[数学]病因与病因推断课件.ppt

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1、病因与病因推断病因与病因推断Causes and Causal Inference2 南京医科大学康达学院3 南京医科大学康达学院1.1.什么是因果联系？如何确定因果联系？什么是因果联系？如何确定因果联系？2.2.SARSSARS的病因是什么？如何确定的病因是什么？如何确定SARSSARS的病因？的病因？3.3.如何确定吸烟和肺癌之间是否存在病因关系？如何确定吸烟和肺癌之间是否存在病因关系？问题与讨论4 南京医科大学康达学院流行病学是研究人群中疾病与健康状况的分布流行病学是研究人群中疾病与健康状况的分布及其影响因素，并研究防制疾病及促进健康的及其影响因素，并研究防制疾病及促进健康的策略和措施的

2、科学。策略和措施的科学。流行病学定义的理解5 南京医科大学康达学院流行病学是研究流行病学是研究人群人群中疾病与健康状况的中疾病与健康状况的分布分布及其及其影响因素影响因素，并研究防制疾病及促进健康的，并研究防制疾病及促进健康的策略和措施的科学。策略和措施的科学。核心内容 “病因”流行病学定义的理解6 南京医科大学康达学院Becausecausalinferenceisattheheartofwhatepidemiologistsdo,thetheoreticalstudyofcausationhasimportantconsequencesfortheeverydaypracticeofepi

3、demiology.Guidelinesfordrawingcausalinferencesmaydifferaccordingtohowcausationisdefined.(MacMahonandPugh,1970)7 南京医科大学康达学院因果观的发展Aristotle的四原因说形式因形式因+质料因质料因+动（作用）因动（作用）因+目的因目的因BaconF的决定论的因果观一定的原因必定导致一定的结果一定的原因必定导致一定的结果Hume的经验论因果观单纯的经验重复观察并不单纯的经验重复观察并不能保证一定的能保证一定的 结果必定会出现，即经验证据不具有逻结果必定会出现，即经验证据不具有逻 辑必

4、然性辑必然性概率论因果观 原因就是使结果发生概率升高的事件或特征，原因就是使结果发生概率升高的事件或特征，即一定的原因即一定的原因可能可能导致一定的结果导致一定的结果8 南京医科大学康达学院MacMahon的因果关联定义：事件或特征类别之间的一种关联，改变事件或特征类别之间的一种关联，改变某一类别（某一类别（X）的频率或特性，就会引起另）的频率或特性，就会引起另一类别（一类别（Y）的频率或特性的改变，这样）的频率或特性的改变，这样X就就是是Y的原因。的原因。概率论概率论9 南京医科大学康达学院病因定义及病因模型的发展鬼鬼,神神,上帝上帝,天意天意中医中医“五行之说五行之说”Hippocrate

5、s(公元前公元前5世纪世纪)10 南京医科大学康达学院病原物（动因）病原物（动因）宿主宿主环境环境三角模式三角模式（GordenTriangle）生物学病因的萌芽生物学病因的萌芽三三角角模模式式：强强调调病病原原生生物物、环环境境和和宿宿主主三三方方面面的的关系。关系。优优点点：从从因因素素间间平平衡衡和和整整体体性性观观点点看看，它它具具有有古古老老的思辩性和朴素的合理性。的思辩性和朴素的合理性。缺点：缺点：1 1、等量齐观。、等量齐观。2 2、并非所有疾病均有、并非所有疾病均有 特异病原物引起。特异病原物引起。11 南京医科大学康达学院轮轮状状模模式式：将将环环境境进进一一步步分分为为生生

6、物物、理理化化和和社社会会环环境境，宿宿主主还还包包括括遗遗传传内内核核。不不仅仅强强调调环环境境和和机机体体两两者者之之间间的的密密切切关关系系，而而且且还还强强调调环环境境多多样样性性和和机机体体的的遗传易感性（遗传因子）遗传易感性（遗传因子）特特点点：外外环环、内内环环有有伸伸缩缩性性，各各部部分分的的大大小小可可以以随随不同的疾病而有所改变不同的疾病而有所改变12 南京医科大学康达学院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（致病机制）远因近因疾病13 南京医科大学康达学院环境因素环境因素社会因素社会因素卫生保健卫生保健肝癌肝癌乙肝乙肝病毒病毒感染感染黄曲

7、黄曲霉毒霉毒素素不洁不洁饮水饮水14 南京医科大学康达学院糙皮病玉米传入玉米传入 贫困贫困玉米单玉米单一种植一种植冬藏食物冬藏食物量少质差量少质差春末夏初春末夏初食物匮乏食物匮乏玉米主食、玉米主食、偏食偏食植物蛋白植物蛋白匮乏匮乏动物蛋白动物蛋白少或无少或无农活增多农活增多户外劳动户外劳动过度劳累过度劳累尼克酸需尼克酸需求增加求增加日晒增加日晒增加局部局部摩擦摩擦糙皮病糙皮病皮炎皮炎非非食物因食物因素（酒精素（酒精中毒）中毒）其他营养缺乏其他营养缺乏尼克酸、色氨酸缺乏尼克酸、色氨酸缺乏糙皮病糙皮病糙皮病病因网模型16 南京医科大学康达学院BEINGS ModelPreventable caus

8、es of diseaseB Biologic factors and Behavioral factorsE Environmental factorsI Immunologic factorsN Nutritional factorsGGenetic factorsS Services,Social factors,and Spiritual factors17 南京医科大学康达学院Lilienfeld(1980)的病因定义：那些能使人群那些能使人群发病概率发病概率升升高的因素，就可以认为是病因；高的因素，就可以认为是病因；当它们之中一个或多个不存在当它们之中一个或多个不存在时，人群疾病频

9、率就下降。时，人群疾病频率就下降。Lilienfeld AM.（1920-1984）约翰约翰.霍普金斯大学霍普金斯大学 流行病学教授流行病学教授18 南京医科大学康达学院暴露（exposure）指研究对象接触过某种待研究的指研究对象接触过某种待研究的物质、具备某种待研究的特征或行为。物质、具备某种待研究的特征或行为。危险因素（riskfactor）使疾病发生概率即危险升使疾病发生概率即危险升高的因素。高的因素。保护因素（protectivefactor）使疾病发生概率即危使疾病发生概率即危险降低的因素。险降低的因素。几个重要的概念19 南京医科大学康达学院描述（频度和分布）描述性研究描述性研究

10、积累分布数据积累分布数据探索流行因素探索流行因素或者根据已有的知识或者根据已有的知识 形成假设逻辑推理逻辑推理（Mills 准则）准则）检验假设病例对照研究病例对照研究队列研究队列研究实验研究实验研究是否符合实际是否符合实际？因果推断结合各方面因结合各方面因素进行综合分素进行综合分析、推断析、推断 流行病学病因研究的一般思路20 南京医科大学康达学院形成假设1、求异法（methodofdifference）：又称“同中求异法”；如：察布查尔病察布查尔病-米送乎乎米送乎乎。2、求同法（methodofagreement）：或称“异中求同法”；如：钩端螺旋体病流行，共同点钩端螺旋体病流行，共同点-

11、下水劳动下水劳动3、共变法（methodofconcomitantvariation）：如：肺癌与烟草消耗肺癌与烟草消耗4、剩余法（methodofresidues）：如：肝癌肝癌 与饮水中的藻类毒素有关与饮水中的藻类毒素有关5、同异并用法（jointmethodofagreementanddifference）如：肝癌肝癌-乙肝病毒乙肝病毒21 南京医科大学康达学院检验假设病例对照研究病例对照研究队列研究队列研究DE22 南京医科大学康达学院ExposureDiseaseTotalYesNoYesABA+BNoCDC+DTotalA+CB+DA+B+C+D23 南京医科大学康达学院如果Exp

12、osureDiseaseTotalYesNoYesABA+BNoCDC+DTotalA+CB+DA+B+C+D那么那么,我们有理由认为暴露和疾病之间的关联有我们有理由认为暴露和疾病之间的关联有统计学意义。统计学意义。24 南京医科大学康达学院检验假设病例对照研究病例对照研究队列研究队列研究统计学上的联系统计学上的联系25 南京医科大学康达学院证实假设动物实验动物实验人群干预试验人群干预试验26 南京医科大学康达学院任何因素和疾病之间的任何因素和疾病之间的“统计学统计学”上的联上的联系都有可能是系都有可能是病因病因、偏倚偏倚和和机遇机遇三者或之一、三者或之一、之二造成。之二造成。统计学联系的实质

13、统计学联系的实质P20cigarettes/dlaryngealcancer(RR=20)NotallstrongassociationsarecausalDownssyndromeandbirthrank(confounder)Weakassociationsdonotruleoutcausalitypassivesmokingandlungcancer(RR=1.4)39 南京医科大学康达学院3、关联的可关联的可重复性重复性（consistency of association）同一暴露因素与疾病的关联，在不同时间、不同一暴露因素与疾病的关联，在不同时间、不同地区以及不同的人群中由不同的研

14、究者获得同同地区以及不同的人群中由不同的研究者获得同样的或类似的结果。样的或类似的结果。“求同法求同法”Smokingandlungcancer 100 studies over last 30 years demonstrate increased riskLackofconsistencydoesnotruleoutcausalityblood transfusion not always a risk for HIV:virus must be present Consistencymayonlybeapparentwhenallrelevantdetailsofcauseareunde

15、rstood(seldomthecase)40 南京医科大学康达学院4、关联的关联的合理性合理性（biological plausibility of association）疾病与暴露因素的关联能够用疾病与暴露因素的关联能够用现有现有的医学和其他自然的医学和其他自然科学知识进行合理的解释。科学知识进行合理的解释。Consistencywithcurrentbiologicalknowledgeaboutthedisease,butbasedonpriorbeliefsorknowledge:41 南京医科大学康达学院5、研究的研究的因果论证强度因果论证强度（demonstrability f

16、or causality）实验性研究实验性研究观察性研究观察性研究 有对照有对照无对照无对照 以个体为分析单位以个体为分析单位以群组为分析单位以群组为分析单位42 南京医科大学康达学院 流行病学研究实例 1951-1961年间，在西欧诸国家，特别是德国和英国年间，在西欧诸国家，特别是德国和英国等国，新生儿患短肢畸形明显增加。其临床特点是四等国，新生儿患短肢畸形明显增加。其临床特点是四肢缺损，故称为肢缺损，故称为“短肢畸形短肢畸形”或或“海豹肢畸形海豹肢畸形”，还，还可发生无耳、无眼、缺肾、心脏畸形等。当时即引起可发生无耳、无眼、缺肾、心脏畸形等。当时即引起医学界的关注。医学界的关注。1959年

17、前很少有记录，之后有较多的记录，年前很少有记录，之后有较多的记录，1960年明年明显增加。显增加。1961年开始怀疑与反应停有关。年开始怀疑与反应停有关。43 南京医科大学康达学院44 南京医科大学康达学院国家反应停销售量(公斤)短肢畸形例数葡萄牙372瑞士1136奥地利2078挪威6011荷兰14025英国25826比利时5769349德国300995000一、描述性研究一、描述性研究反应停销量短肢畸形例数20151051501005019581959196019611962反应停销量（占销售总量的比例）短肢畸形例数年份西德反应停销量与短肢畸形例数的关系46 南京医科大学康达学院二、病例对照

18、研究二、病例对照研究服用反应停史服用反应停史畸形儿的母亲畸形儿的母亲对照对照合合 计计有有34(68.0%)2(2.2%)36无无1688104合计合计50901402=69.40,P0.001,OR=93.547 南京医科大学康达学院孕妇使用反孕妇使用反应停史应停史患患肢体缺陷的儿肢体缺陷的儿童数童数(%)无无肢体缺陷肢体缺陷的儿童数的儿童数合计合计怀孕后怀孕后0-8周周用过用过10（42）1424早期未用过早期未用过51（0.24）21,43421,485RR=175,AR=41.76%三、队列研究三、队列研究48 南京医科大学康达学院1961年年12月后西德市场停止出售反应停，从月后西德

19、市场停止出售反应停，从1962年中出生的儿童年中出生的儿童便很少发生这种畸形。这亦可看作便很少发生这种畸形。这亦可看作“干预研究干预研究”的例子。的例子。反应停灾难事件反生后，不少国家建立了先天性畸形监测系统，反应停灾难事件反生后，不少国家建立了先天性畸形监测系统，加强了药物流行病学研究，改进药物筛选方案，生产与管理方法。加强了药物流行病学研究，改进药物筛选方案，生产与管理方法。四、病因判断四、病因判断49 南京医科大学康达学院总结任何因素和疾病之间的任何因素和疾病之间的“统计学统计学”上的联系上的联系都有可能是都有可能是病因病因、偏倚偏倚和和机遇机遇三者或之一、三者或之一、之二造成。之二造成。