臨床專業(yè)流行病學2-病因與因果推斷課件

1、病因與因果推斷Causes and Causal Inference第九章臨床專業(yè)流行病學2 病因與因果推斷病因與因果推斷Causes and Causal Infer第一節(jié) 病因的概念第二節(jié) 病因研究的方法與步驟第三節(jié) 因果推斷目錄臨床專業(yè)流行病學2 病因與因果推斷第一節(jié) 病因的概念目錄臨床專業(yè)流行病學2 病因與因果推斷 病因定義 病因分類 病因模型 病因的作用方式第一節(jié) 病因的概念臨床專業(yè)流行病學2 病因與因果推斷 病因定義 病因分類 病因模型 病因的作用方式第一節(jié) 病因的鬼神、上帝、天意金木水火土氣人活的傳染物迷信階段樸素唯物主義生物學病因 病原微生物 單一病因說 多病因說 單一病因 多

2、病因病因概念的認識歷程臨床專業(yè)流行病學2 病因與因果推斷鬼神、上帝、天意金木水火土氣人活的傳染物迷信階段樸素唯物主義德國19世紀著名細菌學家發(fā)現(xiàn)炭疽菌和結(jié)核菌1905年獲得醫(yī)學諾貝爾獎 Robert Koch (1852-1885）Koch法則每一例病人體內(nèi)都可以通過純培養(yǎng)分離到該病原體；在其他疾病患者中沒有發(fā)現(xiàn)該病原體；該病原體能夠使實驗動物引發(fā)同樣的疾病；被實驗感染的動物中也能分離到該病原體。臨床專業(yè)流行病學2 病因與因果推斷德國19世紀著名細菌學家 Robert Koch (185 Lilienfeld AM（1920-1984）約翰.霍普金斯大學 流行病學教授那些能使人群發(fā)病概率增加的

3、因素就是病因，減少這些因素中的一個或多個就會降低疾病發(fā)生的頻率。 對非傳染性疾病的病因的認識臨床專業(yè)流行病學2 病因與因果推斷 Lilienfeld AM那些能使人群發(fā)病概率增加的因素病因是疾病發(fā)生中起重要作用的事件、條件或特征，沒有這些因素的存在，疾病就不會發(fā)生。Rothman KJ臨床專業(yè)流行病學2 病因與因果推斷病因是疾病發(fā)生中起重要作用的事件、條件或特征，沒有這些因素的充分病因和必要病因充分病因(sufficient cause)：最低限度導致疾病發(fā)生的一系列條件、因素和事件。必要病因(necessary cause)：某種疾病的發(fā)生必須具有的某種因素，這種因素缺乏，疾病就不可能發(fā)生。

4、但是有該因素的存在，卻并不會一定導致疾病的發(fā)生。臨床專業(yè)流行病學2 病因與因果推斷充分病因和必要病因充分病因(sufficient cause 組分病因（component causes）：將聯(lián)合作用效果中的各個因素稱為組分病因。圖9-1 必要病因、充分病因和組分病因的關(guān)系臨床專業(yè)流行病學2 病因與因果推斷 組分病因（component causes）：將聯(lián)現(xiàn)代流行病學病因定義病因（causation of disease）定義：那些能使人群發(fā)病概率增加的因素，就可以認為是疾病的病因，其中某個或多個不存在時，人群疾病發(fā)生頻率就會下降。臨床專業(yè)流行病學2 病因與因果推斷現(xiàn)代流行病學病因定義病因（

5、causation of dise在復雜病因所致疾病或未明確病因時，相關(guān)致病因素常被稱為危險因素。 危險因素（ riskfactor）定義：臨床專業(yè)流行病學2 病因與因果推斷在復雜病因所致疾病或未明確病因時，相關(guān)致病因素常被稱為危險因流行病學對病因的認識在疾病防控上的重要意義倫敦寬街霍亂爆發(fā)死亡病例的地區(qū)分布（1854年）不必等待把某種疾病的所有危險因素都搞清楚后再進行防控，一旦從流行病學角度清楚了某種病因作用，即可針對該病因采取措施臨床專業(yè)流行病學2 病因與因果推斷流行病學對病因的認識在疾病防控上的重要意義倫敦寬街霍亂爆發(fā)死病因分類先天因素congenital factors后天因素acqu

6、ired factors遺傳基因、染色體、性別差異等免疫狀況、年齡、發(fā)育、營養(yǎng)狀況、心理行為特征等生物因素biological factors物理因素physical factors化學因素chemical factors社會因素social factors臨床專業(yè)流行病學2 病因與因果推斷病因分類先天因素后天因素遺傳基因、染色體、性別差異等免疫狀況三角模型致病因子、宿主和環(huán)境是疾病發(fā)生的三要素，各占等邊三角形一個角三者處于相對平衡狀態(tài)，人體保持健康；其中某要素發(fā)生變化，三者失去平衡，將導致疾病圖9-2 流行病學三角宿主致病因子環(huán)境病因模型臨床專業(yè)流行病學2 病因與因果推斷三角模型致病因子、宿

7、主和環(huán)境是疾病發(fā)生的三要素，各占等邊三角輪狀模型核心是宿主，其中的遺傳物質(zhì)有重要作用；外圍的輪子表示環(huán)境，包括生物、理化和社會環(huán)境強調(diào)環(huán)境與機體的密切關(guān)系以遺傳為主的疾病，遺傳核可大些；與環(huán)境密切的疾病，外圍的環(huán)境則大些圖9-3 輪狀模型 生 物 環(huán) 境 遺傳核 社 會 環(huán) 境宿主(人) 理 化 環(huán) 境臨床專業(yè)流行病學2 病因與因果推斷輪狀模型核心是宿主，其中的遺傳物質(zhì)有重要作用；外圍的輪子表示病因鏈和病因網(wǎng)模型病因鏈(chain of causation)：指一種疾病的發(fā)生常是多種致病因素先后或同時連續(xù)作用的結(jié)果病因網(wǎng)(web of causation)：指一種疾病的發(fā)生和流行，可能是兩條以

8、上病因鏈并行作用，并彼此縱橫交錯，交織如網(wǎng)臨床專業(yè)流行病學2 病因與因果推斷病因鏈和病因網(wǎng)模型病因鏈(chain of causatio大多數(shù)疾病由多因素所致相應的防控措施也應該是綜合性的針對病因鏈和病因網(wǎng)中的某些關(guān)鍵和薄弱環(huán)節(jié)采取措施，就可能降低疾病發(fā)生率多因素病因理論的實際意義臨床專業(yè)流行病學2 病因與因果推斷大多數(shù)疾病由多因素所致多因素病因理論的實際意義臨床專業(yè)流行病第二節(jié) 病因研究的方法與步驟病因研究的方法描述性研究分析性研究現(xiàn)況調(diào)查病例報告生態(tài)學研究病例對照研究隊列研究實驗性研究臨床實驗現(xiàn)場試驗社區(qū)試驗建立病因假說驗證病因假說檢驗病因假說圖6 流行病學病因研究方法臨床專業(yè)流行病學2

9、病因與因果推斷第二節(jié) 病因研究的方法與步驟病因研究的方法描述性研究分析性研建立假說求同法（method of agreement） 事件（病例,A） 有關(guān)（暴露）因素A,B,C,D - x,w,y,zA,E,F,G - x,t,u,v 所以，x是A的原因舉例：肝癌病例（A）均有乙肝感染（x）Mill準則（Mills canons）臨床專業(yè)流行病學2 病因與因果推斷建立假說求同法（method of agreement） 求異法（method of difference） 事件（對照,非A） 有關(guān)（暴露）因素B,C - (x不出現(xiàn)), w,yD,E - (x不出現(xiàn)), z,tF,G - (x不出

10、現(xiàn)), u,v 所以，x是A的原因舉例：非肝癌個體（非A）均無乙肝感染（無x）臨床專業(yè)流行病學2 病因與因果推斷求異法（method of difference） 舉例：非同異并用法（joint method of agreement and difference） (1)求同部分+ (2)求異部分 所以，x是A的原因舉例：肝癌(A)病例均有乙肝感染(x)；非肝癌個體均無乙肝感染臨床專業(yè)流行病學2 病因與因果推斷同異并用法（joint method of agreemen共變法（method concomitant variation） 事件（效應,A）有關(guān)（暴露）因素A1,B,C - x1,

11、w,yA2,D,E - x2,z,tA3,F,G - x3,u,v所以，x是A的原因舉例：隨著吸煙(x)量的增加，發(fā)生肺癌(A)的危險性也增加臨床專業(yè)流行病學2 病因與因果推斷共變法（method concomitant variat剩余法（method of residues） 事件 有關(guān)（暴露）因素 A,B,C - x,w,y B - w C - y 所以，剩余的x是A的原因舉例：肝癌（A）的發(fā)生除了病毒感染(w)和黃曲霉毒素(y)能解釋的部分，還有未能解釋的部分，這部分就可歸因于其他“剩余”因素，如：飲水中的藻類毒素(x)臨床專業(yè)流行病學2 病因與因果推斷剩余法（method of re

12、sidues） 舉例：肝癌（檢驗假說流行病學常用的分析性研究方法有病例對照研究和隊列研究論證的步驟一般是先做病例對照研究，然后做隊列研究 臨床專業(yè)流行病學2 病因與因果推斷檢驗假說流行病學常用的分析性研究方法有病例對照研究和隊列研究驗證假說無論是通過流行病學，還是通過基礎(chǔ)醫(yī)學或臨床醫(yī)學研究方法獲得的病因假說，最終仍需回到人群中，用實驗流行病學的方法進行驗證研究方法多數(shù)是干預實驗或類實驗臨床專業(yè)流行病學2 病因與因果推斷驗證假說無論是通過流行病學，還是通過基礎(chǔ)醫(yī)學或臨床醫(yī)學研究方表9-1 不同研究方法的因果關(guān)系論證強度比較臨床專業(yè)流行病學2 病因與因果推斷表9-1 不同研究方法的因果關(guān)系論證強度

13、比較臨床專業(yè)流行病學圖9-7 因果關(guān)聯(lián)的推導步驟觀察到的關(guān)聯(lián)排除機遇關(guān)聯(lián)（隨機誤差）有統(tǒng)計學關(guān)聯(lián)排除虛假關(guān)聯(lián)（選擇、測量偏倚）繼發(fā)關(guān)聯(lián)排除間接關(guān)聯(lián)（混雜偏倚）真實關(guān)聯(lián)（因果推斷）臨床專業(yè)流行病學2 病因與因果推斷圖9-7 因果關(guān)聯(lián)的推導步驟觀察到的關(guān)聯(lián)排除機遇關(guān)聯(lián)（隨機因果推斷的標準，Hills criteria關(guān)聯(lián)的時序性劑量-反應關(guān)系關(guān)聯(lián)的強度生物學合理性關(guān)聯(lián)的可重復性關(guān)聯(lián)的一致性關(guān)聯(lián)的特異性實驗證據(jù)第三節(jié) 因果推斷臨床專業(yè)流行病學2 病因與因果推斷因果推斷的標準，Hills criteria關(guān)聯(lián)的時序性劑關(guān)聯(lián)的時序性（temporality）指因與果出現(xiàn)的時間順序 懷疑病因X疾病Y，則X

14、必須發(fā)生于Y之前，這在病因判斷中是唯一要求必備的條件。臨床專業(yè)流行病學2 病因與因果推斷關(guān)聯(lián)的時序性（temporality）指因與果出現(xiàn)的時間順序關(guān)聯(lián)的強度（strength）指疾病與暴露因素之間關(guān)聯(lián)程度的大小，常用 OR 或 RR 值來描述關(guān)聯(lián)強度越大，存在因果關(guān)聯(lián)的可能性也越大臨床專業(yè)流行病學2 病因與因果推斷關(guān)聯(lián)的強度（strength）指疾病與暴露因素之間關(guān)聯(lián)程度的關(guān)聯(lián)的可重復性（consistency）指某因素與某疾病的關(guān)聯(lián)在不同研究背景下、不同研究者用不同的研究方法均可獲得一致性的結(jié)論；系統(tǒng)綜述和meta分析方法為多項研究結(jié)果的定性和定量合并提供技術(shù)支撐。臨床專業(yè)流行病學2 病因

15、與因果推斷關(guān)聯(lián)的可重復性（consistency）指某因素與某疾病的關(guān)指某因素只能引起某種特定的疾病（某疾病的發(fā)生必須有某因素的暴露才會出現(xiàn)）關(guān)聯(lián)的特異性（specificity）臨床專業(yè)流行病學2 病因與因果推斷指某因素只能引起某種特定的疾?。臣膊〉陌l(fā)生必須有某因素的暴劑量-反應關(guān)系（dose-response relationship）指某因素暴露的劑量、時間與某種疾病的發(fā)生之間存在的一種階梯曲線；暴露劑量越大、時間越長，疾病發(fā)生的概率也越大。臨床專業(yè)流行病學2 病因與因果推斷劑量-反應關(guān)系（dose-response relatio生物學合理性（biologic plausibilit

16、y）指能從生物學發(fā)病機理上建立因果關(guān)聯(lián)的合理性；但是，在當前雖不能用已有的生物醫(yī)學知識解釋的因果假設，不一定沒有成立的可能性，也可能在未來被科學進步所證實。臨床專業(yè)流行病學2 病因與因果推斷生物學合理性（biologic plausibility）關(guān)聯(lián)的一致性（coherence）指某因素與疾病之間的關(guān)聯(lián)與該病已知的自然史和生物學原理相一致。臨床專業(yè)流行病學2 病因與因果推斷關(guān)聯(lián)的一致性（coherence）指某因素與疾病之間的關(guān)聯(lián)與實驗證據(jù)（experimental evidence）指用實驗方法證實去除可疑病因可引起某疾病發(fā)生頻率的下降或消滅，則表明該因果關(guān)聯(lián)存在終止效應（cessatio

17、n effect），其作為因果關(guān)聯(lián)的判定標準論證強度很高臨床專業(yè)流行病學2 病因與因果推斷實驗證據(jù)（experimental evidence）指用實Hill標準的綜合判斷關(guān)聯(lián)的時間順序是必需滿足的；關(guān)聯(lián)的強度、關(guān)聯(lián)的可重復性、劑量反應關(guān)系及實驗證據(jù)有非常重要的意義；其他標準可作為參考。在因果關(guān)系的判斷中，并不一定要求8條標準全部滿足。但滿足的條件越多，則其因果關(guān)聯(lián)成立的可能性越大。臨床專業(yè)流行病學2 病因與因果推斷Hill標準的綜合判斷關(guān)聯(lián)的時間順序是必需滿足的；關(guān)聯(lián)的強度關(guān)聯(lián)的強度綜合多項研究表明幽門螺桿菌感染與十二指腸潰瘍間存在著強的關(guān)聯(lián)性，OR值可達416美國夏威夷的巢式病例對照研究發(fā)

18、現(xiàn)：幽門螺桿菌感染者發(fā)生十二指腸潰瘍的風險是沒有感染者的4倍（95%CI：1.114.2）我國的一項病例對照研究表明：幽門螺桿菌感染與胃十二指腸潰瘍關(guān)聯(lián)的OR值達 15.63（ 95% CI ：5.0548.43)臨床專業(yè)流行病學2 病因與因果推斷關(guān)聯(lián)的強度綜合多項研究表明幽門螺桿菌感染與十二指腸潰瘍間存在關(guān)聯(lián)的特異性幽門螺桿菌感染與十二指腸潰瘍關(guān)聯(lián)的特異性表現(xiàn)在：用幽門螺桿菌感染動物，能使之發(fā)生胃十二指腸潰瘍、慢性胃炎，病理改變與人類感染相似根除性治療幽門螺桿菌感染后可預防十二指腸潰瘍復發(fā)70%95%十二指腸潰瘍患者的胃竇部可檢出幽門螺桿菌感染幽門螺桿菌者發(fā)生十二指腸潰瘍的比率比沒有感染者高的多臨床專業(yè)流行病學2 病因與因果推斷關(guān)聯(lián)的特異性幽門螺桿菌感染與十二指腸潰瘍關(guān)聯(lián)的特異性表現(xiàn)在：劑量-反應關(guān)系隨著幽門螺桿菌感染率的下降，十二指腸潰瘍的發(fā)病率和復發(fā)率也呈下降趨勢，存在較為明顯的劑量反應關(guān)系過去的30多年間，歐美等很多發(fā)達國家的幽門螺桿菌的人群感染率出現(xiàn)了明顯下降，而十二指腸潰瘍發(fā)病率和患病率也隨之出現(xiàn)了下降臨床專業(yè)流行病學2 病因與因果推斷劑量-反應關(guān)系隨著幽門螺桿菌感