病因及因果推断2021推荐课件

病因及因果推断本章内容第一节第一节 病因的概念和病因模式病因的概念和病因模式第二节第二节 病因推断的方法和准则病因推断的方法和准则 学习目标学习目标1、掌握病因推断方法及准则；、掌握病因推断方法及准则；2、熟悉病因的概念和模式。、熟悉病因的概念和模式。2 第一节第一节 病因的概念和病因模式病因的概念和病因模式*流行病学研究必然涉及病因的推断流行病学研究必然涉及病因的推断*病因推断的核心任务是排除各种可能的病因推断的核心任务是排除各种可能的 偏倚，确保其真实性偏倚，确保其真实性*病因推断的主要逻辑推理方法是假设演病因推断的主要逻辑推理方法是假设演绎法、绎法、MillMill准则、概率性推广的归纳统准则、概率性推广的归纳统计推理。计推理。3一、人们对病因认识的发展过程：一、人们对病因认识的发展过程：上帝、妖怪上帝、妖怪 人人疾病疾病（神罚学说）（神罚学说）金木水火土金木水火土人人疾病疾病（朴素唯物主义学说）（朴素唯物主义学说）病原微生物病原微生物人人疾病疾病（生物致病学说）（生物致病学说）病因宿主环境（生态学模型天平模式）（生态学模型天平模式）或宿主病因环境（生生态态学学模模型型三三角角模模式式）生物生物环境环境社会社会环境环境理化理化环境环境机体机体遗传遗传（生态学模型（生态学模型轮状模式）轮状模式）4二二.流行病学的病因定义流行病学的病因定义现代流行病学的病因定义现代流行病学的病因定义 Lilienfeld：那些能使人群发病概率升那些能使人群发病概率升高的因素，就可认为是病因，高的因素，就可认为是病因，其中某个或多个因素不存在时，其中某个或多个因素不存在时，人群疾病频率就会下降。人群疾病频率就会下降。Lilienfeld AM.（1920-19841920-1984）约翰约翰.霍普金斯大学霍普金斯大学 流行病学教授流行病学教授5 流行病学一般将病因称为危险因素流行病学一般将病因称为危险因素或决定因素或决定因素,其含义就是指能使疾病发生概其含义就是指能使疾病发生概率升高的因素。率升高的因素。6三.病因模型病因模型生态学模型生态学模型疾病因素模型疾病因素模型病因网络模型病因网络模型7 1、生态学模型生态学模型 将机体与环境作为一个整体来考虑。将机体与环境作为一个整体来考虑。分类：分类：流行病学三角模型流行病学三角模型 轮状模型轮状模型8宿主宿主环境环境病因病因生物环境生物环境社会环境社会环境遗传内核遗传内核宿主宿主理化环境理化环境 流行病学三角流行病学三角轮状模型轮状模型9 2、疾病因素模型疾病因素模型特点特点 病因分类操作性强病因分类操作性强 较强的实践指导意义较强的实践指导意义 没有动因确定的困难没有动因确定的困难层次层次 外围的远因外围的远因 致病机制的近因致病机制的近因10社会经济因素社会经济因素生物学因素生物学因素环境因素环境因素心理、行为因素心理、行为因素卫生保健因素卫生保健因素医学生物学因素医学生物学因素（机制）（机制）疾病疾病 疾病因素模型疾病因素模型疾病因素模型疾病因素模型11 3、病因网络模型病因网络模型 按生态学模型或疾病因素模型提供的按生态学模型或疾病因素模型提供的框架寻找多方面的病因，这些病因相互框架寻找多方面的病因，这些病因相互存在联系，串起来构成一条病因链，多存在联系，串起来构成一条病因链，多个病因链交错联接起来就形成一张病因个病因链交错联接起来就形成一张病因网。网。1213 1）宿主因素：）宿主因素：遗传遗传 免疫免疫 心理心理 内分泌内分泌 2）环境因素：）环境因素：外环境中各种有害外环境中各种有害因素的总和。因素的总和。生物因素生物因素 理化因素理化因素 社会因素社会因素 四、病因推断中的逻辑四、病因推断中的逻辑1、按来源分类、按来源分类142 2、按作用分类、按作用分类1 1）必要病因：）必要病因：结果发生必具有该病因，但具有该病结果发生必具有该病因，但具有该病因并不一定都发生该结果。因并不一定都发生该结果。结核杆菌结核杆菌结核结核2 2）充分病因：）充分病因：如果有该病因存在，则一定发病；但如果有该病因存在，则一定发病；但发病并不一定都存在该病因。发病并不一定都存在该病因。急性阑尾炎急性阑尾炎腹痛腹痛腹痛一定由阑尾炎引起腹痛一定由阑尾炎引起？153 3）充分必需病因：）充分必需病因：该病因存在，则一定发病，发病该病因存在，则一定发病，发病一定有该病因存在。一定有该病因存在。接触高压电引起电击，接触高压电引起电击，电击必因接触高压电。电击必因接触高压电。4 4）复合病因：）复合病因：既不是必需病因，也不是充分病因，既不是必需病因，也不是充分病因，它们的存在只是增加发病概率。它们的存在只是增加发病概率。霍乱：胃酸被冲淡，饮生水等。霍乱：胃酸被冲淡，饮生水等。16 五、病因作用的联接方式五、病因作用的联接方式 多病因学说把与发病有关的各种事多病因学说把与发病有关的各种事物均看作病因，其中有的与发病直接有物均看作病因，其中有的与发病直接有关，另一些可能只与发病有间接关系，关，另一些可能只与发病有间接关系，但都是不可少的。但都是不可少的。各病因因素之间的关系是是复杂的。各病因因素之间的关系是是复杂的。1 1）无因自然无果，有果必然有因，但有因）无因自然无果，有果必然有因，但有因未必全有果。未必全有果。因因果果无果无果白喉与白喉杆菌白喉与白喉杆菌172）一因多果）一因多果因因果果1果果2果果3吸烟吸烟肺癌肺癌冠心病冠心病慢支慢支3）多因一果）多因一果因因2因因3因因1果果缺乏运动缺乏运动肥胖肥胖高血脂高血脂高血压高血压冠心病184）多因多果）多因多果高脂膳食、缺乏体力活动、吸烟、饮酒高脂膳食、缺乏体力活动、吸烟、饮酒 高血压、冠心病、大肠癌高血压、冠心病、大肠癌5）因因协同引起一果）因因协同引起一果因因1因因2果果吸烟接触石棉吸烟接触石棉肺癌肺癌196）因因相加引起一果）因因相加引起一果因因1因因2因因3果果未免疫机体遭受深部创伤被土壤中破伤风杆菌污未免疫机体遭受深部创伤被土壤中破伤风杆菌污染破伤风繁殖染破伤风繁殖 破伤风破伤风7）因果相联引起一果）因果相联引起一果感染病毒感染病毒感冒感冒诱发结核诱发结核运用链霉素运用链霉素超量使用链霉素超量使用链霉素耳聋耳聋20 第二节第二节 疾病发生的基本条件疾病发生的基本条件 疾病发生的必备要素：致病因子、宿主、环境疾病发生的必备要素：致病因子、宿主、环境一一.致病因子致病因子 能引起疾病的因素统称为致病因子。能引起疾病的因素统称为致病因子。1.1.生物致病因子生物致病因子2.2.物理致病因子物理致病因子3.3.化学致病因子化学致病因子21二二.宿主宿主 能给病原体提供营养和生存场所的生物。能给病原体提供营养和生存场所的生物。1.1.遗传因素遗传因素2.2.免疫状况免疫状况3.3.年龄性别年龄性别4.4.种族种族5.5.性格、气质和精神心理状态性格、气质和精神心理状态6.6.行为因素行为因素22三三.环境环境1.1.自然环境自然环境2.2.社会环境社会环境23第二节第二节 病因推断的方法与准则病因推断的方法与准则一一.流行病学病因推断的基本过程流行病学病因推断的基本过程1 1、描述性研究、描述性研究 现况调查和生态学研究等。现况调查和生态学研究等。以描述疾病以描述疾病“三间三间”分布的特征为基分布的特征为基础，提出病因假设。础，提出病因假设。242.2.分析性研究分析性研究 如队列研究和病例对照研究。如队列研究和病例对照研究。以便确定危险因素与疾病之间是否存以便确定危险因素与疾病之间是否存在统计学关联，以及关联强度（在统计学关联，以及关联强度（OROR值值或或RRRR值）的大小，从而对可能的病因值）的大小，从而对可能的病因作出判断。作出判断。253.3.实验性研究实验性研究 如现场实验、社区实验和临床实验。如现场实验、社区实验和临床实验。常用来验证病因假说。常用来验证病因假说。26二、病因学研究中形成病因假设的方法二、病因学研究中形成病因假设的方法假设演绎法Mill准则因果性实验中的对照法则 27 假设演绎法的推理过程因为假设H,所以推出证据E (演绎推理)因为获得证据E,所以反推假设H (归纳推理）第二节 因果推断的逻辑方法 一）假设演绎法 28 假设演绎法的应用 假设H:乙型肝炎病毒（HBV）持续感染导致原发性肝癌（PHC）根据该假设H，加上相关背景知识为前提，演绎地推出若干具体经验证据 E1（肝癌病例的HBV感染率高于对照）E2（HBV感染队列肝癌发生率高于对照）E3（控制HBV感染后，肝癌的发生率下降）如果证据E1，E2，E3 成立，则假设H亦获得相应强度的归纳支持。第二节 因果推断的逻辑方法 29二）Mill准则 分类求同法差异法同异并用法共变法剩余法第二节 因果推断的逻辑方法 301、求同法（method of agreement）是辨别某类事件或属性的必要条件的方法 推理形式为：事件（病例,A）有关（暴露）因素A,B,C -a,b,cA,D,E -a,d,eA,F,G -a,f,g -所以，a 是A的必要条件第二节 因果推断的逻辑方法 312、求异法（method of difference）是辨别某类事件或属性的充分条件的方法 推理形式为：事件（对照,非A）有关（暴露）因素B,C -(a不出现),b,cD,E -(a不出现),d,eF,G -(a不出现),f,g-所以，a 是A的充分条件第二节 因果推断的逻辑方法 32现况调查和生态学研究等。因为获得证据E,所以反推假设H外环境中各种有害因素的总和。因并不一定都发生该结果。感染在前，发病在后所以，a 是A的必要条件第二节 因果推断的逻辑方法S1-P所以，a 是A的充分条件结果发生必具有该病因，但具有该病少数或个别研究的不同不能简单反驳因果假设E1（肝癌病例的HBV感染率高于对照）4、共变法（method concomitant variation）社会因素-E1（肝癌病例的HBV感染率高于对照）慢性病需注意X与Y的时间间隔3、同异并用法（joint method of agreement and difference）是辨别某类事件或属性的必要且充分条件的方法推理形式为：(1)求同部分并且(2)求异部分所以，a 是A的必要且充分条件第二节 因果推断的逻辑方法 33第二节 病因推断的方法和准则第二节 病因推断的方法与准则按生态学模型或疾病因素模型提供的框架寻找多方面的病因，这些病因相互存在联系，串起来构成一条病因链，多个病因链交错联接起来就形成一张病因网。所以，a 是A的必要条件图10-5 关联分类图多病因学说把与发病有关的各种事物均看作病因，其中有的与发病直接有关，另一些可能只与发病有间接关系，但都是不可少的。既不是必需病因，也不是充分病因，它们的存在只是增加发病概率。结局事件 有关（暴露）因素较强的实践指导意义各组干扰（非处理因素）的可比性第四节 因果关联的推断标准是辨别某类事件或属性的必要且充分条件的方法4、共变法（method concomitant variation）当有关（暴露）因素是等级或定量的，并与事件（结局）效应成量变关系（剂量反应关系），才 可以应用共变法。推理形式为：事件（效应,A）有关（暴露）因素A1,B,C -a1,b,cA2,D,E -a2,d,eA3,F,G -a3,f,g -所以，a 是A的必要条件第二节 因果推断的逻辑方法 345、剩余法（method of residues）对某复合结局事件（A,B,C），已知它的有关（暴露）因素在特定的范围内（a,b,c），通过先前的归纳又知道b说明B，c说明C，那么剩余的a必定说明A。结局事件 有关（暴露）因素 A,B,C -a,b,c B -b C-c 所以，剩余a 是A的必要条件第二节 因果推断的逻辑方法 35归纳统计推理S类的部分（S1,S2,S3Sn）具有属性P，并且尚未观察到反例，所以S类全部都具有属性P。对于概率论因果观而言，需要作概率性推广，这就是归纳统计推理：S1-PS2-PS3-非P -Sn-P(其中m/n部分具有P属性)所以，S类的m/n部分具有P属性第二节 因果推断的逻辑方法 36三）因果性实验中的对照法则 设立对照的必要性生物学或医学的研究对象过于复杂，很难仅仅通过实验室或其他外在条件来控制干扰干扰作用（背景或基线）或自发变化体现在对照组上，通过与实验组比较，这些非处理因素的作用就可加以排除。第二节 因果推断的逻辑方法 37如设实验（处理因素）的效应为T，干扰（非处理因素）的效应为C，则：实验（处理）组表现出来的混合效应=T+C对照组表现出来的效应=C实验（处理）的净效应=（T+C）-C=T 需要注意的是 实验（处理）组表现出来的混合效应（T+C）是通过处理前后两轮测量值之差确定的第二节 因果推断的逻辑方法 38保证对照的有效性 各组除了处理因素不同，所有其他因素应尽可能相同。有可比性的对照，才是有效的对照。各组干扰（非处理因素）的可比性 各组效应测量的可比性第二节 因果推断的逻辑方法 39三 统计关联到因果关联 一）统计学关联 狭义的统计学关联（association）指分类资料的相关 广义的关联 等同于相关，包括分类、等级和计量资料，即是有关联40 二）因果关联有时间先后的相关关系病因（暴露条件E）与疾病（D）呈相关防治措施与特定效应呈相关第三节 统计关联到因果关联41图图10-4 因果关系判断进程因果关系判断进程提出假设提出假设排除偶然排除偶然排除虚假排除虚假前因后果前因后果第三节 统计关联到因果关联42 图图10-5 10-5 关联分类图关联分类图第三节 统计关联到因果关联43四、常用的因果关联推断标准 1、关联的时间顺序 怀疑病因X疾病Y，则X必须发生于Y之前实验和队列研究病例对照和生态学研究横断面研究慢性病需注意X与Y的时间间隔第四节 因果关联的推断标准442、关联的强度 关联的强度越大，同弱关联相比，该关联为因果的可能性就越大一个强关联如果为混杂因素所致，该混杂因素与疾病的关联将更强弱的关联更可能是未识别的偏倚所致 第四节 因果关联的推断标准45关联强度的测定OR（病例对照研究）RR（队列研究）PF(实验研究）剂量-反应关系 生态学相关第四节 因果关联的推断标准463、关联的可重复性 在不同的人群、地区和时间可以重复观察到特点观察性研究实验性研究可重复性使因果关联的可能性增加少数或个别研究的不同不能简单反驳因果假设第四节 因果关联的推断标准474、关联的合理性解释与现有理论知识不矛盾（客观评价）高脂血症与冠心病的因果关联，与冠状动脉粥样硬化的病理证据以及动物实验结果吻合 研究者的主观评价 吸烟与肺癌的关联，设想化学物质沉积在呼吸系统上引起癌变第四节 因果关联的推断标准485、研究的因果论证强度设计类型与它的论证强度密切相关 实验性研究观察性研究 有对照的研究无对照的研究 以个体为分析单位的研究以群组为分析单位（生态学）的研究。满足时间顺序和可重复性控制各类偏倚的干扰第四节 因果关联的推断标准49第四节 因果关联的推断标准50三、病因推断标准应用举例三、病因推断标准应用举例 第四节 因果关联的推断标准51时间顺序的证据时间顺序的证据 324例幽门螺杆菌感染者，10年中有11发生十二指肠溃疡 133例非感染者发生十二指肠溃疡 感染在前，发病在后第四节 因果关联的推断标准52谢谢观看谢谢观看谢谢观看谢谢观看