流行病学-第八篇-病因与因果关系
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流行病学病因与因果关系
的治疗方案提供依据。
监测和管理
03
流行病学可用于慢性病患者的监测和管理，及时发现和控制病
情，提高患者的生活质量。Leabharlann 06研究结论与展望
研究结论总结
吸烟、饮酒和缺乏运动是多种癌症的主要风险因素。
长期高热量摄入与肥胖也与多种癌症有关，如乳腺癌 、结直肠癌等。
高质量的研究表明，吸烟和饮酒与肺癌、食道癌、喉 癌等多种癌症有关。
流行病学调查有助于追踪传染源 ，指导采取有效的控制措施，以 阻断疫情传播。
评估疫苗效果
流行病学研究可以评估疫苗在控制 传染病中的作用，为制定疫苗接种 政策提供依据。
流行病学在慢性病防治中的作用
病因研究
01
流行病学有助于研究慢性病的危险因素，为预防和治疗慢性病
提供科学支持。
诊断和预后评估
02
流行病学方法可用于慢性病的诊断和预后评估，为制定个性化
动物实验
通过动物实验研究疾病的发生机制 和影响因素，找出可能存在的病因 。
分子生物学研究
通过分子生物学技术，研究基因突 变、基因表达和蛋白质组学等与疾 病的关系，找出可能存在的病因。
系统生物学研究
通过系统生物学方法，研究疾病发 生发展的全过程，找出可能存在的 病因。
03
因果关系的确定
定义与重要性
剂量反应关系
暴露与疾病之间的剂量反应关系，即随着暴露量 的增加，疾病的发病率是否相应增加。
生物合理性
暴露引起的生物学机制和已知的医学知识是否与 该疾病的发病机制相符合。
因果关系的推断方法
观察性研究
通过收集和分析流行病学调查数据，利用统计方法推断暴露与疾病之间的因果关系，如队列研究和病例对照研究。
流行病学病因与因果关系
04
流行病学病因与因果关系 研究案例来自吸烟与肺癌的因果关系研究
吸烟史
流行病学研究发现，吸烟是导致 肺癌的主要危险因素之一，长期 吸烟史与肺癌的发生率呈正相关 。
剂量-反应关系
吸烟的剂量和肺癌的发生率之间 存在明显的剂量-反应关系，即 随着吸烟量的增加，肺癌的发生 率也相应增加。
因果关系证据
多项流行病学研究通过对比吸烟 者和非吸烟者、不同吸烟量的群 体以及吸烟与肺癌的发病年龄、 家族史等方面的数据，提供了吸 烟与肺癌之间存在因果关系的证 据。
饮酒与肝癌的因果关系研究
饮酒史
剂量-反应关系
因果关系证据
流行病学研究发现，饮酒是导 致肝癌的主要危险因素之一， 长期饮酒史与肝癌的发生率呈 正相关。
饮酒的剂量和肝癌的发生率之 间存在明显的剂量-反应关系， 即随着饮酒量的增加，肝癌的 发生率也相应增加。
多项流行病学研究通过对比饮 酒者和非饮酒者、不同饮酒量 的群体以及饮酒与肝癌的发病 年龄、家族史等方面的数据， 提供了饮酒与肝癌之间存在因 果关系的证据。
混杂因素
在流行病学研究中，有些因素可能同时对疾病发生和暴露因素与疾病之间的关联产生影响，这些因素 称为混杂因素。混杂因素可能与研究疾病的自然史、研究设计、样本大小、研究对象的特征等有关。
混杂偏倚
由于混杂因素的影响，会导致对因果关系的估计出现偏倚，这种偏倚称为混杂偏倚。为了减少混杂偏 倚，研究者可以通过对研究对象的特征进行匹配、分层分析、多因素分析等方法进行处理。
线性关系
一些因素与疾病之间的剂量反应关系呈线性，即随着暴露剂量的增加，疾病的发生率按比 例增加。例如，吸烟与肺癌之间的关系呈现出线性关系。
非线性关系
有些因素与疾病之间的剂量反应关系呈非线性，即随着暴露剂量的增加，疾病的发生率不 按比例增加。例如，辐射暴露与白血病之间的关系呈现出非线性关系。
流行病学病因与因果关系
流行病学病因与因果关系汇报人：日期:•流行病学概述•病因研究•因果关系推断目录•流行病学中的偏倚与混杂•流行病学在公共卫生领域的应用01流行病学概述流行病学是研究疾病和健康状况在人群中的分布、影响和变化规律的学科。
流行病学定义流行病学研究有助于了解疾病的病因、传播途径和预防措施，为制定有效的公共卫生策略提供科学依据。
意义流行病学的定义与意义描述疾病在人群中的分布情况，如发病率、死亡率等。
描述性研究分析性研究实验性研究通过比较不同人群的暴露和疾病状况，探讨疾病与暴露因素之间的关系。
通过人为改变暴露因素，观察疾病的变化情况，以验证暴露因素与疾病之间的因果关系。
030201流行病学的研究方法流行病学研究有助于发现疾病的危险因素，为制定预防措施提供依据。
疾病预防流行病学研究有助于了解疾病的临床特征和病程，为诊断和治疗提供参考。
诊断和治疗流行病学研究有助于了解人群的健康状况和影响因素，为制定健康促进策略提供依据。
健康促进流行病学在医学领域的应用02病因研究病因的概念与分类病因是指能使人群中易感个体发生疾病的各种因素。
病因的分类根据病因的作用范围和性质，可分为内因和外因；根据病因持续作用的时间，可分为特异性和非特异性；根据病因的性质，可分为生物性、物理性和化学性。
临床观察通过临床观察，可以发现疾病的临床表现和特征，为确定病因提供线索。
流行病学调查通过流行病学调查，可以了解疾病在人群中的分布特征和影响因素，为确定病因提供依据。
实验研究通过实验研究，可以模拟疾病的发生和发展过程，揭示病因的作用机制。
病因的确定方法常见疾病病因举例肺癌肺癌的主要病因包括吸烟、职业暴露、环境污染等。
糖尿病糖尿病的主要病因包括遗传、环境、生活方式等。
冠心病冠心病的主要病因包括高血脂、高血压、吸烟等。
03因果关系推断因果关系是指一种因素（原因）直接导致另一种因素（结果）发生的关系。
因果关系定义因果关系具有方向性、顺序性、恒定性、可重复性和特异性。
流行病学病因与因果关系
04
03
01
因果关系的推断与证实
流行病学方法
01
通过队列研究、病例对照研究和实验研究等流行病学
方法来推断和证实因果关系。
多学科合作
02 流行病学与统计学、医学和生物学等学科紧密合作，
共同研究因果关系。
证据的积累与评估
03
对多个研究证据进行积累和评估，以确定因果关系的
可信度。
03 流行病学研究设计
多学科合作
流行病学与医学、生物学、化学等 学科的交叉合作，有助于从多角度 研究病因，进一步揭示疾病发生的 机制。
病因研究的复杂性与多元性
复杂性
疾病病因复杂，不仅涉及生物因素，还与社会、环境、行为等因 素有关，这给流行病学病因研究带来了挑战。
多元性
多种病因相互作用，包括基因与环境的相互作用，使得单一因素的 病因研究变得更为复杂。
推断方法
流行病学研究中，常用的推断方法包括基于病例对照研究的推断和基于队列研究的推断。病例对照研究是通过比 较病例组和对照组的暴露情况来推断因果关系，而队列研究则是通过比较不同暴露组的发病率来推断因果关系。
02
因果关系
定义与特征
定义
因果关系是指一种变量（原因） 对另一种变量（结果）的影响， 即一个事件是另一个事件的诱因 。
因果关系
暴露与疾病之间的关联强度是确定因果关系的重要依据之一。一般来说，只有在 关联强度具有统计学显著性、一致性、时间顺序性等特点时，才能考虑因果关系 的可能性。
病因的确定与推断
确定标准
流行病学病因的确定需要满足一系列标准，包括关联的强度、一致性、时间顺序性、生物合理性、实验证据等。 只有当这些标准都被满足时，才能认为某个因素是某种疾病的病因。
流行病学：病因与因果推断
图 必要病因、充分病因和组分病因的关系
组分病因（component causes）：将联合作用效果中 的各个因素称为组分病因（促成病因）
➢现代流行病学病因定义
病因（causation of disease）定义：那些能
使人群发病概率增加的因素，就可以认为是疾病的 病因，其中某个或多个不存在时，人群疾病发生频 率就会下降。
病因链模型
病因
近端病因 （proximal cause）
中间病因 （intermediate cause）
远端病因 （distal cause）
根据不同病因所在病因链上的位置分类
远端病因
- 全球化 - 城市化 - 人口老龄化 …
中间病因
- 合理膳食 -பைடு நூலகம்少体力活动 - 吸烟 …
近端病因
- 高血压 - 高血糖 - 超重/肥胖 …
实验证据
➢关联的时序性（Temporality）
指因与果出现的时间顺序 怀疑病因X→疾病Y，则X必须发生于Y之前，这在病因 判断中是唯一要求必备的条件。
➢关联的强度（Strength）
指疾病与暴露因素之间关联程度的大小，常用 OR 或 RR 值来描述
关联强度越大，存在因果关联的可能性也越大
➢关联的可重复性 （Consistency）
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的结 论；
系统综述和meta分析方法为多项研究结果的定性 和定量合并提供技术支撑。
➢关联的特异性（Specificity）
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）
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，也可能在未来被 科学进步所证实。
流行病学课件：病因与因果推断
病因（causation of disease）定義：那些能
使人群發病概率增加的因素，就可以認為是疾病的 病因，其中某個或多個不存在時，人群疾病發生頻 率就會下降。
危險因素（ risk factor）定義：
在複雜病因所致疾病或未明確病因時，相關致病 因素常被稱為危險因素。
流行病學對病因的認識在疾病防控上的重要意義
➢劑量-反應關係
臺灣一項基於人群的研究分析胃十二指腸潰瘍住院率的10年變化情況
（/10萬）
46.4/10萬
13.6/10萬
因十二指腸潰瘍住院率，1997-2007，降低了71%；並且在不 同性別、不同年齡和不同等級醫院中均呈現這種下降趨勢
幽門螺桿菌根除治療同期有202%的增加
➢生物學合理性
幽門螺桿菌
分析性研究
病例對照研究 佇列研究
檢驗病 因假說
臨床實驗 實驗性研究 現場試驗
社區試驗 圖9-6 流行病學病因研究方法
驗證病 因假說
建立假說
➢Mill準則（Mill’s canons）
求同法（method of agreement）
事件（病例,A）
有關（暴露）因素
A,B,C,D -------- x,w,y,z
第一節 病因的概念 第二節 病因研究的方法與步驟 第三節 因果推斷
第一節 病因的概念
病因定義 病因分類 病因模型 病因的作用方式
迷信階段
病
因
樸素唯物主義
概
念
活的傳染物
生物學病因
的
認
病原微生物
識
單一病因
歷
單一病因說
程
多病因說
多病因
Robert Koch (1852-1885） 德國19世紀著名細菌學家 發現炭疽菌和結核菌 1905年獲得醫學諾貝爾獎
使人群發病概率增加的因素，就可以認為是疾病的 病因，其中某個或多個不存在時，人群疾病發生頻 率就會下降。
危險因素（ risk factor）定義：
在複雜病因所致疾病或未明確病因時，相關致病 因素常被稱為危險因素。
流行病學對病因的認識在疾病防控上的重要意義
➢劑量-反應關係
臺灣一項基於人群的研究分析胃十二指腸潰瘍住院率的10年變化情況
（/10萬）
46.4/10萬
13.6/10萬
因十二指腸潰瘍住院率，1997-2007，降低了71%；並且在不 同性別、不同年齡和不同等級醫院中均呈現這種下降趨勢
幽門螺桿菌根除治療同期有202%的增加
➢生物學合理性
幽門螺桿菌
分析性研究
病例對照研究 佇列研究
檢驗病 因假說
臨床實驗 實驗性研究 現場試驗
社區試驗 圖9-6 流行病學病因研究方法
驗證病 因假說
建立假說
➢Mill準則（Mill’s canons）
求同法（method of agreement）
事件（病例,A）
有關（暴露）因素
A,B,C,D -------- x,w,y,z
第一節 病因的概念 第二節 病因研究的方法與步驟 第三節 因果推斷
第一節 病因的概念
病因定義 病因分類 病因模型 病因的作用方式
迷信階段
病
因
樸素唯物主義
概
念
活的傳染物
生物學病因
的
認
病原微生物
識
單一病因
歷
單一病因說
程
多病因說
多病因
Robert Koch (1852-1885） 德國19世紀著名細菌學家 發現炭疽菌和結核菌 1905年獲得醫學諾貝爾獎
8 流行病 第八章病因与病因推断
6、关联的合理性
指两者的关联在医学和生物学上是否言之有理。
如1747年Lind发现海员的坏血病是与食用蔬菜水果少有关，而百 年以后确实分离出了维生素C，最终确定是该物质引起。再如上海甲 肝爆发与食用毛蚶有关，因为毛蚶确能浓缩病毒。
7、终止效应
即当可疑病因去除或减少，可引起疾病发生率的下降。
这是因果关联的一个强有力的流行病学证据。
E与D存在统计学关联。
假关联
统计学关联
因果关联
（二）假关联
即虚假的联系，它是由研究过程中的各种偏倚（包括选择、 信息和混杂偏倚）所引起的。
如某药商宣传其药可以促进儿童的发育，其服用的方法是将该药溶解在 牛奶中饮用，这种关联则可能是由于牛奶产生的混杂效应造成的。
间接关联
E与D同C都有关联，从而E与D之间也 C 存在关联，这 是一种间接关联，为避 (年龄) 免与间接因果关联相混淆，现称之 D（高血压）继发关联。 *注：所谓的直接因果关联的歪曲，是指 E与D之间既存在直接因果关
分为生物、理化和社会环境，宿主还包括遗传内核。
（2）特点
所谓的病因本身就来自于宿主或环境，模型中各部分的 相对大小反映了在疾病发生中所起作用的大小。
（二）疾病因素模型 如图3-3
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——
卫生保健因素——
第八章
病因与病因推断
第一节 病因的概念
一、病因的定义
1、现代因果观
认识病因必须首先树立正确的因果观。
现代因果观 概率论的因果观或称广义的因果律
概率论的因果观
原因就是使结果发生概率升高的事件或特征， 即一定的原因可能导致一定的结果。
第八章 病因和病因推断
第八章病因和病因推断一、教学大纲要求掌握病因的判定标准熟悉病因的定义和病因推理方法了解病因模型、充分病因和必要病因以及因果联结方式二、教学大纲精要（一）病因的概念1．病因的定义（1）现代科学的概率论因果观：原因就是使结果发生概率升高的事件或特征，即一定的原因只是可能而不是必然导致一定的结果。
（2）流行病学的病因定义：那些能使人群疾病发生概率升高的因素就是病因，相应地，其中某个或多个因素不存在时，人群疾病频率就会下降。
流行病学中的病因一般称为危险因素，后者的含义就是使疾病发生概率即危险升高的因素。
2．病因模型它用简洁的概念关系图来表达因果关系。
（1）生态学模型将机体与环境作为一个整体来考虑。
具体包括流行病学三角和轮状模型，它们给出了寻找病因的分类大框架。
致病因素（动因）是从环境因素中分离出来的，即狭义的病因。
社会环境（2）疾病因素模型将因素分为外围的远因（社会经济、生物学、环境、心理和行为以及卫生保健因素）和致病机制的近因（医学生物学因素），操作性和指导性较强。
流行病学的危险因素主要是指外围的远因。
（3）病因网模型多个病因按时间先后联结起来就形成病因链，多个病因链交错联结起来就形成病因网，它提供因果关系的完整路径，表达清晰具体，系统性强。
3．充分病因和必要病因（1）概念充分病因是指有该病因存在，必定（概率为100%）导致疾病发生。
必要病因是指有相应疾病发生，以前必定（概率为100%）有该病因的存在。
按病因是否充分或必要分类，可以有四种组合：充分而且必要病因，必要但不充分病因，充分但不必要病因，以及不充分且不必要病因。
只有不充分且不必要病因是实际存在的。
分析充分病因和必要病因的概念，是为了更好地理解概率因果观。
（2）局限性以非常接近疾病的近因作为充分病因，将导致因果同一，使因果关系的研究失去了意义；而以多病因组合作为充分病因，将导致既不可能又无实际意义。
坚持概率因果观就必须抛弃摮浞植∫驍。
对本来就是按摫匾∫驍命名的疾病而言，必要病因实际上是疾病名称的语义重复。
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36
S1 -------- P S2-------- P S3-------- 非P
第二节 因果推断的逻辑方法
三、因果性实验中的对照法则 设立对照的必要性
生物学或医学的研究对象过于复杂，很难仅仅
通过实验室或其他外在条件来控制干扰
干扰作用（背景或基线）或自发变化体现在对
照组上，通过与实验组比较，这些非处理因素
（一）按来源分类 1.宿主因素： 遗传 免疫 心理 内分泌 2.环境因素： 外环境中各种有害 因素的总和。 生物因素 理化因素 社会因素
14
（二）按作用分类 1.必要病因： 结果发生必具有该病因，但具有该 病因并不一定都发生该结果。 结核杆菌 结核 2.充分病因： 如果有该病因存在，则一定发病；但 发病并不一定都存在该病因。 急性阑尾炎 腹痛 腹痛一定由阑尾炎引起？
1.遗传因素 2.免疫状况 3.年龄性别 4.种族 5.性格、气质和精神心理状态 6.行为因素
22
三.环境 1. 自然环境 2. 社会环境
23
第三节
病因研究的基本方法
一.描述性研究 现况调查和生态学研究等。
以描述疾病“三间”分布的特征为基 础，提出病因假设。
24
二. 分析性研究 如队列研究和病例对照研究。 以便确定危险因素与疾病之间是否存 在统计学关联，以及关联强度（OR值 或RR值）的大小，从而对可能的病因 作出判断。
破伤风
7.因果相联引起一果
感染病毒 感冒 诱发结核 耳聋 运用链霉素 超量使用链霉素
20
第二节
疾病发生的基本条件
疾病发生的必备要素：致病因子、宿主、环 境 一.致病因子 能引起疾病的因素统称为致病因子。
1.生物致病因子 2.物理致病因子 3.化学致病因子
21
二.宿主 能给病原体提供营养和生存场所的生物。
提出假设 排除偶然
有统计关联否
有ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ倚否
排除虚假
有时间先后否
前因后果
43
图10-4 因果关系判断进程
第三节 统计关联到因果关联
偶然 关联 非因果关联
（选择、测量或混杂偏倚）
关联
有统计学 意义关联
间接因果关联
（间接病因）
因果关联
（有时间先后）
直接因果关联
（直接病因）
图10-5 关联分类图
44
第四节 因果关联的推断标准
10
疾病因素模型
社会经济因素
生物学因素
环境因素
心理、行为因素 医学生物学因素 （机制）
疾病
卫生保健因素
疾病因素模型
11
3）. 病因网络模型
按生态学模型或疾病因素模型提供的 框架寻找多方面的病因，这些病因相互 存在联系，串起来构成一条病因链，多 个病因链交错联接起来就形成一张病因 网
12
13
3、病因的分类
第10章
病因及其因果推断
Causes and Causal Inference
本章要点
第一节 第二节 第三节 第四节 第五节 病因的概念 疾病发生的基本条件 病因研究的基本方法 因果推断的逻辑方法 因果关系的推断
2
第一节 * *
病因的概念
流行病学研究必然涉及病因的推断 病因推断的核心任务是排除各种可能的 偏倚，确保其真实性 * 病因推断的主要逻辑推理方法是假设演 绎法、Mill准则、概率性推广的归纳统 计推理。
17
无果
2.一因多果
果1 肺癌
因
3.多因一果
因1
果2 果3
吸烟
慢支
冠心病
高血压
因2
因3
果
高血脂
冠心病 肥胖 缺乏运动
18
4.多因多果
高脂膳食、缺乏体力活动、吸烟、饮酒
高血压、冠心病、大肠癌
5.因因协同引起一果
因1＋因2 吸烟＋接触石棉 果 肺癌
19
6.因因相加引起一果
因1＋因2＋因3 果 未免疫机体遭受深部创伤＋被土壤中破伤风杆菌污 染＋破伤风繁殖
48
第四节 因果关联的推断标准
防治效应推断标准的发展 从实验设计上大致可分成三个阶段： 单纯时间前后的临床病例观察
指对处理前后比较或仅对处理后的单个 或少数病例的临床观察，尤其是在传统医学 的临床观察中。 通过试验来尝试或证实特定疾病疗法的效 果(培根)。
49
第四节 因果关联的推断标准
多病例的分组比较观察
15
3.充分必需病因： 该病因存在，则一定发病，发病 一定有该病因存在。 接触高压电引起电击， 电击必因接触高压电。 4.复合病因： 既不是必需病因，也不是充分病 因，它们的存在只是增加发病概率。 霍乱：胃酸被冲淡，饮生水等。
16
4.、病因链(因果联接方式) 多病因学说把与发病有关的各种 事物均看作病因，其中有的与发病直接 有关，另一些可能只与发病有间接关系， 但都是不可少的。 各病因因素之间的关系是是复杂 的。 1.无因自然无果，有果必然有因，但有因 未必全有果。 因 果 白喉与白喉杆菌
3
人们对病因认识的发展过程：
上帝、妖怪 人 疾病
（神罚学说）
金木水火土
病原微生物
病因
人
人
宿主
疾病 （朴素唯物主义学说）
疾病
（生物致病学说）
（生态学模型－－天平模式）
环境 － （ 三生 或 宿主 角态 模学 式模 病因 环境 ）型 －
生物 环境
机体 遗传
社会 环境
（生态学模型 －轮状模式）
4
理化 环境
指有处理组与比较组的临床观察
18世纪 G. Berkeley 提出对照临床试验的观点
18世纪 J. Lind 关于坏血病的治疗试验
19世纪 KanehiroTakaki关于脚气病的治疗试验
20世纪初 Goldberg 关于燥皮病的治疗试验
50
第四节 因果关联的推断标准
随机化对照临床试验(RCT)
严格意义上的对照组（控制组）必须涉及随机分配 Hill (RCT之父) 1946年设计的链霉素治疗肺结核效果评 价方案 1970年代， RCT从框架设计、对象选择、资料分析以 及结论推断形成评价防治效应的标准 准实验设计（非随机化分配）,较多用于预防试验，但 在随机化分配上存在可行性的问题
35
第二节 因果推断的逻辑方法
归纳统计推理
S类的部分（S1,S2,S3…Sn）具有属性P，并且尚 未观察到反例，所以S类全部都具有属性P 。 对于概率论因果观而言，需要作概率性推广，这 就是归纳统计推理：
…… -------- …… Sn-------- P (其中m/n部分具有P属性) 所以，S类的m/n部分具有P属性
当有关（暴露）因素是等级或定量的，并与事件 （结局）效应成量变关系（剂量－反应关系），才 可以应用共变法。推理形式为： 事件（效应,A） 有关（暴露）因素
A1,B,C -------- a1,b,c A2,D,E -------- a2,d,e A3,F,G -------- a3,f,g
…… -------- …… 所以，a 是A的必要条件
1. 病因的定义 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，就可认为是病因，其中 某个或多个因素不存在时，人 群疾病频率就会下降。
Lilienfeld AM. （1920-1984） 约翰.霍普金斯大学 流行病学教授
5
流行病学一般将病因称为危险因素（risk factor）或决定因素（determinant）, 其含义就是指能使疾病发生概率升高的 因素。
是通过处理前后两轮测量值之差确定的
38
第二节 因果推断的逻辑方法
保证对照的有效性
各组除了处理因素不同，所有其他因素应尽可能相同。
有可比性的对照，才是有效的对照。 各组干扰（非处理因素）的可比性 各组效应测量的可比性
39
第三节 统计关联到因果关联 统计学关联 因果关联
40
第三节 统计关联到因果关联
因果推断标准的发展 常用的因果推断标准 病因推断标准应用举例
45
第四节 因果关联的推断标准
一、因果推断标准的发展
Henle-Koch原理（1882）
Friedrich Gustav Jacob Henle， 犹太人，德国 解剖学家和病 理学者，首先 提出感染的寄 生病原论 Robert Koch， 德国19世纪著 名细菌学家 1905年获得医 学诺贝尔奖， Henle的学生, 证实了Henle 微生物学上的 假设
一、统计学关联
狭义的统计学关联（association） 指分类资料的相关 广义的关联 等同于相关，包括分类、等级和计 量资料，即是有关联
41
第三节 统计关联到因果关联
二、因果关联
有时间先后的相关关系 病因（暴露条件E）与疾病（D）呈相关 防治措施与特定效应呈相关
42
第三节 统计关联到因果关联
E与 D
的作用就可加以排除。
37
第二节 因果推断的逻辑方法
如设实验（处理因素）的效应为T，干扰（非处理 因素）的效应为C，则： 实验（处理）组表现出来的混合效应 = T + C 对照组表现出来的效应 = C 实验（处理）的净效应 =（T + C）- C = T
需要注意的是 实验（处理）组表现出来的混合效应（T + C）
6
2.
病因模型
生态学模型
疾病因素模型
病因网络模型
7
1）. 生态学模型 将机体与环境作为一个整体来考虑
分类
流行病学三角模型 轮状模型
8
生物环境
社会环境
宿主
宿主 遗传内核 动因 环境
理化环境
图6 流行病学三角
S1 -------- P S2-------- P S3-------- 非P
第二节 因果推断的逻辑方法
三、因果性实验中的对照法则 设立对照的必要性
生物学或医学的研究对象过于复杂，很难仅仅
通过实验室或其他外在条件来控制干扰
干扰作用（背景或基线）或自发变化体现在对
照组上，通过与实验组比较，这些非处理因素
（一）按来源分类 1.宿主因素： 遗传 免疫 心理 内分泌 2.环境因素： 外环境中各种有害 因素的总和。 生物因素 理化因素 社会因素
14
（二）按作用分类 1.必要病因： 结果发生必具有该病因，但具有该 病因并不一定都发生该结果。 结核杆菌 结核 2.充分病因： 如果有该病因存在，则一定发病；但 发病并不一定都存在该病因。 急性阑尾炎 腹痛 腹痛一定由阑尾炎引起？
1.遗传因素 2.免疫状况 3.年龄性别 4.种族 5.性格、气质和精神心理状态 6.行为因素
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三.环境 1. 自然环境 2. 社会环境
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第三节
病因研究的基本方法
一.描述性研究 现况调查和生态学研究等。
以描述疾病“三间”分布的特征为基 础，提出病因假设。
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二. 分析性研究 如队列研究和病例对照研究。 以便确定危险因素与疾病之间是否存 在统计学关联，以及关联强度（OR值 或RR值）的大小，从而对可能的病因 作出判断。
破伤风
7.因果相联引起一果
感染病毒 感冒 诱发结核 耳聋 运用链霉素 超量使用链霉素
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第二节
疾病发生的基本条件
疾病发生的必备要素：致病因子、宿主、环 境 一.致病因子 能引起疾病的因素统称为致病因子。
1.生物致病因子 2.物理致病因子 3.化学致病因子
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二.宿主 能给病原体提供营养和生存场所的生物。
提出假设 排除偶然
有统计关联否
有ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ倚否
排除虚假
有时间先后否
前因后果
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图10-4 因果关系判断进程
第三节 统计关联到因果关联
偶然 关联 非因果关联
（选择、测量或混杂偏倚）
关联
有统计学 意义关联
间接因果关联
（间接病因）
因果关联
（有时间先后）
直接因果关联
（直接病因）
图10-5 关联分类图
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第四节 因果关联的推断标准
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疾病因素模型
社会经济因素
生物学因素
环境因素
心理、行为因素 医学生物学因素 （机制）
疾病
卫生保健因素
疾病因素模型
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3）. 病因网络模型
按生态学模型或疾病因素模型提供的 框架寻找多方面的病因，这些病因相互 存在联系，串起来构成一条病因链，多 个病因链交错联接起来就形成一张病因 网
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3、病因的分类
第10章
病因及其因果推断
Causes and Causal Inference
本章要点
第一节 第二节 第三节 第四节 第五节 病因的概念 疾病发生的基本条件 病因研究的基本方法 因果推断的逻辑方法 因果关系的推断
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第一节 * *
病因的概念
流行病学研究必然涉及病因的推断 病因推断的核心任务是排除各种可能的 偏倚，确保其真实性 * 病因推断的主要逻辑推理方法是假设演 绎法、Mill准则、概率性推广的归纳统 计推理。
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无果
2.一因多果
果1 肺癌
因
3.多因一果
因1
果2 果3
吸烟
慢支
冠心病
高血压
因2
因3
果
高血脂
冠心病 肥胖 缺乏运动
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4.多因多果
高脂膳食、缺乏体力活动、吸烟、饮酒
高血压、冠心病、大肠癌
5.因因协同引起一果
因1＋因2 吸烟＋接触石棉 果 肺癌
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6.因因相加引起一果
因1＋因2＋因3 果 未免疫机体遭受深部创伤＋被土壤中破伤风杆菌污 染＋破伤风繁殖
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第四节 因果关联的推断标准
防治效应推断标准的发展 从实验设计上大致可分成三个阶段： 单纯时间前后的临床病例观察
指对处理前后比较或仅对处理后的单个 或少数病例的临床观察，尤其是在传统医学 的临床观察中。 通过试验来尝试或证实特定疾病疗法的效 果(培根)。
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第四节 因果关联的推断标准
多病例的分组比较观察
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3.充分必需病因： 该病因存在，则一定发病，发病 一定有该病因存在。 接触高压电引起电击， 电击必因接触高压电。 4.复合病因： 既不是必需病因，也不是充分病 因，它们的存在只是增加发病概率。 霍乱：胃酸被冲淡，饮生水等。
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4.、病因链(因果联接方式) 多病因学说把与发病有关的各种 事物均看作病因，其中有的与发病直接 有关，另一些可能只与发病有间接关系， 但都是不可少的。 各病因因素之间的关系是是复杂 的。 1.无因自然无果，有果必然有因，但有因 未必全有果。 因 果 白喉与白喉杆菌
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人们对病因认识的发展过程：
上帝、妖怪 人 疾病
（神罚学说）
金木水火土
病原微生物
病因
人
人
宿主
疾病 （朴素唯物主义学说）
疾病
（生物致病学说）
（生态学模型－－天平模式）
环境 － （ 三生 或 宿主 角态 模学 式模 病因 环境 ）型 －
生物 环境
机体 遗传
社会 环境
（生态学模型 －轮状模式）
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理化 环境
指有处理组与比较组的临床观察
18世纪 G. Berkeley 提出对照临床试验的观点
18世纪 J. Lind 关于坏血病的治疗试验
19世纪 KanehiroTakaki关于脚气病的治疗试验
20世纪初 Goldberg 关于燥皮病的治疗试验
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第四节 因果关联的推断标准
随机化对照临床试验(RCT)
严格意义上的对照组（控制组）必须涉及随机分配 Hill (RCT之父) 1946年设计的链霉素治疗肺结核效果评 价方案 1970年代， RCT从框架设计、对象选择、资料分析以 及结论推断形成评价防治效应的标准 准实验设计（非随机化分配）,较多用于预防试验，但 在随机化分配上存在可行性的问题
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第二节 因果推断的逻辑方法
归纳统计推理
S类的部分（S1,S2,S3…Sn）具有属性P，并且尚 未观察到反例，所以S类全部都具有属性P 。 对于概率论因果观而言，需要作概率性推广，这 就是归纳统计推理：
…… -------- …… Sn-------- P (其中m/n部分具有P属性) 所以，S类的m/n部分具有P属性
当有关（暴露）因素是等级或定量的，并与事件 （结局）效应成量变关系（剂量－反应关系），才 可以应用共变法。推理形式为： 事件（效应,A） 有关（暴露）因素
A1,B,C -------- a1,b,c A2,D,E -------- a2,d,e A3,F,G -------- a3,f,g
…… -------- …… 所以，a 是A的必要条件
1. 病因的定义 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，就可认为是病因，其中 某个或多个因素不存在时，人 群疾病频率就会下降。
Lilienfeld AM. （1920-1984） 约翰.霍普金斯大学 流行病学教授
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流行病学一般将病因称为危险因素（risk factor）或决定因素（determinant）, 其含义就是指能使疾病发生概率升高的 因素。
是通过处理前后两轮测量值之差确定的
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第二节 因果推断的逻辑方法
保证对照的有效性
各组除了处理因素不同，所有其他因素应尽可能相同。
有可比性的对照，才是有效的对照。 各组干扰（非处理因素）的可比性 各组效应测量的可比性
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第三节 统计关联到因果关联 统计学关联 因果关联
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第三节 统计关联到因果关联
因果推断标准的发展 常用的因果推断标准 病因推断标准应用举例
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第四节 因果关联的推断标准
一、因果推断标准的发展
Henle-Koch原理（1882）
Friedrich Gustav Jacob Henle， 犹太人，德国 解剖学家和病 理学者，首先 提出感染的寄 生病原论 Robert Koch， 德国19世纪著 名细菌学家 1905年获得医 学诺贝尔奖， Henle的学生, 证实了Henle 微生物学上的 假设
一、统计学关联
狭义的统计学关联（association） 指分类资料的相关 广义的关联 等同于相关，包括分类、等级和计 量资料，即是有关联
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第三节 统计关联到因果关联
二、因果关联
有时间先后的相关关系 病因（暴露条件E）与疾病（D）呈相关 防治措施与特定效应呈相关
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第三节 统计关联到因果关联
E与 D
的作用就可加以排除。
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第二节 因果推断的逻辑方法
如设实验（处理因素）的效应为T，干扰（非处理 因素）的效应为C，则： 实验（处理）组表现出来的混合效应 = T + C 对照组表现出来的效应 = C 实验（处理）的净效应 =（T + C）- C = T
需要注意的是 实验（处理）组表现出来的混合效应（T + C）
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2.
病因模型
生态学模型
疾病因素模型
病因网络模型
7
1）. 生态学模型 将机体与环境作为一个整体来考虑
分类
流行病学三角模型 轮状模型
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生物环境
社会环境
宿主
宿主 遗传内核 动因 环境
理化环境
图6 流行病学三角