第十章 病因与因果推断 Causes and Causal Inference

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1 第十章 病因与因果推断 Causes and Causal Inference
1、病因的概念 2、因果推断的逻辑方法 3、统计关联到因果关联 4、因果关联的推断标准

2 第一节 病因的概念 一、病因的定义： （一）从决定论因果观到概率论因果观的发展 （二）现代流行病学的病因定义 Lilienfeld：那些能使人群发病概率升高的因素， 就可以认为是病因。 MacMahon：因果关系是事件或特征之间的一种 关联，改变某一事件（X）的频率或特征，就会 引起另一事件频率或特征的改变。此时，前一 事件（X）是后一事件（Y）的原因。

3 （三）防治效应的病因定义 研究因果关系的实验：在受控的条件下，研究这有 意改变一个或多个处理因素，并前瞻性地确定其效 应
防治试验中的处理（treatment or maneuver)可 看作是防治特定效应（结局）的可能原因

4 二、病因模型： 鬼神、上帝、天意 迷信阶段 金木水火土→人 病原微生物→人 三角模型 轮状模型 G 病原物 环境 宿主(人) 生物的 物质的
社会经济因素 生物学因素 环境因素 医学生物学因素 疾病 心理行为因素 （致病机制） 卫生保健因素 鬼神、上帝、天意 迷信阶段 金木水火土→人 朴素唯物主义 病原微生物→人 生物学病因萌芽 病原物 三角模型 环境 宿主(人) 生物的 物质的 机体 轮状模型 G 社会的 疾病因素模型

5 （三）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）。

6 （四）因果联接方式 F R F1 F2 R F3 F1 R1 R1 F R2 F2 R2 R3 F3 R3

7 1.宿主病因 （五）寻找病因的条目指南 后天 年龄 行为类型 染色体 性别差异 发育 心理特征 营养状态 获得性免疫 体格 既往史 先天
基因 染色体 性别差异 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

8 2.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

9 社会 物理 气象 地理 水质 大气污染 电离辐射 噪声 振动 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 物理 气象 地理 水质 大气污染 电离辐射 噪声 振动

10 三 、充分病因和必要病因 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。
（一）充分病因和必要病因的概念 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。

11 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

12 （二）充分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。

13 必要病因的局限性 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。
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。 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。

14 第二节 因果推断的逻辑方法 病理资料 一、假设演绎法（hypothesis-deduction method）
第二节 因果推断的逻辑方法 一、假设演绎法（hypothesis-deduction method） 1、证明某因子是某病病因的过程： 横断面研究 纵向研究 临床资料 疾病监测 病理资料 病例对照研究 队列研究 描述EPI 形成假设 分析EPI 实验EPI 病因推断

15 假设(H) 2、定义：对描述和分析流行病学研究起衔接作用的逻辑 方法即假设演绎法 3、推理形式： PHC组HBV感染率高于对照
HBV感染组肝癌发病率高 证据 (E)有 HBV感染率↓PHC发病率↓ HBV感染率≠PHC发病率 →证据(E) 无 HBV持续感染 PHC 假设(H) 条件C 因素

16 二、Mill准则： 1、求同法（methodｏｆagreement）：在不同的事 件中寻找共同点。不同的事件或情况与一种疾病存在 关联，而这多种事件或情况均有一个共同点（因素）， 则该点（因素）可能是该病病因。（1958年川西平原 不明原因发热，农民和国家职工均有下水劳动史—— 钩体病） 2、求异法（method of difference）：在不同的事件 中寻找差异点。（吸烟者肺癌发病率显著高于不吸烟 者，吸烟可能是原因） 3、共变法（method of concomitant variation）： 当某因素的频率或强度发生变化某病发病率也随之变 化时，该因素可能是该病病因（吸烟量增加，肺癌发 病OR值增加）

17 4、剩余法（排除法 method of residues； exclusion）：在研究的几种因素中，排除了某些 已知与疾病无关的因素，则剩余的因素可能是病因。 （鼻咽癌与遗传，排除鼻腔结构、语言、生活习惯 等） 5、类推法（（method of analogy）：当一种原因 未明的疾病与另一种已知原因的疾病分布相同时， 两者病因可能相同。非洲儿童恶性淋巴瘤 Burkitt lymphoma 与疟疾分布相同（热带非洲; >1542m; >16℃），推断与虫媒（按蚊）有关。

18 三、因果实验中的对照法则 （一）设立对照的必要性 求出净效应 （二）保证对照组的有效性 各组除了处理因素不同，其它因素尽 量相同 1、各组干扰因素的可比性：随机分组 2、各组效应测量的的可比性：主、客观 因素（主观因素消除办法：盲法）

19 第三节 统计关联到因果关联 一、统计学关联（association） 二、因果关联（causal association）
第三节 统计关联到因果关联 一、统计学关联（association） 偶然关联 选择偏倚 提出 验证 关 非因果关联 观察偏倚 假设 假设 联 混杂等 统计学关联 间接因果关联 因果关联 直接因果关联 二、因果关联（causal association） 黄色瘤(E) 静脉吸毒(E) 1、继发 、直接 关联 高血清胆 ? 关联 性乱 胆固醇(C) 歪曲 冠心病(D) HIV感染(D) 病因推断

20 第四节 因果关联的推断标准 一、因果推断标准的发展 1、Henle-koch原理（1882）：
第四节 因果关联的推断标准 一、因果推断标准的发展 1、Henle-koch原理（1882）： 该微生物在每个病例中均存在； 该微生物必须能够在体外分离和培养； 将培养出的微生物接种于易感宿主时，应可引起此种 特异疾病； 由被接种的动物也能分离出此微生物并加以鉴定 2、美国“吸烟与健康报告”委员会（1964）：5 条 时间顺序、强度、特异性、重复性、合理性

21 二、常用的病因推断标准 2、强度：强度越大，成为病因可能性越大（吸 烟肺癌与OR=4-20；与心肌梗死为2）
1、时间顺序：前因后果。幽门螺杆菌感染与十 二指肠溃疡：324例感染者，10年，11%发病； 133例对照0.8%发病；海豹状肢体短畸发生在 反应停销售后8-9个月； 2、强度：强度越大，成为病因可能性越大（吸 烟肺癌与OR=4-20；与心肌梗死为2） 3、重复性：至少有30次病例对照研究，7次队 列研究，不同地点、时间、人群研究证明肺癌 与吸烟的关系。

22 4、合理性：吸烟与肺癌，吸烟与支气管上皮鳞状 化有关，与支气管鳞状上皮细胞癌有关，与腺 癌无关，患病率男>女，狗吸烟动物实验证明， 有癌基因；但Snow提出霍乱由微生物引起，由 粪口途径经水传播，经30年后才发现霍乱弧菌 5、论证强度：实验性研究>队列研究>病例对照研 究>现况研究

23 6、剂量-反应关系：吸烟量越大，RR值越大； 7、暴露与疾病分布一致性：各国吸烟销售量与肺 癌死亡率正相关。脂肪摄入量与大肠癌；疟疾与 按蚊；钉螺与血吸虫病 8、终止效应：戒烟者肺癌死亡率下降；停用某品 牌阴道月经棉条后中毒性休克症（toxic shook syndrome）发病率下降，消逝。 9、特异性：指唯一的病因和疾病。传染病与病原 体有明显的特异性；从多因多果的观点，此条应 取消。

24 三、病因推断标准应用举例 幽门螺杆菌与十二指肠溃疡 四、防治效应推断标准应用举例 老年人高血压降压治疗以降低心血管疾病危险和死 亡率

25 表 几种主要流行病学研究方法的比较 方法特点 现况研究 病例对照研究 前瞻性队列研究 现场实验研究 研究对象 自然人群 病例与对照 无病个体
表 几种主要流行病学研究方法的比较 方法特点 现况研究 病例对照研究 前瞻性队列研究 现场实验研究 研究对象 自然人群 病例与对照 无病个体 易感者 分组标准 是否患病或暴露 是否患病 是否暴露 随机 时间顺序 现况 回顾性(由果推因) 前瞻性(由因推果) 前瞻性 因果性质 多因多果 一果多因 一因多果 一因一果 干预措施 无 有 比较内容 现患率、暴露率 暴露比值 发病率、死亡率 疾病与暴露关联强度指标 RR、AR、PAR、AR%、PAR% OR、AR%、PAR% RR、AR、PAR、AR%、PAR%、保护率、效果指数 病因研究 提出病因线索 提出、初步验证 进一步验证 确证 优点 可迅速获得结果;可了解基线率 样本小,获结果快;费用低;适于少见病 资料准确,结果可靠;结论说服力强;可直接计算RR; 研究过程及结果分析可标准化;偏倚少;结论肯定 缺点 不易确定因果关系;不适于病程短、死亡快的病和少见病 选择及回忆偏倚大,样本代表性差,仅能计算OR,难判断时间前后关系 样本大,时间长,费用高,失访多,设计严,实施难,不适于少见病 样本大,时间长,费用高,失访多,设计严,实施难,涉及医德问题