流行病学病因与病因推断培训课件

流行病学病因与病因推断第一节病因的概念

SectionOneConceptsofDiseaseCauses一、病因的定义DefinitionofDiseaseCauses任何一种疾病发生都有其相应的致病因素，即病因（causeofdisease）。疾病的种类不同，病因的种类亦不同，如传染性疾病，其病因相对简单；而有些疾病，如慢性非传染病，其病因复杂而且绝大多数疾病的病因尚不完全明确。因此研究病因尤其是研究慢性非传染病的病因，已成为当今医学界的重要内容。也是流行病学研究的重点内容之一。因为只有了解疾病发生的原因，才有可能对其做出正确的诊断，有效的预防和治疗，才有可能采取特异性的干预措施，从而有效地预防和控制疾病。9/17/20242流行病学病因与病因推断第一节病因的概念

SectionOneConceptsofDiseaseCauses随着科学的进步，人们对病因的研究也在不断地发展和深入。19世纪末，由于LeeuwenhoekA发明了显微镜，人们才认识到了病原，并开始观察病原，证明了人类的许多疾病是由微生物引起的，也证明了不同的微生物可引起不同的疾病。因此，提出了疾病发病的特异病因学说。如结核杆菌引起结核、肺炎双球菌引起肺炎等。一百多年来Koch原则（Koch’spostulates）曾被认为是确定病因的经典学说，其特点是：1．该种微生物只有发现于该种疾病的病人体内，而不能发现于其他疾病的病人或健康人体内。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染动物能引起该种疾病。9/17/20243流行病学病因与病因推断第一节病因的概念

SectionOneConceptsofDiseaseCausesKoch病因假说在传染研究中起了很大作用，但随着科学的发展，发现这一学说不能解释许多其他疾病，例如肺结核病，除了肺结核感染外，其他像营养不良，过度疲劳，遗传因素等都可影响肺结核的发生，此外，一些慢性病如恶性肺癌，心血管疾病，糖尿病等更不能用Koch学说来解释，因此，目前人们对病因的认识已发展成“多病因学说”。目前关于流行病学病因的定义为“那些能使人们发病概率增加的因素，就可以认为是疾病的病因”当它们之中的一个或多个不存在时，疾病频率就下降。”也系指，能引起人们发病的概率增加的内外环境的因素，一般在非传染病的病因，称为危险因素（riskfactors）。9/17/20244流行病学病因与病因推断第一节病因的概念

SectionOneConceptsofDiseaseCauses其中有直接病因（directcause），有些是间接病因（indirectcause）；有的是主要病因（primarycause），有的是辅助病因（auxiliarycause），还有人将病因分为必要病因（necessarycause）和充分病因（sufficientcause）。必要病因指缺乏某种因素即不能引起某疾病，该因素称为该病的必要病因（necessarycause），一般适应于解释传染性疾病，职业病和地方病，都有一个比较明确的必要病因，而大多数的慢性非传染病尚未发现他们的必要病因。9/17/20245流行病学病因与病因推断第一节病因的概念

SectionOneConceptsofDiseaseCauses充分病因指有某种因素的存在，必然会发生某疾病，该因素称病的充分病因（sufficientcause），如结核杆菌传染只是结核发生的一个必要病因，是必不可缺少的原因而不是结核病的充分病因，因为结核杆菌感染后不一定会发生结核病，如果结核杆菌的存在，再加上营养不良，过度疲劳，年龄等因素存时，才可能发生结核病，这些因素是构成结核病的充分病因。大多数非传染疾病其充分病因不止一个，有的可能多个充分病因，因此这些疾病可能没有必要病因，吸烟既不是肺癌的必要病因，也不是肺癌的充分病因（因为有的肺癌者终身未吸过烟，有许多长年吸烟者并没有发生肺癌）。9/17/20246流行病学病因与病因推断第一节病因的概念

SectionOneConceptsofDiseaseCauses二、病因模型AGeneralModelofCausation在疾病的病因学研究中，用流行病学研究提出了一些疾病发生的模型。（一）疾病发生的三角模型Epidemiologictriangle疾病发生的三角模型，亦称流行病学三角（epidemiologictriangle），该模型由致病因素（agent），宿主（host）和环境（environment）三个要素共同组成，三个要素相当于等边三角形的三个角，三者间保持动态平衡，就不会发生变化，另两者不能产生适应性变化，这种平衡就可能被打破。就会发生疾病。

图2-1流行病学三角Fig.2-1EpidemiologicTriangleModelHEA9/17/20247流行病学病因与病因推断第一节病因的概念

SectionOneConceptsofDiseaseCauses（二）轮状模型Wheelmodel该模型由致病因素，宿主和环境所组成，宿主处于环境的周围之中，好像一个车轮，故称轮状模型，模型的中心环（轮轴）是宿主，轮心部分为遗传内核，围绕宿主的环境可分为社会环境，生物环境和生物化学环境。该模型强调宿主与环境之间的密切关系，强调健康和疾病是宿主与环境相互作用的结果，宿主对环境而言，有适应的一面，但也有受其影响产生反作用的一面，宿主本身的遗传。免疫对环境因素产生抵制，中和耐受的一面，但也有因环境因素的作用而产生疾病的一面，因此，宿主，疾病因素和环境三角之间不断相互作用，处于一个动态的平衡状态，一旦环境宿主或致病因素的某一方或几方的变化强变超过了互相维持平衡的限度时，就可以导致疾病。9/17/20248流行病学病因与病因推断第一节病因的概念

SectionOneConceptsofDiseaseCauses

Fig.2-2WheelModelHereditaryNucleusSocialFactorsSocialFactorsBiologicalFactorsBiologicalFactorsPhysicalandChemicalFactorsHostHost9/17/20249流行病学病因与病因推断第一节病因的概念

SectionOneConceptsofDiseaseCauses（三）病因网模型Webofcausation病因网模型强调疾病的发生受多种因素的影响，即疾病的多因性，这些因素相互交错，因成果，果又成因，因果相连形成病因网，靠近发病因素越近的因素与疾病的联系越强，靠近发病因素越远的因素，与疾病的联系越弱。9/17/202410流行病学病因与病因推断第一节病因的概念

SectionOneConceptsofDiseaseCauses

高血压糖尿病肥胖病毒感染

体力活动过少

环境因素

遗传因素

高热能膳食

妊娠次数过多

膳食因素

年龄

高脂肪膳食

高钠盐膳食Fig.2-3Webofcausation9/17/202411流行病学病因与病因推断第一节病因的概念

SectionOneConceptsofDiseaseCauses三、因果联系方式InteractionamongCauses（一）单因单果既一种因素可引起一种疾病或结局FDF：factor，D：disease，death这是传统的病因观，但这种联系的方式是不存在的，因为即使针对有必要的病因的传染病，其病因也不是单一的，因为除了病原体外，还有宿主易感性、环境因素等的影响。

9/17/202412流行病学病因与病因推断第一节病因的概念

SectionOneConceptsofDiseaseCauses（二）单因多果型D1FD2

一种因素可以引起多种疾病或结局D3

如：慢性支气管炎

吸烟肺癌 冠心病风湿病A型溶血性链球菌细菌性内心膜炎肾小球肾炎单因多果从病因的作用的多效应性方面解释了病因作用的方式。9/17/202413流行病学病因与病因推断第一节病因的概念

SectionOneConceptsofDiseaseCauses（三）多因单果型

F1

F2D多个因素引起一种疾病，

F3可有以下几种表现方式：

1.多种因素可独立引起一种疾病或结局。

①吸烟大气污染肺癌

石棉粉尘9/17/202414流行病学病因与病因推断第一节病因的概念

SectionOneConceptsofDiseaseCauses2.多种因素协同作用引起一种疾病或结局（因果相连引起一果）

②吸烟高血压冠心病

高脂肪

③机体抵抗力下降寒冷感冒诱发肺结核链球素耳聋

营养状态下降

多因单果从疾病发生复杂性方面解释了病因的致病作用。9/17/202415流行病学病因与病因推断第一节病因的概念

SectionOneConceptsofDiseaseCauses（四）多因多果型多种因素可以引起多种疾病或结局。

F1D1多个因素引起一种疾病，

F2D2可有以下几种表现方式：

F3D3如高脂肪膳食、吸烟和饮酒、肥胖、钠盐摄入过多、缺少体力活动等可引起心肌梗塞、脑血栓形成，结肠、直肠癌等。多种疾病的多个病因可以是完全共同的，也可以是部分共同的，多因多果实际上是单因多果和多因多果的结合，全面地反映了事物的本质。9/17/202416流行病学病因与病因推断第二节疾病发生的基本条件

TheConditionsofOccurrenceofDiseases任何疾病的发生必须具备致病因子、宿主和环境三项基本要素。一、致病因子Agent（一）生物性致病因子Biologicalagent

生物性致病因子包括致病微生物（细菌、病毒、立克次体、支原体）；寄生虫（原虫、蠕虫、医学昆虫）；有害的动、植物（毒蛇、蝎子、河豚、毒蕈）等。鼻咽癌与EB病毒有关，原发性肝癌与乙肝病毒感染有关，结肠癌与血吸虫有关，糖尿病与病毒感染有关。9/17/202417流行病学病因与病因推断第二节疾病发生的基本条件

TheConditionsofOccurrenceofDiseases（二）物理性因素致病因子Physicalagent

物理性因素包括气温（airtemperature）气压（airpressure）、气温（airhumidity）（airmoisture）气流airflow（aircurrent）如光、声过度的紫外线照射—皮肤癌。噪声：噪声聋；振动：局部振动病；高压：高原病；低压：减压病；电离辐射：癌症及致突变作用，同位素，微波辐射率。9/17/202418流行病学病因与病因推断第二节疾病发生的基本条件

TheConditionsofOccurrenceofDiseases（三）化学性致病因子Chemicalagent

化学物质有自然形成和人工生产两部分，过多过度的接触，将有害身体健康。据估计人类的癌症80%～90%由环境污染所致，其中85%～90%由化学因素所致。化学因素可产生急、慢性中毒或“三致”作用，尤其工业生产的“三废”和某些化学产品。在致病因子中，化学性致病因子种类最多，致病情况最复杂，是目前病因研究中的重点。9/17/202419流行病学病因与病因推断第二节疾病发生的基本条件

TheConditionsofOccurrenceofDiseases二、宿主Host主要决定宿主的特征。（一）遗传因素Hereditaryfactors（geneticfactors）目前认为，人类的遗传因素可以引起许多遗传性的疾病，而且遗传因素与人类疾病的关系越来越受到人们的重视。如单基因遗传病（血友病、苯丙酮尿症）；多基因遗传病（高血压、糖尿病、恶性肿瘤）等显性遗传、隐性遗传病等。9/17/202420流行病学病因与病因推断第二节疾病发生的基本条件

TheConditionsofOccurrenceofDiseases（二）免疫状况

Immunestate（function）人体的免疫状况对疾病的发生起很重要的作用，免疫状态好的人，抗病的能力强，相反则弱，人体的免疫功能在成年后，随着年龄的增加而下降，免疫识别能力和免疫反应能力也逐渐减弱，对疾病的抵抗力降低，这解释了为什么老年人各种疾病高发，各种慢性病，大多数肿瘤的发病率随着年龄增长而增加。9/17/202421流行病学病因与病因推断第二节疾病发生的基本条件

TheConditionsofOccurrenceofDiseases（三）年龄与性别Ageandgender不同的年龄的人可能患不同的疾病，如婴幼儿易患呼吸系统的疾病；中老年人易患心脑血管疾病，糖尿病，恶性肿瘤等慢性疾病，而且随年龄的增长其患病率和死亡率在增加。不同性别的人患病有一定的差异，除了宫颈癌，卵巢癌和乳腺癌外，其他癌症如胃、肺、肝癌等，男性均高于女性；胆道系统疾病如胆囊炎、胆石症、胆道蛔虫症等女性高于男性；甲状腺肿女性高于男性，年龄与性别对疾病频率的影响，主要与暴露的机会，免疫状态和生理解剖特点不同有关。9/17/202422流行病学病因与病因推断第二节疾病发生的基本条件

TheConditionsofOccurrenceofDiseases（四）民族和种族Raceandnation不同种族由于遗传、饮食、风俗习惯及居住的地区不同，某些疾病的发病率也有种族的聚集性和差异性。据调查，朝鲜人高血压发病率高于同地区其他民族。日本的胃癌，脑血管病的死亡率在全世界是较高的。9/17/202423流行病学病因与病因推断第二节疾病发生的基本条件

TheConditionsofOccurrenceofDiseases（五）行为Behavior1．不良的行为如吸烟、酗酒；2．不良的饮食习惯如高钠盐膳食，喜食生、冷、热、硬、刺激及焦糊的食物、进食过快，暴饮暴食、蔬菜水果摄入过少。3．活动过少，缺乏体育锻炼，赌博，长期看电影或电脑游戏。4．不健康的性行为。5．滥用药物。6．不遵纪守法（法律及交通规则）。9/17/202424流行病学病因与病因推断第二节疾病发生的基本条件

TheConditionsofOccurrenceofDiseases（六）心理及精神因素Mentalandpsychicfactors心理因素：恐惧、焦虑、苦闷、烦躁社会心理因素：人际交往，工作压力，生活挫折，自然灾害等。9/17/202425流行病学病因与病因推断第二节疾病发生的基本条件

TheConditionsofOccurrenceofDiseases三、环境environment（一）自然环境Naturalenvironment包括气象因素及地理因素Climaticphenomenonandgeographyconditionfactors1.日照sunshine紫外线有助于维生素D的生物合成，紫外线照射不足时可使儿童佝偻病，老年的骨质疏松发病率增加。紫外线过度照射则引发皮肤损害，甚至引起皮肤癌。9/17/202426流行病学病因与病因推断第二节疾病发生的基本条件

TheConditionsofOccurrenceofDiseases2．气候climate气温、气湿、气压、气流超过一定范围将危害机体的健康、甚至导致疾病。3．海拔高度elevation4.地理位置geographicallocation地质环境中某些元素的缺乏可造成地方病，如碘缺乏病，地方性氟病等。（二）社会环境Socialenvironment见前述。9/17/202427流行病学病因与病因推断第三节病因研究方法

SectionThreeMethodsofCausalStudy流行病学病因推导的步骤，一般是根据描述性流行病学（descriptiveepidemiology）研究中提供的病因假设（病因线索），提出病因假设，然后用分析性流行病学（analyticalepidemiology）和实验性流行病学（experimentalepidemiology）的方法进行检验，以验证假设的正确性。9/17/202428流行病学病因与病因推断第三节病因研究方法

SectionThreeMethodsofCausalStudy一、建立假设TobuildCausalHypothesis一般应用描述性流行病学研究方法，如历史性回顾研究（retrospectivestudy）、横断面分析（cross-sectionalstudy）、生态学研究（ecologicalstudy）等。描述疾病与健康状态在人群中的三间分布。根据疾病三间分析特点，并比较病区和低病区（非病区）的差异，从中找出与疾病发生有关的现象或因素，再应用下列逻辑推理法、形成病因假说。9/17/202429流行病学病因与病因推断第三节病因研究方法

SectionThreeMethodsofCausalStudy（一）求异法Methodofdifference即从同中求异。同一类人群或生活在同一环境中的两种人群中，某病的发病率有差异，在一部分人中有某因素的存在，而在另一部分人中没有该因素，该因素则可能是某种疾病的病因。如新疆察布查尔病的流行区，锡伯族人发病率较其他民族高，流行病学调查发现，锡伯族人吃一种特殊的食物—米送乎乎（意即面酱），由此怀疑该食物是引起该病的原因，经证实该食物被肉毒梭菌毒素污染。后证实，销毁该食物该人群不再发生该病。9/17/202430流行病学病因与病因推断第三节病因研究方法

SectionThreeMethodsofCausalStudy（二）求同法Methodofagreement即从异中求同。在不同的情况下，病人都接触了同样的致病物质，该因素便是该病的病因。例如，在某一地区发生沙门氏杆菌引起的食物中毒中发现，不同的人群—学生、教师及工人中暴露于可疑食物者发病，未暴露者不发病。又如艾滋病者中除男性同性恋者高发外，静脉吸毒者、接受血液制品者也易发生，因此可以推测，经血液的传播是该病的危险因素。9/17/202431流行病学病因与病因推断第三节病因研究方法

SectionThreeMethodsofCausalStudy（三）共变法Methodofconcomitantvariation如果某种因素的出现或消长状态与某种疾病的出现或消长动态一致，可以提出该因素与该病有联系的假说，这种推理的方法称共变法。例如新生儿短肢畸形的发生率与“反应停”销售的数量呈平行关系；如地方性氟病（氟斑牙和氟骨症）随饮水中氟含量增加而增加，地方性甲状腺肿大的发病率随环境中碘的缺乏而升高。9/17/202432流行病学病因与病因推断第三节病因研究方法

SectionThreeMethodsofCausalStudy（四）类推法Methodofanalogy所研究的疾病的分布与病因已清楚的疾病的分布特点相似或一致时，经演绎推理，提出两种疾病的病因可能相同的假说，这就是类推法。例如，克山病的病因未知，但克山病的分布与动物的白肌病的分布一致。动物的白肌病是由于动物缺硒所致。而且，克山病的病理变化与动物白肌病的病理变化一致，由此可推测，人类的克山病与动物的白肌病的病因是相同的，即缺硒所致。同时补硒治疗，克山病得到缓解和治疗，证实了这一假设。9/17/202433流行病学病因与病因推断第三节病因研究方法

SectionThreeMethodsofCausalStudy（五）排除法Methodofexclusion在可疑的致病因素中，逐一排出那些不可能的致病因素，剩下最后的一个因素则可能是疾病的可疑因素。1972年上海发生桑毛虫皮炎的流行，调查组在调查诸多相关的因素中，逐一排出了工厂废气、植物花粉和纤毛、吸血、节肢动物、其他毒蛾后，最后怀疑为桑毒蛾的蚴虫桑毛虫所致，最后证实了这一假设。9/17/202434流行病学病因与病因推断第三节病因研究方法

SectionThreeMethodsofCausalStudy二、检验假设

ToTestHypothesis病因假设建立后，应用分析流行病学的方法，如病例对照研究和队列研究来检验假设因素与疾病之间的相关性，目的是从相应研究中进一步推论两者的因果联系，以检验病因假设。病例对照研究是比较病例组与对照组危险因素的暴露比例是否具有差异及其差异的程度；而队列研究是比较具有危险因素的暴露组与非暴露组的发病率（或死亡率）是否具有差异及其程度。9/17/202435流行病学病因与病因推断第三节病因研究方法

SectionThreeMethodsofCausalStudy三、验证假设ToVerifytheHypothesis通过病例对照研究和队列研究等病因假设进行初步检验后，一般需要通过流行病学实验研究来证实病因假设，实验方法可人为地控制某些因素，它不仅能控制那些已知是重要的混杂因素，而且也能控制那些尚未被认识的混杂因素。实验流行病学又称“干预实验”在统计学上完全可比的情况下，比较暴露组（干预组）与对照组发病或死亡水平的差异，从而证实假说的真实性。实验性研究分为：9/17/202436流行病学病因与病因推断第三节病因研究方法

SectionThreeMethodsofCausalStudy（二）人群干预试验Communityinterventiontrial人群干预试验是通过干预，减少人群中某因素的存在，如某因素降低后，人群中某病的发病率或死亡率明显地低于对照组或干预前，也可证实病因。如禁止生产销售“反应停”，宣传“反应停”的危害，劝阻孕妇停止服用“反应停”等干预措施，使得新生儿海豹肢畸形的发生率明显下降，从而证实了反应停是新生儿海豹肢畸形的致病因素（推理方式见图2-4）。9/17/202438流行病学病因与病因推断第三节病因研究方法

SectionThreeMethodsofCausalStudy

DescriptiveEpidemiologyAnalysisEpidemiologyExperimentalEpidemiologyToBuildHypothesis

Yes

NoSpuriousAssociationToTestHypothesisToVerifyHypothesisStatisticalAssociationBetweenExposureAndDiseasesEpidemiologyBiasVariousStandardsofTestingCausalAssociation

Agreement

Disagreement

No

NoCausalAssociationFig.2-4CasualAssociation

9/17/202439流行病学病因与病因推断第四节因果推断

SectionFourCausalInference一、排除虚假联系和间接联系ToRemoveSpuriousandIndirectAssociationofCausal（一）虚假联系Spuriousassociation如研究的因素与某病之间有统计学联系时，还应分析它们之间是否存在虚假联系或间接联系，必须在排除了这两者之后，才可进行病因推断。虚假联系是指本来两事件之间不存在统计学上的关联，但由于在研究过程中的存在某些错误或机遇，使得两者之间表现出统计学上的联系，也称人为联系。往往由于实验设计时，没考虑到设立对照组，对照组选择不恰当、观察指标不客观，样本代表性较差或存在其他偏倚等，造成表面上的有统计学联系。像“鸡鸣而天晓”，把现象和本质联系起来。9/17/202440流行病学病因与病因推断第四节因果推断

SectionFourCausalInference（二）间接联系indirectassociation间接联系又称继发联系（secondaryassociation），是指两事件之间本来不存在统计学上的关联，但由于两事件的发生都与另一种因素有关，从而导致两事件间出现统计学上的联系。当两个事件A和B都各自与第三者C有关联时，则A与B是间接的关联。A肺癌C间接联系吸烟B冠心病肺癌与冠心病是间接联系而不是因果联系，因为我们不能通过治疗肺癌而使冠心病的病情改善，反之亦然。9/17/202441流行病学病因与病因推断第四节因果推断

SectionFourCausalInference二、判断因果联系ToDetermineCausalAssociation只有排除了虚假联系和间接联系，才能判断为因果联系。9/17/202442流行病学病因与病因推断第四节因果推断

SectionFourCausalInference三、因果推断的标准CriteriaofCausalInference（一）联系的强度Strengthofassociation评价暴露与疾病关联强度的主要指标是相对危险度（relativerisk，RR），RR=暴露组发病率（或死亡率）/非暴露组发病率或死亡率；RR＜1，暴露组发病率比非暴露组小，表示暴露因素为保护性因素；RR＞1，表示暴露因素是疾病的危险因素。9/17/202443流行病学病因与病因推断第四节因果推断

SectionFourCausalInference（二）联系的时间性Temporalityofassociation，TimesequenceofassociationTemporalityreferstothenecessitythatthecauseprecedestheeffectintime.Thiscriterionisinarguable,insofarasanyclaimedobservationofcausationmustinvolvetheputativecauseCprecedingtheputativeeffectD.Itdoesnot,however,followthatareversetimeorderisevidenceagainstthehypothesesthatCcancauseD.Rather,observationsinwhichCfollowedDmerelyshowthatCcouldnothavecauseDintheseinstance;theyprovidenoevidencefororagainstthehypothesistheCcancauseDinthoseinstancesinwhichitprecedesD.从时间上来说，因在前，果在后，这是因果联系的必要条件。此外，因与果之间还要有一定的“潜伏期”。由于慢性病潜伏期较长，要明确地判定它的可疑病因一定在前是有困难的，因此我们不能否认无因或结果在前。9/17/202444流行病学病因与病因推断第四节因果推断

SectionFourCausalInference（三）联系的一致性ConsistencyofassociationConsistencyreferstotherepeatedobservationofanassociationindifferentpopulationsunderdifferentcircumstances.在不同时间、不同环境下，由不同人，用不同方法进行研究，获得同样或类似的结果，称联系的一致性，也称联系的可重得复性。9/17/202445流行病学病因与病因推断第四节因果推断

SectionFourCausalInference（四）联系的特异性SpecificityofassociationThecriterionofspecificityrequiresthatacauseleadtoasingleeffect,notmultipleeffects.反之，如果某病与多种因素有关，或某因素与多种疾病有关，就不能称为特异性。但是随着人们对疾病病因研究的不断深入，尤其是对慢性疾病病因的探讨，该标准的概念可能是不存在的，或是无用的。Specificitydoesnotconfergreatervaliditytoanycausalinferenceregardingtheexposureeffect.Hill’sdiscussionofthiscriterionforinferenceisreplete（足够的）withreservations.Buteven