1、病因与病因推病因与病因推 Cause of Disease and Causal Inference 广州医学院预防医学系 2019/9/20 2 主要内容主要内容?病因的概念?病因研究方法?病因推断的方法?病因的判断标准 2019/9/20 3 第一节第一节 病因的概念病因的概念简史简史 鬼神、上帝、天意 人 金金 木 水 火 土 气 人人 活的传染物 人 病原物 环境 宿主 生 物 社 会 物 质 Lilienfeld的病因定义 机体 迷信阶段 朴素唯物主义朴素唯物主义 生物学病因的萌芽 轮状模式 三角模式 病因概念的发展 2019/9/20 4 现代病因观 Lilienfeld陈述:那些
2、能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 病因的概念简史 Lilienfeld AM.(1920-1984)约翰.霍普金斯大学 流行病学教授 2019/9/20 5 旧类型?纯动因论 忽视环境因素和机体(宿主)自身的因素?条件论 忽视了机体(宿主)自身的因素?单纯生物医学观点 忽视了心理和社会因素 病因的概念病因模型 2019/9/20 6 新类型新类型?生态学模型?疾病因素模型?病因网络模型 病因的概念病因的概念病因模型病因模型 2019/9/20 7 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?分类 流行病学三角 轮状模型 病因
3、的概念病因模型 2019/9/20 8 宿主宿主 环境 动因 生物环境 社会环境 遗传内核 宿主 理化环境 图6 流行病学三角 图7 轮状模型 病因的概念病因的概念病因模型病因模型 2019/9/20 9 病因的概念病因模型 疾病因素模型疾病因素模型?特点特点 病因分类操作性强 较强的实践指导意义 没有动因确定的困难?层次 外围的远因 致病机制的近因 2019/9/20 10 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(机制)疾病 疾病因素模型 病因的概念病因的概念病因模型病因模型 2019/9/20 11 病因网络模型 按生态学模型或疾病因素模型提供的框
4、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 病因的概念病因模型 2019/9/20 12 病因的概念病因的概念定义定义?必需病因:必需病因:如果缺乏某因素即不会引起某疾病,则该因素被称为该病的必需病因。绝大多数的传染病、地方病和职业病都有一个比较明确的必需病因;而大多数的慢性非传染病目前尚未发现他们的必需病因,这类疾病可能不存在一个必需病因,或者它的必需病因隐藏较深,尚有待进一步探讨。2019/9/20 13 病因的概念病因的概念定义定义?充分病因:充分病因:如果有某因素存在,随之必然有某病发生,则该因素为该病的充分病因。对充分病因的
5、理解,必需明确以下三点:对绝大多数疾病而言,充分病因的组成因素不是一个,而是一组。对大多数疾病而言,其充分病因目前并未完全明了,一般只证实或初步证实了充分病因中的一个或几个因素。目前认为大多数的慢性非传染性疾病,其充分病因不止一个,有的可能有多个充分病因,各充分病因的组成因素可能不同,因而这些疾病就可能没有必需病因。2019/9/20 14 病因的概念病因的概念定义定义?组分病因:构成某病充分病因的任一成:构成某病充分病因的任一成分都称为该病的组分病因。组分病因可以是必需病因,也可以是非必需病因;一个组分病因可以只在一个充分病因中发挥作用,亦可以在多个充分病因中发挥作用 2019/9/20 1
6、5 病因的概念定义 2019/9/20 16 病因的概念病因的概念定义定义?目前流行病学的病因定义是目前流行病学的病因定义是:在其他因素固定不变的条件下,如果某因素在人群中增加或减少后,某疾病在该人群中的发生率也相应地增加或减少,则该因素是该病的一个病因。”这种对病因的定义与认识是建立在概率论因果观的基础上的,在疾病防制上有重大的实际意义。2019/9/20 17 第二节 病因研究方法 一、临床研究一、临床研究 病因未明疾病一般是临床医师最先碰到的,临床医师若有敏锐的思维、能及时收集相关资料,并进行适当的分析,往往能为病因研究提供非常有价值的线索。?1、基础资料的收集 1)体征和症状的频率表:
7、2)疾病过程的描述:?2、临床推断 1)症候群的鉴别:2)列出可能的疾病:3)病因推断:2019/9/20 18 病因研究方法病因研究方法 二、实验研究?生化实验:可对营养素缺乏、药物和毒物中毒等进行鉴定,并可对因疾病导致的体内生化代谢异常进行诊断。?微生物学实验微生物学实验:当疑为传染性因子致病时,可选用微生物学实验,作病原体的镜检、分离和鉴定。有时可辅以免疫学的方法作病原诊断。?分子生物学与遗传学实验:可从基因和分子水平研究可疑病因及其致病机理、诊断和发现遗传性疾病。?动物实验:许多病因假设可通过制作实验动物模型在动物身上进行证实。?另外,还有病理学实验及寄生虫学实验等方法。2019/9/
8、20 19 病因研究方法病因研究方法 三、流行病学研究三、流行病学研究?描述性研究提出假设:描述流行病学研究(descriptive epidemiological study)是利用已有的资料或特殊调查的资料,对特定时间、地区和人群中的疾病或健康状况进行描述,分析其分布特征,从而获得有关病因假设的启示。?分析性研究检验假设:描述性研究提出的假设,需经分析性研究进行论证。?实验性研究验证假设:无论是通过流行病学,还是通过实验医学或临床医学研究方法获得的病因假设,最终仍需回到人群中,用实验流行病学的方法进行验证。2019/9/20 20 病因研究方法病因研究方法病因清单病因清单 1、A宿主病因?
9、先天的:基因、染色体、性别?后天的:年龄、发育、营养状态、体格、行为类型、获得性免疫、既往史、心理 2、B环境病因?生物的:病原体、感染动物、媒介昆虫、食入的动植物?物质的:营养素、天然有毒动植物、化学药品、微量元素、重金属、气象、地理(位置、地形、地质)、水质、大气污染、电离辐射、噪声、振动 2019/9/20 21 病因研究方法病因研究方法病因清单病因清单?社会的社会的:社会/人口(人口密度、居室、流动、都市化、交通、战争、灾害)、经济(收入、财产、景气)、家庭(构成、婚姻、家庭沟通)、饮食习惯、嗜好兴趣(烟、酒、茶、运动、消遣)、教育文化、医疗保健、职业(种类、场所、条件、福利、劳保设施
10、)、政治、宗教、风俗 2019/9/20 22 病因研究步骤 分析性研究 描述性研究 病因推断 验证病因假设 提出病因线索 形成病因假设 推断暴露和疾病之间的因果关系 队列研究 流行病学实验 病例对照研究 横断面研究 纵向研究 疾病监测 生态学研究 2019/9/20 23 第三节第三节 病因推断的方法病因推断的方法?病因推断的哲学思想?统计关联到因果关联 2019/9/20 24 一 假设演绎法(hypothetic deductive method)推理过程?因为假设H,所以推出证据E(演绎推理):如H:乙肝病毒与肝癌?因为获得证据E,所以反推假设H(归纳推理)病因推断的哲学思想病因推断的
11、哲学思想 2019/9/20 25 二 Mill准则(Mills cannon)?应用:用于分析流行病学研究?分类:求同法 求异法 同异并用法 共变法 剩余法 病因推断的哲学思想病因推断的哲学思想 2019/9/20 26(一)求同法(method of agreement)?辨别某类事件或属性的必要条件的方法?推理形式 事件(病例,A)有关(暴露)因素 A,B,C -a,b,c A,D,E -a,d,e A,F,G -a,f,g -所以,a 是A的必要条件 病因推断的哲学思想病因推断的哲学思想 2019/9/20 27(二)求异法(二)求异法(method of difference)?辨别
12、某类事件或属性的充分条件的方法?推理形式 事件(对照,非A)有关(暴露)因素 B,C -(a不出现),b,c D,E -(a不出现),d,e F,G -(a不出现),f,g -所以,a 是A的充分条件 病因推断的哲学思想病因推断的哲学思想 2019/9/20 28(三)同异并用法(joint method of agreement and difference)?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 病因推断的哲学思想病因推断的哲学思想 2019/9/20 29(四)共变法(四)共变法(method conc
13、omitant variation)?应用条件 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?推理形式 事件(效应,A)有关(暴露)因素 A1,B,C -a1,b,c A2,D,E -a2,d,e A3,F,G -a3,f,g -所以,a 是A的必要条件 病因推断的哲学思想病因推断的哲学思想 2019/9/20 30 (五)剩余法(五)剩余法(method of residues)?复合结局事件(A,B,C)有关(暴露)因素在特定的范围内(a,b,c),b说明B,c说明C,那么剩余的a必定说明A?推理形式 结局事件 有关(暴露)因素 A,B,C -a,b,c B -b C-c
14、所以,剩余a 是A的必要条件 病因推断的哲学思想病因推断的哲学思想 2019/9/20 31 一 统计学关联(association)?狭义 分类资料的相关?广义 等同于相关,包括分类、等级和计量资料,即是有关联 二 因果关联?有时间先后的、有生物学机制的、排除了各种偏倚的相关关系 统计关联到因果关联 2019/9/20 32 E与D 有统计关联否 有偏倚否 有时间先后否 因果关系判断进程 提出假设 排除偶然 排除虚假 前因后果 2019/9/20 33 关联的分类 关联 偶然关联 有统计学意义关联 非因果关联(选择、测量或混杂偏倚)因果关联(有时间先后)间接因果关联(间接病因)直接因果关联(
15、直接病因)图10 关联分类总结 2019/9/20 34 第四节第四节 病因的判定标准病因的判定标准 一 发展 1.Henle-Koch 原理(1882)Henle(1809-1885)Koch(1852-1885)Friedrich Gustav Jacob Henle,犹太人,德国解剖学家和病理学者,首先提出感染的寄生病原论 Robert Koch,德国19世纪著名细菌学家1905年获得医学诺贝尔奖,Henle的学生,证实了Henle微生物学上的假设 2019/9/20 35 (1)疾病患者中总是能检出该病原体(2)其他疾病的患者中不能检出该病原体(3)疾病患者中分离该病原体,传代培养物能
16、引起实验动物患相同疾病(4)能从患该病动物中分离到相同病原体 KochKoch病因标准病因标准 2019/9/20 36 2.美国“吸烟与健康报告”委员会提出标准(1964)(1)关联的时间顺序(2)关联的强度(3)关联的特异性(4)关联的一致性或可重复性 (5)关联的连贯性或合理性 2019/9/20 37 3.8条标准(流行病学,第 4版)?关联的时间顺序?关联的强度?剂量-反应关系?暴露与疾病分布的一致性?关联的合理性?关联的可重复性?终止效应?关联的“特异性”2019/9/20 38 二 常用的因果推断标准?关联的时间顺序?关联的强度?关联的可重复性?关联的合理性?剂量-反应关系?暴露
17、与疾病分布的一致性?研究的因果论证强度 2019/9/20 39(一)关联的时间顺序(一)关联的时间顺序 (time sequence of association)?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 2019/9/20 40 (二)关联的强度(二)关联的强度 (strength of association)?关联的强度越大,因果的可能性就越大?混杂因素可能导致强关联和弱关联?防治试验的绝对效应或归因比例指标越大,因果性就越强 2019/9/20 41(三)剂量-反应关系 (dose-response rela
18、tionship)?针对等级或连续性变量资料?有等级绝对效应、等级相对效应、等级相关系数和积差相关系数等?要注意有些生物学效应表现为全或无 2019/9/20 42(四)暴露与疾病分布的一致性(四)暴露与疾病分布的一致性 (coherence of distribution between exposure and disease)?如果某因素是某病的病因,则该因素应能解释该病的所有人群现象,即所有三间分布的特点。?对例外要谨慎考虑 2019/9/20 43(五)关联的可重复性(五)关联的可重复性?关联可以在不同的人群、不同的地区和不同的时间重复观察到?特点 观察性研究实验性研究 可重复性使因
19、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 2019/9/20 44 (六)(六)关联的合理性关联的合理性 (1)解释与现有理论知识不矛盾 例如,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 (2)研究者的主观评价 例如,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 2019/9/20 45(七)研究的因果论证强度(七)研究的因果论证强度?设计类型与它的论证强度密切相关?好类型应具备 满足时间顺序和可重复性 控制各类偏倚的干扰 2019/9/20 46 研究设计类型 因果论证 强度 实验性研究实验性研究 随机化对照试验 强 多组时间序
20、列试验 非等同对照(个体分配)试验 中 非等同对照(群组分配)试验 单组时间序列试验 无对照前后比较试验 弱 观察性研究观察性研究 前瞻队列研究 强 历史队列研究 队列巢式病例对照研究 病例对照研究(用新病例)中 横断面研究(含巢式病例对照研究)生态学研究 弱 系列病例分析报告(无对照)研究设计类型与因果论证强度研究设计类型与因果论证强度 2019/9/20 47 三、三、病因推断标准应用举例病因推断标准应用举例 幽门螺杆菌感染与十二指肠溃疡 2019/9/20 48 1 1、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0.8发生十二指肠溃疡 感染在前,发病在后 2019/9/20 49 2、关联强度的证据 90100的十二指肠患者存在幽门 螺杆菌感染,OR10 感染者11在10年中发生该病,RR10 3、可重复性证据 许多研究者得到相同结果 2019/9/20 50 4、合理性证据 幽门螺杆菌结合部位在胃窦细胞,可随着胃窦细胞进入十二指肠,引起炎症 5、实验研究(高论证强度)的证据 清除幽门螺杆菌可使十二指肠溃疡愈合,其效果等同于组胺受体拮抗剂 2019/9/20 51 可以判定幽门螺杆菌感染与十二指肠溃疡有因果关联