichen. Das IHME veröffentlichte erstmals 2012 eine umfassende Statistik, weitere 2014 und 2016, und im Zweijahresabstand sollen Updates folgen. Mit jedem Mal werden die Schnappschüsse – die nicht nur die Gegenwart, sondern auch die Vergangenheit erfassen – immer exakter, detailreicher und vollständiger.

Krankheiten in Entwicklungsländern
Krebs: Steigende Sterberaten, wenig Vorsorge |

Tumoren gelten als Problem der reichen Industrienationen, doch das Makroskop liefert ein anderes Bild. In Zentralamerika, wo die Frauen wegen des gestiegenen Lebensstandards älter werden, erkranken nun viele an Brustkrebs. Bei Mexikanerinnen ist die einschlägige Sterberate seit 1990 um 75 Prozent gestiegen – oder um 17 Prozent, wenn man die Alterung der Gesellschaft berücksichtigt. Ähnliches gilt für die Nachbarländer. Generell fordern alle Arten von Krebs rund 50 Prozent mehr Tote in den ärmeren Weltregionen als Aids, Tuberkulose und Malaria zusammengenommen (A). Dennoch gibt die Weltgemeinschaft relativ wenig für entsprechende Vorsorge aus – etwa für Impfungen gegen humane Papillomviren oder für Aufklärung über die Risiken von Rauchen, schlechter Ernährung und Bewegungsmangel –, obwohl solche Maßnahmen die Krebshäufigkeit in einigen reicheren Ländern deutlich reduziert haben (B).

Was ist ein DALY?

"Gute Gesundheit bedeutet viel mehr, als bloß am Leben zu bleiben", betont Christopher Murray. Um den Gesundheitszustand zu quantifizieren, haben er und Alan Lopez als Einheit das DALY (disability-adjusted life year) eingeführt. Im Prinzip bedeutet ein DALY den Verlust eines bei guter Gesundheit verbrachten Lebensjahrs. Für die Berechnung geht man davon aus, dass jeder Mensch, ob reich oder arm, ob jung oder alt, die maximale Lebenserwartung – in der neuesten Studie 86 Jahre – bei guter Gesundheit erreicht. Einem fünfjährigen Kind, das plötzlich an Malaria stirbt, entsprechen demnach 81 DALYs; ein 85-Jähriger, der nie krank war und beim Überqueren der Straße getötet wird, verliert nur 1 DALY. Behinderungen, die das Leben zwar erschweren, aber nicht unbedingt verkürzen, erhalten ein DALY-Maß, das nach Krankenstatistiken und neuerdings nach allen möglichen Lebensläufen ermittelt wird. Beispielsweise wird für ein Jahr Behinderung durch Erblinden ein drittel DALY veranschlagt.

Diese Berichte summieren sich zu einer Langzeitstudie namens Global Burden of Diseases, Injuries, and Risk Factors Study (GBD), die überraschende Trends auf so unterschiedlichen Gebieten wie Luftverschmutzung, Nierenleiden und Brustkrebs offenbart – und zwar in armen wie in reichen Ländern. Einige Befunde haben heftige Kontroversen ausgelöst, da sie den Veröffentlichungen der Weltgesundheitsorganisation WHO und anderer UNO-Organisationen widersprechen.

Doch Agnes Binagwaho, Gesundheitsministerin von Ruanda, gehört mit vielen anderen in den Entwicklungsländern zu den Fans des Makroskops. "Es ist nicht bloß ein neues Werkzeug, sondern eine Revolution", sagte sie 2013 bei seiner offiziellen Vorstellung. "Wir gewinnen damit eine Universalsprache für Wissenschaftler und Gesundheitspolitiker … und ein besseres Leben für die Menschen."

Einen wichtigen Anstoß gab Anfang der 1990er Jahre der Weltbankökonom Dean Jamison, der das weltweite Zusammenspiel von Gesundheit und Wirtschaft analysieren wollte. Jamison beauftragte Murray, den wirtschaftlichen Verlust zu bewerten, den Krankheiten und Verletzungen im Jahr 1990 verursacht hatten. Später kam Alan Lopez hinzu, ein Epidemiologe der WHO.

Bescheidene Anfänge in einer Scheune

"Wir arbeiteten hauptsächlich in Christophers Scheune in Maine", erzählt Lopez, der jetzt an der University of Melbourne in Australien für das GBD-Projekt tätig ist. "Wir jagten gnadenlos nach allen verfügbaren Daten zu 120 Krankheiten und zehn Risikofaktoren. Wir schufteten 20 Stunden pro Tag, völlig besessen."

Verglichen mit der aktuellsten GBD-Studie, die 317 Ursachen für Tod und Behinderung in jedem Land mit mehr als 50 000 Einwohnern erhebt, fiel der Weltbankbericht von 1993 recht bescheiden aus. Dennoch erwies er sich als äußerst einflussreich. Microsoft-Mitgründer Bill Gates und seine Frau Melinda widmeten daraufhin den größten Teil ihrer gemeinnützigen Stiftungsgelder von gut 37 Milliarden Dollar dem Kampf gegen ansteckende Krankheiten. Und 1998 beauftragte Gro Harlem Brundtland, die damalige WHO-Generaldirektorin, Murray damit, für ihre Organisation ein ähnliches System zu entwickeln.

Murrays Team wagte dabei einen Leistungsvergleich verschiedener nationaler Gesundheitssysteme. Die Rangordnung provozierte einen Sturm der Kritik – sowohl von professionellen Epidemiologen als auch von Regierungsbeamten, deren Länder schlecht abschnitten. Die USA kamen beispielsweise auf Rang 37, Russland auf den 130. Platz. Die WHO, die ihren Mitgliednationen verpflichtet ist, hat nie wieder solche Ranglisten publiziert. "Es gab heftigen politischen Streit", berichtet Murray. Dadurch kam sein ganzes WHO-Projekt zum Erliegen. Er verließ die Weltgesundheitsorganisation und ging 2003 an die Harvard University in Cambridge (Massachusetts). Das Ganze war ihm eine Lehre: "Wir müssen unsere Arbeit unbedingt strikt gegen Regierungseinflüsse abschirmen."

Murray begann sich nach privater Unterstützung für ein von politischer Einmischung freies Forschungsinstitut umzusehen. In Seattle traf er Bill Gates, mit dem er fast sofort einig wurde. Die Bill & Melinda Gates Foundation spendete 105 Millionen Dollar für die Gründung des IHME – und schon bald nahm das Makroskop Form an.

Aufwändige Kontrolle der Krankheitsdaten

Es ist nicht leicht, in einer ungeordneten Welt einen echten Überblick über gesundheitliche Leiden zu gewinnen. Doch Murray fand Forscher, die wie er die Mängel der Statistiken von Regierungen, Interessengruppen, der WHO und anderen UNO-Organisationen beheben wollten – nicht zuletzt, um langfristig Leben zu retten.

Bevor die von Gesundheitsministerien, Hilfsorganisationen oder aus der Fachliteratur stammenden Rohdaten in Murrays System gespeist werden, durchlaufen sie strenge Qualitätskontrollen. "Bei jedem neuen Datensatz ist unsere erste Frage: Was stimmt damit nicht?", betont Lopez. "Wir sortieren Datenmüll aus – zum Beispiel Tod durch 'höhere Gewalt' – und finden an seiner Stelle wissenschaftlich begründete Ursachen." Durch diese Kontrolle werden statistische Ausreißer aufgespürt. So treten in Frankreich scheinbar besonders wenige Todesfälle durch Herzkrankheiten auf – trotz starker Risikofaktoren. Wie sich herausstellte, geben französische Ärzte bei Herzinfarkt häufiger einen Nebengrund als Todesursache an. "Diese kulturell geprägte Praxis erklärt rund die Hälfte des so genannten französischen Paradoxons", meint Theo Vos, ein leitender Wissenschaftler bei IHME.

Hunderte Experten aus aller Welt, die jede Krankheit und Region kennen, normieren die Datensätze, indem sie regional unterschiedliche Krankheitsdefinitionen berücksichtigen. Auf diese Weise, erklärt Lopez, "können wir Krebs in Ungarn mit demselben Leiden in El Salvador, Südafrika oder sonst wo vergleichen".

Nicht zuletzt spielt politischer Einfluss eine Rolle. "Zwar fällt es den Regierungen immer schwerer, der WHO und der UNO Zahlen zu diktieren", berichtet Murray, "aber es gibt subtilere Einwirkungen. UNAIDS (das UNO-Programm gegen die Aids-Pandemie) schätzt jedes Jahr die Verbreitung von Aids, doch einigen Ländern wie China passt das nicht. Also werden die Zahlen für diese Länder nicht veröffentlicht." 2015 betraf das 83 Staaten.

Das größte Problem sind fehlende Daten. Gerade für die gesundheitlich instabilsten Regionen der Welt gibt es einfach keine verlässlichen Krankheitsstatistiken. Das GBD-Team stopft die Lücken auf zwei Arten. Erstens verarbeitet es Daten, die eine kleine Armee von Interviewern bei Besuchen von Dorf zu Dorf – oder gar von Haus zu Haus – durch Auswertung handgeschriebener Aufzeichnungen oder bei Gesprächen über Krankheit und Tod in der Familie gesammelt hat. Nach dieser Methode arbeitet gegenwärtig die groß angelegte "Million Death Study" in Indien. Laut ihren vorläufigen Resultaten für 2010 tötet die Malaria in Indien mindestens zehnmal mehr Menschen, als die WHO angibt, die sich vorwiegend auf Krankenhausdaten stützt und dadurch viele daheim Sterbende übersieht.

Das größte Problem sind fehlende Daten. Gerade für die gesundheitlich instabilsten Regionen der Welt gibt es keine verlässlichen Krankheitsstatistiken

Die zweite Art, fehlende Daten zu ergänzen, nutzt bekannte Muster für spezielle Krankheiten, Verletzungen und Risikofaktoren. Zum Beispiel grassiert die Malaria während oder kurz nach der Regenzeit am stärksten; Krebs tritt mit zunehmendem Alter häufiger auf; Aids ist besonders verbreitet in den Nachbarländern von Staaten mit vielen HIV-Positiven. Auf Grund solcher Zusammenhänge lässt sich von statistisch gut erfassten Weltregionen auf Gebiete mit lückenhaften Daten schließen.

"Unsere Datenbank umfasst 200 gut bekannte Variable", sagt Vos, "vom Breitengrad über Bevölkerungsdichte und Niederschlag bis zum Konsum von Zigaretten und Verzehr von Schweinefleisch." Das System erzeugt unzählige Kombinationen von Werten für diese Variablen, füttert damit zahlreiche unterschiedliche mathematische Modelle und stellt fest, welche Kombination eine bestimmte Krankheit am besten vorhersagt. Dieser Ansatz, die so genannte Ensemble-Modellierung, wird meist bei der Wettervorhersage verwendet, aber auch im Finanz- und Versicherungswesen. Viele Epidemiologen scheuen allerdings den enormen Rechenaufwand, meint Vos.

Das GBD-Projekt verfolgt jetzt mehr als 1000 Gesundheitsindikatoren für 188 Länder über 25 Jahre hinweg und überprüft sie anhand von 20 bis 40 statistischen Modellen. Das Team lässt jedes Modell 1000-mal laufen, wobei die Input-Daten in einem plausiblen Rahmen variieren, damit Fehlerbereiche abgesteckt werden können. Im Supercomputer des IHME brauchen 12 000 Hochleistungsprozessoren vier ganze Tage, um einen einzigen Schnappschuss des Planeten fertig zu stellen – ein Gesundheitszeugnis für die Menschheit.

"Schon die Tatsache, dass jemand diese Zahlen veröffentlicht und ihnen Fehlermargen zuweist, präzisiert die Diskussion", betont Gates. "Seit das IHME einen zentralen Datenspeicher anbietet, muss man nicht mehr Hunderte von Artikeln lesen und versuchen, sich selbst ein Bild zu machen. Über bestimmte Zahlen lässt sich streiten, aber wenn die Methode im Prinzip stimmt, wird entweder da und dort die Fehlermarge präzisiert oder eine neue Untersuchung den Kenntnisstand verbessern."

Unerwartete Ergebnisse

Die erste Veröffentlichung von GBD-Zahlen im Jahr 2012 verstörte einige Länder, die sich viel auf ihre Krankheitsstatistiken zugutehalten. Zum Beispiel waren die Verantwortlichen in Großbritannien überrascht, dass die Gesundheit der Briten hinter der ihrer europäischen Nachbarn zurückbleibt. "Auf Grund unserer Risikofaktorenanalyse setzten sie andere Prioritäten und stellten die Ernährung in den Vordergrund", berichtet Murray. Mindestens 33 Länder, darunter China, Brasilien, Deutschland und Russland, haben nun begonnen, ihre Gesundheitsstatistiken zu verbessern; die so gewonnenen Daten werden in das globale Makroskop einfließen.

Todesfälle durch chronische Nierenleiden
Das Rätsel der Nierenerkrankungen | Chronische Nierenerkrankungen sind auf dem Vormarsch. Nach Schätzungen des IHME ist die einschlägige Sterberate in den USA seit 1990 um 72 Prozent gestiegen; 2013 lag sie um 50 Prozent höher als bei Brustkrebs. Anderswo ist die Lage sogar noch schlimmer. In Mexiko war 1990 nur einer von 40 Todesfällen auf Nierenprobleme zurückzuführen, 2013 schon einer von elf. Der GBD-Studie zufolge erklärt die wachsende Häufigkeit von Übergewicht und Diabetes ein Viertel des Anstiegs, Bluthochdruck ein weiteres Viertel. Doch zu einem großen Teil bleibt die Häufung von Nierenkrankheiten rätselhaft.

Einige Resultate des GBD-Systems werden kontrovers diskutiert, weil sie vermeintlich unumstößlichen Zahlen widersprechen. Beispielsweise besagte eine 2014 publizierte GBD-Analyse zur Verbreitung von Aids, dass die UNAIDS-Schätzungen für den Zeitraum von 2005 bis 2012 um 17 bis 19 Prozent zu hoch lagen – was immerhin einen Unterschied von 6,6 Millionen Erkrankten und 635 000 Toten bedeutet. Die niedrigen Zahlen legen nahe, dass bestimmte Präventions- und Behandlungsstrategien – etwa Sexualaufklärung und Kondomnutzung – besser anschlagen als erwartet und deshalb stärker genutzt werden sollten.

Einer ebenfalls umstrittenen IHME-Schätzung zufolge waren 2013 die Malariatodesopfer zu einem Drittel Erwachsene. Nach herrschender Ansicht trifft diese Krankheit zwar auch viele Ältere, tötet aber fast ausschließlich Kinder. "90 Prozent der Experten glauben, dass Murray falschliegt", räumt Gates ein. In den nächsten Jahren sollen bessere Erhebungen den Streit schlichten.

Die GBD-Resultate enthalten auch sehr gute Nachrichten. Zum Beispiel sind die – vor allem durch infiziertes Wasser verursachten – Durchfallerkrankungen zwischen 1990 und 2013 weltweit um 70 Prozent zurückgegangen. Murrays Team schlägt darum vor, in manchen Regionen die Entwicklungshilfe statt auf Brunnenprojekte besser auf Maßnahmen gegen Verkehrsunfälle zu konzentrieren. Während Kinder früher an schmutzigem Wasser starben, sind sie nun oft eher als Fußgänger, Radler und junge Autofahrer gefährdet.

Zugleich offenbart das Makroskop blinde Flecken in der globalen Statistik. "Es ist unerträglich, wie wenig wir über Ausbrüche von Typhus und Cholera wissen", klagt Gates, der neuerdings zu jedem Treffen mit Verantwortlichen und Entwicklungshelfern GBD-Tabellen mitbringt. Wegen der lückenhaften Datenlage kann das IHME nur ganz grob schätzen, dass Typhus für den Verlust von 6 bis 18,3 Millionen Jahren gesunden Lebens verantwortlich ist. Ähnlich ungewiss ist die Auswirkung von Keuchhusten, Masern sowie Hepatitis A und C.

Murray ist davon überzeugt, dass das Makroskop mit der Zeit immer schärfere Bilder liefern wird. Die Gesundheitsbehörden können sich dann stärker auf die jährlichen Trends konzentrieren statt auf die absoluten Krankenzahlen. Murray zieht eine Parallele zur Volkswirtschaftslehre, wo man sich weniger für das mittlere Einkommen, die Gesamtzahl der Arbeitsplätze oder den Geldwert des Bruttoinlandsprodukts an sich interessiert, sondern vor allem für das Veränderungstempo dieser Größen. Statt kleinlaut zu fragen "Können wir mehr erreichen?" wird es künftig heißen: "Wie können wir schneller vorankommen?"

Eine Stiftung zur Erforschung der globalen Gesundheit

Die Bill & Melinda Gates Foundation finanziert unter anderem das Institute for Health Metrics and Evaluation (IHME) und dessen Langzeitstudie namens Global Burden of Diseases, Injuries, and Risk Factors Study (GBD). Autor W. Wayt Gibbs sprach mit Bill Gates darüber.

Gibbs: Sie haben Christopher Murray geholfen, unabhängig von der Weltgesundheitsorganisation WHO eine Statistik der weltweiten Krankheiten zu erarbeiten. Warum kam es dazu?

Gates: Ich traf Chris 2001, als er für die WHO erstmals eine Rangordnung der nationalen Gesundheitssysteme aufstellte. Einige Länder sträubten sich dagegen, weil sie mit ihrer Einstufung nicht einverstanden waren. Um ein zuverlässiges Bild des Gesundheitszustands vor allem der armen Länder zu gewinnen, gaben wir der University of Washington Geld für die Gründung des IHME.

Gibbs: Aber die WHO und andere UNO-Organisationen sammeln und publizieren doch schon viele Gesundheitsstatistiken aus aller Welt. Warum ist es nötig, eine separate Initiative zu starten, die dasselbe Ziel verfolgt?

Gates: Die WHO leistet wichtige Arbeit, aber sie gehört zur UNO, und das schafft gewisse Probleme. Als Chris innerhalb der WHO eine Rangordnung der Länder aufstellen wollte, erwies sich nicht nur die Finanzierung, sondern auch die Konfliktbereitschaft der WHO als unzureichend. Sie musste ja Ländern, die zu ihren Geldgebern gehören, schlechte Noten geben.

Gibbs: Wie sehen Sie die globale Gesundheit unserer Spezies? Sind wir alles in allem gesünder als vor 20 Jahren?

Gates: Unbedingt. Das ist eine unglaubliche Erfolgsgeschichte. Leider bekommt eine gute Nachricht ohne Bösewicht nur schwer die verdiente Aufmerksamkeit. Schauen Sie nur nach Vietnam, Kambodscha, Sri Lanka, Ruanda, Ghana – praktisch alle ansteckenden Krankheiten gehen zurück. Die einzige Infektionskrankheit, die trotz unserer Bemühungen zunimmt, ist das Denguefieber. Allerdings wächst die Bürde der nicht ansteckenden Krankheiten in den Entwicklungsländern. Es gibt eine Diabetesepidemie, eine Explosion der Gesundheitskosten. Doch global gesehen hat es in den letzten 20 Jahren enorme Fortschritte gegeben.

Januar 2017

Dieser Artikel ist enthalten in Spektrum der Wissenschaft Januar 2017

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  • Quellen

Murray, C. J. L. et al.: Global, Regional, and National Disability-Adjusted Life Years (DALYs) for 306 Diseases and Injuries and Healthy Life Expectancies (HALE) for 188 Countries, 1990 – 2013: Quantifying the Epidemiological Transition. In: Lancet 386, S. 2145 – 2191, 2015

Smith, J. N.: Epic Measures: One Doctor, Seven Billion Patients. Harper Wave, New York 2015

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