病因及其推斷

1、1第三章第三章 病因及其推斷病因及其推斷 Causes of Disease and Causal Inference2內(nèi)容提要內(nèi)容提要病因概述因果推斷中常用的邏輯學推理方法 病因研究的基本步驟與方法正確看待統(tǒng)計學關(guān)聯(lián) 因果關(guān)聯(lián)的判斷標準3第一節(jié)第一節(jié)病因概述4 自有人類文明史以來，什么 是病因、如何判斷病因就一 直困擾著人類。 病因？如何看待病因，不僅關(guān)系到疾病預防也關(guān)系到疾病的診斷和治療5 歷經(jīng)近200年的思考和探索，流行病學家終于根據(jù)人類的生物學特性，在承認廣義因果律的前提下，參照辯證唯物主義的科學技術(shù)方法論提出了一套探討因果關(guān)聯(lián)的研究思路，并且以邏輯學方法為指導設計出了多種研究方法用于

2、病因的推理。 上述工作使得流行病學的整個病因推理和判斷過程更加具有說服力6一、病因的概念一、病因的概念1.哲學界對原因的探索亞里斯多得（Aristotle）的四原因說產(chǎn)生結(jié)果動因目的因質(zhì)料因形式因7概率論的因果觀(稱廣義因果律)培根（Bacon）決定論的因果觀休謨（Hume）經(jīng)驗論的因果觀原因就是使結(jié)果發(fā)生概率升高的事件或特征，即原因以確定的概率導致結(jié)果的發(fā)生。一、病因的概念8一、病因的概念一、病因的概念特 異 的 疾 病 與 特異的 “ 傳 染 物 ” 有關(guān)2.醫(yī)學界對病因定義的探索： Fracastora(17481553） Carclano (1557年)疾病的種子是能繁殖其本身的微小動

3、物9一、病因的概念一、病因的概念十九世紀后半葉顯微鏡的使用使人類加速了探索傳染性疾病病因的進程L.pasteur 和 Robert Koch 為發(fā)現(xiàn)傳染病的生物性病因做出了巨大貢獻Koch提出了確立某生物體為疾病病因的 4個法則Koch法則（Kochs rules） 人類很快形成了每一種疾病必定由某一種 病原體引起的特異病因?qū)W說單病因論10一、病因的概念一、病因的概念單病因論和Koch法則無法解釋包括許多傳染病在內(nèi)的大多數(shù)人類疾病的發(fā)生：傳染病的發(fā)生不僅依賴于相應的病原體還決定于宿主的免疫力慢性非傳染性疾病往往是多種因素共同作用的結(jié)果11一、病因的概念一、病因的概念人們意識到：單病因論忽視了環(huán)

4、境因素和宿主的身體狀況對疾病發(fā)生的影響，于是多病因論被提了出來。12一、病因的概念一、病因的概念3.Lilienfeld 的病因概念：根據(jù)廣義因果律，認為：那些使人群發(fā)病概率升高的因素就可認為是病因，其中某個 或多個因素不存在時人群疾病頻率就會下降。這個從預防醫(yī)學角度提出的病因概念，使人們沖破了單病因論的束縛，加速了疾病防治工作的進程。13一、病因的概念一、病因的概念4.病因的來源來自疾病的宿主體內(nèi)：如遺傳、年齡、性別、民族、免疫狀況、心理、行為習慣來自宿主賴以生存的自然環(huán)境：如生物因素、物理因素、化學因素、氣候因素、地理因素來自宿主所處的社會環(huán)境：如社會制度、經(jīng)濟地位、婚姻、風俗、宗教信仰1

5、4二、病因的分類二、病因的分類1.充分病因與必要病因充分病因(sufficient cause)：有該病因存在，必定(概率為100)導致某疾病發(fā)生。必要病因(necessary cause) ：有相應疾病發(fā)生以前，必定(概率為100)有該病因存在。復合病因(component causes) ：多個既不屬于必要病因又不屬于充分病因的病因可以構(gòu)成能引起某個疾病的復合病因。15二、病因的分類二、病因的分類2.直接病因與間接病因引起疾病的諸多因素有時可連續(xù) 按順序依次引起疾病。設X1、X2分別為兩個病因，Y為疾?。?X1導致X2，X2導致Y，X1通過X2而間接引起疾病。 X1 X2 Y間接病因直接病

6、因16三、病因模型三、病因模型1.生態(tài)學模型（ecological model）：將環(huán)境與宿主納入疾病發(fā)生的影響因素通盤考慮，主要有三角模型和輪狀模型兩種。17三、病因模型三、病因模型三角模型：疾病是否發(fā)生受病因、宿主和環(huán)境三方面因素的影響。三者之間相互制約達到平衡時就構(gòu)成一個等邊三角形，此時機體無病。若三者之中任一要素發(fā)生變化且超過另外兩個因素對它的制約，等邊三角形被打破，機體則表現(xiàn)為疾病。病因宿主環(huán)境18三、病因模型三、病因模型輪狀模型：該模型將宿主置于環(huán)境之中，遺傳因素又放在宿主之內(nèi)，意為病因不存在于宿主體內(nèi)便存在于各種環(huán)境之中。環(huán)境又分為生物、理化、社會三部分，各部分都包含著許多疾病病

7、因。由于不同疾病之間不僅病因不同，而且環(huán)境、宿主、遺傳三部分病因的致病程度也相去甚遠，模型中的各部分所占的比例可隨疾病的不同而做相應變動。 19社會環(huán)境生物環(huán)境理化環(huán)境宿主遺傳核輪狀模型20三、病因模型三、病因模型2.病因的網(wǎng)絡模型（web of causation ）： 多個病因按時間先后連接起來構(gòu)成病因鏈，多個病因鏈交錯連接起來就構(gòu)成一張病因網(wǎng)，這就是病因的網(wǎng)絡模型。也可以說，多因多果與直接間接病因兩種方式結(jié)合起來，就形成了病因網(wǎng)絡模型。病因網(wǎng)絡模型可提供因果關(guān)系的完整路徑，使人們能全面地認識病因與疾病之間的作用過程，對疾病防治具有重要的指導意義。 21病因網(wǎng)絡模型病因網(wǎng)絡模型宿主易感性疲

8、 勞精神狀態(tài)營養(yǎng)狀況既往感染遺傳因素居住環(huán)境陰暗潮濕侵犯組織侵犯組織侵犯組織侵犯組織侵犯組織侵犯組織感染結(jié)核桿菌圖4-1 結(jié)核病的病因示意圖結(jié)核病22第二節(jié)第二節(jié)因果推斷中常用的邏輯學推理方法23一、推理方法簡介一、推理方法簡介演繹推理是從一般到特殊的推理， 其中假言推理應用最為廣泛。 假言推理充分條件假言推理充分必要條件假言推理必要條件假言推理假言推理分類舉例：只有接觸了結(jié)核桿菌才會患結(jié)核病，某人患了結(jié)核病，所以他接觸了結(jié)核桿菌”。24一、推理方法簡介一、推理方法簡介類比推理：是根據(jù)兩個對象在一系列屬性上是相同的，而且已知其中的一個對象還具有其它的屬性，由此推出另一個對象也具有同樣的其它屬性

9、的結(jié)論。 A對象具有屬性a、b、c、d B對象具有屬性a、b、c 所以，B對象也具有屬性d類比推理的結(jié)論是或然性的25一、推理方法簡介一、推理方法簡介 全稱判斷歸納推理：所有S都是或都不是P 概率判斷歸納推理：百分之幾的S是P 完全歸納推理（普查） 不完全歸納推理（抽樣調(diào)查）歸納推理是從個別知識的前提推出一般知識的結(jié)論結(jié)論是或然性的結(jié)論是必然性的26三、歸納推理三、歸納推理歸納推理中的Mill準則：又稱求因果五法，是根據(jù)某個現(xiàn)象與其它先行或后行的現(xiàn)象在某些場合里所顯示的關(guān)系而概括出一般性結(jié)論。適用條件： 用于能控制干擾因素的實驗研究假定原因為確定的必要條件和充分條件 27三、歸納推理三、歸納推

10、理1.求同法：該法則認為被研究現(xiàn)象出現(xiàn)的若干場合中，如果僅有唯一的一個情況是在這些場合中共同具有的，那么這個唯一的共同情況就是被研究現(xiàn)象的原因（或結(jié)果）。其推理形式為： 場合 先行（或后行）情況 被研究現(xiàn)象 A、B、C a A、D、E a A、F、G a 所以，A情況是a現(xiàn)象的原因（或結(jié)果）。 28三、歸納推理三、歸納推理2.求異法：該法則認為如果被研究現(xiàn)象出現(xiàn)的場合與被研究現(xiàn)象不出現(xiàn)的場合只有一個情況是不同的，其它情況完全相同；而兩場合唯一不同的這個情況在被研究現(xiàn)象出現(xiàn)的場合中存在，在被研究現(xiàn)象不出現(xiàn)的場合中不存在，那么這個唯一不同的情況就是被研究現(xiàn)象的原因（或結(jié)果）。 29三、歸納推理三、

11、歸納推理求異法的推理形式為：場合 先行（或后行）情況 被研究現(xiàn)象 A、B、C a B、C 所以，A情況是a現(xiàn)象的原因（或結(jié)果）。30三、歸納推理三、歸納推理3.求同求異并用法：該法則認為有兩組事例，一組是由被研究現(xiàn)象出現(xiàn)的若干場合組成的，稱之為正事例組；另一組是由被研究現(xiàn)象不出現(xiàn)的若干場合組成的，稱之為負事例組。如果正事例組的場合里只有一個唯一的共同情況，而且這個情況在負事例組的場合里都不存在，那么這個情況就是被研究現(xiàn)象的原因（或結(jié)果）。 31三、歸納推理三、歸納推理 求同求異并用法的推理形式： 場合 先行（或后行）情況 被研究現(xiàn)象 A、B、C、F a A、D、E、G a A、F、G、C a

12、B、C、G D、E、F F、G、D 所以，A情況是a現(xiàn)象的原因（或結(jié)果）。32三、歸納推理三、歸納推理4.共變法：該法則認為在被研究現(xiàn)象發(fā)生變化的各個場合中，如果其中只有一個情況是變化著的，而其它的情況都是保持不變的，那么這個唯一變化著的情況就是被研究現(xiàn)象的原因（或結(jié)果）。 33三、歸納推理三、歸納推理共變法的推理形式：場合 先行（或后行）情況 被研究現(xiàn)象 A1、B、C、D a1 A2、B、C、D a2 A3、B、C、D a3 所以，A情況是a現(xiàn)象的原因（或結(jié)果）。 34三、歸納推理三、歸納推理4.剩余法：該法則認為有一個復合的被研究現(xiàn)象，如果已知這個復合現(xiàn)象的一部分是某些情況的結(jié)果，那么這個

13、復合現(xiàn)象的剩余部分就是別的情況的結(jié)果。其推理形式為： 由a、b、c、d構(gòu)成的復合的被研究現(xiàn)象是復合情況A、B、C、D作用的結(jié)果 現(xiàn)象a是情況A作用的結(jié)果 現(xiàn)象b是情況B作用的結(jié)果 現(xiàn)象c是情況C作用的結(jié)果 所以，現(xiàn)象d是情況D作用的結(jié)果35第三節(jié)第三節(jié)病因研究的基本步驟與方法36用流行病學方法推斷病因的基本步驟描述流行病學查明分布臨床資料和病理學資料提出病因假設分析流行病學檢驗假設綜合判斷確認因果關(guān)聯(lián)實驗流行病學驗證假設必須經(jīng)過的步驟最好經(jīng)過的步驟，若條件不允許也可繞過37一、描述流行病學提出病因假設一、描述流行病學提出病因假設描述流行病學的目的是描述人群中疾病、健康狀況及有關(guān)因素的分布規(guī)律，

14、借此找出病因線索。 求同法、求異法、相偕共變法等法則皆可用于指導描述性研究的資料分析。38一、描述流行病學提出病因假設一、描述流行病學提出病因假設描述流行病學發(fā)現(xiàn)的統(tǒng)計學關(guān)聯(lián)只能說明在同一時點內(nèi)疾病頻率與某因素之間存在著關(guān)聯(lián)，而不能確定因果關(guān)聯(lián)。39二、分析流行病學檢驗病因假設二、分析流行病學檢驗病因假設分析流行病學以描述性研究提供的可疑病因為研究因素，進一步在有選擇的人群中驗證病因。 無論是病例對照研究還是采用隊列研究，均按照求異法的原則推斷因素與疾病有無關(guān)聯(lián) 。40二、分析流行病學檢驗病因假設二、分析流行病學檢驗病因假設分析流行病學考慮到了因素與疾病之間的前后關(guān)系，又考慮到了已知的干擾因素

15、，因果關(guān)聯(lián)的說服力明顯大于描述流行病學。41三、實驗流行病學驗證病因假設三、實驗流行病學驗證病因假設理論上講，實驗研究要求將同質(zhì)總體人群隨機分組，所有已知和未知的與疾病相關(guān)的因素在實驗組和對照組間都可實現(xiàn)均衡。 實驗流行病學雖有利于驗證因果聯(lián)系，但醫(yī)德標準不允許隨意向人體施加措施，必須在觀察法提出充分證據(jù)后方可使用。42三、實驗流行病學驗證病因假設三、實驗流行病學驗證病因假設被設計完善的流行病學實驗證實的因果關(guān)聯(lián)可認可為因果關(guān)聯(lián)。43四、綜合判斷是確認因果關(guān)聯(lián)的最后環(huán)節(jié)四、綜合判斷是確認因果關(guān)聯(lián)的最后環(huán)節(jié)綜合判斷的過程： 排除各種偏倚病因判斷標準得出可信結(jié)論結(jié)論包括有無因果關(guān)系或存在因果關(guān)系的

16、可能性大小44第四節(jié)第四節(jié)正確看待統(tǒng)計學關(guān)聯(lián)45暴露組疾病的發(fā)病率或患病率顯著高于非暴露組時就是暴露因素（E）與疾病(D)有統(tǒng)計學關(guān)聯(lián) 只說明E與D的關(guān)聯(lián)排除了隨機誤差的干擾后仍然存在，并不說明是因果關(guān)聯(lián)。 ？46統(tǒng)計學關(guān)聯(lián)不代表因果關(guān)聯(lián)的原因： 流行病學的研究設計，尤其是觀察性研究的設計不符合Mill準則的使用條件。 流行病學研究多采用不完全歸納推理中的概率歸納推理，該方法的結(jié)論是或然性的。 即便采用了其它具有必然性的推理方法，由于混雜因素等干擾因素的存在，研究設計難以達到邏輯學方法的要求 47關(guān)聯(lián)的分類關(guān)聯(lián)的分類 偶然關(guān)聯(lián)（隨機誤差） 虛假關(guān)聯(lián)（偏倚造成）關(guān)聯(lián) 伴隨關(guān)聯(lián) 直接因果關(guān)聯(lián) 有統(tǒng)

17、計學意義關(guān)聯(lián) 因果關(guān)聯(lián) 間接因果關(guān)聯(lián)48E與D本不存在因果關(guān)系但因為兩者有共同的原因C使E與D之間產(chǎn)生了統(tǒng)計學關(guān)聯(lián)伴隨關(guān)聯(lián)49伴隨關(guān)聯(lián)舉例伴隨關(guān)聯(lián)舉例吸煙肺癌飲茶伴隨關(guān)聯(lián)50第五節(jié)第五節(jié)因果關(guān)聯(lián)的判斷標準51一、關(guān)聯(lián)的時間順序一、關(guān)聯(lián)的時間順序關(guān)聯(lián)的時間順序（Temporal relationship）含義為：如果懷疑病因X引起疾病Y，則X必須發(fā)生于Y之前。未證明某因素出現(xiàn)在某疾病之前，就不能承認該因素是該疾病的原因。從暴露到發(fā)病之間時間間隔不足某病潛伏期或潛隱期者也不能視為因果關(guān)聯(lián) 52二、關(guān)聯(lián)的強度二、關(guān)聯(lián)的強度關(guān)聯(lián)強度指（Strength）即暴露與結(jié)果的關(guān)聯(lián)程度。反映關(guān)聯(lián)強度的指標：如比

18、值比、相對危險度、相關(guān)系數(shù)等只能說強關(guān)聯(lián)比弱關(guān)聯(lián)更可能是因果關(guān)聯(lián)，而無法確定關(guān)聯(lián)達到哪個程度便可認為是因果關(guān)聯(lián)或不是因果關(guān)聯(lián)。53三、關(guān)聯(lián)的劑量三、關(guān)聯(lián)的劑量- -反應關(guān)系反應關(guān)系暴露于低劑量時，少數(shù)高敏感者或免疫力低下者發(fā)病，隨著暴露劑量的加大，發(fā)病者越來越多，直至低敏感者或免疫力較強者也發(fā)生疾病，最后進入平臺期，此關(guān)系就是病因和疾病之間的劑量反應關(guān)系（Dose-response relationship）。 暴露和效應之間的劑量-反應關(guān)系越明顯兩者之間存在因果關(guān)聯(lián)的可能性越大54四、關(guān)聯(lián)的一致性四、關(guān)聯(lián)的一致性一致性（Consistency）也稱可重復性或恒定性，是指在不同的人群和時間，以

19、不同的方法進行的某因素與某疾病間關(guān)聯(lián)的研究均能觀察到相同的聯(lián)系。因素與疾病之間關(guān)聯(lián)的一致性越好此關(guān)聯(lián)成為因果關(guān)聯(lián)的可能性越大。55五、關(guān)聯(lián)的合理性五、關(guān)聯(lián)的合理性合理性（Plausibility）包括兩方面的含義：若將發(fā)現(xiàn)的關(guān)聯(lián)視為因果關(guān)聯(lián)，在科學上應言之成理。即，與現(xiàn)有理論知識不相矛盾，符合疾病的自然史和生物學原理。研究者或評價者從自身的知識背景出發(fā)，支持因果假設的把握度。客觀評價主觀評價56五、關(guān)聯(lián)的合理性五、關(guān)聯(lián)的合理性科學上不具備合理性暫不能認可為因果關(guān)聯(lián)57六、關(guān)聯(lián)的特異性六、關(guān)聯(lián)的特異性 特異性的含義就是唯一性，含義為：某疾?。ńY(jié)果）只與某因素（原因）的暴露有關(guān)或某因素（原因）只引

20、起某種疾?。ńY(jié)果） 因素與疾病之間關(guān)聯(lián)的特異性越好成為因果關(guān)聯(lián)的可能性越大58 流行病學整個病因推斷過程，自始至終遵循著嚴密的邏輯思維。它要求對照、均衡；還要求以綜合分析判斷因果關(guān)系，可以說這套技術(shù)對臨床醫(yī)學乃至整個醫(yī)學學科中的因果關(guān)系推斷都具有重要的價值。59 謝謝！60一、病因的概念一、病因的概念特 異 的 疾 病 與 特異的 “ 傳 染 物 ” 有關(guān)2.醫(yī)學界對病因定義的探索： Fracastora(17481553） Carclano (1557年)疾病的種子是能繁殖其本身的微小動物61三、歸納推理三、歸納推理2.求異法：該法則認為如果被研究現(xiàn)象出現(xiàn)的場合與被研究現(xiàn)象不出現(xiàn)的場合只有一個情況是不同的，其它情況完全相同；而兩場合唯一不同的這個情況在被研究現(xiàn)象出現(xiàn)的場合中存在，在被研究現(xiàn)象不