病因與因果推斷南京醫(yī)科大學(xué)公共衛(wèi)生學(xué)院流行病學(xué)課件

1、第十章 病因及因果(yngu)推斷概述病因的概念及病因模型因果(yngu)推斷的邏輯方法統(tǒng)計(jì)學(xué)聯(lián)系和因果聯(lián)系因果聯(lián)系的推斷標(biāo)準(zhǔn)共四十九頁(yè)1、談?wù)勀銓?duì)因果聯(lián)系的認(rèn)識(shí)？如何確認(rèn)因果聯(lián)系？2、SARS的病因是什么？如何確認(rèn)SARS的病因？3、高血壓的病因是什么？如何進(jìn)行高血壓病因研究(ynji)？4、如何確認(rèn)吸煙和肺癌之間是否存在病因關(guān)系？問(wèn)題(wnt)與討論共四十九頁(yè)流行病學(xué)是研究人群中疾病與健康狀況的分布及其影響因素，并研究防制(fn zh)疾病及促進(jìn)健康的策略和措施的科學(xué)。流行病學(xué)定義(dngy)的理解共四十九頁(yè)流行病學(xué)是研究人群中疾病與健康狀況的分布及其影響(yngxing)因素，并研究防制

2、疾病及促進(jìn)健康的策略和措施的科學(xué)。核心內(nèi)容 “病因”流行病學(xué)(li xn bn xu)定義的理解共四十九頁(yè)Because causal inference is at the heart of what epidemiologists do, the theoretical study of causation has important consequences for the everyday practice of epidemiology. Guidelines for drawing causal inferences may differ according to how caus

3、ation is defined. (MacMahon and Pugh, 1970)共四十九頁(yè) Aristotle的四原因說(shuō) 形式因+質(zhì)料因+動(dòng)（作用）因+目的因 Bacon F的決定論的因果觀 一定的原因必定導(dǎo)致一定的結(jié)果 Hume的經(jīng)驗(yàn)論因果觀 單純的經(jīng)驗(yàn)重復(fù)觀察并不能保證一定的結(jié)果必定 會(huì)出現(xiàn)，即經(jīng)驗(yàn)證據(jù)(zhngj)不具有邏輯必然性 概率論因果觀 原因就是使結(jié)果發(fā)生概率升高的事件或特征，即 一定的原因可能導(dǎo)致一定的結(jié)果因果(yngu)觀的發(fā)展共四十九頁(yè)病因(bngyn)定義及病因(bngyn)模型的發(fā)展鬼, 神, 上帝(Shngd), 天意中醫(yī)“五行之說(shuō)”Hippocrates(公元

4、前5世紀(jì))共四十九頁(yè)病因(bngyn)模型A 三角模型從因素間平衡和整體性觀點(diǎn)看，疾病是三大(sn d)因素宿主、環(huán)境、動(dòng)因相互作用的結(jié)果。缺點(diǎn)是對(duì)三要素等量齊觀，不很妥當(dāng)。宿主動(dòng)因環(huán)境共四十九頁(yè)病因(bngyn)模型B 輪狀模型(mxng)將環(huán)境又分為生物、理化和社會(huì)環(huán)境，宿主還包括遺傳內(nèi)核。特點(diǎn)是構(gòu)成的各部分的大小是有伸縮性的，外環(huán)中各種環(huán)境之間的比例關(guān)系及內(nèi)核與外環(huán)境的比例是可以發(fā)生改變的。共四十九頁(yè)輪狀模型(mxng)社會(huì)(shhu)環(huán)境宿主理化環(huán)境生物環(huán)境遺傳內(nèi)核共四十九頁(yè)社會(huì)經(jīng)濟(jì)因素生物學(xué)因素環(huán)境因素心理、行為因素衛(wèi)生保健因素醫(yī)學(xué)生物學(xué)因素（致病機(jī)制）遠(yuǎn)因近因疾病C 疾病因素模型共

5、四十九頁(yè)易感宿主(szh)感染(gnrn)結(jié)核病暴露于結(jié)核桿菌侵犯組織產(chǎn)生反應(yīng)精神狀態(tài)生活水平預(yù)防接種遺 傳運(yùn) 因近 因結(jié)核病的病因示意圖共四十九頁(yè)病因(bngyn)模型D 病因網(wǎng)絡(luò)模型根據(jù)生態(tài)學(xué)模型或疾病因素模型可以尋找多方面的病因，這些病因相互聯(lián)系構(gòu)成一條病因鏈，多個(gè)病因鏈連接起來(lái)形成一張病因網(wǎng)，就是病因網(wǎng)絡(luò)模型。利用它可以更好地闡述(chnsh)復(fù)雜的因果關(guān)系。共四十九頁(yè)病因(bngyn)網(wǎng)模型（web of causation）環(huán)境因素社會(huì)因素衛(wèi)生保健肝癌乙肝病毒感染黃曲霉毒素不潔飲水共四十九頁(yè)糙皮病共四十九頁(yè)玉米(ym)傳入 貧困(pnkn)玉米單一種植冬藏食物量少質(zhì)差春末夏初食物匱

6、乏玉米主食、偏食植物蛋白匱乏動(dòng)物蛋白少或無(wú)農(nóng)活增多戶外勞動(dòng)過(guò)度勞累尼克酸需求增加日曬增加局部摩擦糙皮病皮炎非食物因素（酒精中毒）其他營(yíng)養(yǎng)缺乏尼克酸、色氨酸缺乏糙皮病糙皮病病因網(wǎng)模型共四十九頁(yè)BEINGS ModelPreventable causes of diseaseBiologic factors and Behavioral factorsEnvironmental factorsImmunologic factorsNutritional factorsGenetic factorsServices, Social factors, and Spiritual factors共四十九

7、頁(yè)Lilienfeld(1980)的病因定義： 那些能使人群發(fā)病概率升高的因素，就可以認(rèn)為是病因；當(dāng)它們之中一個(gè)或多個(gè)不存在時(shí)，人群疾病(jbng)頻率就下降。 Lilienfeld AM.（1920-1984） 約翰.霍普金斯大學(xué) 流行病學(xué)(li xn bn xu)教授共四十九頁(yè)暴露（exposure）指研究對(duì)象接觸過(guò)某種待研究的物質(zhì)、具備某種待研究的特征或行為。危險(xiǎn)因素（risk factor）使疾病發(fā)生概率即危險(xiǎn)升高(shn o)的因素。保護(hù)因素（protective factor）使疾病發(fā)生概率即危險(xiǎn)降低的因素。幾個(gè)重要(zhngyo)的概念共四十九頁(yè) 第二節(jié) 因果推斷(tudun)的

8、邏輯方法From Association to Causation共四十九頁(yè)病因(bngyn)推斷的技術(shù)描述（頻度和分布）描述流行病學(xué)積累分布數(shù)據(jù)探索流行因素或者根據(jù)已有的知識(shí) 形成假設(shè)邏輯推理Mills 準(zhǔn)則檢驗(yàn)假設(shè)病例對(duì)照研究隊(duì)列研究實(shí)驗(yàn)研究是否符合實(shí)際？病因推斷結(jié)合各方面因素進(jìn)行綜合分析、推斷共四十九頁(yè)Mills canon 密爾氏準(zhǔn)則1、求異法（method of difference）又稱(chēng)“同中求異法”；如察布查爾病。2、求同法（method of agreement）或稱(chēng)“異中求同法”，求共性。鉤端螺旋體病流行，共同點(diǎn)-下水勞動(dòng)(lodng)3、共變法（method of conc

9、omitant variation）氟含量齟齒發(fā)病率氟斑牙4、排除法（method of exclusion）甲型肝炎 與水的關(guān)系 形成(xngchng)假設(shè)共四十九頁(yè)檢驗(yàn)(jinyn)假設(shè)病例對(duì)照(duzho)研究隊(duì)列研究DE共四十九頁(yè)ExposureDiseaseTotalYesNoYesABA+BNoCDC+DTotalA+CB+DA+B+C+D共四十九頁(yè)如果(rgu)ExposureDiseaseTotalYesNoYesABA+BNoCDC+DTotalA+CB+DA+B+C+D那么(n me), 我們有理由認(rèn)為暴露和疾病之間的關(guān)聯(lián)有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。共四十九頁(yè)檢驗(yàn)假設(shè)病例對(duì)照研究隊(duì)列研究

10、統(tǒng)計(jì)學(xué)上的聯(lián)系共四十九頁(yè)證實(shí)(zhngsh)假設(shè)動(dòng)物實(shí)驗(yàn)人群干預(yù)試驗(yàn)共四十九頁(yè)第三節(jié) 統(tǒng)計(jì)學(xué)聯(lián)系(linx)和因果聯(lián)系(linx) 關(guān)聯(lián)(association)：是流行病學(xué)上的術(shù)語(yǔ)，指兩個(gè)二分變量之間有無(wú)關(guān)系。相關(guān)(correlation)：是統(tǒng)計(jì)術(shù)語(yǔ)，指兩個(gè)連續(xù)性變量之間的關(guān)系。統(tǒng)計(jì)學(xué)關(guān)聯(lián)（聯(lián)系）的實(shí)質(zhì)：任何因素和疾病之間的“統(tǒng)計(jì)學(xué)”上的聯(lián)系都有可能是病因、偏倚和機(jī)遇三者或之一、之二造成。偏倚造成的統(tǒng)計(jì)學(xué)關(guān)聯(lián)（聯(lián)系）包括(boku)虛假聯(lián)系和間接聯(lián)系。共四十九頁(yè) 任何(rnh)因素和疾病之間的“統(tǒng)計(jì)學(xué)”上的聯(lián)系都有可能是病因、偏倚和機(jī)遇三者或之一、之二造成。統(tǒng)計(jì)學(xué)聯(lián)系的實(shí)質(zhì)P0.05共四十

11、九頁(yè)指流行病學(xué)研究(ynji)的設(shè)計(jì)、實(shí)施和評(píng)價(jià)階段，由于研究(ynji)方法的缺陷或錯(cuò)誤，使研究(ynji)結(jié)果系統(tǒng)地偏離真實(shí)值。 偏倚(pin y)和機(jī)遇 偏倚（Bias）：“系統(tǒng)誤差（Systematic error） 機(jī)遇（Chance）：“隨機(jī)誤差（Random error）1、偏倚的概念共四十九頁(yè)2、偏倚(pin y)的種類(lèi)選擇(xunz)偏倚（selection bias）信息偏倚（information bias）混雜偏倚（confounding bias）虛假聯(lián)系（spurious association）間接聯(lián)系（indirect association）共四十九頁(yè)四、從統(tǒng)

12、計(jì)學(xué)聯(lián)系(linx)到因果聯(lián)系(linx)隨機(jī)誤差確定暴露和疾病是否存在統(tǒng)計(jì)學(xué)聯(lián)系無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)聯(lián)系是否偏倚所致？非因果聯(lián)系確定偏倚種類(lèi)選擇偏倚？信息偏倚？混雜偏倚？重新設(shè)計(jì)研究或進(jìn)行調(diào)整無(wú)有克服偏倚的影響無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)聯(lián)系(linx)共四十九頁(yè)確定暴露和疾病是否存在統(tǒng)計(jì)學(xué)關(guān)聯(lián)有統(tǒng)計(jì)學(xué)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(lèi)選擇偏倚？信息偏倚？混雜偏倚？重新設(shè)計(jì)研究或進(jìn)行調(diào)整無(wú)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(jì)學(xué)聯(lián)系(linx)共四十九頁(yè)第四節(jié) 因果聯(lián)系的推斷(tudun)標(biāo)準(zhǔn)1 病因推斷標(biāo)準(zhǔn)的發(fā)展 第一個(gè)病因判斷標(biāo)準(zhǔn) 應(yīng)用于傳染病的Henle-Koch原理 1964年美國(guó)“吸煙與健

13、康(jinkng)報(bào)告”委員會(huì)提 出的標(biāo)準(zhǔn)共四十九頁(yè)1、在相應(yīng)疾病患者中總是能檢出該病原體2、在其它(qt)疾病患者中不能檢出該病原體3、能從相應(yīng)疾病患者中分離到該病原體；傳過(guò)幾代 的培養(yǎng)物能引起實(shí)驗(yàn)動(dòng)物患相同疾病4、能從患該病動(dòng)物中分離到相同病原體Henle-Koch準(zhǔn)則(zhnz)（Kochs Postulate，1882）共四十九頁(yè)因果聯(lián)系的推斷(tudun)標(biāo)準(zhǔn)1、關(guān)聯(lián)的時(shí)間順序（temporality）：從“因” “果”例如石棉暴露到發(fā)生(fshng)肺癌至少要15-20年，如石棉暴露3年后就發(fā)生(fshng)了肺癌，則顯然不能歸因于石棉。2、關(guān)聯(lián)的強(qiáng)度(strength of as

14、sociation)關(guān)聯(lián)強(qiáng)度一般用相對(duì)危險(xiǎn)度（RR）或替代值比值比（OR） 來(lái)表示。一般而言，關(guān)聯(lián)的強(qiáng)度越大，同弱關(guān)聯(lián)相比，該關(guān)聯(lián)為因果關(guān)聯(lián)的可能性越大。共四十九頁(yè)3、劑量反應(yīng)關(guān)系（dose-response relationship）關(guān)聯(lián)強(qiáng)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暴露與疾病在各群體間呈共同變動(dòng)關(guān)系。例如，各國(guó)人均脂肪攝入量與大腸癌死亡率的相關(guān)系數(shù)，各國(guó)紙煙銷(xiāo)售量與肺癌(fi i)死亡率的相關(guān)系數(shù)，以及各地區(qū)乙肝病毒攜帶率與肝癌死亡率的相關(guān)系數(shù)等。共四十九頁(yè)吃油量(斤/年)調(diào)查人數(shù)發(fā)病數(shù)發(fā)病率(%)5781519.235

15、-2215323.987-1484429.7310502448.00生榨棉籽油的攝入量與燒熱病的劑量反應(yīng)(fnyng)關(guān)系共四十九頁(yè)5、重復(fù)性，或稱(chēng)“關(guān)聯(lián)的一致性”（consistency） “求同法”原則，不同場(chǎng)合的共性6、關(guān)聯(lián)的合理性（plausibility） 也即“言之有理”：醫(yī)學(xué)上和生物學(xué)上的可能性7、暴露的終止效應(yīng)（cessation effects of exposure） 也即因子去除效應(yīng)的符合。Linienfeld多病因?qū)W說(shuō)8、關(guān)聯(lián)的特異性（specificity） 指因果一一對(duì)應(yīng)關(guān)系9、研究(ynji)的因果論證強(qiáng)度共四十九頁(yè)我國(guó)有學(xué)者在江蘇啟東進(jìn)行HBV感染與原發(fā)性肝癌關(guān)

16、系的隊(duì)列(duli)研究發(fā)現(xiàn)， HBsAg陽(yáng)性組與HBsAg陰性組肝癌的發(fā)病密度分別為247.62/10萬(wàn)和21.01/10萬(wàn)，RR=11.77；而兩組在胃癌、肺癌、食管癌、腸癌、胰腺癌等的發(fā)病率均未見(jiàn)顯著性差異，表明了HBsAg與肝癌關(guān)聯(lián)的特異性。共四十九頁(yè) 流行病學(xué)(li xn bn xu)研究實(shí)例 1951-1961年間，在西歐諸國(guó)家，特別是德國(guó)和英國(guó)等國(guó)，新生兒患短肢畸形明顯增加。其臨床特點(diǎn)是四肢缺損，故稱(chēng)為“短肢畸形”或“海豹肢畸形”，還可發(fā)生無(wú)耳、無(wú)眼、缺腎、心臟畸形等。當(dāng)時(shí)即引起醫(yī)學(xué)界的關(guān)注(gunzh)。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(kāi)

17、始懷疑與反應(yīng)停有關(guān)。共四十九頁(yè)共四十九頁(yè)國(guó) 家反應(yīng)停銷(xiāo)售量(公斤)短肢畸形例數(shù)葡萄牙37 2瑞 士1136奧地利2078挪 威6011 荷 蘭14025英 國(guó)25826比利時(shí)5769349德 國(guó)300995000一、描述性研究(ynji)共四十九頁(yè)反應(yīng)停銷(xiāo)量短肢畸形(jxng)例數(shù)20151051501005019581959196019611962反應(yīng)停銷(xiāo)量（占銷(xiāo)售總量的比例）短肢畸形例數(shù)年份西德反應(yīng)停銷(xiāo)量(xio lin)與短肢畸形例數(shù)的關(guān)系共四十九頁(yè)二、病例(bngl)對(duì)照研究服用反應(yīng)停史畸形兒的母親對(duì)照合 計(jì)有34(68.0%)2(2.2%)36無(wú)1688104合計(jì)50901402=6

18、9.40, P0.001, OR=93.5共四十九頁(yè)孕婦使用反應(yīng)停史患肢體缺陷的兒童數(shù)(%)無(wú)肢體缺陷的兒童數(shù)合計(jì)懷孕后0-8周用過(guò)10 （42）1424早期未用過(guò)51（0.24）21,43421,485RR=175, AR=41.76%三、隊(duì)列(duli)研究共四十九頁(yè)1961年12月后西德市場(chǎng)停止出售反應(yīng)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(yù)研究”的例子。反應(yīng)停災(zāi)難事件反生后，不少國(guó)家建立了先天性畸形監(jiān)測(cè)系統(tǒng)(xtng)，加強(qiáng)了藥物流行病學(xué)研究，改進(jìn)藥物篩選方案，生產(chǎn)與管理方法。四、病因(bngyn)判斷共四十九頁(yè)總 結(jié)任何因素和疾病之間的“統(tǒng)計(jì)學(xué)”上的聯(lián)系都有可能是病因(bngyn)、偏倚和機(jī)遇三者或之一、之二造成。共四十九頁(yè)內(nèi)容摘要第十章 病因及因果推斷。統(tǒng)計(jì)學(xué)聯(lián)系和因果聯(lián)系。病因