病因与因果关系推断（流行病学课件）

病因与因果关系病因的基本概念什么是病因广义：即是引起疾病发生的原因狭义：指是在一定条件下能够影响未来疾病发生的因素或事件，如果病因发生变化，疾病发生的频率将随之而变化病因与流行病学病因是流行病学和预防医学的重要概念病因理论渗透了流行病学的概念、思想、理论和方法（随机对照试验、队列研究、病例对照研究）病因研究是预防医学发展的前提，也就是公共卫生发展的前提病因与因果关系病因和疾病的关系从本质上讲，属于哲学上讲的因果关系。因果关系是两个事物之间关系的一种，是一种由事物变化和时间因素构成的复杂的抽象的关系。因果关系的三个基本条件时间顺序因事件必须发生在果事件之前关联关系果事件随着因事件的变化而变化因变性果事件的变化是由于因事件的变化引起的直接观察排除其他因素的可能性来间接证明病因与因果关系病因学说与病因模型病因学说与病因模型病因模型：是一种用来区分不同病因以及阐述它们与疾病的关系、它们彼此之间的关系以及它们作用机制的一种假说或理论框架。主要用途：阐述病因与疾病的关系，以及病因之间的关系指示病因的方向以解释新的病因说明病因的作用和解释流行病学概念和原理321常见的病因学说和病因模型

健康决定因素的生态模型病因网病因链瘴气说轮状模型三角模型微生物说充分病因-组分病因模型CYBERPUNK把病因指向人体以外的环境和宏观因素为向人体内部和微观世界寻找病因指示了方向三角模式1954年，约翰-高登总结了人类对传染病病因的认识，提出了传染性疾病流行的三角模型明确提出影响传染病在人群中发生和发展的因素是多重的，并将它们归结为三个方面，即宿主、病原体和环境，三者对传染病流行缺一不可。是对传染性疾病病因认识的总结，优于朴素的单病因学说，但是不适合慢性病因的研究。轮状模式把可患病的人或动物放到了中心的位置，周围是他们生活的物理、化学、生物和社会环境。揭示了直接病因和间接病因的存在，以及远端病因和近端病因的区别。扩大了环境的概念，提示更多的环境因素可以致病，更接近于病因之间以及病因与疾病的实际关系。对慢性非传染性疾病，它们揭示的病因的范围存在很大的局限性。健康决定因素的生态模型1991年Dahlgren和Whitehead从社会的角度，提出了健康决定因素的生态模型，是轮状模型的进一步发展，也被称为生态病因模型。该模型的中心仍是人体，包括一个人的性别、年龄、遗传等特征，然后将其他病因归类，并分成不同的层次，每层又包含很多相关但不同的因素，并强调各种因素的相互作用对健康的影响。“健康决定因素”模型，大大拓宽了病因的范围和领域。但在显示病因之间的关系上，生态模型仍然是模糊的、不完善的。病因链时间上先后发生的互为因果的病因之间，及这些病因与最终疾病之间的关系可以用病因链来描述。在一个病因链上，去除任何一个病因，就可以切断整个病因链，从而预防疾病通过此病因链发生。提示一个疾病可能有多个独立作用或相互影响的病因链。病因链：饮食与冠心病病因链：饮食与冠心病病因链：饮食与冠心病病因网同一疾病不同病因链相互连结、相互交错，形成一个更为复杂的完整的病因关系网络。去除一条病因链中的任何一个因素就可以完全切断整个病因链，从而预防疾病通过此病因链发生；不同的病因链对疾病发生的作用的大小可能不同，有效的预防应切断主要的病因链，即效应大的病因链；不同的病因链可能独立地影响疾病的发生，同时切断多个病因链必然可以预防更多的病例。病因网络：心脑血管疾病的病因网络心脑血管疾病的病因网络病因模型的比较早期的病因假说主要是针对传染性疾病的，瘴气说和微生物说是最早的最朴素的单因素病因理论病因的三角模型对早期模糊的病因假说进行了明确的界定，也是对单一病因假说的否定和对多病因假说的肯定病因的轮状模型和健康决定因素的生态模型是病因概念扩展的典型产物，它们揭示病因的多元性，大大扩展了病因的范畴病因网络则试图更好地展示病因之间以及病因与疾病之间的复杂关系充分－组分病因链及轮状模型及病因模型

病因网络生态模型传染病的病因

瘴气说

微生物说

[宏观单病因论][微观单病因论]慢性非传染性疾病以及传染病广泛存在“无因”而发病和“有因”而无病的现象现代多病因论病因与因果关系充分病因与组分病因举例：三天内开车从北京到达上海。三天内到达上海是结果，开车是可以产生这个结果的决定因素，或者说开车是原因，到达上海是结果。那么，是否有了汽车就一定能在三天内到达上海呢？同一个结果可以由多个不同的原因引起，而且单一原因多不足以引起结果的发生，还需其他因素的协同作用，结果才能发生。充分病因是疾病发生的充分条件，其形成就等于疾病的发生。组分病因

是充分病因的一个组成成员或亚单位，充分病因是疾病发生所需要的最低条件或需要的组分病因的最少组合一个疾病可以由一个或多个充分病因引起，一个组分病因可出现在一个疾病的一个或多个充分病因里。充分病因-组分病因模型1976年，肯尼斯-罗斯曼在美国流行病学杂志第一次系统地对充分病因—组分病因模型进行了阐述。疾病的发生必须是由一个充分病因引起。一个充分病因可以由一个或是由多个组分组成，且它们缺一不可。在同一充分病因里，组分病因彼此形成互补，为对方的互补病因。一个充分病因的每个组分病因对疾病发生的作用或贡献都是等同的和必要的。任何一个组分病因缺失，疾病就不会发生。EABCD充分病因-组分病因模型EABCDFABHGFYBZQ充分病因I充分病因II充分病因III某疾病的三个充分病因及其组分病因的分布一个疾病可以通过一个或多个不同的充分病因发生，同一疾病的充分病因彼此互为互补病因。组分病因B是所有三个充分病因都需要的组分，这样的组分病因叫必要病因，因为如果此组分病因不存在，该疾病的任何一个充分病因就不会实现，疾病就不会发生，如果疾病已经发生了，该病因必然存在。根据病因的必要性和充分性，我们可以把组分病因分为四类病因分类必要性充分性举例和注解必要且充分++天花病毒与天花，这类病因很少必要非充分+－所有传染病的病原体充分非必要－+飞机失事与死亡，但死亡有多种原因非必要非充分－－高血脂和冠心病，以及几乎所有慢性非传染性疾病的病因充分病因－组分病因模型回答了病因学说的两个重要的悖论（1）“无因”而发病因为绝大多数慢性非传染性疾病没有明显的必要病因，疾病可以通过不同于所关注病因的其他充分病因实现（2）“有因”而无病因为关注的病因不足以构成充分病因，只有当其互补病因同时存在时，从而构成充分病因，疾病才会发生。病因与因果关系因果关系的多样性因果关系多样PART1单因单果PART2单因多果PART3多因单果PART4多因多果单因单果—决定论的病因观。一种因素只引起一种疾病，一种疾病只由一种因素引起。（比较少见）单因多果—揭示病因的多效应性一个因素可引起多种疾病，单因多果的现象是常见的。举例：吸烟可引起肺癌、慢性支气管炎和冠心病等。车祸可引起皮肤软组织损伤、骨折、内脏损伤、死亡等多种结局。多因单果-揭示了疾病的多因性多种因素可以引起单一种疾病，多因单果的现象也是常见举例：高血压、高血脂、糖尿病、吸烟等均可起急性心肌梗死。多因多果-揭示了多种途径预防疾病的可能性一因可致多病，一病可由多因，增加了病因研究的复杂性和不确定性。举例：高脂膳食、缺乏体力活动、吸烟和饮酒引起脑血栓、心肌梗死、肠癌和乳腺癌等。直接病因与间接病因直接病因：与疾病发生直接相关的病因——近因间接病因：与疾病间接相关的致病因素——远因。预示了病因链的存在，切断病因链的任何环节，都可以达到预防疾病的目的，预示了更多的预防疾病的可能性。病因与因果关系穆勒的因果关系推论法则穆勒法则求同法A求异法B同异共求法C共变法D剩余法E1843年英国哲学家约翰-穆勒提出了研究因果关系的5个逻辑归纳法则（简称穆勒法则或Mill法则）。求同法考察某现象出现的不同场合，如果各个不同场合除一个条件相同外，其他条件都不同，那么，这个相同的条件可能就是某研究现象的原因。举例：发现所有腹泻的学生当天中午都在同一食堂吃过酸奶，因此酸奶可能是腹泻的病因。但是，如果腹泻的学生当天都吃过另外3种食品等，那么该法则并不能肯定酸奶是学生腹泻的原因。因此，不能就依此一项法则确定因果关系的存在。求异法比较某现象出现的场合（患某病）和不出现的场合（未患某病），如果这两个场合除一点不同外，其他情况都相同，那么这个不同点就是这个现象的原因。举例：比如两个同学一同就餐，一个同学发生腹泻，另一个没有，两个同学餐饭吃的唯一不同食物是酸奶，那么酸奶可能是导致腹泻的原因。但是，求异法中病人和非病人之间“其他因素都相同”的假设现实中很难成立。因此，也不能就依此一项法则确定因果关系的存在。同异共求法如果某被考察的现象出现的各种场合只有一个共同的因素（求同），而这个被考察的现象不出现的各个场合都没有这个共同的因素（求异），那么，这个共同的因素（多次求异）就是被考察现象的原因。举例：发现腹泻的学生都吃过酸奶，而在同一食堂就餐但没发生腹泻的学生都没有吃酸奶，酸奶可能是腹泻的病因。共求法不是求同法和求异法简单的联合使用,它是围绕同一个可疑因素的两次求同和多次求异的联合使用。共求法是在同一个研究中引入对照的逻辑基础,大大提高了求同法或求异法初步锁定的原因的可能性。共变法当某一现象（X）存在一种变异或发生一种变化时，另一现象（Y）相应存在变异或随之发生变化，且不论后者的变异和变化是什么，那么二者间可能存在因果关系。举例：如果吃酸奶多比吃酸奶少的学生腹泻更严重，说明共变关系的存在，因果关系存在的可能性更大。共变法强调的是剂量--反应关系的考量，当剂量--反应关系存在，则因果存在的可能性更大。剩余法如果某一复合现象已确定是由某种复合原因引起的，把其中已确认有因果联系的部分减去，那么，剩余部分也必有因果联系。举例：钋元素的发现剩余法很少可用作直接发现病因的逻辑指导,但对于判断是否已经发现了一个疾病的主要病因却有帮助。剩余法也可以用于推测个案事件发生的原因。穆勒法则与其对应的流行病学研究设计理念穆勒法则流行病学研究设计理念求同法病例系列：病人共有的因素求异法病例-对照的概念：病人有、非病人缺的因素异同共求法病例对照研究，队列研究共变法剂量效应关系剩余法个案发生原因推测，主要病因推测病因与因果关系推断希尔的病因推断准则选择偏倚信息偏倚混杂偏倚因果关系1.因果关系推断就是判定两个因素之间是否存在真实的因果关系，是科学推论的一种；2.因果关系推断包括两个层面，一是两个事件之间是否存在因果关系，二是该因果关系的强弱，前者是对定性结论的推断，后者是对定量结论的推断，相对更难；希尔准则时间顺序关联强度剂量-效应关系研究的一致性实验证据生物学合理性生物学一致性特异性相似性希尔准则（1）时间顺序指因必须先于果发生的时间关系，是判断因果关系的必要条件；希尔准则（2）关联强度用来评价病因和疾病之间是否存在关联以及关联强度的指标，一般用相对危险指标衡量，如相对危险度和比值比。是判断因果关系的必要条件；希尔准则（3）剂量－效应关系

指疾病的发生频度随可疑病因的强度或数量的变化而变化的现象，是准则2的重要的补充条件；希尔准则（4）研究的一致性（可重复性）

指同类研究结果的一致性，一致性越高，因果关系的可能性就越大；希尔准则（5）实验证据

指关于某关联的实验性研究证据；希尔准则（6