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1、因果关系的推断因果关系的推断1第1页，本讲稿共36页病因的概念及其发展病因的概念及其发展流行病学定义的理解流行病学定义的理解流行病学是研究流行病学是研究人群人群中疾病与健康状况的中疾病与健康状况的分布分布及其及其影影响因素响因素，并研究防制疾病及促进健康的策略和措施的，并研究防制疾病及促进健康的策略和措施的科学。科学。核心内容核心内容 “病因病因”2第2页，本讲稿共36页KochKoch病因说：病因说：1、该种微生物只能发现于该种疾病的病人体内，而不能见、该种微生物只能发现于该种疾病的病人体内，而不能见于其他疾病的病人或健康人体内于其他疾病的病人或健康人体内；2、该病原体能从患者体内获得纯培养
2、、该病原体能从患者体内获得纯培养；3、纯培养的微生物接种易感动物能引起该种疾病、纯培养的微生物接种易感动物能引起该种疾病；4、从被感染的动物体内又能分离出该种病原体。、从被感染的动物体内又能分离出该种病原体。3第3页，本讲稿共36页在单病因说的思想指导下，人们把病因归纳为：在单病因说的思想指导下，人们把病因归纳为：生物因素，主要是各种病原微生物；生物因素，主要是各种病原微生物；物理因素，如声、热、光、电、放射线等超过正常范围后均物理因素，如声、热、光、电、放射线等超过正常范围后均可致病，此外还有损伤；可致病，此外还有损伤；化学因素，如农药、化学药品、各种营养要素等。化学因素，如农药、化学药品、
3、各种营养要素等。4第4页，本讲稿共36页多病因说多病因说:随着对病因知识的积累，认识到多种慢性病或非传染病，甚至于急随着对病因知识的积累，认识到多种慢性病或非传染病，甚至于急性疾病和传染病的病因并不是单一的。性疾病和传染病的病因并不是单一的。病原体病原体 三角模式：三角模式：三要素等量齐观三要素等量齐观 环境环境 宿主宿主 轮状模式：轮状模式：1.1.病原体包含于多样性的病原体包含于多样性的 大环境中大环境中 2.2.机体中强调机体中强调G G 生物生物 理化理化社会社会机体机体G5第5页，本讲稿共36页社会经济因素生物学因素环境因素心理、行为因素卫生保健因素医学生物学因素（致病机制）远因近因
4、疾病疾病因素模型（disease-factor model）6第6页，本讲稿共36页病因链和病因网1 1 病因链病因链病因链病因链A B C D E A B C D E 疾病疾病矿工矿工 接触矽尘接触矽尘 矽肺矽肺 肺功能衰竭肺功能衰竭 死亡死亡2 2 病因网病因网:多个病因链间又以某个节点相互连接形成病因网。多个病因链间又以某个节点相互连接形成病因网。7第7页，本讲稿共36页病因网模型（病因网模型（web of causation）环境因素环境因素社会因素社会因素卫生保健卫生保健肝癌肝癌乙肝乙肝病毒病毒感染感染黄曲黄曲霉毒霉毒素素不洁不洁饮水饮水8第8页，本讲稿共36页糙皮病腹泻(Diarr
5、hea)痴呆(Dementia)皮炎(Dermatitis)又称为“3D症”9第9页，本讲稿共36页玉米传入玉米传入 贫困贫困玉米单玉米单一种植一种植冬藏食物量冬藏食物量少质差少质差春末夏初春末夏初食物匮乏食物匮乏玉米主食、玉米主食、偏食偏食植物蛋白植物蛋白匮乏匮乏动物蛋白动物蛋白少或无少或无农活增多农活增多户外劳动户外劳动过度劳累过度劳累尼克酸需尼克酸需求增加求增加日晒增加日晒增加局部局部摩擦摩擦糙皮病皮炎糙皮病皮炎非食物因非食物因素（酒精素（酒精中毒）中毒）其他营养缺乏其他营养缺乏尼克酸、色氨酸缺乏尼克酸、色氨酸缺乏糙皮病糙皮病糙皮病病因网模型第10页，本讲稿共36页 病因定义：病因定义：
6、Lilienfeld从流行病学角度这从流行病学角度这样陈述：样陈述：那些能使人群发病那些能使人群发病概率升高的因素，就可认为概率升高的因素，就可认为是病因，其中某个或多个因是病因，其中某个或多个因素不存在时，人群疾病频率素不存在时，人群疾病频率就会下降。就会下降。因此，流行病学因此，流行病学中的病因观是符合概率论因中的病因观是符合概率论因果观的。果观的。Lilienfeld AM.（1920-1984）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11第11页，本讲稿共36页病因病因当其他因素或条件满足且不变时，导致当其他因素或条件满足且不变时，导致该病在某一特定时间里发生所必需
7、的因该病在某一特定时间里发生所必需的因素、条件、特征或事件等。素、条件、特征或事件等。12第12页，本讲稿共36页暴露（暴露（exposure）指研究对象接触过某种待研究的物质、指研究对象接触过某种待研究的物质、具备某种待研究的特征或处于某种状态。具备某种待研究的特征或处于某种状态。危险因素（危险因素（risk factor）使疾病发生概率即危险升高的因素。使疾病发生概率即危险升高的因素。该因素发生于疾病之前该因素发生于疾病之前 “升高的概率升高的概率”未受到其他因素的干扰未受到其他因素的干扰保护因素（保护因素（protective factor）使疾病发生概率即危险降低的使疾病发生概率即危险
8、降低的因素。因素。几个重要的概念几个重要的概念13第13页，本讲稿共36页病因分类病因分类必要病因：缺乏此因素疾病就不会发生必要病因：缺乏此因素疾病就不会发生充分病因：此因素必定会引起疾病的发生充分病因：此因素必定会引起疾病的发生促成病因：某因素的存在，可能导致某病的概率增加，促成病因：某因素的存在，可能导致某病的概率增加，但该病的发生并非一定具有该因素。但该病的发生并非一定具有该因素。14第14页，本讲稿共36页疾病发生条件的四种情况举例15第15页，本讲稿共36页因果联系方式因果联系方式1、单因单果：单一病因引起单一疾病。、单因单果：单一病因引起单一疾病。2、单因多果：单一病因引起多种疾病
9、。、单因多果：单一病因引起多种疾病。3、多因单果：多个病因引起一种疾病。、多因单果：多个病因引起一种疾病。4、多因多果：多个病因引起多种疾病。、多因多果：多个病因引起多种疾病。5、直接病因和间接病因：、直接病因和间接病因：病因病因X1 病因病因X2 疾病疾病Y 静脉注射吸毒静脉注射吸毒 共用注射器共用注射器 注射器污染注射器污染HIV HIV感染感染 艾滋病发作艾滋病发作16第16页，本讲稿共36页17第17页，本讲稿共36页第二节第二节 因果关联的推断因果关联的推断一、探讨病因的基本原则（步骤、过程）一、探讨病因的基本原则（步骤、过程）三间分布三间分布临床观察临床观察实验室检查实验室检查理论
10、推测理论推测提出病因假设提出病因假设（与可能有联系）（与可能有联系）验证病因假设验证病因假设（与是否存在联系）（与是否存在联系）导出结论导出结论（是否因果联系）（是否因果联系）分析性研究分析性研究实验性研究实验性研究Mill准则准则病因判断标准病因判断标准寻求病因线索寻求病因线索18第18页，本讲稿共36页如何形成工作假设（即病因假设）：如何形成工作假设（即病因假设）：Mills canon 密尔氏准则：密尔氏准则：1、求同法、求同法（method of agreement）：或称）：或称“异中求同法异中求同法”。对不同的场合或事物，找它们的共同点对不同的场合或事物，找它们的共同点正像找发正像
11、找发病人群的共同点或找发病地方的共性。病人群的共同点或找发病地方的共性。钩端螺旋体病流行，共同点钩端螺旋体病流行，共同点-下水劳动下水劳动19第19页，本讲稿共36页2、求异法、求异法（method of difference）：又称）：又称“同中求异同中求异法法”；指在相似的事件（或事物）之间找不同点。指在相似的事件（或事物）之间找不同点。3、共变法、共变法（method of concomitant variation）：指注意发现疾病的患病率（或发病率）波动时有哪些因素指注意发现疾病的患病率（或发病率）波动时有哪些因素也在变动，即出现和消长动态一致。也在变动，即出现和消长动态一致。氟含量
12、氟含量氟斑牙氟斑牙龋齿发病龋齿发病4、排除法（、排除法（method of exclusion）：）：食物中毒食物中毒 与食物的关系与食物的关系20第20页，本讲稿共36页检验假设和验证假设检验假设和验证假设病例对照研究病例对照研究-比较病例组和对照组危险因素的暴露比例比较病例组和对照组危险因素的暴露比例是否有差异及其程度（难以确定因果关系）是否有差异及其程度（难以确定因果关系）队列研究队列研究-比较危险因素的暴露组和非暴露组的发病率比较危险因素的暴露组和非暴露组的发病率（或死亡率）是否具有差异及其程度（可观察（或死亡率）是否具有差异及其程度（可观察“因因”和和“果果”的时间顺序的时间顺序)流
13、行病学实验研究流行病学实验研究-动物实验或人为干预动物实验或人为干预21第21页，本讲稿共36页病因与疾病的联系病因与疾病的联系病例对照研究病例对照研究队列研究队列研究DE统计学上的统计学上的联系联系22第22页，本讲稿共36页如果如果ExposureDiseaseTotalYesNoYesABA+BNoCDC+DTotalA+CB+DA+B+C+D那么那么,我们有理由认为暴露和疾病之间的关联有我们有理由认为暴露和疾病之间的关联有统计学意义。统计学意义。23第23页，本讲稿共36页统计学联系的实质统计学联系的实质P0.05 任何因素和疾病之间的任何因素和疾病之间的“统计学统计学”上的联系都上的
14、联系都有可能是病因、偏倚和机遇三者或之一、之二造有可能是病因、偏倚和机遇三者或之一、之二造成。成。（因果联系、虚假联系和间接联系）（因果联系、虚假联系和间接联系）24第24页，本讲稿共36页虚假的联系虚假的联系 例例1:应用某种药治疗慢性支气管炎，从春天开始治疗到夏天，因为该病到夏天应用某种药治疗慢性支气管炎，从春天开始治疗到夏天，因为该病到夏天缓解，于是显出该药长期服用有疗效。缓解，于是显出该药长期服用有疗效。例例2:研究某中药治疗白喉，将多数重病人放在抗毒素治疗组，而将多数研究某中药治疗白喉，将多数重病人放在抗毒素治疗组，而将多数轻病人放在中药治疗组，得出该中药治疗白喉效果可与抗毒素效果相
15、比轻病人放在中药治疗组，得出该中药治疗白喉效果可与抗毒素效果相比的结论。的结论。上述诸例子都有统计学的显著性，但与真实情况不符，这种联系是上述诸例子都有统计学的显著性，但与真实情况不符，这种联系是虚假的联系。虚假的联系是二事物实际上不存在联系，是在研究过程中虚假的联系。虚假的联系是二事物实际上不存在联系，是在研究过程中有意或无意（如研究设计的缺陷、调查方法的错误等等偏倚）造成的假有意或无意（如研究设计的缺陷、调查方法的错误等等偏倚）造成的假象。象。25第25页，本讲稿共36页间接的联系间接的联系 例例1:白发与年龄有关，癌或高血压患病率也随年龄而增加，于是就出白发与年龄有关，癌或高血压患病率也
16、随年龄而增加，于是就出现白发的人比非白发的人的高血压（或癌）患病率高，并且有统计现白发的人比非白发的人的高血压（或癌）患病率高，并且有统计学上显著意义。学上显著意义。例例2:冠心病与肺癌都与吸烟有关，于是冠心病与肺癌的发病率也出现了相关。冠心病与肺癌都与吸烟有关，于是冠心病与肺癌的发病率也出现了相关。当两种疾病（或事件）（当两种疾病（或事件）（B、C）都与某因素（）都与某因素（A）有联系，则这两种疾）有联系，则这两种疾病存在统计学上的联系，这两种疾病（或事件）的联系是间接的联系。病存在统计学上的联系，这两种疾病（或事件）的联系是间接的联系。26第26页，本讲稿共36页 偏倚的概念偏倚的概念-系
17、统误差系统误差 指流行病学研究的设计、实施和评价阶段，由于研指流行病学研究的设计、实施和评价阶段，由于研究方法的究方法的缺陷或错误缺陷或错误，使研究结果系统地偏离真实，使研究结果系统地偏离真实值。值。27第27页，本讲稿共36页偏倚的种类偏倚的种类选择偏倚（选择偏倚（selection bias）信息偏倚（信息偏倚（information bias）混杂偏倚（混杂偏倚（confounding bias）当研究某种暴露与疾病之间的关系时，由于某个既与所研究的疾病有联系又与当研究某种暴露与疾病之间的关系时，由于某个既与所研究的疾病有联系又与所研究的因素有联系的因素影响，掩盖或夸大了所研究的暴露与疾
18、病的联系强所研究的因素有联系的因素影响，掩盖或夸大了所研究的暴露与疾病的联系强度。度。虚假联系虚假联系间接联系间接联系28第28页，本讲稿共36页因果推断的目的因果推断的目的 即是从统计学联系的表面现象中，剔除即是从统计学联系的表面现象中，剔除虚假联系虚假联系和和间接联系间接联系，凸现出真正的，凸现出真正的因果联系因果联系。29第29页，本讲稿共36页寻找病因的基本思路疾病频率疾病频率及其分布及其分布建立假说建立假说检验假说检验假说病因推断病因推断描述性研究假设演绎法Mills 法则分析性研究实验性研究病例对照研究队列研究实验流行病学结合各方面因素综合进行分析、推断求同法求异法共变法剩余法.描
19、述性研究现况调查生态学研究30第30页，本讲稿共36页随机误差无是否偏倚所致？非因果关联确定偏倚种类选择偏倚？信息偏倚？混杂偏倚？重新设计研究或进行调整无有克服偏倚的影响确定暴露和疾病是否存在统计学关联有是否偏倚所致？是否符合因果推论的标准无非因果关联因果关联否是有是否符合因果推论的标准 第三节第三节 因果推断因果推断31第31页，本讲稿共36页病因推断的标准病因推断的标准32第32页，本讲稿共36页 1、联系的时间顺序（、联系的时间顺序（time sequence of association）前前“因因”后后“果果”。暴露因素出现在前，发病或死亡或其。暴露因素出现在前，发病或死亡或其它结局
20、出现在后，这是判断因果关联的一个必要条件。它结局出现在后，这是判断因果关联的一个必要条件。怀疑病因怀疑病因X疾病疾病Y，则，则X必须发生于必须发生于Y之前之前实验和队列研究病例对照和生态学研究横断面研究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慢性病需注意X与与Y的时间间隔。如石棉暴露与肺癌（的时间间隔。如石棉暴露与肺癌（10-15年）年）33第33页，本讲稿共36页 2、关联的、关联的强度强度(strength of association)关联强度一般用相对危险度（关联强度一般用相对危险度（RR）或替代值比值比（）或替代值比值比（OR）。当相对。当相对危险度越大时，该关联有因
21、果关系的可能性越大。危险度越大时，该关联有因果关系的可能性越大。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3、关联的可重复性（、关联的可重复性（consistency of association）同一暴露因素与疾病的关联，在不同时间、不同地区以及不同的人群同一暴露因素与疾病的关联，在不同时间、不同地区以及不同的人群中由不同的研究者获得同样的或类似的结果。中由不同的研究者获得同样的或类似的结果。可重复性使因果关联的可能性增加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少数或个别研究的不同不能简单反驳
22、因果假设34第34页，本讲稿共36页4、关联的合理性（、关联的合理性（biological plausibility of association）疾病与暴露因素的关联能够用现有的医学和其他自然科学知识进疾病与暴露因素的关联能够用现有的医学和其他自然科学知识进行合理的解释。行合理的解释。5、分布的一致性分布的一致性（consistency of distribution）研究中的病因因子的分布，应与疾病的地理分布及其他分研究中的病因因子的分布，应与疾病的地理分布及其他分布符合或基本符合。布符合或基本符合。35第35页，本讲稿共36页6、剂量反应关系（、剂量反应关系（dose-response
23、relationship）关联强度的一种特殊表现形式，疾病发生的频率随暴露关联强度的一种特殊表现形式，疾病发生的频率随暴露因素的剂量、强度和持续时间的变化而变化，则此二者因素的剂量、强度和持续时间的变化而变化，则此二者之间有因果关系的可能性较大。之间有因果关系的可能性较大。7、实验证据（、实验证据（experimental evidence of association）也称暴露的终止效应（也称暴露的终止效应（cessation effects of exposure）减少或去除暴露因素，疾病频率下降，可进一步支持因减少或去除暴露因素，疾病频率下降，可进一步支持因果关联。果关联。8、联系的特异性（、联系的特异性（specificity of association）?某种因素只能引起某种特定的疾病，某种疾病必某种因素只能引起某种特定的疾病，某种疾病必须有某种因素的暴露才会出现。须有某种因素的暴露才会出现。36第36页，本讲稿共36页