1、1第三章第三章 病因及其推断病因及其推断 Causes of Disease and Causal Inference王 束 玫山东大学公共卫生学院流行病与卫生统计学研究所2内容提要病因概述因果推断中常用的逻辑学推理方法 病因研究的基本步骤与方法正确看待统计学关联 因果关联的判断标准3第一节病因概述4 自有人类文明史以来，什么 是病因、如何判断病因就一 直困扰着人类。 病因？如何看待病因，不仅关系到疾病预防也关系到疾病的诊断和治疗5 历经近200年的思考和探索，流行病学家终于根据人类的生物学特性，在承认广义因果律的前提下，参照辩证唯物主义的科学技术方法论提出了一套探讨因果关联的研究思路，并且以
2、逻辑学方法为指导设计出了多种研究方法用于病因的推理。 上述工作使得流行病学的整个病因推理和判断过程更加具有说服力6一、病因的概念1.哲学界对原因的探索亚里斯多得（Aristotle）的四原因说动因目的因质料因形式因产生结果7概率论的因果观(称广义因果律)培根（Bacon）决定论的因果观休谟（Hume）经验论的因果观原因就是使结果发生概率升高的事件或特征，即原因以确定的概率导致结果的发生。一、病因的概念8一、病因的概念特异的疾病与特异的“传染物”有关2.医学界对病因定义的探索： Fracastora(17481553） Carclano (1557年)疾病的种子是能繁殖其本身的微小动物9一、病因
3、的概念十九世纪后半叶显微镜的使用使人类加速了探索传染性疾病病因的进程L.pasteur 和 Robert Koch 为发现传染病的生物性病因做出了巨大贡献Koch提出了确立某生物体为疾病病因的 4个法则Koch法则（Kochs rules） 人类很快形成了每一种疾病必定由某一种 病原体引起的特异病因学说单病因论10一、病因的概念单病因论和Koch法则无法解释包括许多传染病在内的大多数人类疾病的发生：传染病的发生不仅依赖于相应的病原体还决定于宿主的免疫力慢性非传染性疾病往往是多种因素共同作用的结果11一、病因的概念人们意识到：单病因论忽视了环境因素和宿主的身体状况对疾病发生的影响，于是多病因论被
4、提了出来。12一、病因的概念3.Lilienfeld 的病因概念：根据广义因果律，认为：那些使人群发病概率升高的因素就可认为是病因，其中某个 或多个因素不存在时人群疾病频率就会下降。这个从预防医学角度提出的病因概念，使人们冲破了单病因论的束缚，加速了疾病防治工作的进程。13一、病因的概念4.病因的来源来自疾病的宿主体内：如遗传、年龄、性别、民族、免疫状况、心理、行为习惯来自宿主赖以生存的自然环境：如生物因素、物理因素、化学因素、气候因素、地理因素来自宿主所处的社会环境：如社会制度、经济地位、婚姻、风俗、宗教信仰14二、病因的分类1.充分病因与必要病因充分病因(sufficient cause)
5、：有该病因存在，必定(概率为100)导致某疾病发生。必要病因(necessary cause) ：有相应疾病发生以前，必定(概率为100)有该病因存在。复合病因(component causes) ：多个既不属于必要病因又不属于充分病因的病因可以构成能引起某个疾病的复合病因。15二、病因的分类2.直接病因与间接病因引起疾病的诸多因素有时可连续 按顺序依次引起疾病。设X1、X2分别为两个病因，Y为疾病； X1导致X2，X2导致Y，X1通过X2而间接引起疾病。 X1 X2 Y间接病因直接病因16三、病因模型1.生态学模型（ecological model）：将环境与宿主纳入疾病发生的影响因素通盘考
6、虑，主要有三角模型和轮状模型两种。17三、病因模型三角模型：疾病是否发生受病因、宿主和环境三方面因素的影响。三者之间相互制约达到平衡时就构成一个等边三角形，此时机体无病。若三者之中任一要素发生变化且超过另外两个因素对它的制约，等边三角形被打破，机体则表现为疾病。病因宿主环境18三、病因模型轮状模型：该模型将宿主置于环境之中，遗传因素又放在宿主之内，意为病因不存在于宿主体内便存在于各种环境之中。环境又分为生物、理化、社会三部分，各部分都包含着许多疾病病因。由于不同疾病之间不仅病因不同，而且环境、宿主、遗传三部分病因的致病程度也相去甚远，模型中的各部分所占的比例可随疾病的不同而做相应变动。 19社
7、会环境生物环境理化环境宿主遗传核轮状模型20三、病因模型2.病因的网络模型（web of causation ）： 多个病因按时间先后连接起来构成病因链，多个病因链交错连接起来就构成一张病因网，这就是病因的网络模型。也可以说，多因多果与直接间接病因两种方式结合起来，就形成了病因网络模型。病因网络模型可提供因果关系的完整路径，使人们能全面地认识病因与疾病之间的作用过程，对疾病防治具有重要的指导意义。 21病因网络模型宿主易感性疲 劳精神状态营养状况既往感染遗传因素居住环境阴暗潮湿侵犯组织侵犯组织侵犯组织侵犯组织侵犯组织侵犯组织感染结核杆菌图4-1 结核病的病因示意图结核病22第二节因果推断中常用
8、的逻辑学推理方法23一、推理方法简介演绎推理是从一般到特殊的推理， 其中假言推理应用最为广泛。 必要条件假言推理充分必要条件假言推理充分条件假言推理假言推理假言推理分类举例：只有接触了结核杆菌才会患结核病，某人患了结核病，所以他接触了结核杆菌”。24一、推理方法简介类比推理：是根据两个对象在一系列属性上是相同的，而且已知其中的一个对象还具有其它的属性，由此推出另一个对象也具有同样的其它属性的结论。 A对象具有属性a、b、c、d B对象具有属性a、b、c 所以，B对象也具有属性d类比推理的结论是或然性的25一、推理方法简介 全称判断归纳推理：所有S都是或都不是P 概率判断归纳推理：百分之几的S是
9、P 完全归纳推理（普查） 不完全归纳推理（抽样调查）归纳推理是从个别知识的前提推出一般知识的结论结论是或然性的结论是必然性的26三、归纳推理归纳推理中的Mill准则：又称求因果五法，是根据某个现象与其它先行或后行的现象在某些场合里所显示的关系而概括出一般性结论。适用条件： 用于能控制干扰因素的实验研究假定原因为确定的必要条件和充分条件 27三、归纳推理1.求同法：该法则认为被研究现象出现的若干场合中，如果仅有唯一的一个情况是在这些场合中共同具有的，那么这个唯一的共同情况就是被研究现象的原因（或结果）。其推理形式为： 场合 先行（或后行）情况 被研究现象 A、B、C a A、D、E a A、F、
10、G a 所以，A情况是a现象的原因（或结果）。 28三、归纳推理2.求异法：该法则认为如果被研究现象出现的场合与被研究现象不出现的场合只有一个情况是不同的，其它情况完全相同；而两场合唯一不同的这个情况在被研究现象出现的场合中存在，在被研究现象不出现的场合中不存在，那么这个唯一不同的情况就是被研究现象的原因（或结果）。 29三、归纳推理求异法的推理形式为：场合 先行（或后行）情况 被研究现象 A、B、C a B、C 所以，A情况是a现象的原因（或结果）。30三、归纳推理3.求同求异并用法：该法则认为有两组事例，一组是由被研究现象出现的若干场合组成的，称之为正事例组；另一组是由被研究现象不出现的若
11、干场合组成的，称之为负事例组。如果正事例组的场合里只有一个唯一的共同情况，而且这个情况在负事例组的场合里都不存在，那么这个情况就是被研究现象的原因（或结果）。 THANK YOUSUCCESS2022-5-2231可编辑32三、归纳推理 求同求异并用法的推理形式： 场合 先行（或后行）情况 被研究现象 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情况是a现象的原因（或结果）。33三、归纳推理4.共变法：该法则认为在被研究现象发生变化的各个场合中，如果其中只有一个情况是变化着的，而其它的情况都是保持不变的，那么这个唯一变化着的情况就是被
12、研究现象的原因（或结果）。 34三、归纳推理共变法的推理形式：场合 先行（或后行）情况 被研究现象 A1、B、C、D a1 A2、B、C、D a2 A3、B、C、D a3 所以，A情况是a现象的原因（或结果）。 35三、归纳推理4.剩余法：该法则认为有一个复合的被研究现象，如果已知这个复合现象的一部分是某些情况的结果，那么这个复合现象的剩余部分就是别的情况的结果。其推理形式为： 由a、b、c、d构成的复合的被研究现象是复合情况A、B、C、D作用的结果 现象a是情况A作用的结果 现象b是情况B作用的结果 现象c是情况C作用的结果 所以，现象d是情况D作用的结果36第三节病因研究的基本步骤与方法3
13、7用流行病学方法推断病因的基本步骤描述流行病学查明分布临床资料和病理学资料提出病因假设分析流行病学检验假设综合判断确认因果关联实验流行病学验证假设必须经过的步骤最好经过的步骤，若条件不允许也可绕过38一、描述流行病学提出病因假设描述流行病学的目的是描述人群中疾病、健康状况及有关因素的分布规律，借此找出病因线索。 求同法、求异法、相偕共变法等法则皆可用于指导描述性研究的资料分析。39一、描述流行病学提出病因假设描述流行病学发现的统计学关联只能说明在同一时点内疾病频率与某因素之间存在着关联，而不能确定因果关联。40二、分析流行病学检验病因假设分析流行病学以描述性研究提供的可疑病因为研究因素，进一步
14、在有选择的人群中验证病因。 无论是病例对照研究还是采用队列研究，均按照求异法的原则推断因素与疾病有无关联 。41二、分析流行病学检验病因假设分析流行病学考虑到了因素与疾病之间的前后关系，又考虑到了已知的干扰因素，因果关联的说服力明显大于描述流行病学。42三、实验流行病学验证病因假设理论上讲，实验研究要求将同质总体人群随机分组，所有已知和未知的与疾病相关的因素在实验组和对照组间都可实现均衡。 实验流行病学虽有利于验证因果联系，但医德标准不允许随意向人体施加措施，必须在观察法提出充分证据后方可使用。43三、实验流行病学验证病因假设被设计完善的流行病学实验证实的因果关联可认可为因果关联。44四、综合
15、判断是确认因果关联的最后环节综合判断的过程： 排除各种偏倚病因判断标准得出可信结论结论包括有无因果关系或存在因果关系的可能性大小45第四节正确看待统计学关联46暴露组疾病的发病率或患病率显著高于非暴露组时就是暴露因素（E）与疾病(D)有统计学关联 只说明E与D的关联排除了随机误差的干扰后仍然存在，并不说明是因果关联。 ？47统计学关联不代表因果关联的原因： 流行病学的研究设计，尤其是观察性研究的设计不符合Mill准则的使用条件。 流行病学研究多采用不完全归纳推理中的概率归纳推理，该方法的结论是或然性的。 即便采用了其它具有必然性的推理方法，由于混杂因素等干扰因素的存在，研究设计难以达到逻辑学方
16、法的要求 48关联的分类 偶然关联（随机误差） 虚假关联（偏倚造成）关联 伴随关联 直接因果关联 有统计学意义关联 因果关联 间接因果关联49E与D本不存在因果关系但因为两者有共同的原因C使E与D之间产生了统计学关联伴随关联50伴随关联举例吸烟肺癌饮茶伴随关联51第五节因果关联的判断标准52一、关联的时间顺序关联的时间顺序（Temporal relationship）含义为：如果怀疑病因X引起疾病Y，则X必须发生于Y之前。未证明某因素出现在某疾病之前，就不能承认该因素是该疾病的原因。从暴露到发病之间时间间隔不足某病潜伏期或潜隐期者也不能视为因果关联 53二、关联的强度关联强度指（Strengt
17、h）即暴露与结果的关联程度。反映关联强度的指标：如比值比、相对危险度、相关系数等只能说强关联比弱关联更可能是因果关联，而无法确定关联达到哪个程度便可认为是因果关联或不是因果关联。54三、关联的剂量-反应关系暴露于低剂量时，少数高敏感者或免疫力低下者发病，随着暴露剂量的加大，发病者越来越多，直至低敏感者或免疫力较强者也发生疾病，最后进入平台期，此关系就是病因和疾病之间的剂量反应关系（Dose-response relationship）。 暴露和效应之间的剂量-反应关系越明显两者之间存在因果关联的可能性越大55四、关联的一致性一致性（Consistency）也称可重复性或恒定性，是指在不同的人群
18、和时间，以不同的方法进行的某因素与某疾病间关联的研究均能观察到相同的联系。因素与疾病之间关联的一致性越好此关联成为因果关联的可能性越大。56五、关联的合理性合理性（Plausibility）包括两方面的含义：若将发现的关联视为因果关联，在科学上应言之成理。即，与现有理论知识不相矛盾，符合疾病的自然史和生物学原理。研究者或评价者从自身的知识背景出发，支持因果假设的把握度。客观评价主观评价57五、关联的合理性科学上不具备合理性暂不能认可为因果关联58六、关联的特异性 特异性的含义就是唯一性，含义为：某疾病（结果）只与某因素（原因）的暴露有关或某因素（原因）只引起某种疾病（结果） 因素与疾病之间关联的特异性越好成为因果关联的可能性越大59 流行病学整个病因推断过程，自始至终遵循着严密的逻辑思维。它要求对照、均衡；还要求以综合分析判断因果关系，可以说这套技术对临床医学乃至整个医学学科中的因果关系推断都具有重要的价值。60 谢谢！THANK YOUSUCCESS2022-5-2261可编辑
