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1、病因与因果推断,Causes and Causal Inference,第九章,流行病学的目的： 探讨病因 预防疾病 促进健康 流行病学在病因研究中的作用： 提供病因线索和验证病因,第一节 病因的概念 第二节 因果推断的逻辑方法 第三节 因果关联的推断标准,目 录,第一节 病因的概念,鬼神、上帝、天意,人,金,木,水,火,土,气,人,活的传染物,人,病原物,环境,宿主,生,物,社,会,物,质,机体,迷信阶段,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,Lilienfeld的病因定义,A causal relationship would be recognized to
2、 exist whenever evidence indicates that the factors from part of 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.,鬼神 上帝 天意 金木水火土 活的生物 特异病因学说,一、病因概念,cause,ancient,5 c
3、entury BC,middle 16 century (Fracastora),later 19 century (Kochs postulates),第一节 病因,病因定义及病因模型的发展,鬼, 神, 上帝, 天意,中医“五行之说”,Hippocrates(公元前5世纪),生物学病因单一病因论阶段 Fracastoro(1478-1553)提出：特异的疾病与特异的“传染物”有关。 Carclano1557年指出：疾病的种子是能繁殖其本身的微小生物。 Bassi1816年曾作蚕的致死实验，试图找出活的传染物。,Koch病因说： 1、该种微生物只能发现于该种疾病的病人体内，而不能见于其他疾病的
4、病人或健康人体内； 2、该病原体能从患者体内获得纯培养； 3、纯培养的微生物接种易感动物能引起该种疾病； 4、从被感染的动物体内又能分离出该种病原体。,一、病因的概念 特异病因学说 概率论的因果观 郭霍氏原则 流行病学病因cause of disease 那些能使人群发病概率升高的因素，其中某个和多个因素不存在时，人群疾病频率就会降低 危险因素,German physician and bacteriologist,一、病因的定义 从决定论因果观到概率论因果观的发展 传统 (决定论） 一定的原因必然导致一定的结果 现代 (概率论因果观或称广义因果律) 一定的原因只是可能而不是必然导致一定的结果
5、,MacMahon的因果关联定义： 事件或特征类别之间的一种关联，改变某一类别（X）的频率或特性，就会引起另一类别（Y）的频率或特性的改变，这样X就是Y的原因。,病因定义： 那些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。,Lilienfeld AM.（1920-1984） 约翰.霍普金斯大学 流行病学教授,危险因素,防治效应的原因定义六版 防治实验研究 （因 果） 研究因果关系的实验是指：在受控条件下，研究者有意改变一个或多个因素（处理），并前瞻地确定其效应的研究。 原因 防治实验中的处理（treatment or maneuver）使特定效
6、应发生的概率升高,第一节 病因的概念,？充分病因和必要病因,概念 充分病因(sufficient cause)是指有该病因存在，必定（概率为100）导致疾病发生。 必要病因(necessary cause)是指有相应疾病发生，以前必定（概率为100）有该病因存在。,第一节 病因的概念,按病因是否充分或必要分类 充分且必要病因 传统因果观；几乎不存在 必要但不充分病因 传染病病原体；Vit缺乏症的Vit不足 充分但不必要病因 致死量的毒物；实际也不存在 不充分且不必要病因 吸烟肺癌,第一节 病因的概念,必要病因和充分病因的关系,表中X、Z、W代表一些病原因子；Y为结果，即疾病,概率为100,充分
7、病因和必要病因的局限性,充分病因的局限性 充分病因几乎是不存在的，牵强的例子造成病因和疾病结果几乎是一回事（因果同一），失去了因果关系的意义。,第一节 病因的概念,必要病因的局限性 传染病的特定病原体为必要病因。 对于一般的慢性病，从字面或定义上，我们不可能得到“必要病因”的启示。 对某些按“病因”分类的慢性病，可知道它们的必要病因。 如“血管性痴呆”，脑血管病变就是它的必要病因。,第一节 病因的概念,总之，对于按某病因进行分类的疾病（包括非传染病），该病因就是它的必要病因，而正因为有该病因才被分类为该疾病。,第一节 病因的概念,二、病因分类,宿主病因 先天 基因 染色体 性别差异,第一节 病
8、因的概念,后天 年龄 行为类型 发育 心理特征 营养状态 获得性免疫 体格 既往史,宿主因素 环境因素,环境病因 生物 病原体 感染动物 媒介昆虫 食入的动植物,化学 营养素 天然有毒动植物 化学药品 微量元素 重金属等,第一节 病因的概念,物理 气象 地理 水质 大气污染 电离辐射 噪声 振动,社会 社会/人口 经济 家庭 饮食习惯 嗜好兴趣 教育文化 医疗保健 职业 政治 宗教 风俗,第一节 病因的概念,三、病因模型,生态学模型 将机体与环境作为一个整体来考虑 分类,第一节 病因的概念,流行病学三角,动因,宿主,环境,轮状模型,图9-1 流行病学三角,生 物 环 境,遗传 内核,社 会 环
9、 境,宿主,理 化 环 境,图9-2 轮状模型,第一节 病因的概念,第一节 病因的概念,疾病因素模型,社会经济因素,图9-3 疾病因素模型,疾病,第一节 病因的概念,疾病因素模型,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,病因网模型,根据生态学模型或疾病因素模型提供的框架可以寻找多方面的病因，这些病因相互存在联系，按时间先后联接起来就构成一条病因链，多个形成病因网（web of causation）。,第一节 病因的概念,1 病因链 A B C D E 疾病 矿工 接触矽尘 矽肺 肺功能衰竭 死亡,远端病因 中间病因 近端病因 疾病P16
10、3,病因网模型（web of causation）,糙皮病,腹泻(Diarrhea)、 痴呆(Dementia)、 皮炎(Dermatitis) “3D症,玉米传入,贫困,玉米单一种植,冬藏食物量少质差,春末夏初,食物匮乏,玉米主食、偏食,植物蛋白匮乏,动物蛋白少或无,农活增多,户外劳动,过度劳累,尼克酸需求增加,日晒增加,局部摩擦,糙皮病皮炎,非食物因素（酒精中毒）,其他营养缺乏,尼克酸、色氨酸缺乏,糙皮病,糙皮病病因网模型,寻找病因的条目指南,宿主病因 环境病因,第一节 病因的概念,病因的作用方式,F R 1,第一节 病因的概念,R1,R,F1,F2,F3,F,R2,R3,F1,F2,F3
11、,R3,R2,R1,一因一病 一因多病 多因一病 多因多病,第二节 病因研究的方法与步骤,病因研究的方法 1.描述性研究-建立病因假说 2.分析性研究-检验病因假说 3.实验性研究-验证病因假说,病因研究的主要步骤,Hills criteria,1. 因果推断的逻辑方法,假设演绎法 Mill准则 因果性实验中的对照法则,假设演绎法的推理过程 因为假设H ,所以推出证据E (演绎推理) 因为获得证据E ,所以反推假设H (归纳推理）,第二节 因果推断的逻辑方法,（1）假设演绎法,假设演绎法的应用 假设H :乙型肝炎病毒（HBV）持续感染导致原发性肝癌（PHC） 根据该假设H，加上相关背景知识为前
12、提，演绎地推出若干具体经验证据 E1 （肝癌病例的HBV感染率高于对照） E2 （HBV感染队列肝癌发生率高于对照） E3 （控制HBV感染后，肝癌的发生率下降） 如果证据E1，E2，E3 成立，则假设H亦获得相应强度的归纳支持。,第二节 因果推断的逻辑方法,（2）Mill准则,分类 求同法 求异法 同异并用法 共变法 剩余法,第二节 因果推断的逻辑方法,John Stuart Mill (1806 1873) British philosopher political economist,对象1 A B Ca b c 对象2 A D E a d e 对象3 A F G a f g,事件（病例
13、A） 有关的（暴露）因素,a .求同法（method of agreement）：或称“异中求同法”。辨别某类事件或属性的必要条件 对不同的场合或事物，找它们的共同点正像找发病人群的共同点或找发病地方的共性。,钩端螺旋体病流行，共同点-下水劳动,b.求异法（method of difference） 是辨别某类事件或属性的充分条件的方法 推理形式为： 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,第二节 因果推断的逻辑方法,新疆察布查尔病,c.同异并用法（joint me
14、thod of agreement and difference） 是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,第二节 因果推断的逻辑方法,d.共变法（method concomitant variation） 当有关（暴露）因素是等级或定量的，并与事件（结局）效应成量变关系（剂量反应关系），才 可以应用共变法。推理形式为： 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,第二节 因果推断的逻辑方法
15、,共变法 ( method of concomitant variation),years,Thalidomide and Phocomelia,If the phenomenon being studied varies with the factor,A dose-response relationship,指注意发现疾病的患病率（或发病率）波动时有哪些因素也在变动，即出现和消长动态一致。,e.剩余法（method of residues） 对某复合结局事件（A,B,C），已知它的有关（暴露）因素在特定的范围内（a,b,c），通过先前的归纳又知道b说明B，c说明C，那么剩余的a必定说明A。 结局事件 有关（暴露）因素 A,B,C - a,b,c B - b C- c 所以，剩余a 是A的必要条件,第二节 因果推断的逻辑方法,1972年 桑毛虫皮炎,饮水 食物 空气污染物 桑毛虫,补：类推法 Th
