护本病因推断理论课.pptx

第十八章第十八章 病因与病因推断病因与病因推断1.掌握病因的概念及与病因推断标准2.熟悉病因模型、病因研究方法，病因假设推导的Mill准则3.了解病因概念的发展过程。教学要求教学要求第一节病因的概念病因定义的发展、病因模型现代流行病学定义第二节病因研究的方法病因研究方法，病因假说的形成-Mill准则第三节病因推断虚假关联和继发关联因果关系的判定标准*案例分析 教学内容教学内容流行病学的目的是预防疾病。流行病学的目的是预防疾病。为了达到这个目的，我们有必要首先了解疾为了达到这个目的，我们有必要首先了解疾病是了解疾病发生的原因，才能对疾病做出病是了解疾病发生的原因，才能对疾病做出正确的诊断和有效的治疗，才能有效预防和正确的诊断和有效的治疗，才能有效预防和控制疾病。控制疾病。第一节第一节 病因概念病因概念 病因概念的发展病因概念的发展鬼神、上帝、天意鬼神、上帝、天意金金木木水水火火土土气气人人活的传染物活的传染物Lilienfeld病因定义病因定义唯心主义病因论（迷信阶段）唯心主义病因论（迷信阶段）朴素唯物主义朴素唯物主义生物学病因的萌芽生物学病因的萌芽病病因因概概念念的的发发展展 病原微生物病原微生物 单一病因说单一病因说 多病因说多病因说单一病因学说单一病因学说多病因学说多病因学说单病因生物特异病因学说：单病因生物特异病因学说：1919世纪末，微生物学在欧洲开创和发展，科学家世纪末，微生物学在欧洲开创和发展，科学家研究发现：研究发现：炭疽热炭疽热炭疽杆菌炭疽杆菌 肺结核病肺结核病结核杆菌结核杆菌 痢疾痢疾痢疾杆菌痢疾杆菌 霍乱霍乱霍乱弧菌霍乱弧菌单一病因学说：也称为特异病因学说，即每一种单一病因学说：也称为特异病因学说，即每一种疾病必由某一种特异的病原物所引起的。疾病必由某一种特异的病原物所引起的。KochKoch法则：至今仍是新发传染病特异性致病微生法则：至今仍是新发传染病特异性致病微生物病因推断的主要原则物病因推断的主要原则德国德国1919世纪著名细菌学家世纪著名细菌学家发现炭疽菌和结核菌发现炭疽菌和结核菌19051905年获得医学诺贝尔奖年获得医学诺贝尔奖 Robert Koch(1852-1885）KochKoch法则法则l每一例病人体内都可以通过每一例病人体内都可以通过纯培养分离到该病原体；纯培养分离到该病原体；l在其他疾病患者中没有发现在其他疾病患者中没有发现该病原体；该病原体；l该病原体能够使实验动物引该病原体能够使实验动物引发同样的疾病；发同样的疾病；l被实验感染的动物中也能分被实验感染的动物中也能分离到该病原体。离到该病原体。即使是传染病，单一病因学说不能解释传染病发即使是传染病，单一病因学说不能解释传染病发生流行的原因。单一病因学说过于偏重病原体的生流行的原因。单一病因学说过于偏重病原体的致病作用，忽略了机体和环境的作用。致病作用，忽略了机体和环境的作用。对非传染病，对单一病因学说不能解释疾病发生对非传染病，对单一病因学说不能解释疾病发生的原因。的原因。20世纪以来，许多学者提出，疾病的发生不是单世纪以来，许多学者提出，疾病的发生不是单一病因引起的，而是多个病因引起的。一病因引起的，而是多个病因引起的。多病因学说：多病因学说：病因模型病因模型病因模型：用简洁的模式图表达病因与疾病因模型：用简洁的模式图表达病因与疾病间的关系。病间的关系。一、三角模型：一、三角模型：亦称为流行病学三角。亦称为流行病学三角。该模型认为疾病的发生是宿主、环境、病因（动该模型认为疾病的发生是宿主、环境、病因（动因）三要素共同作用的结果。因）三要素共同作用的结果。三者相互作用，保持动态平衡，机体为健康状态三者相互作用，保持动态平衡，机体为健康状态其中某要素发生变化，其中某要素发生变化，平衡破坏，机体将发生疾病。平衡破坏，机体将发生疾病。宿主宿主病因病因环境环境二、轮状模型二、轮状模型强调宿主与环境的密切关系。强调宿主与环境的密切关系。将环境分为生物、理化和社会环境，宿主还包将环境分为生物、理化和社会环境，宿主还包括遗传内核。括遗传内核。各部分的相对大小可随不同的疾病而有所变化，各部分的相对大小可随不同的疾病而有所变化，如先天性代谢异常的遗传核较大，而麻疹的宿如先天性代谢异常的遗传核较大，而麻疹的宿主（免疫状态）和生物环境（空气传播）部分主（免疫状态）和生物环境（空气传播）部分较大。较大。三、病因网络模型三、病因网络模型多方面的病因相互存在联系，串起来就构成一多方面的病因相互存在联系，串起来就构成一条病因链，多个病因链交错联接起来就形成一条病因链，多个病因链交错联接起来就形成一张病因网，这就是病因网络模型。它提供因果张病因网，这就是病因网络模型。它提供因果关系的完整路径。关系的完整路径。其优点是表达清晰具体，系统性强，能很好地其优点是表达清晰具体，系统性强，能很好地阐述复杂的因果关系，能有效地指导疾病的有阐述复杂的因果关系，能有效地指导疾病的有效防控。效防控。肝癌发病的病因链和病因网模型示意图肝癌发病的病因链和病因网模型示意图 病因：那些能使人群发病概率病因：那些能使人群发病概率升高的因素，就可认为是病因，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，其中某个或多个因素不存在时，人群疾病频率就会下降。人群疾病频率就会下降。利林费尔德（利林费尔德（1920-19841920-1984）约翰霍普金斯大学流行病学教授约翰霍普金斯大学流行病学教授 现代流行病学病因定义流行病学一般将病因称为危险因素，或者决定因流行病学一般将病因称为危险因素，或者决定因素，含义是指能使疾病发生概率升高的因素。素，含义是指能使疾病发生概率升高的因素。1.大多数疾病由多因素所致，如研究仅考虑单因素，结大多数疾病由多因素所致，如研究仅考虑单因素，结果必定是片面的，许多重要因素将会被忽略。果必定是片面的，许多重要因素将会被忽略。2.相应的防控措施也应该是综合性的相应的防控措施也应该是综合性的3.针对病因链和病因网中的某些关键和薄弱环节采取措针对病因链和病因网中的某些关键和薄弱环节采取措施，就可能降低疾病发生率。施，就可能降低疾病发生率。John Snow 对伦敦宽街霍乱的调查对伦敦宽街霍乱的调查 1854年，伦敦霍乱流行，斯诺通过绘制死亡病例地图，研究霍乱死者的日常生活情况，发现了霍乱与饮用不洁水的关系。在他的呼吁下，政府及时关闭了宽街水井，有效制止了霍乱的流行。研究病因是一个循序的过程，对一个不明原因研究病因是一个循序的过程，对一个不明原因的疾病来说，从不知病因到病因清楚，要经过一的疾病来说，从不知病因到病因清楚，要经过一系列的研究，包括建立假设、检验假设、证实假系列的研究，包括建立假设、检验假设、证实假设。设。第二节第二节 病因研究的基本方法病因研究的基本方法病因研究病因研究的方法的方法描述性研究描述性研究分析性研究分析性研究现况调查现况调查监测、筛检监测、筛检生态学研究生态学研究病例对照研究病例对照研究队列研究队列研究实验性研究实验性研究临床实验临床实验现场试验现场试验社区试验社区试验建立病建立病因假说因假说验证病验证病因假说因假说检验病检验病因假说因假说流行病学病因研究方法流行病学病因研究方法病因研究的基本方法病因研究的基本方法分析描述性研究所得出的三间分布的资料分析描述性研究所得出的三间分布的资料 发现分发现分布的差异布的差异 寻找出可疑因素寻找出可疑因素 再进行逻辑推理再进行逻辑推理 形成病因假设形成病因假设常用的逻辑推理是常用的逻辑推理是MilllMillls s 准则：准则：包括以下逻辑推理方法：求同法、求异法、共变法、包括以下逻辑推理方法：求同法、求异法、共变法、类推法和排除法。类推法和排除法。一、建立病因假说一、建立病因假说（一）求同法（一）求同法（method of agreementmethod of agreement）指在发生相同事件的不同群体之间寻找共指在发生相同事件的不同群体之间寻找共同点。同点。如：如：某一地区发生沙门氏杆菌引起的食物中毒，某一地区发生沙门氏杆菌引起的食物中毒，发生中毒的有不同的人群：学生、教师、工人。发生中毒的有不同的人群：学生、教师、工人。这些人群中的患者都吃过那种可疑食物就可这些人群中的患者都吃过那种可疑食物就可能是有毒食物。这些人中吃过可疑食物者发病，能是有毒食物。这些人中吃过可疑食物者发病，没有吃过者不发病。没有吃过者不发病。（二）求异法（二）求异法（method of differencemethod of difference）也称同中求异，在相似的事件中或群体中也称同中求异，在相似的事件中或群体中找不同点。找不同点。如：如：在发生与不发生地方性甲状腺肿的地区，人在发生与不发生地方性甲状腺肿的地区，人口、气候、风俗、饮食习惯等情况无明显差别，口、气候、风俗、饮食习惯等情况无明显差别，唯一不同的是发生甲状腺肿的地区饮用水中碘唯一不同的是发生甲状腺肿的地区饮用水中碘含量要明显低于不发生该病的地区。因而提出含量要明显低于不发生该病的地区。因而提出饮水中的碘可能是甲状腺肿的病因假设。饮水中的碘可能是甲状腺肿的病因假设。（三）共变法（三）共变法（method concomitant variationmethod concomitant variation）指某因素出现的频率和强度发生变化，某病指某因素出现的频率和强度发生变化，某病的发生的频率与强度也随之发生变化，则该因素的发生的频率与强度也随之发生变化，则该因素很可能是该病的病因，事件与该因素有剂量反很可能是该病的病因，事件与该因素有剂量反应关系。应关系。如：如：随着吸烟量（剂量）的增加，肺癌的优势比随着吸烟量（剂量）的增加，肺癌的优势比（OROR）或相对危险度（）或相对危险度（RRRR）也增加，肺癌死亡率）也增加，肺癌死亡率增加，即呈共变或剂量增加，即呈共变或剂量-反应关系反应关系,所以支持吸烟所以支持吸烟为肺癌的病因。为肺癌的病因。（四）类比法：（四）类比法：疾病分布与病因已明的疾病的分布特征相似，疾病分布与病因已明的疾病的分布特征相似，推测两者有共同的病因。推测两者有共同的病因。如：如：探索大骨节病与硒之间关系：研究发现，克探索大骨节病与硒之间关系：研究发现，克山病山病 与硒有联系，而大骨节病与克山病分布相似，与硒有联系，而大骨节病与克山病分布相似，推测硒与大骨节病之间有关系。推测硒与大骨节病之间有关系。（五）排除法（五）排除法（method of exclusionmethod of exclusion）通过对假设的排除而产生假设的方法。进行病通过对假设的排除而产生假设的方法。进行病因假设时可能会同时产生几个病因假设，此时因假设时可能会同时产生几个病因假设，此时根据客观资料和相关知识，逐一排除，最难排根据客观资料和相关知识，逐一排除，最难排除或没有可排除依据的某一因素可能就是病因。除或没有可排除依据的某一因素可能就是病因。第三节第三节 病因推断病因推断一、疾病与因素关联的形式一、疾病与因素关联的形式（一）虚假关联（一）虚假关联 也称也称人为关联人为关联，指本来两事件不存在统计学上的，指本来两事件不存在统计学上的关联，但由于有研究过程中某些偏倚或机遇，使关联，但由于有研究过程中某些偏倚或机遇，使得两者之间表现出统计学上的关联。得两者之间表现出统计学上的关联。原因：对照选择不当、抽样误差、观察指标不客原因：对照选择不当、抽样误差、观察指标不客观、样本代表性不强或存在其他偏倚等。观、样本代表性不强或存在其他偏倚等。如：喝咖啡与胰腺癌的研究，选择喝咖啡很少的胃肠疾病的病患做对照，导致出现喝咖啡与胰腺癌有关的虚假关联。不同来源研究对象估计药物与疾病关系不同来源研究对象估计药物与疾病关系OROR值值 药物药物疾病疾病研究对象研究对象社区人群社区人群医院病例医院病例水杨酸类药水杨酸类药过敏过敏1.151.150.180.18水杨酸类药水杨酸类药疲乏疲乏2.092.090.720.72轻泻药轻泻药运动骨骼系统疾病运动骨骼系统疾病1.531.535.075.07轻泻药轻泻药关节炎风湿病关节炎风湿病1.481.485.005.00安眠药安眠药循环系统疾病循环系统疾病6.386.383.273.27维生素类药维生素类药过敏过敏1.761.760.300.30维生素类药维生素类药外伤外伤0.610.611.921.92心脏病类药心脏病类药循环系统疾病循环系统疾病30.6530.6519.1719.17心脏病类药心脏病类药关节炎风湿病关节炎风湿病3.463.4649.9249.92关联的差异由选择偏倚中的入院率偏倚造成关联的差异由选择偏倚中的入院率偏倚造成（二）间接关联（继发关联）（二）间接关联（继发关联）两件事件本不存在因果关联，但由于两事件都与两件事件本不存在因果关联，但由于两事件都与另一因素有关，从而导致两事件间有了统计学上另一因素有关，从而导致两事件间有了统计学上的关联。为了避免与间接因果关联混淆，现改称的关联。为了避免与间接因果关联混淆，现改称继发关联。继发关联。如：白发与癌症的关系，由于年长者白发和癌症如：白发与癌症的关系，由于年长者白发和癌症都多，故白发与癌症易出现统计学联系。都多，故白发与癌症易出现统计学联系。携带火柴与肺癌的关系携带火柴与肺癌的关系火柴使用肺癌组对照组携带火柴820340不携带火柴180660OR=8.8（7.2,10.9）结论：携带火柴与肺癌有关联，携带火柴是肺癌的危险因素。（三）因果关联（三）因果关联在排除了虚假关联和间接关联后，才能进行因果在排除了虚假关联和间接关联后，才能进行因果关联进行判断。关联进行判断。因与果在时间上应是先后相随，空间上是相伴存因与果在时间上应是先后相随，空间上是相伴存在。在。因果关联：某一事件的频率或性质的改变，会引因果关联：某一事件的频率或性质的改变，会引起另一事件的频率或性质的改变，这种情况下，起另一事件的频率或性质的改变，这种情况下，如果前者为暴露因素，后者为疾病，则暴露因素如果前者为暴露因素，后者为疾病，则暴露因素为疾病的原因，它们之间的联系属因果联系。为疾病的原因，它们之间的联系属因果联系。两事物关联示意图：偶然关联（随机误差）偶然关联（随机误差）关联关联虚假关联、继发关联虚假关联、继发关联 统计学意统计学意 义上的关联义上的关联间接因果关联（间接病因）间接因果关联（间接病因）因果关联因果关联 （有时间先后）（有时间先后）直接因果关联（直接病因）直接因果关联（直接病因）二、因果关系的推断二、因果关系的推断二、二、因果关联的判定标准（因果关联的判定标准（Hill准则）准则）1.关联的时间顺序关联的时间顺序2.关联的强度（关联的强度（RR或或OR）3.关联的可重复性关联的可重复性4.剂量反应关系剂量反应关系5.因素与疾病分布的一致性因素与疾病分布的一致性6.生物学的合理性生物学的合理性7.实验证据实验证据8.关联的特异性关联的特异性1.1.关联的时间顺序关联的时间顺序l指因与果出现的时间顺序，病因必须发生于疾病指因与果出现的时间顺序，病因必须发生于疾病之前，之前，“先因后果先因后果”这在病因判断中是这在病因判断中是唯一要求唯一要求必备的条件必备的条件。2.2.关联的强度（关联的强度（s strengthtrength）l指疾病与暴露因素之间关联程度的大小，常用指疾病与暴露因素之间关联程度的大小，常用 OR OR 或或 RR RR 值来描述值来描述l关联强度越大，存在因果关联的可能性也越大关联强度越大，存在因果关联的可能性也越大3.3.实验证据实验证据l指用实验方法证实指用实验方法证实去除可疑病因可引起某疾病发去除可疑病因可引起某疾病发生频率的下降或消灭生频率的下降或消灭，则表明该因果关联存在，则表明该因果关联存在终终止效应（止效应（cessation effectcessation effect），其作为因果关联，其作为因果关联的判定标准论证强度很高。的判定标准论证强度很高。4.4.关联的可重复性（关联的可重复性（c consistencyonsistency）l指某因素与某疾病的关联在不同研究背景下、指某因素与某疾病的关联在不同研究背景下、不同研究者用不同的研究方法均可获得一致性不同研究者用不同的研究方法均可获得一致性的结论。重复出现的次数越多，因果推断越具的结论。重复出现的次数越多，因果推断越具有说服力。有说服力。5.5.剂量剂量-反应关系反应关系l指随着某因素暴露的剂量、时间的增加，人群中指随着某因素暴露的剂量、时间的增加，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。大，则认为该因素与该疾病间存在剂量反应关系。6.因素与疾病分布的一致性（因素与疾病分布的一致性（coherence）l指研究因素与研究的疾病二者的分布相符。指研究因素与研究的疾病二者的分布相符。如：如：研究发现研究发现1900-1950年间某国肺癌死亡率的年间某国肺癌死亡率的增加与烟草的消费量之间呈明显的相关关系增加与烟草的消费量之间呈明显的相关关系7.生物学合理性生物学合理性l符合疾病的自然史和生物学原理，在科学上因果符合疾病的自然史和生物学原理，在科学上因果“言之有理言之有理”，用现代医学知识能做出合理的解释。，用现代医学知识能做出合理的解释。l但是，在当前虽不能用已有的生物医学知识解释的但是，在当前虽不能用已有的生物医学知识解释的因果假设，不一定没有成立的可能性，也可能在未因果假设，不一定没有成立的可能性，也可能在未来被科学进步所证实。来被科学进步所证实。l指某因素只能引起某种特定的疾病（某疾病的发指某因素只能引起某种特定的疾病（某疾病的发生必须有某因素的暴露才会出现）生必须有某因素的暴露才会出现）l这种关联的特异性一般只适用于传染病，对多数这种关联的特异性一般只适用于传染病，对多数非传染病，一般不易确立某因素与某疾病的的特非传染病，一般不易确立某因素与某疾病的的特异性。异性。有学者建议放弃这一标准。有学者建议放弃这一标准。8.8.关联的特异性（关联的特异性（s specificitypecificity）HillHill标准的综合判断标准的综合判断关联的时间顺序是必需满足的；关联的强度、关关联的时间顺序是必需满足的；关联的强度、关联的可重复性、剂量反应关系及实验证据有非常联的可重复性、剂量反应关系及实验证据有非常重要的意义；其他标准可作为参考。重要的意义；其他标准可作为参考。在因果关系的判断中，并不一定要求在因果关系的判断中，并不一定要求9 9条标准全部条标准全部满足。但满足的条件越多，则其因果关联成立的满足。但满足的条件越多，则其因果关联成立的可能性越大。可能性越大。幽门螺杆菌感染与十二指肠溃疡幽门螺杆菌感染与十二指肠溃疡19821982年澳大利亚医生年澳大利亚医生Barry Marshall Barry Marshall 和和 Robin Robin WarrenWarren发现了幽门螺杆菌与胃溃疡的因果关联，发现了幽门螺杆菌与胃溃疡的因果关联，获得获得20052005年诺贝尔奖。年诺贝尔奖。关联的时序性关联的时序性l幽门螺杆菌感染早于十二指肠溃疡的发生幽门螺杆菌感染早于十二指肠溃疡的发生前瞻性队列研究：随机抽样既往无上消化道溃疡前瞻性队列研究：随机抽样既往无上消化道溃疡的的24162416人，随访人，随访1111年，有幽门螺杆菌感染者发病年，有幽门螺杆菌感染者发病率率4.7%4.7%，无感染者中发病率，无感染者中发病率1.7%1.7%，p0.01.p0.01.关联的强度关联的强度l综合多项研究表明幽门螺杆菌感染与十二指肠溃疡间综合多项研究表明幽门螺杆菌感染与十二指肠溃疡间存在着强的关联性，存在着强的关联性，OR值可达值可达416美国夏威夷的病例对照研究发现：美国夏威夷的病例对照研究发现：幽门螺杆菌感染者发生十二指肠溃疡的风险是幽门螺杆菌感染者发生十二指肠溃疡的风险是没有感染者的没有感染者的4倍倍（95%CI：1.114.2）我国的一项病例对照研究表明：我国的一项病例对照研究表明：幽门螺杆菌感染与胃十二指肠溃疡关联的幽门螺杆菌感染与胃十二指肠溃疡关联的OR值值达达 15.63（95%CI：5.0548.43)关联的可重复性关联的可重复性l世界上不同国家的大多研究均支持两者之间的世界上不同国家的大多研究均支持两者之间的关联关联关联的特异性关联的特异性用幽门螺杆菌感染动物，能使之发生胃十二指肠用幽门螺杆菌感染动物，能使之发生胃十二指肠溃疡、慢性胃炎，病理改变与人类感染相似溃疡、慢性胃炎，病理改变与人类感染相似根除性治疗幽门螺杆菌感染后可预防十二指肠溃根除性治疗幽门螺杆菌感染后可预防十二指肠溃疡复发疡复发70%95%十二指肠溃疡患者的胃窦部可检出幽门十二指肠溃疡患者的胃窦部可检出幽门螺杆菌螺杆菌感染幽门螺杆菌者发生十二指肠溃疡的比率比没有感染幽门螺杆菌者发生十二指肠溃疡的比率比没有感染者高的多感染者高的多因素与疾病的分布一致性因素与疾病的分布一致性l过去的过去的3030多年间，欧美等很多发达国家的多年间，欧美等很多发达国家的幽门螺幽门螺杆菌杆菌的人群感染率出现了明显的人群感染率出现了明显下降下降，而，而十二指肠十二指肠溃疡溃疡发病率和患病率也随之出现了发病率和患病率也随之出现了下降。下降。生物学合理性生物学合理性幽门螺杆菌幽门螺杆菌胃窦部黏膜的上皮细胞胃窦部黏膜的上皮细胞刺激胃窦刺激胃窦G G细胞增加胃泌素的分泌细胞增加胃泌素的分泌胃窦胃窦D D细胞释放生长抑素细胞释放生长抑素胃肠黏膜上皮细胞修复功能损害胃肠黏膜上皮细胞修复功能损害胃酸分泌过多胃酸分泌过多十二指肠酸液浓度的升高十二指肠酸液浓度的升高十二指肠内的胃上皮化生十二指肠内的胃上皮化生黏膜损伤并导致十二指肠溃疡形成黏膜损伤并导致十二指肠溃疡形成实验证据实验证据FordFord等人对世界上等人对世界上等人对世界上等人对世界上5252项研究分析表明项研究分析表明项研究分析表明项研究分析表明:在促进十二指肠溃疡愈合方面，幽门螺杆菌根除在促进十二指肠溃疡愈合方面，幽门螺杆菌根除在促进十二指肠溃疡愈合方面，幽门螺杆菌根除在促进十二指肠溃疡愈合方面，幽门螺杆菌根除治疗组明显优于抑酸组和未治疗组；在预防溃疡治疗组明显优于抑酸组和未治疗组；在预防溃疡治疗组明显优于抑酸组和未治疗组；在预防溃疡治疗组明显优于抑酸组和未治疗组；在预防溃疡复发方面，根除治疗组效果也远优于未治疗组复发方面，根除治疗组效果也远优于未治疗组复发方面，根除治疗组效果也远优于未治疗组复发方面，根除治疗组效果也远优于未治疗组结论结论 按照因果推断标准，幽门按照因果推断标准，幽门螺杆菌感染与十二指肠溃螺杆菌感染与十二指肠溃疡的因果关联可以成立。疡的因果关联可以成立。1.掌握病因的概念及与病因推断标准。2.熟悉病因模型、病因研究方法，病因假设推导的Mill准则3.了解病因概念的发展过程。小小 结结 课后复习题：课后复习题：名词解释：名词解释：1.病因病因问答题：问答题：1.病因因果关系的推断标准有哪些？病因因果关系的推断标准有哪些？