流行病學第十章-病因與病因推斷

1、談談你對因果聯(lián)系的認識？如何確認因果聯(lián)系？2、SARS的病因是什么？如何確認SARS的病因？3、肺癌的病因是什么？如何進行肺癌的病因研究？4、如何確認吸煙和肺癌之間是否存在病因關系？問題與討論第一頁，共73頁。概述第一節(jié)病因的概念及病因模型第二節(jié)因果推斷的邏輯方法第三節(jié)統(tǒng)計學聯(lián)系和因果聯(lián)系總結第四節(jié)因果聯(lián)系的推斷標準講課提綱第二頁，共73頁。當確切掌握疾病和健康狀態(tài)的“三間分布”態(tài)勢后，必然要聯(lián)想到以下三個問題：為何不同時間發(fā)?。ㄋ劳觯┞什坏?？When?為何不同地區(qū)發(fā)?。ㄋ劳觯┞什坏?？Where?為何不同人群發(fā)?。ㄋ劳觯┞什坏?？Who?Why概述第三頁，共73頁。第一節(jié)病因的概念及病因模型什么是因果關系？什么是病因？第四頁，共73頁。

Aristotle的四原因說

形式因＋質料因＋動（作用）因＋目的因

BaconF的決定論的因果觀

一定的原因必定導致一定的結果

因果觀的發(fā)展第五頁，共73頁。

Hume的經驗論因果觀單純的經驗重復觀察并不能保證一定的結果必定會出現(xiàn)，即經驗證據(jù)不具有邏輯必然性。根據(jù)經驗來的一切推論都是習慣的結果而不是理性的結果。

概率論因果觀一定的原因可能導致一定的結果，原因就是使結果發(fā)生概率升高的事件或特征。第六頁，共73頁。病因概念的發(fā)展和病因模型Ghost,Spirit,God,thewillofHeavenChineseTraditionalMedicineHippocrates(5thcenturyBC)（Fire）YellowBILE（Liver）（Eearth）BlackBILE（Spleen）（Water）PHLEGMBILE（Brain）（Air）BLOOD（Heart）HotDryWetCold第七頁，共73頁。AgentHumanbeingAgentHostEnvironmentBiologicalModelGordenTriadMonocausality

(15-19thcentury)第八頁，共73頁。

Fracastoro(1478-1553)特異疾病與特異“傳染物”有關。

Carclano(1557)疾病種子是能繁殖其本身的微小生物。

Bassi(1816)曾作蠶的致死實驗，試圖找出活的傳染物。

Henle(1840)回顧并評論了“活的傳染物”學說。生物學病因－單一病因學說第九頁，共73頁。生態(tài)學模型：三角模型、輪狀模型疾病因素模型（disease-factormodel）病因網模型（wedofcausationmodel）現(xiàn)代病因模型－多病因學說第十頁，共73頁。ModelofDiseaseEnvironmentAgentHostEpidemiologicalTriad第十一頁，共73頁。CommunicableDiseaseModelEpidemiologicTriangleModel第十二頁，共73頁。CommunicableDiseaseModelAgent

-theelementthatmustbepresentinorderforthediseasestooccur.第十三頁，共73頁。CommunicableDiseaseModelAgentHost-anysusceptibleorganisminvadedbyaninfectiousagent

第十四頁，共73頁。CommunicableDiseaseModelAgentHostEnvironment

-allotherfactorsthatinhibitorpromotediseasetransmission.第十五頁，共73頁。TheModelofHumanEnvironmentsInteractionsHumanOrganismGeneticCodesSocial/PsychologicalEnvironmentChemicalEnvironmentBiologicalEnvironmentPhysicalEnvironmentTheWheelModel第十六頁，共73頁。NoncommunicableDiseaseModelYourgeneticendowment第十七頁，共73頁。NoncommunicableDiseaseModelYourgeneticendowmentPersonalityBeliefsBehavioralchoices第十八頁，共73頁。NoncommunicableDiseaseModelYourgeneticendowmentPersonalityBeliefsBehavioralchoicesEnvironmentHealthCareSystemWaterQualityAirPollutionEconomics第十九頁，共73頁。Multi-levelMulti-timepointBirth

Childhood

Adulthood

Old

AgeDISEASEPoliticalEconomyCivicCultureDiscriminationHistoryGeneticPredispositionsBiologicalProcessesNegativeAffectInstitutionsCommunityNetworksNeighborhoodResourcesFamilyDietSmokingExerciseStressEducationOccupationIncomeWealthPeersNoncommunicableDiseaseModel第二十頁，共73頁。社會經濟因素生物學因素環(huán)境因素心理、行為因素衛(wèi)生保健因素醫(yī)學生物學因素（致病機制）遠因近因疾病疾病因素模型第二十一頁，共73頁。多病因學說承認事物之間的相互聯(lián)系，把與發(fā)病有關的各種因素均看做是疾病的病因。與某種疾病的發(fā)病有關的各種因素及其相互作用關系是很復雜的（直接-間接，獨立-聯(lián)合等）。病因鏈：不同的致病因素與疾病之間構成不同的鏈接方式。病因網絡模型按生態(tài)學模型或疾病因素模型提供的框架尋找多方面的病因，這些病因相互存在聯(lián)系，串起來構成一條病因鏈，多個病因鏈交錯聯(lián)接起來就形成一張病因網。第二十二頁，共73頁。A→B→C→D→E→疾病礦工→接觸矽塵→矽肺→肺功能衰竭→死亡病因鏈環(huán)境因素社會因素衛(wèi)生保健肝癌乙肝病毒感染黃曲霉毒素不潔飲水病因網第二十三頁，共73頁。社會教育文化落后教育水平低缺少衛(wèi)生知識衛(wèi)生習慣不良機體抵抗力下降患結核病醫(yī)療保健不發(fā)達社會政治經濟落后結核病人未及時治療未接種卡介苗住房擁擠貧困空氣不流通缺乏食物結核菌擴散營養(yǎng)不良感染結核桿菌結核病的病因網第二十四頁，共73頁。BEINGSModel

PreventablecausesofdiseaseBiologicfactorsandBehavioralfactorsEnvironmentalfactorsImmunologicfactorsNutritionalfactorsGeneticfactorsServices,Socialfactors,andSpiritualfactors第二十五頁，共73頁。Lilienfeld概率病因學說那些能使人們發(fā)病概率增加的因子，就可以認為有病因關系存在；當它們之中一個或多個不存在時，疾病頻率就下降。Acausalrelationshipwouldberecognizedtoexistwheneverevidenceindicatesthatthefactorsformpartofthecomplexofcircumstancesthatincreasestheprobabilityoftheoccurrenceofdiseaseandthatadiminutionofoneormoreofthesefactorsdecreasesthefrequencyofthatdisease.

流行病學病因的定義第二十六頁，共73頁。LilienfeldAM（1920-1984）ProfessorofEpidemiologyJohnsHopkinsUniversity第二十七頁，共73頁。人群發(fā)病概率,其含義是要觀察一個較大樣本的人群,不是一個人。人群發(fā)病概率，是指要觀察人群的發(fā)病率。從公共衛(wèi)生和預防醫(yī)學角度提出，有利于疾病的預防與控制。Lilienfeld概率病因學說的理解第二十八頁，共73頁。MacMahon的因果關聯(lián)定義事件或特征類別之間的一種關聯(lián)，改變某一類別（X）的頻率或特性，就會引起另一類別（Y）的頻率或特性的改變，這樣X就是Y的原因。Beaglehole的病因定義（1993）病因是在引起疾病中起重要作用的事件、條件或特征，或者這些因素的綜合。第二十九頁，共73頁。必要病因：指有相應的疾病發(fā)生，以前必定（概率為100%）有該病因存在。充分病因：指有該病因存在，必定（概率為100%）導致疾病發(fā)生。促成病因：某因素的存在，可能導致某病的概率增加，但該病的發(fā)生并非一定具有該因素。病因分類第三十頁，共73頁。因果聯(lián)接的方式無因自然無果，有果必然有因，有因未必有果因果無果白喉與白喉桿菌單因多果因果1果2果3吸煙肺癌冠心病慢支第三十一頁，共73頁。多因單果因2因3因1果缺乏運動肥胖高血脂高血壓冠心病多因多果高脂膳食、缺乏體力活動、吸煙、飲酒

高血壓、冠心病、大腸癌第三十二頁，共73頁。因因協(xié)同引起一果吸煙＋接觸石棉肺癌因因相加引起一果未免疫機體遭受深部創(chuàng)傷＋被土壤中破傷風桿菌污染＋破傷風繁殖→

破傷風因果相聯(lián)引起一果感染病毒→感冒→誘發(fā)結核→運用鏈霉素→超量使用鏈霉素→

耳聾第三十三頁，共73頁。危險因素（riskfactor）那些和疾病之間存在統(tǒng)計學正關聯(lián)，但既不是疾病發(fā)生的必要條件，又不是疾病發(fā)生的充分條件的因素。保護因素（protectivefactor）兩組重要的概念疾病（disease，D）

→暴露（exposure，E）

→指人體接觸某種物理、化學或生物性物質，或具備狀態(tài)，或具備某種特征。第三十四頁，共73頁。第二節(jié)因果推斷的邏輯方法FromAssociationtoCausation第三十五頁，共73頁。流行病學病因研究的一般思路描述（頻度和分布）描述性研究積累分布數(shù)據(jù)探索流行因素或者根據(jù)已有的知識

形成假設→邏輯推理（Mill’s準則）檢驗假設

病例對照研究隊列研究實驗研究是否符合實際？

因果推斷

結合各方面因素進行綜合分析、推斷

→→第三十六頁，共73頁。Mill’s準則－病因假設的形成

求異法（methodofdifference）：“同中求異法”米送乎乎與察布查爾病

求同法（methodofagreement）：“異中求同法”下水勞動與鉤端螺旋體病

共變法（methodofconcomitantvariation）氟含量↓→齟齒發(fā)病率↑→氟斑牙↓

排除法（methodofexclusion）

毛蚶與甲型肝炎第三十七頁，共73頁。解放初期在察布查爾縣曾流行一種怪病，只在春天發(fā)生，病人表現(xiàn)為復視、頭昏或輕度頭痛、看人或物體模糊、抬頭或睜眼皮困難、聲音嘶啞及吞咽困難，嚴重者可在發(fā)病后幾天內死亡，但神志卻始終清楚。由于原因不明一度被稱之為“察布查爾病”。舉例－米送乎乎與察布查爾病如何形成病因假設？第三十八頁，共73頁。時間分布第三十九頁，共73頁。時間分布第四十頁，共73頁。地區(qū)分布第四十一頁，共73頁。年齡、性別分布：小于20歲的青少年居多20歲以上的成人中婦女居多(18／23，占78.3％)。

民族分布：察布查爾縣為維吾爾族、哈薩克族與錫伯族混居縣。錫伯族約8800人。歷年88例病人中87例為錫伯族，只有1956年發(fā)病的1名為俄漢混血兒，但其生活飲食習慣與錫伯族完全相同。職業(yè)分布：以小學生、學齡前兒童及家庭婦女多發(fā)。人群分布第四十二頁，共73頁。第四十三頁，共73頁。

關聯(lián)(association)：是流行病學上的術語，指兩個二

分變量之間有無關系

相關(correlation)：是統(tǒng)計學術語，指兩個連續(xù)性變

量之間的關系第三節(jié)統(tǒng)計學聯(lián)系和因果聯(lián)系統(tǒng)計學聯(lián)系關聯(lián)＋相關第四十四頁，共73頁。統(tǒng)計學關聯(lián)的表示ExposureDiseaseTotalYesNoYesABA+BNoCDC+DTotalA+CB+DA+B+C+DCasecontrolstudyCohortstudy第四十五頁，共73頁。IfThen,theassociationbetweenexposureanddiseaseissignificant.ExposureDiseaseTotalYesNoYesABA+BNoCDC+DTotalA+CB+DA+B+C+D第四十六頁，共73頁。統(tǒng)計學聯(lián)系的本質任何因素和疾病之間的統(tǒng)計學聯(lián)系都有可能是病因、機遇和偏倚三者或之一、之二造成。第四十七頁，共73頁。指流行病學研究的設計、實施和評價階段，由于研究方法的缺陷或錯誤，使研究結果系統(tǒng)地偏離真實值。偏倚和機遇

偏倚（Bias）：系統(tǒng)誤差（systematicerror）

機遇（Chance）：隨機誤差（randomerror）偏倚的概念第四十八頁，共73頁。偏倚的種類選擇偏倚（selectionbias）信息偏倚（informationbias）混雜偏倚（confoundingbias）虛假聯(lián)系（spuriousassociation）間接聯(lián)系（indirectassociation）第四十九頁，共73頁。從統(tǒng)計學聯(lián)系到因果聯(lián)系隨機誤差確定暴露和疾病是否存在統(tǒng)計學聯(lián)系無統(tǒng)計學聯(lián)系是否偏倚所致？非因果聯(lián)系確定偏倚種類選擇偏倚？信息偏倚？混雜偏倚？重新設計研究或進行調整無有克服偏倚的影響無統(tǒng)計學聯(lián)系第五十頁，共73頁。確定暴露和疾病是否存在統(tǒng)計學關聯(lián)有統(tǒng)計學聯(lián)系是否偏倚所致？是否符合因果推論的原則確定偏倚種類選擇偏倚？信息偏倚？混雜偏倚？重新設計研究或進行調整無有克服偏倚的影響非因果聯(lián)系因果聯(lián)系否是有統(tǒng)計學聯(lián)系第五十一頁，共73頁。第四節(jié)因果聯(lián)系的推斷標準病因推斷的依據(jù)第五十二頁，共73頁。1.此種微生物必然存在于患病動物體內，但不應出現(xiàn)在健康動物內；2.此種微生物必然能被分離出來并能在培養(yǎng)基上生長；3.將分離出的微生物接種于健康宿主時，必然能導致同種疾病；4.從患病宿主體內又必然能分離出此種微生物。

Henle-Koch準則（Koch’sPostulate，1882）第五十三頁，共73頁。因果聯(lián)系的推斷標準Hill’scriteriaofcausation1.關聯(lián)的時間順序（temporality）：從“因”→“果”2.關聯(lián)的強度(strengthofassociation)

關聯(lián)強度一般用相對危險度（RR）或替代值比值比（OR）來表示3.劑量反應關系（dose-responserelationship）

關聯(lián)強度的一種特殊表現(xiàn)形式4.暴露和疾病分布的一致性（符合性，coherence）

因子和疾病分布的符合性第五十四頁，共73頁。5.重復性，或稱“關聯(lián)的一致性”（consistency）

“求同法”原則，不同場合的共性6.關聯(lián)的合理性（plausibility）

也即“言之有理”：醫(yī)學上和生物學上的可能性7.暴露的終止效應（cessationeffectsofexposure）

也即因子去除效應的符合。Linienfeld多病因學說8.關聯(lián)的特異性（specificity）

指因果一一對應關系9.研究的因果論證強度第五十五頁，共73頁。研究設計類型與因果論證強度研究設計類型因果論證強度實驗性研究隨機化對照試驗強多組時間序列試驗非等同對照（個體分配）試驗中非等同對照（群組分配）試驗單組時間序列試驗無對照前后比較試驗弱觀察性研究前瞻性隊列研究強歷史隊列研究隊列巢式病例對照研究病例對照研究（新病例）中橫斷面研究生態(tài)學研究若系列病例分析報告（無對照）第五十六頁，共73頁。第五十七頁，共73頁。第五十八頁，共73頁。Age-standardizeddeathratesduetowell-establishedcasesofbronchogeniccarcinomaAdaptedfromHammondEC,HornD:JAMA166:1294-1308,1958.)第五十九頁，共73頁。第六十頁，共73頁。1951-1961年間，在西歐諸國家，特別是德國和英國等國，新生兒患短肢畸形明顯增加。其臨床特點是四肢缺損，故稱為“短肢畸形”或“海豹肢畸形”，還可發(fā)生無耳、無眼、缺腎、心臟畸形等。當時即引起醫(yī)學界的關注。1959年前很少有記錄，之后有較多的記錄，1960年明顯增加。1961年開始懷疑與反應停有關。病因研究實例－反應停與短肢海豹畸形第六十一頁，共73頁。描述性研究國家反應停銷售量(公斤)短肢畸形例數(shù)葡萄牙372瑞士1136奧地利2078挪威6011荷蘭14025英國25826比利時5769349德國300995000第六十二頁，共73頁。反應停銷量短肢畸形例數(shù)20151051501005019581959196019611962反應停銷量（占銷售總量的比例）短肢畸形例數(shù)年份西德反應停銷量與短肢畸形例數(shù)的關系第六十三頁，共73頁。病例對照研究服用反應停史畸形兒的母親對照合計有34(68.0%)2(2.2%)36無1688104合計5090140χ2＝69.40,P<0.001,OR＝93.5第六十四頁，共73頁。隊列研究孕婦使用反應停史患肢體缺陷兒童數(shù)(%)無肢體缺陷的兒童數(shù)合計懷孕后0-8周用過10（42％）1424早期未用過51（0.24％）21,43421,485RR＝175.0，P<0.001第六十五頁，共73頁。病因推斷1961年12月后西德市場停止出售反應停，從1962年中出生的兒童便很少發(fā)生這種畸形。這亦可看作“干預研究”的例子。反應停災難事件反生后，不少國家建立了先天性畸形監(jiān)測系統(tǒng)，加強了藥物流行病學研究，改進藥物篩選方案，生產與管理方法。第六十六頁，共73頁?？偨Y任何因素和疾病之間的統(tǒng)計學聯(lián)系都有可能是病因、機遇和偏倚三者或之一、之二造成。第六十七頁，共73頁。試題分析1、病因★★★