流行病學(xué)-病因及其病因因果推斷課件

1病因和病因推斷CauseofDiseaseandCausalInference2流行病學(xué)方法描述流行病學(xué)分析流行病學(xué)實(shí)驗(yàn)流行病學(xué)理論流行病學(xué)

流行病學(xué)既是一門應(yīng)用學(xué)科,也是邏輯性很強(qiáng)的科學(xué)研究方法.它以醫(yī)學(xué)為主的多學(xué)科知識(shí)為依據(jù),利用觀察和詢問等手段來調(diào)查社會(huì)人群中疾病和健康狀況,描述頻率和分布,通過歸納、綜合和分析提出假說，進(jìn)而采用分析性研究對(duì)假說進(jìn)行檢驗(yàn)，最終通過實(shí)驗(yàn)研究來證實(shí)。在對(duì)疾病的發(fā)生規(guī)律了解清楚之后，還可以上升到理論程度，用數(shù)學(xué)模型預(yù)測(cè)疾病。流行病學(xué)的研究方法3

描述性流行病學(xué)描述疾病或健康狀態(tài)的分布，提出假設(shè)分析性流行病學(xué)檢驗(yàn)或驗(yàn)證科學(xué)的假設(shè)實(shí)驗(yàn)流行病學(xué)證實(shí)或確證假設(shè)理論流行病學(xué)建立數(shù)學(xué)模型預(yù)測(cè)疾病疾病病因疾病的病因和危險(xiǎn)因素究竟怎樣通過流行病學(xué)來研究？4

橫斷面研究

描述流行病學(xué)

生態(tài)學(xué)研究觀察法

篩檢

分析流行病學(xué)

病例對(duì)照研究

隊(duì)列研究

臨床試驗(yàn)實(shí)驗(yàn)法

實(shí)驗(yàn)流行病學(xué)

現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)

社區(qū)干預(yù)試驗(yàn)

數(shù)理法

理論流行病學(xué)數(shù)學(xué)模型

流行病學(xué)研究方法分類5死亡統(tǒng)計(jì)資料疾病統(tǒng)計(jì)資料人口統(tǒng)計(jì)資料疾病監(jiān)測(cè)資料現(xiàn)況研究特殊調(diào)查資料（專題調(diào)查）常規(guī)報(bào)表資料調(diào)查的資料

病因假設(shè)整理、歸納整理、歸納用描述性流行病學(xué)方法研究疾病的分布描述性研究6種類與方法普查抽樣調(diào)查遵循隨機(jī)化原則，抽取有代表性的樣本，并通過樣本信息推斷總體特征。單純隨機(jī)抽樣系統(tǒng)抽樣整群抽樣分層抽樣橫斷面研究的種類和方法7

是否患病因素暴露情況因素暴露情況

時(shí)間現(xiàn)在

過去目標(biāo)人群病例組對(duì)照組＋

－－＋既往回憶既往回憶收集回顧性資料分析性研究8目標(biāo)人群暴露組非暴露組隨訪觀察發(fā)病情況

時(shí)間暴露因素現(xiàn)在將來發(fā)病情況＋－－＋分析性研究9時(shí)間順序

過去

現(xiàn)在

將來

歷史性隊(duì)列雙向性隊(duì)列前瞻性隊(duì)列回顧性收集已有的歷史資料繼續(xù)前瞻性收集資料前瞻性收集資料分析性研究10目標(biāo)人群（動(dòng)物）隨機(jī)原則實(shí)驗(yàn)組對(duì)照組

給予干預(yù)措施

隨訪觀察結(jié)局疾病發(fā)生死亡疾病好轉(zhuǎn)

時(shí)間

現(xiàn)在

將來

給予對(duì)照措施實(shí)驗(yàn)性研究11

OnMay20,1747JamesLind

isreadytobeginthefirstclinicalnutritionexperiment.12group1drankonequartofcideradaygroup2gargledwithsulfuricacid

group3hadtwospoonfulsofvinegar,3timesadaygroup4drank1/2-pintseawateradaygroup5drankbarleywater

group6atetwoorangesand1lemonadayHowdidheconducthisexperiment?

13Whathappened?Onlysailorswhoatetheorangesandlemonfeltbetter.Infact,inonlysixdaystheyfeltgreatandwereabletostartworkingagain.Theothersailorsintheexperimentfeltworse.

14盲法

(blinding)減少研究對(duì)象和研究者主觀因素的影響(信息偏倚)實(shí)驗(yàn)性研究15Justkidding：雙盲實(shí)驗(yàn)

患者家屬：醫(yī)生，流行病學(xué)家采用的雙盲試驗(yàn)是這個(gè)意思嗎？？？醫(yī)生患者護(hù)士16單盲(singleblind)17雙盲(doubleblind)18三盲(tripleblind)19開放試驗(yàn)(opentrial)不可能實(shí)現(xiàn)盲法外科手術(shù)鍛煉飲食教育……主要內(nèi)容

(outline)

病因的概念

（conceptsofcausation）

因果關(guān)聯(lián)的推斷（inferenceofcausalassociation）

病因推斷的標(biāo)準(zhǔn)

(criteriaofcausalinference)病因的概念conceptsofcausation流行病學(xué)的目的是預(yù)防疾病。為了達(dá)到這個(gè)目的，我們有必要首先了解疾病是怎樣發(fā)生的。自從有了人類社會(huì)以來，人類尤其是醫(yī)學(xué)家們就關(guān)心疾病發(fā)生的原因—病因（Cause)。鬼神、上帝、天意金木水火土人活的傳染物迷信階段樸素唯物主義生物學(xué)病因的萌芽病原物環(huán)境宿主三角模式生理社會(huì)物化機(jī)體輪狀模式病因網(wǎng)模型一、疾病病因概念的發(fā)展（Developmentofcausationinhistory）

病因的概念conceptsofcausation

（一）迷信階段古代人常將疾病的發(fā)生歸因于：上帝，天意、鬼神。在古代希伯來認(rèn)為，疾病是由于人類的罪惡，惹怒了上帝而引起的。遵守摩西的《十戒》，就永遠(yuǎn)不會(huì)生病。由于都信仰一個(gè)上帝，摩西的《十戒》成為疾病健康的主宰者。認(rèn)為信仰上帝，才能給人帶來健康。因此，人們靠祈禱、拜佛及求神等方式以求平安無病。

（二）樸素唯物主義階段

現(xiàn)代醫(yī)學(xué)之父

主要的流行病學(xué)著作：《EpidemicⅠ》《EpidemicⅢ》《OnAirs,WatersandPlaces》Hippocrates(460-377BC)陽光、空氣和運(yùn)動(dòng)是最好的醫(yī)生。

公元前5世紀(jì)，現(xiàn)代醫(yī)學(xué)之父Hippocrates在它所著“airs、waterandplace”一書中認(rèn)為，人所處的外部環(huán)境（季節(jié)、地區(qū)、水等）與疾病發(fā)生，有著密切的關(guān)系。當(dāng)醫(yī)生來到新的地區(qū)時(shí)，必須觀察該地區(qū)的地勢(shì)、氣流狀態(tài)和日照，還要知道該地區(qū)的飲水是來自濕地、還是來自河水，是硬水，還是軟水。Hippocrates在《流行病》中詳細(xì)地描述了肺結(jié)核、斑疹傷寒、流行性腮腺炎、瘧疾等疾病。并用“Epidemic”來表示疾病的流行。這是關(guān)于流行病學(xué)的最初描述。在中國最早在《史記》中,用“疫”、“大疫”等來表示傳染病的流行。在日本，現(xiàn)在流行病學(xué)仍稱成為《疫學(xué)》?，F(xiàn)在，把傳染病流行地區(qū)稱為疫源地、疫區(qū)等。（三）生物學(xué)病因的萌芽

在人類的漫長歷史中，嚴(yán)重?fù)p害人類健康的疾病是傳染病。例如：鼠疫、霍亂、天花等傳染病廣泛流行，嚴(yán)重的威脅人類的生命和健康。公元前1570—1085年埃及的木乃伊和公元前1157年的埃及法老--拉米西斯五世（RamsesV）木乃伊的臉上可見到很典型的天花留下來的疤痕。病因模型（causalmodel）

三角模型（epdemiologicaltriad）疾病因素輪狀模型（wheelmodel）病因網(wǎng)絡(luò)模型(webofcausation)ModelofDisease環(huán)境Environment病因Agent宿主Host三角模型（epidemiologicaltriad）宿主環(huán)境病因健康（health）宿主環(huán)境病因疾病（disease）失衡三角模型（epidemiologicaltriad）環(huán)境病因宿主AgentEnvironmentalHost病因Agent環(huán)境Environmental宿主Host三角模型（epidemiologicaltriad）病因Agent環(huán)境Environmental宿主Host三角模型（epidemiologicaltriad）病因Agent環(huán)境Environmental宿主Host三角模型（epidemiologicaltriad）病因Agent環(huán)境Environmental宿主Host三角模型（epidemiologicaltriad）病因Agent環(huán)境Environmental宿主Host三角模型（epidemiologicaltriad）輪狀模型（wheelmodel）HumanOrganismGeneticCodesSocial/PsychologicalEnvironmentChemicalEnvironmentBiologicalEnvironmentPhysicalEnvironment生物環(huán)境社會(huì)環(huán)境遺傳內(nèi)核理化環(huán)境宿主健康Health理化環(huán)境生物環(huán)境社會(huì)環(huán)境宿主遺傳內(nèi)核失衡疾病Disease輪狀模型（wheelmodel）生物環(huán)境社會(huì)環(huán)境理化環(huán)境先天性代謝異常Inbornerrorofmetabolism

宿主遺傳內(nèi)核健康Health生物環(huán)境社會(huì)環(huán)境理化環(huán)境健康Health

宿主遺傳內(nèi)核麻疹Measles

病因網(wǎng)絡(luò)模型（webofcausation）MorbidityandMortality(Stroke,MI)BiologicalRiskFactors

(Hypertension,BloodLipids,Homocysteine)GeneticRiskFactors(FamilyHistory)BehavioralRiskFactors(Cigarette,Diet,Exercise)EnvironmentalFactors(SocioeconomicStatus,WorkEnvironment)病因網(wǎng)絡(luò)模型（webofcausation）BEINGSModel

PreventablecausesofdiseaseBiologicfactorsandBehavioralfactorsEnvironmentalfactorsImmunologicfactorsNutritionalfactorsGeneticfactorsServices,Socialfactors,andSpiritualfactors充分病因和必要病因概念充分病因(sufficientcause)是指有該病因存在，必定（概率為100％）導(dǎo)致疾病發(fā)生。必要病因(necessarycause)是指有相應(yīng)疾病發(fā)生，以前必定（概率為100％）有該病因存在。

按病因是否充分或必要分類充分且必要病因傳統(tǒng)因果觀；幾乎不存在必要但不充分病因傳染病病原體；Vit缺乏癥的Vit不足充分但不必要病因致死量的毒物；實(shí)際也不存在不充分且不必要病因吸煙——肺癌Acausalrelationshipwouldberecognizedtoexistwheneverevidenceindicatesthatthefactorsformpartofthecomplexofcircumstancesthat

increasestheprobabilityoftheoccurrenceofdisease

andthatadiminutionofoneormoreofthesefactorsdecreasesthefrequencyofthatdisease.----Lilienfeld(1980)病因的定義（definitionofcausation）

LilienfeldAM.（1920-1984）約翰.霍普金斯大學(xué)流行病學(xué)教授那些能使人群發(fā)病概率升高的因素，就可認(rèn)為是疾病的病因；當(dāng)其中某個(gè)或多個(gè)因素不存在時(shí)，人群的疾病頻率就會(huì)下降。病因的定義（definitionofcausation）

LilienfeldAM.（1920-1984）約翰.霍普金斯大學(xué)流行病學(xué)教授

流行病學(xué)（epidemiology）?

研究人群中疾病的分布及其決定因素（或影響因素），并研究防制疾病及促進(jìn)健康的策略和措施的科學(xué)。

（一）用描述性流行病學(xué)方法研究疾病的分布。（二）根據(jù)疾病分布的特點(diǎn)，建立病因假設(shè)。（三）用分析流行病學(xué)方法或?qū)嶒?yàn)流行病學(xué)方法驗(yàn)證病因假設(shè)。（四）病因推斷。（一）用描述性流行病學(xué)方法研究疾病的分布常規(guī)報(bào)表資料

(死亡統(tǒng)計(jì)資料、疾病統(tǒng)計(jì)資料、人口統(tǒng)計(jì)資料,疾病監(jiān)測(cè)等）調(diào)查的資料(現(xiàn)況研究,特殊調(diào)查資料)

按人群，時(shí)間和地點(diǎn)特征歸納整理資料，

描述疾病的人群分布、時(shí)間分布和地區(qū)分布

疾病分布特點(diǎn)（二）根據(jù)疾病分布的特點(diǎn)，建立病因假設(shè)

建立病因假設(shè)方法：求同法(methodofagreement)

差異法(differentialmethod)

共變法(methodofconcomitantvariation)

類推法(analyticalepidemiology)差異法：

如果兩組人群疾病頻率有明顯不同，而兩組人群在某種因素上也有差異,則這種因素很可能成為該病的原因。例如:大骨節(jié)病的病因研究

大骨節(jié)病雙手呈短指畸形

國際醫(yī)學(xué)界稱本病為卡辛—貝克氏?。↘aschin－BeckDisease）。大骨節(jié)病在中國病情重、分布范圍廣，主要發(fā)生于黑、吉、遼、陜、晉、甘、藏、青等15個(gè)省，在國外主要分布于西伯利亞東部和朝鮮北部，多分布于山區(qū)和半山區(qū)，平原地區(qū)少見。本病基本病變是發(fā)育中兒童的關(guān)節(jié)透明軟骨的變形與壞死繼發(fā)的骨關(guān)節(jié)炎。

1965年9月楊建伯教授到黑龍江省尚志縣元寶屯調(diào)查大骨節(jié)病。總?cè)丝?300人，漢族：2123人，朝鮮族：177人。黑龍江省尚志縣元寶屯大骨節(jié)病的調(diào)查

民族調(diào)查人數(shù)病人數(shù)檢出率（%）漢族朝鮮族426172145234.01.1求同法：相同事件之間找共同點(diǎn)

如果不同情況下的病人均具有類同的因素時(shí)，則這種因素有可能是該病的病因。

短肢畸形的孩子

1960-1961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(diǎn)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(dāng)時(shí)即引起醫(yī)學(xué)界的關(guān)注。

反應(yīng)停具有一定的鎮(zhèn)靜安眠的作用，而且對(duì)孕婦懷孕早期的妊娠嘔吐療效極佳。反應(yīng)停便成了“孕婦的理想選擇”，在歐洲、亞洲、非洲、澳洲和南美洲被醫(yī)生大量給予孕婦以治療妊娠嘔吐。國家反應(yīng)停銷售量(公斤)短肢畸形例數(shù)奧地利2078比利時(shí)25826英國5769349荷蘭14025挪威6011葡萄牙372瑞士1136德國300995000

反應(yīng)停與短肢畸形之間關(guān)系

（3）共變法：

某一個(gè)因素的量變引起某病發(fā)病率變化時(shí)，則這種因素有可能成為該病的病因。5859606162

年份2010515010050短指畸形的例數(shù)反應(yīng)停的銷售量

德國的反應(yīng)停銷售量與短肢畸形的時(shí)間分布（4）類推法：疾病分布與病因已明的疾病的分布特征相似，推測(cè)兩者有共同的病因。

硒與大骨節(jié)病之間關(guān)系？克山病---硒有聯(lián)系克山病與大骨節(jié)病相似。硒與大骨節(jié)病之間有關(guān)系。（三）用分析流行病學(xué)方法或?qū)嶒?yàn)流行病學(xué)方法驗(yàn)證病因假設(shè)。

分析流行病學(xué)方法(analyticalepidemiology)1.病例對(duì)照研究(casecontrolstudy)2.隊(duì)列研究(cohortstudy)

實(shí)驗(yàn)流行病學(xué)(experimentalepidemiology)1.病例對(duì)照研究方法

假設(shè)：某因素與疾病之間可能有聯(lián)系？

疾病

因素暴露情況因素暴露情況

時(shí)間現(xiàn)在

過去人群病例組對(duì)照組假設(shè)：服用反應(yīng)停與短肢畸形有聯(lián)系？畸形兒的母親正常兒母親病例組對(duì)照組懷孕后0-8周用過反應(yīng)停時(shí)間過去現(xiàn)在假設(shè)：服用反應(yīng)停與短肢畸形有聯(lián)系5090懷孕后0-8周用過反應(yīng)停時(shí)間342X2=69.40,P<0.001,OR=93.568.0%2.0%過去

現(xiàn)在

畸形兒的母親正常兒母親2.隊(duì)列研究方法驗(yàn)證病因假設(shè)假設(shè)：某因素與疾病之間可能有聯(lián)系。人群暴露組非暴露組隨訪觀察疾病的發(fā)生情況發(fā)病率

時(shí)間

因素現(xiàn)在將來假設(shè)：服用反應(yīng)停與短肢畸形有聯(lián)系？暴露組非暴露組懷孕后0-8周用過懷孕后0-8周未用過隨訪觀察短肢畸形的發(fā)生情況短肢畸形的發(fā)病率

時(shí)間現(xiàn)在

將來假設(shè)：服用反應(yīng)停與短肢畸形有聯(lián)系？暴露組懷孕后0-8周用過非暴露組隨訪觀察短肢畸形的發(fā)生情況2421485105142.0%0.2%

發(fā)病率

時(shí)間RR=175,AR=41.76%短肢畸形現(xiàn)在

將來

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，不少國家建立了先天性畸形監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，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。人群隨機(jī)實(shí)驗(yàn)組對(duì)照組

給于這種措施

隨訪觀察結(jié)局疾病發(fā)生死亡疾病好轉(zhuǎn)

時(shí)間

現(xiàn)在將來3.實(shí)驗(yàn)流行病學(xué)方法驗(yàn)證病因假設(shè)假設(shè)：某因素與疾病之間可能有聯(lián)系假設(shè)：乙型肝炎疫苗后可產(chǎn)生抗體？實(shí)驗(yàn)人群實(shí)驗(yàn)組對(duì)照組隨訪觀察乙肝抗體情況抗體陽性率

隨機(jī)分組

時(shí)間現(xiàn)在將來給與乙型肝炎疫苗給生理鹽水乙型肝炎疫苗人群免疫學(xué)效果觀察實(shí)驗(yàn)人群隨機(jī)分組實(shí)驗(yàn)組

對(duì)照組

給與乙型肝炎疫苗隨訪觀察乙肝抗體情況565460196.4%1.6%

抗體陽性率

時(shí)間將來現(xiàn)在

病因推斷中暴露因素與疾病關(guān)聯(lián)的解釋

Associationbetweenexposureanddiseaseincausalinference

統(tǒng)計(jì)學(xué)關(guān)聯(lián)（statisticsassociation）虛假關(guān)聯(lián)（spuriousassociation）

間接關(guān)聯(lián)（indirectassociation）

暴露與疾病exposureanddisease有無統(tǒng)計(jì)學(xué)關(guān)聯(lián)?statisticalassociation有無偏倚?bias有時(shí)間先后否?temporalsequence統(tǒng)計(jì)關(guān)聯(lián)到因果關(guān)聯(lián)

FromEpidemiologicalAssociationtoCausationE與D有統(tǒng)計(jì)關(guān)聯(lián)否有偏倚否有時(shí)間先后否

因果關(guān)系判斷進(jìn)程提出假設(shè)排除偶然排除虛假前因后果關(guān)聯(lián)的分類關(guān)聯(lián)偶然關(guān)聯(lián)有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義關(guān)聯(lián)非因果關(guān)聯(lián)（選擇、測(cè)量或混雜偏倚）因果關(guān)聯(lián)（有時(shí)間先后）間接因果關(guān)聯(lián)（間接病因）直接因果關(guān)聯(lián)（直接病因）關(guān)聯(lián)分類總結(jié)

關(guān)聯(lián)的強(qiáng)度

關(guān)聯(lián)的重復(fù)性

關(guān)聯(lián)的時(shí)間順序病因與疾病分布一致終止效應(yīng)劑量反映關(guān)系關(guān)聯(lián)的特異性關(guān)聯(lián)的生物學(xué)合理性病因推斷標(biāo)準(zhǔn)criteriaofcausalinferencestrengthconsistencytemporalitycoherence

reversibilitydose-responserelationshipspecificitybiologicplausibility因果推斷標(biāo)準(zhǔn)(1)--關(guān)聯(lián)的強(qiáng)度關(guān)聯(lián)強(qiáng)度越大，為因果的可能性越大

Astrongassociationbetweenpossiblecauseandeffect,ismorelikelytobecausalthanaweakassociation.

關(guān)聯(lián)強(qiáng)度的測(cè)定:RR,ORmeasurementofstrength

criteriaofcausalinference1--strength因果推斷標(biāo)準(zhǔn)(1)--關(guān)聯(lián)的強(qiáng)度criteriaofcausalinference1--strength不同人群、不同地區(qū)、不同時(shí)間、不同類型的研究少數(shù)或個(gè)別研究不同甚或相反的結(jié)果并不能簡(jiǎn)單地反駁因果假設(shè)多數(shù)得到一致結(jié)果的研究可能遭遇共同的偏倚研究間不同的結(jié)果可能是因?yàn)槟承┮蛩氐男拚饔靡蚬茢鄻?biāo)準(zhǔn)(2)－關(guān)聯(lián)的重復(fù)性criteriaofcausalinference2--consistency因果推斷標(biāo)準(zhǔn)(3)－時(shí)間順序前因后果：唯一必須滿足的標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)性研究隊(duì)列研究采用新病例的病例對(duì)照研究生態(tài)趨勢(shì)研究橫斷面研究>>時(shí)間暴露結(jié)局criteriaofcausalinference3--temporaliryThecausemustprecedetheeffect.因果推斷標(biāo)準(zhǔn)(4)－病因與疾病分布一致criteriaofcausalinference4--coherence飲食脂肪攝入與乳腺癌發(fā)病Correlationbetweendietaryfatintakeandbreastcancerbycountry因果推斷標(biāo)準(zhǔn)(5)－終止效應(yīng)這是強(qiáng)有力的反證病因關(guān)系的一種方法。例如戒煙與肺癌的關(guān)系研究中，我們發(fā)現(xiàn)戒煙后，人群肺癌死亡率下降。criteriaofcausalinference5--reversibilityWhenremovalofapossiblecauseresultsinreductionofdiseaserisk,thelikelihoodoftheassociationbeingcausalisstrengthenedForexample,smokerswhogiveupsmokinghavealowerriskoflungcancerthanthosewhocontinuetosmoke.因果推斷標(biāo)準(zhǔn)(6)－劑量反映關(guān)系

Adose-responserelations