《流行病学》课件-3病因与病因推断（健康管理）

病因与病因推断2022课程内容思维导图第一节病因的概念和病因模型第二节病因的分类及研究方法第三节因果推断的逻辑方法第四节因果关系的推断学习目标熟悉掌握1.病因的定义2.因果关系的标准1.病因研究的方法2.因果推断的逻辑方法了解1.病因模型2.病因分类病因的概念和病因模型人类为什么会生病？病因的概念和病因模型一、病因的定义金木火水土气人活的传染物人环境宿主动因机体生物社会物质唯心主义唯物主义生物特异病因学说三角模型Lilienfeld的病因定义鬼神、上帝、天意病因的概念和病因模型一、病因的定义Lilienfeld概率病因学说那些能使人群发病概率增加的因素，当其中的一个或多个因素不存在时，人群中发生该种疾病的概率就下降

LilienfeldAM.（1920—1984）约翰.霍普金斯大学流行病学教授流行病学一般将病因称为危险因素（riskfactor），是指能使疾病发生概率升高的因素病因的概念和病因模型二、病因的分类必要病因（necessarycause）：指引起某种疾病发生必须具备的条件，一旦该因素缺乏，疾病就不会发生。但是有该因素的存在，却并不一定会导致疾病的发生。充分病因（sufficientcause）：是疾病发生的充分条件，如果该病因存在，必定（概率为100%）导致疾病的发生。病因的概念和病因模型二、病因的分类肥胖与高血压吸烟与肺癌狂犬病毒感染与狂犬病请讨论前者是后者的什么病因？慢性非传染性疾病目前所发现的病因均为？病因的概念和病因模型三、病因的模型1.三角模型（trianglemodel）疾病的发生是宿主、环境、动因三要素共同作用的结果流行病学三角模式宿主动因（致病因子）环境传染病的发生和发展病因的概念和病因模型三、病因的模型1.三角模型（trianglemodel）疾病的发生是宿主、环境、动因三要素共同作用的结果疟疾人虐原虫被污染的水传染病的发生和发展病因的概念和病因模型三、病因的模型2.轮状模型（wheelmodel）病因的概念和病因模型三、病因的模型3.病因网模型（webofcausationmodel）病因链（chainofcausation）：不同的致病因素与疾病间构成不同的连接方式

农业技术进步→食物供应增加→脂肪摄入增加→血胆固醇升高→冠心病病因网（webofcausation）：

多个病因链交错连接起来就形成病因网

结核病的病因网病因的概念和病因模型三、病因的模型3.病因网模型（webofcausationmodel）PART02病因分类和研究方法病因分类和研究方法病因宿主环境病因分类和研究方法病因宿主环境遗传因素

单基因遗传病和多基因遗传病2.免疫状况免疫球蛋白水平3.年龄和性别（1）免疫状态不同（2）暴露机会不同（3）生理解剖结构不同4.种族新疆地区的锡伯族人群

察布查尔病行为因素性格、气质和精神心理状态病因分类和研究方法病因宿主环境生物因素2.物理因素3.化学因素4.社会环境因素病因分类和研究方法

病因研究中的应用举例实例——高浓度氧与晶状体后纤维增生症Terry首次描述了在美国波士顿患晶状体后纤维增生症（retrolentalfibroplasia，RLF）的6名病例，以后在美国其他地方和一些西方国家均有多例报道。这是早产儿出生不久发生的疾病，其主要病变是晶状体后发生纤维组织增生与粘连，导致新生儿失明。经过流行病学研究证明了早产儿接受输氧治疗是该病的病因，采取措施后，由该因素引起的病例已很少见。病因分类和研究方法（一）描述性研究结合书本上的描述，总结提炼晶状体后纤维增生症的疾病分布特征。病因分类和研究方法（一）描述性研究1.地区分布特征（1）本病最早发现于美国波士顿，不久其他一些大城市如纽约、芝加哥等亦有报道，美国各城市间发病率差别很大。后来在加拿大、英国、法国、瑞典、荷兰等多个国家均有报道（2）病例分布呈散发，同一城市不同医院间发病情况有很大悬殊；设备较好的医院，特别是与医学院校有联系的医院反而发病率较高。2.人群分布特征（1）本病绝大多数发生于早产儿，与出生体重有关，体重越轻，胎龄越小，发病率越高或病情越重，未见性别差异，白人比黑人更常见。（2）产妇经济条件或医院医疗条件与本病有关，多发生在医疗设备较好的医院，自费入院的患者发病率较高。病因分类和研究方法（二）病例对照研究病例为RLF患儿，对照为正常婴儿。研究结果发现RLF与早产儿母亲的年龄、RH血型、分娩情况、X线暴露、镇痛剂和麻醉剂使用、感染等情况无关；与多胎、性别、先天畸形、白细胞计数、输血等情况无关。而RLF患儿护理情况、平均护理天数、在暖箱中护理的平均天数和平均输氧天数均高于正常婴儿，尤其是RLF婴儿吸入高浓度氧的比例显著高于正常婴儿。病因分类和研究方法（三）回顾性队列研究1.根据描述性研究和病例对照研究提出的重要病因线索，即RLF与早产儿医用氧气的吸入有关。2.富裕家庭早产儿均入住医疗设备较好的医院，常规应用40%~60%的浓度氧气；而贫穷家庭的早产儿入住慈善医院，只有发绀的婴儿才能使用吸氧医疗。3.调查发现，高浓度输氧组早产儿RLF的发病率（18.69%）显著高于常规输氧组（6.89%），提示早产儿RLF发病与吸高浓度氧有关。组别观察人数发病人数发病率（%)高浓度吸氧组1232318.96常规吸氧组5846.89吸氧与晶状体后纤维增生症的关系病因分类和研究方法（四）实验流行病学研究1.1952年，Patz等学者在华盛顿应用实验流行病学的方法对氧气的应用与RLF发病的因果关系做了进一步的研究；2.研究者将出生体重在1600g以下的婴儿按入院顺序分为两组，试验组用65%~70%的氧气输4~7周，对照组给低于40%的氧气1~2周，其他治疗与护理情况相同；3.随访观察其RLF发生情况，结果发现试验组RLF发病率显著高于对照组，病情也较重。组别婴儿数发病数发病率（%）试验组281760.71对照组37616.21不同浓度的氧气治疗与RLF的关系两组病例的轻重程度比较组别病例数RLF病的轻重程度轻中重失明试验组173725对照组64200病因分类和研究方法描述性研究检验病因假说验证病因假说病因线索逻辑推理实验性研究病例对照研究队列研究分析性研究病因研究基本过程病因分类和研究方法PART03因果推断的逻辑方法因果推断的逻辑方法（一）假设演绎法推理形式因为假设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）假设演绎地推出具体的证据，然后用观察或实验检验这个证据，如果证据成立，则假设亦成立因果推断的逻辑方法（一）假设演绎法应用

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提，演绎地推出若干具体经验证据

E1:（肝癌病例的HBV感染率？）

E2:（HBV感染队列肝癌发生率？）

E3:（控制HBV感染后，肝癌的发生率？）。因果推断的逻辑方法（一）假设演绎法应用

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。因果推断的逻辑方法（二）Mill准则1.求同法（methodofagreement）：“异中求同法”，是指在不同事件中寻求其共同点。

暴露于某可疑食物与食物中毒2.求异法（methodofdifference）：“同中求异法”，是指在相似的事件之间寻求不同点。

因果推断的逻辑方法（二）Mill准则3.共变法（methodofconcomitantvariation）：指某因素出现频率和强度发生变化，某病发生的频率与强度也随之变化，则该因素很可能是该病的病因，二者间呈剂量-反应关系。

吸烟剂量与肺癌发病率4.类推法（methodofanalogy）：指所研究的某种疾病的病因和分布特征与另一种病因已知的疾病的分布特征相似，那么可以推测这两种疾病的病因可能相同。

缺硒与动物白肌病→缺硒与克山病5.排除法（methodofexclusion）：指通过对假设的排除而建立假设的方法。

桑毛虫与桑毛虫皮炎PART04因果关系的推断因果关系推断样本统计关联无统计关联虚假关联间接关联因果关联暴露—疾病是否关联因果关系推断关联的解释关联可能不太可能是否是否成立不成立随机误差因果关联间接关联虚假/继发关联机遇选择/信息/混杂偏倚混杂偏倚因果推断从统计学联系到因果联系结果解释排除研究发现因果关系推断（一）误差（error）

1.定义研究的测得值和真实值之间偏离的部分，即测定值与真实值之差。

2.分类（1）随机误差（randomerror）：1）抽样误差；2）随机测量误差。（2）系统误差（systematicerror）：偏倚

选择偏倚（selectionbias）信息偏倚（informationbias）混杂偏倚（confoundingbias）

定义由于选择研究对象方法上的错误或缺点，使入选者与未入选者在某些特征上存在差异，造成所选的研究对象不能代表总体，从而导致暴露与疾病之间的联系偏离真实的情况。1）入院率偏倚2）现患-新发病例偏倚3）检出症候偏倚4）失访偏倚5）无应答偏倚等

1）掌握纳入和排除标准

2）随机选择研究对象

3）选取新发病例

4）提高应答率和随访率

①

选择偏倚（selectionbias）分类

因果关系推断控制

因果关系推断

②

信息偏倚（informationbias）定义又称观察偏倚（observationalbias）或错误分类偏倚（mis-classificationbias），是指在研究的实施阶段，由于测量暴露与结局的方法有缺陷，使收集的信息不准确，造成对研究对象的错误分类，从而导致研究结果偏离真实情况。1）回忆偏倚2）报告偏倚3）诊断怀疑偏倚4）暴露怀疑偏倚5）测量偏倚来自研究对象来自测量仪器或方法等来自研究者分类

因果关系推断

②

信息偏倚（informationbias）1）制定资料收集和质量控制方法；2）尽可能采用盲法收集资料；3）尽量采用客观指标；4）提高询问技巧或通过适当的调查技术以避免回忆偏倚；5）测量仪器、试剂和方法的标准化。控制

因果关系推断

③

混杂偏倚（confoundingbias）控制

在估计暴露与疾病之间的联系时，受到一个或多个既与研究的疾病有密切关系，又与暴露因素有密切联系的潜在危险因素的影响，从而歪曲（低估或高估）了所研究因素与疾病之间的真实联系。1）限制（restriction）

2）随机化（randomization）

3）匹配（matching）

4）层化或标化（stratification）

5）多因素分析等吸烟年龄肺癌因果关系推断1、偏倚是指（）A研究中发生的抽样误差B研究的设计中发生的系统误差C资料收集过程中发生的系统误差D研究的资料分析过程中发生的误差E整个研究过程中发生的系统误差2、偏倚分为（）A选择偏倚、混杂偏倚、测量偏倚B入院率偏倚、易感性偏倚、无应答偏倚C选择偏倚、信息偏倚、混杂偏倚D回忆偏倚、报告偏倚、测量偏倚E选择偏倚、信息偏倚、测量偏倚3、研究对象有意夸大或缩小某些信息而导致的偏倚称为（）A现患-新发病例偏倚B回忆偏倚C测量偏倚

D报告偏倚E暴露怀疑偏倚4、以下备选答案中皆属于信息偏倚的是（）A入院率偏倚、诊断怀疑偏倚、失访偏倚B暴露怀疑偏倚、现患-新发病例偏倚、失访偏倚C入院率偏倚、现患-新发病例偏倚、易感性偏倚D易感性偏倚、测量偏倚、无应答偏倚E报告偏倚、测量偏倚、诊断怀疑偏倚（二）虚假关联（spuriousassociation）1.定义也称人为关联，是指本来两事件间不存在统计学上的关联，但由于在研究过程中，没考虑到设立对照组、对照组选择不当、观察指标不客观、样本的代表性不强或其他偏倚存在，造成暴露与疾病间的虚假关联。2.来源（1）机遇（2）选择偏倚（selectionbias）（3）信息偏倚（informationbias）（4）混杂偏倚（confoundingbias）因果关系推断1.定义是指本来两件事（A，C）不存在因果关联，但由于两件事的发生斗鱼另外一因素（B）有关，结果两件事出现了统计学上的联系。通常指由混杂偏倚所致。（三）继发关联（secondaryassociation）饮酒吸烟酒精肝继发关联示意图2.实例

（1）有研究表明，吸烟与酒精肝的发生有联系；（2）但吸烟又常与饮酒同时存在，饮酒是酒精肝的重要危险因素；（3）观察到的吸烟与酒精肝之间的联系是由饮酒所产生的混杂造成的。？因果关系推断2.因果关联的形式（四）因果关联（causalassociation）

1.因果关联指一定的原因产生相应的结果。FactorDisease单因单果单因多果

多因单果多因多果（1）传统的病因学说。（2）应避免用单一病因的观

点研究病因。F1F2∶FnD吸烟高血压高血脂∶心血管疾病D1D2∶DnF吸烟肺癌支气管炎高血压∶F1F2∶FnD1D2∶Dn吸烟肥胖缺乏运动高血压心肌梗死结肠癌因果关系推断因果关联的推断标准推断标准的演变Henle-Koch标准（1880年）：4条，主要适用于传染病的病因研究2.美国“吸烟与健康报告”委员会标准（1964年）：5条3.Hill补充至9条（1965年）：世界公认的判断病因的标准关联的强度关联的时间顺序关联的特异性关联的可重复性剂量反应关系因素与疾病分布的一致性关联的生物学合理性实验证据相似性因果关联的推断标准Hill九条关联的强度关联的时间顺序关联的特异性关联的可重复性剂量反应关系因素与疾病分布的一致性关联的生物学合理性实验证据相似性因果关联的推断标准Hill九条关联的强度关联的时间顺序关联的特异性关联的可重复性剂量反应关系因素与疾病分布的一致性关联的生物学合理性实验证据相似性因果关联的推断标准Hill九条广义关联强度（一）关联的强度1.关联的强度是两事件发生频率的相对比；2.关联强度主要指标以相对危险度（RR）或比值比（OR）表示；3.一般而言，关联的强度越大，则研究因素与某种疾病的因果关系可能性就越大；4.在设计和分析都正确的前提下，如果RR≥3，那么两事件间很可能存在因果关联。因果关联的推断标准（二）关联的时间顺序1.因果关联中，有因才有果，先因后果（1）从“因”→“果”：暴露因素X→疾病Y，则X必须发生于Y之前（2）伦敦烟雾事件后呼吸道和心血管疾病的死亡率上升（3）“反应停”大量上市后，海豹短肢畸形儿的数量增加2.在确定前因后果的时间顺序上，实验研究、前瞻性研究中容易判断，但病例对照研究或横断面研究中则常常难以判断。实验和队列研究＞病例对照和生态学研究＞横断面研究3.慢性病需注意X

与

Y

的时间间隔石棉与肺癌：石棉暴露到发生肺癌至少要15～20年，而暴露于石棉环境中3年就发生了肺癌，则显然不能归于石棉。流行病学（第9版）因果关联的推断标准（三）关联的特异性1.病因与疾病有严格的对应关系，即某种因素只能引起某种特定的疾病，某种疾病只能由某因素引起。2.该特异性一般只适用于传染病，而对大多数非传染病而言，病因关联的特异性并不十分明显。3.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。所以国内、外的研究者主张放弃这一标准。因果关联的推断标准（四）关联的可重复性1.指在不同的人群、不同的地区、不同的时间由不同的研究者用不同的研究方法进行研究均可获得相同的结果。2.重复出现的次数越多，因果推断越具有说服力。3.实验性研究>观察性研究流行病学（第9版）如：吸烟与肺癌至少30年，大于100项研究证实因果关联的推断标准（五）剂量反应关系

1.关联强度的一种特殊表现形式

2.随着某因素暴露剂量的增加，人群中发生某疾病的频率随之增加、因果联系的

强度增大，则认为该因素与该疾病间存在剂量反应关系。MortalityRateper100,000Person-Years因果关联的推断标准（六）因素与疾病分布的一致性（coherenceofassociation）研究的因素与研究的疾病二者的分布相符合。流行病学（第9版）西德反应停销售总量与短肢畸形病例数的时间分布因果关联的推断标准（七）关联的生物学合理性（biologicplausibilityofassociation）

1.暴露与疾病的关联，应该具有生物学上的合理性，应该符合疾病的自然

史和生物学原理，在科学上应“言之有理”，即用现代医学知识可以对

其做出合理的解释。2.高脂血症与冠心病

（1）冠状动脉硬化的病理证据

（2）动物实验结果流行病学（第9版）因果关联的推断标准（八）实验证据（experimentalevidence）观察性研究的结果如能得到实验证据的证实，则说服力大大提高。1.孕妇服用“反应停”引起胎儿海豹肢畸形，1961年4月停止销售反应停，在一个较长的潜伏期后病例也消失，这形成了干预试验；2.这一结果极大地支持了反应停与海豹肢畸形的病因假设。因果关联的推断标准（九）相似性（analogy）如果已知某化学物有致病作用，当发现另一种类似的化学物与某