《病因及其推斷》演示PPT

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 Inference 王 束 玫 山東大學(xué)公共衛(wèi)生學(xué)院 流行病與衛(wèi)生統(tǒng)計(jì)學(xué)研究所 2 內(nèi)容提要 u病因概述 u因果推斷中常用的邏輯學(xué)推理方法 u病因研究的基本步驟與方法 u正確看待統(tǒng)計(jì)學(xué)關(guān)聯(lián) u因果關(guān)聯(lián)的判斷標(biāo)準(zhǔn) 3 第一節(jié) 病因概述 4 自有人類(lèi)文明史以來(lái)，什么 是病因、如何判斷病因就一 直困擾著人類(lèi)。 病因？ 如何看待病因，不僅關(guān)系到疾病 預(yù)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(xué)家終于根據(jù)人類(lèi)的生 物學(xué)特性，在承認(rèn)廣義因果律的前提下，參照辯證唯物主義的科 學(xué)技術(shù)

2、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(xué)方法為指導(dǎo)設(shè)計(jì)出了多種研究方法用于病因的推理。 上述工作使得流行病學(xué) 的整個(gè)病因推理和判斷 過(guò)程更加具有說(shuō)服力 6 一、病因的概念 1.哲學(xué)界對(duì)原因的探索 亞里斯多得（Aristotle）的四原 因說(shuō) 動(dòng)因 目的因 質(zhì)料因 形式因產(chǎn)生結(jié)果 7 概率論的因果觀(稱(chēng)廣義因果律) 培根（Bacon）決定論的因果觀 休謨（Hume）經(jīng)驗(yàn)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(dǎo)致結(jié)果的發(fā)生。 一、病因的概念 8 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(xué)界對(duì)病因定義的探索： Fracastora(

3、17481553） Carclano (1557年) 疾病的種子是能繁殖 其本身的微小動(dòng)物 9 一、病因的概念 l十九世紀(jì)后半葉顯微鏡的使用使人類(lèi)加速了探索傳染性疾病病因的 進(jìn)程 lL.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(xiàn) lKoch提出了確立某生物體為疾病病因的 l 4個(gè)法則Koch法則（Kochs rules） l人類(lèi)很快形成了每一種疾病必定由某一種 l 病原體引起的特異病因?qū)W說(shuō)單病因論 10 一、病因的概念 單病因論和Koch法則無(wú)法解釋包括許多傳染病在內(nèi)的大多數(shù)人類(lèi)疾 病的發(fā)生： 傳染病的發(fā)生不僅依賴(lài)于相應(yīng)的病原體還決定于宿主的免疫力 慢

4、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 人們意識(shí)到：?jiǎn)尾∫蛘?忽視了環(huán)境因素和宿主 的身體狀況對(duì)疾病發(fā)生 的影響，于是多病因論 被提了出來(lái)。 12 一、病因的概念 3.Lilienfeld 的病因概念：根據(jù)廣義因果律，認(rèn)為：那些使人群發(fā)病 概率升高的因素就可認(rèn)為是病因，其中某個(gè) 或多個(gè)因素不存在時(shí)人群疾病頻率就會(huì)下降。 這個(gè)從預(yù)防醫(yī)學(xué)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(jìn)程。 13 一、病因的概念 4.病因的來(lái)源 l來(lái)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(xí)慣 l來(lái)自宿主賴(lài)以生存的自然環(huán)境：如生物因素、

5、物理因素、化學(xué) 因素、氣候因素、地理因素 來(lái)自宿主所處的社會(huì)環(huán)境：如社會(huì)制度、經(jīng)濟(jì)地位、婚姻、風(fēng) 俗、宗教信仰 14 二、病因的分類(lèi) 1.充分病因與必要病因 l充分病因(sufficient cause)：有該病因存在，必定(概率為100) 導(dǎo)致某疾病發(fā)生。 l必要病因(necessary cause) ：有相應(yīng)疾病發(fā)生以前，必定(概率 為100)有該病因存在。 復(fù)合病因(component causes) ：多個(gè)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(gè)疾病的復(fù)合病因。 15 二、病因的分類(lèi) 2.直接病因與間接病因 l引起疾病的諸多因素有時(shí)可連續(xù) l 按順序依次引起疾病。 l

6、設(shè)X1、X2分別為兩個(gè)病因，Y為疾病； l X1導(dǎo)致X2，X2導(dǎo)致Y，X1通過(guò)X2而間接引起疾病。 X1 X2 Y 間接病 因 直接病因 16 三、病因模型 1.生態(tài)學(xué)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(pán)考慮，主要有三角模型和輪狀模型兩種。 17 三、病因模型 l三角模型：疾病是否發(fā)生受病因、宿主和 l環(huán)境三方面因素的影響。三者之間相互制約 l達(dá)到平衡時(shí)就構(gòu)成一個(gè)等邊三角形，此時(shí)機(jī) l體無(wú)病。若三者之中任一要素發(fā)生變化且超 l過(guò)另外兩個(gè)因素對(duì)它的制約，等邊三角形被 l打破，機(jī)體則表現(xiàn)為疾病。 病因 宿主 環(huán)境 18 三、病因模型 l輪狀模型：該模型

7、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(huì)三部分，各部分都包含著許多疾病病因。 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(yuǎn)，模型中的各部分所占的比例可隨疾 病的不同而做相應(yīng)變動(dòng)。 19 社會(huì)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 2.病因的網(wǎng)絡(luò)模型（web of causation ）： 多個(gè)病因按時(shí)間先后連接起來(lái)構(gòu)成病因鏈，多個(gè)病因鏈交錯(cuò)連接 起來(lái)就構(gòu)成一張病因網(wǎng)，這就是病因的網(wǎng)絡(luò)模型。也可以說(shuō)，多 因多果與直接間接病因兩種方式結(jié)合起來(lái)，就形成了

8、病因網(wǎng)絡(luò) 模型。 病因網(wǎng)絡(luò)模型可提供因果關(guān)系的完整路徑， 使人們能全面地認(rèn)識(shí)病因與疾病之間的作 用過(guò)程，對(duì)疾病防治具有重要的指導(dǎo)意義。 21 病因網(wǎng)絡(luò)模型 宿主易感性 疲 勞 精神狀態(tài) 營(yíng)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) 因果推斷中常用的 邏輯學(xué)推理方法 23 一、推理方法簡(jiǎn)介 l演繹推理是從一般到特殊的推理， l 其中假言推理應(yīng)用最為廣泛。 必要條件 假言推理 充分必 要條件假 言推理 充分條件 假言推理 假言推理 假言推理分類(lèi) 舉例：只有接觸 了結(jié)核桿菌才

9、會(huì) 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(jiǎn)介 l類(lèi)比推理：是根據(jù)兩個(gè)對(duì)象在一系列屬性上是相同的，而且已知其 中的一個(gè)對(duì)象還具有其它的屬性，由此推出另一個(gè)對(duì)象也具有同樣 的其它屬性的結(jié)論。 A對(duì)象具有屬性a、b、c、d B對(duì)象具有屬性a、b、c 所以，B對(duì)象也具有屬性d類(lèi)比推理的結(jié)論 是或然性的 25 一、推理方法簡(jiǎn)介 全稱(chēng)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(gè)別知識(shí)的前 提推出一般知 識(shí)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 l歸納推理

10、中的Mill準(zhǔn)則：又稱(chēng)求因果五法，是根據(jù)某個(gè)現(xiàn)象與其它 先行或后行的現(xiàn)象在某些場(chǎng)合里所顯示的關(guān)系而概括出一般性結(jié) 論。 l適用條件： 用于能控制干擾因素的實(shí)驗(yàn)研究 假定原因?yàn)榇_定的必要條件和充分條件 27 三、歸納推理 1.求同法：該法則認(rèn)為被研究現(xiàn)象出現(xiàn)的若干場(chǎng)合中，如果僅有唯一的 一個(gè)情況是在這些場(chǎng)合中共同具有的，那么這個(gè)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(chǎng)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 2.求異法：該法則認(rèn)為如果被研究現(xiàn)象出現(xiàn)的場(chǎng)合與被研究現(xiàn)象不

11、出現(xiàn)的場(chǎng)合只有一個(gè)情況是不同的，其它情況完全相同；而兩場(chǎng) 合唯一不同的這個(gè)情況在被研究現(xiàn)象出現(xiàn)的場(chǎng)合中存在，在被研 究現(xiàn)象不出現(xiàn)的場(chǎng)合中不存在，那么這個(gè)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 求異法的推理形式為： 場(chǎng)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 3.求同求異并用法：該法則認(rèn)為有兩組事例，一組是由被研究現(xiàn) 象出現(xiàn)的若干場(chǎng)合組成的，稱(chēng)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(chǎng)合組成的，稱(chēng)之為負(fù)事例組。如果正事 例組的場(chǎng)合里只有一個(gè)唯一的共同情況，而且這個(gè)情況在負(fù)事 例組的

12、場(chǎng)合里都不存在，那么這個(gè)情況就是被研究現(xiàn)象的原因 （或結(jié)果）。 31 三、歸納推理 求同求異并用法的推理形式： 場(chǎng)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 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 4.共變法：該法則認(rèn)為在被研究現(xiàn)象發(fā)生變化的各個(gè)場(chǎng)合中， 如果其中只有一個(gè)情況是變化著的，而其它的情況都是保持 不變的，那么這個(gè)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 共變法的推理形式： 場(chǎng)合 先行（或后行）情況 被研究現(xiàn)象 A1、B、C、D a1 A2、B、C

13、、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 4.剩余法：該法則認(rèn)為有一個(gè)復(fù)合的被研究現(xiàn)象，如果已知這個(gè)復(fù) 合現(xiàn)象的一部分是某些情況的結(jié)果，那么這個(gè)復(fù)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(fù)合的被研究現(xiàn)象是復(fù)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) 病因研究的基本步驟與方法 36 用流行病學(xué)方法推斷病因的基本步驟 描述流行病 學(xué)查明分布 臨床資料和 病理學(xué)資料 提出病 因假設(shè) 分析流行 病學(xué)檢

14、驗(yàn) 假設(shè) 綜合判斷確 認(rèn)因果關(guān)聯(lián) 實(shí)驗(yàn)流行病 學(xué)驗(yàn)證假設(shè) 必須經(jīng)過(guò)的步驟 最好經(jīng)過(guò)的步驟，若條件不允許也可繞過(guò) 37 一、描述流行病學(xué)提出病因假設(shè) l描述流行病學(xué)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，借此找出病因線索。 l求同法、求異法、相偕共變法等法則皆可用于指導(dǎo)描述性研究的 資料分析。 38 一、描述流行病學(xué)提出病因假設(shè) 描述流行病學(xué)發(fā)現(xiàn)的 統(tǒng)計(jì)學(xué)關(guān)聯(lián)只能說(shuō)明 在同一時(shí)點(diǎn)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(xué)檢驗(yàn)病因假設(shè) l分析流行病學(xué)以描述性研究提供的可疑病因?yàn)檠芯恳蛩?，進(jìn)一步 在有選擇的人群中驗(yàn)證病因。 l無(wú)論是病例對(duì)照研

15、究還是采用隊(duì)列研究，均按照求異法的原則推 斷因素與疾病有無(wú)關(guān)聯(lián) 。 40 二、分析流行病學(xué)檢驗(yàn)病因假設(shè) 分析流行病學(xué)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， 因果關(guān)聯(lián)的說(shuō)服力明 顯大于描述流行病學(xué)。 41 三、實(shí)驗(yàn)流行病學(xué)驗(yàn)證病因假設(shè) l理論上講，實(shí)驗(yàn)研究要求將同質(zhì)總體人群隨機(jī)分組，所有已知和 未知的與疾病相關(guān)的因素在實(shí)驗(yàn)組和對(duì)照組間都可實(shí)現(xiàn)均衡。 l實(shí)驗(yàn)流行病學(xué)雖有利于驗(yàn)證因果聯(lián)系，但醫(yī)德標(biāo)準(zhǔn)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(shí)驗(yàn)流行病學(xué)驗(yàn)證病因假設(shè) 被設(shè)計(jì)完善的流 行病學(xué)實(shí)驗(yàn)證實(shí) 的因果關(guān)聯(lián)可認(rèn) 可為因果關(guān)聯(lián)。 43 四、

16、綜合判斷是確認(rèn)因果關(guān)聯(lián)的最后環(huán)節(jié) l綜合判斷的過(guò)程： l 排除各 種偏倚 病因判 斷標(biāo)準(zhǔn) 得出可 信結(jié)論 結(jié)論包括有無(wú)因果關(guān) 系或存在因果關(guān)系的 可能性大小 44 第四節(jié) 正確看待統(tǒng)計(jì)學(xué)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(shí)就是暴露因素（E） 與疾病(D)有統(tǒng)計(jì)學(xué)關(guān)聯(lián) 只說(shuō)明E與D的關(guān) 聯(lián)排除了隨機(jī)誤 差的干擾后仍然 存在，并不說(shuō)明 是因果關(guān)聯(lián)。 ？ 46 l統(tǒng)計(jì)學(xué)關(guān)聯(lián)不代表因果關(guān)聯(lián)的原因： l流行病學(xué)的研究設(shè)計(jì)，尤其是觀察性研究的設(shè)計(jì)不符合Mill準(zhǔn)則 的使用條件。 l流行病學(xué)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。 l即便采用了其它具有必然

17、性的推理方法，由于混雜因素等干擾因 素的存在，研究設(shè)計(jì)難以達(dá)到邏輯學(xué)方法的要求 47 關(guān)聯(lián)的分類(lèi) 偶然關(guān)聯(lián)（隨機(jī)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)計(jì)學(xué)意義關(guān)聯(lián) 因果關(guān)聯(lián) 間接因果關(guān)聯(lián) 48 E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(jì)學(xué)關(guān)聯(lián) 伴隨關(guān)聯(lián) 49 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) 因果關(guān)聯(lián)的判斷標(biāo)準(zhǔn) 51 一、關(guān)聯(lián)的時(shí)間順序 關(guān)聯(lián)的時(shí)間順序（Temporal relationship）含義為： l如果懷疑病因X引起疾病Y，則X必須發(fā)生于Y之前。 l未證明某因素出現(xiàn)在某疾病之前，就不能承認(rèn)該因素是該疾病的

18、原因。 從暴露到發(fā)病之間時(shí)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(qiáng)度 l關(guān)聯(lián)強(qiáng)度指（Strength）即暴露與結(jié)果的關(guān)聯(lián)程度。 l反映關(guān)聯(lián)強(qiáng)度的指標(biāo)：如比值比、相對(duì)危險(xiǎn)度、相關(guān)系數(shù)等 只能說(shuō)強(qiáng)關(guān)聯(lián)比弱關(guān)聯(lián)更可能是 因果關(guān)聯(lián)，而無(wú)法確定關(guān)聯(lián)達(dá)到 哪個(gè)程度便可認(rèn)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-反應(yīng)關(guān)系 l暴露于低劑量時(shí)，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(lái)越多，直至低敏感者或免疫力較強(qiáng)者也 發(fā)生疾病，最后進(jìn)入平臺(tái)期，此關(guān)系就是病因和疾病之間的劑量 反應(yīng)關(guān)系（Dose-response relationship）。 暴露和效應(yīng)之間的劑量-反應(yīng) 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 l一致性（Consistency）也稱(chēng)可重復(fù)性或恒定性，是指在不同的 人群和時(shí)間，以不同的方法進(jìn)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 合理性（Plausibility）包括兩方面的含義： l若將發(fā)現(xiàn)的關(guān)聯(lián)視為因果關(guān)聯(lián)，在科學(xué)上應(yīng)言之成理。即，與現(xiàn) 有理論知識(shí)不相矛盾，