流行病學(xué)鐘崇洲3-病因及病因推斷

1、病因與病因推斷,環(huán)境與公共衛(wèi)生學(xué)院郭小娟,流行病學(xué)-8,2013.4.17,課程目標(biāo),了解病因的概念 理解流行病學(xué)研究病因的思想 掌握推斷病因的方法,The first question is, what is a cause?,一 病因的概念,,What is a cause?,哲學(xué)的概念 Philosophical concept -- 原因-事物存在的可能性，即引起事物運(yùn)動(dòng)、變化的原理。自然科學(xué)的概念 Scientif

2、ic concept -- 改變某一類別(X)的頻率或特性，就會(huì)引起另一類別(Y)的頻率或特性的改變，這樣X就是Y的原因。流行病學(xué)的概念 Epidemiological concept -- 病因統(tǒng)指那些能使人群中發(fā)病率增加的因子。,Semmelweis,Autopsy, operation, cure wound, deliver,Childbed fever,Semmelweis’ action,If so, somethin

3、g stronger than ordinary soap was needed for handwashing The maternal mortality rate plummeted.,CAUSE的概念,病因的定義：“A causal relationship would be recognized to exist whenever evidence indicates that the factors form part o

4、f the complex of circumstances that increases the probability of the occurrence of disease and that a diminution of one or more of these factors decreases the frequency of that disease.,Lilienfeld AM 1980,CAUSE的發(fā)展,鬼神、上帝、

5、天意,陰陽五行學(xué)說,單一病因論,多因論,,輪狀模式,三角模式,病因?qū)W說,疾病因素,疾病,果1,無果,C1,,,果2,C2,C3,,,,,病因的復(fù)雜性,病因?qū)W說,病因網(wǎng)webs of causation,遺傳,,高質(zhì)血癥,動(dòng)脈硬化,冠心病,,,飲食,習(xí)慣,運(yùn)動(dòng),緊張,,,,膽固醇,肥胖,高血壓,吸煙,,,,,,病因的種類,充分病因(sufficient cause) ：多因素的綜合作用后引起某疾病發(fā)生，即是與疾病發(fā)生有關(guān)的諸因素。必要病

6、因(necessary cause)：缺乏此因素疾病就不會(huì)發(fā)生。組分病因（component causes）：構(gòu)成某病充分病因的任一成分都稱為該病的組分病因。,僅有必要病因不足發(fā)病，須有其他的充分病因,二 疾病發(fā)生的條件,,疾病發(fā)生的基本條件,致病因子,生物性因子物理性因子化學(xué)性因子,環(huán)境,宿主,遺傳因素 免疫因素 年齡與性別 種族 精神心理狀態(tài) 人的行為因素,自然環(huán)境社會(huì)環(huán)境,三 病因研究方法,How,,病因研究的

7、方法,臨床研究：臨床病癥,生化實(shí)驗(yàn)，微生物學(xué)實(shí)驗(yàn) 分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn) 動(dòng)物實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)研究：,流行病學(xué)研究：,描述性研究 分析性研究 實(shí)驗(yàn)性研究,,,,病因研究的過程,描述性研究,(三間分布，常規(guī)資料，臨床),形成假設(shè),檢驗(yàn)假設(shè),(分析性研究和實(shí)驗(yàn)性研究),病因推斷,(因果關(guān)系),,,,四 因果推斷的邏輯方法,,如何形成假設(shè),因?yàn)榧僭O(shè)H，推出證據(jù)E（演繹推理）因?yàn)楂@得E，反推理H （歸納推理,一 假設(shè)演繹法 hypothetic

8、deductive method,用假設(shè)演繹地推出具體的證據(jù)，然后用觀察和實(shí)驗(yàn)檢驗(yàn)這個(gè)證據(jù)，則假設(shè)成立,HBV---PHC,如何形成假設(shè),Method of agreement 求同法Method of difference 求異法Method of concomitant variation 共變法Method of analogy 類推法Method of exclusion 排除法,二 密爾氏法則（Mill’s canno

9、n）,如何形成假設(shè),1. Method of agreement 求同法,相同事件（如患同種疾?。┲g尋找共同點(diǎn)。推理為：,事件（病例A） 暴露因素對(duì)象1 A,B,C ---------------- a,b,c對(duì)象2 A,D,E ---------------- a,d,e對(duì)象3 A,F,G ---------------- a,f,g ... …… ---------------

10、- …..… 所以，a 是A的影響因素,不同條件下找共同點(diǎn),病因及病因推斷,例如：,食物中毒的暴發(fā),如何形成假設(shè),2. Method of difference 求異法,在事件發(fā)生的不同情況之間（如發(fā)病率高和低之間，發(fā)病者與不發(fā)病者之間）尋找不同的線索。推理為：,事件 暴露因素 對(duì)象1B,C ------------ (a不出現(xiàn)),b,c 對(duì)象2D,E ---

11、--------- (a不出現(xiàn)),d,e 對(duì)象3F,G ------------- (a不出現(xiàn)),f,g … … -------------- …… 所以，a 是A的影響因素,相似事件之間找不同點(diǎn),例如：,地方性甲狀腺腫,,如何形成假設(shè),3. Method of concomitant variation 共變法,如

12、果某因素出現(xiàn)的頻率和強(qiáng)度發(fā)生變化，某病發(fā)生的頻率與強(qiáng)度也隨之變化，則該因素很可能是該病的病因。推理為：,事件（效應(yīng),A） 暴露因素 對(duì)象(組)1 A1,B,C ------------- a1,b,c 對(duì)象(組)2 A2,D,E ------------- a2,d,e 對(duì)象(組)3 A3,F,G ------------- a3,f,g ... ……

13、 ------------- …… 所以，a 是A的影響因素,因素頻率波動(dòng)-疾病強(qiáng)度變化,例如：,歐洲海豹肢畸形的發(fā)病率（A）隨著反應(yīng)停上市量（a）的增減而增減。,如何形成假設(shè),4. Method of analogy 類推法,所研究的某種疾病，如果與病因已經(jīng)清楚的某種疾病的分布特征相似，那么可以推想兩種疾病的病因可能相同。推理為：,用已知推測(cè)未知共同的病因,MINAMATA病,如何形成假設(shè),5. Method o

14、f exclusion 排除法,即通過對(duì)假設(shè)的排除而建立假設(shè)法。將那些不符合客觀事實(shí)的假設(shè)一一排除，抓住關(guān)鍵問題，形成最符合實(shí)際的假設(shè)，就能找到真正的病因。推理為：,產(chǎn)生幾個(gè)假設(shè)，逐一排除,例如：上海皮炎的事件,如何驗(yàn)證假設(shè),分析data: 描述性研究-分析性研究(病例對(duì)照研究等)驗(yàn)證假說：實(shí)驗(yàn)性研究-干預(yù)試驗(yàn)發(fā)病機(jī)制研究：動(dòng)物試驗(yàn)等,三類病因研究方法相互聯(lián)系，其關(guān)系及探索程序如圖所示。,病因探索步驟,病因探索步驟,五 因果關(guān)系

15、的推斷,Causal inference,,統(tǒng)計(jì)學(xué)關(guān)聯(lián) （statistics association） 虛假關(guān)聯(lián) （spurious association） 間接關(guān)聯(lián) （indirect-association） 因果關(guān)系 （causality）,病因推斷中暴露因素與疾病的關(guān)聯(lián),Association between exposure and disease in causal inference,暴露與疾病,exposure

16、 and disease,有無統(tǒng)計(jì)學(xué)關(guān)聯(lián)?,statistical association,有無偏倚?,bias,統(tǒng)計(jì)關(guān)聯(lián),From Epidemiological Association to Causation,偏倚，機(jī)遇,有統(tǒng)計(jì)學(xué)關(guān)聯(lián)?,statistical association,假設(shè)成立？,bias,虛假關(guān)聯(lián),Spurious association,因果關(guān)系,果1,無果,C1,,,果2,C2,C3,,,,,使發(fā)病概率增加的

17、因子，就可認(rèn)為有因果關(guān)系存在，當(dāng)它們中的一個(gè)或多個(gè)不存在時(shí)，疾病頻率就下降。,病因推斷常用標(biāo)準(zhǔn),關(guān)聯(lián)的強(qiáng)度 strength of association 關(guān)聯(lián)的時(shí)間性 temporality of association關(guān)聯(lián)的特異性 specificity of association 關(guān)聯(lián)的可重復(fù)性consistency of association 劑量反應(yīng)關(guān)系 dose—response relations

18、hip 關(guān)聯(lián)的一致性 coherence of association 關(guān)聯(lián)的合理性 plausibility of association 終止效應(yīng)（可逆性）reversibility相似性 analogy,criteria of causal inference 1--strength,病因推斷常用標(biāo)準(zhǔn),前因后果：唯一必須滿足的標(biāo)準(zhǔn)The cause must precede the effect.,criteria

19、of causal inference 3--temporaliry,病因推斷常用標(biāo)準(zhǔn),,,,地下鐵沙林事件,郭小娟 WZMC,Neurobehavioral toxicology,１９９５年３月２０日上午8點(diǎn)，東京地下鉄霞ヶ関站,,,,,,,,,地下鐵沙林事件,受害者　 ５５００ 名以上嚴(yán)重者　 ５３ 名死 者　 １２ 名,從癥狀推測(cè)神經(jīng)性毒素,8:30分　咽喉痛、眼痛的患者出現(xiàn)8:40分 急救車救送　　結(jié)膜充血　?　

20、刺激性氣體暴露　　縮　瞳　 ?　有機(jī)磷中毒９：15分 硫酸阿托品治療,,毒素的認(rèn)識(shí)?。健∨R床現(xiàn)場(chǎng),○　東京消防庁 9:08分　 毒物中アセトニトリル檢出9:12分　與各醫(yī)療機(jī)構(gòu)聯(lián)系,○　警視庁9:35分　 　　　沙林檢出11:00分　 　 記者招待會(huì)發(fā)表,,,criteria of causal inference 4--coherence,飲食脂肪攝入與乳腺癌發(fā)病Correlation between

21、dietary fat intake and breast cancer by country,病因推斷常用標(biāo)準(zhǔn),一致,criteria of causal inference 5--reversibility,When removal of a possible cause results in reduction of disease risk, the likelihood of the association being cau

22、sal is strengthened,病因推斷常用標(biāo)準(zhǔn),可逆性,Age-standardized death rates due to well-established cases of bronchogenic carcinoma,每日吸煙量與支氣管肺癌的年齡調(diào)整死亡率,criteria of causal inference 6—dose-response relationship,病因推斷常用標(biāo)準(zhǔn),本課要點(diǎn),病因是那些能使發(fā)病概