流行病学知识点.pdf
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1、病因与病因推断Causat i on and Causa I Inference病因的概念Concepts of Disease Causes 一、病因的定义 Def inition of Disease Causes任何一种疾病发生都有其相应的致病因素,即病因(cause of disease)o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
2、诊断,有效的预防与治疗,才有可能采取特异性的干预措施,从而有 效地预防与控制疾病。第一节病因的概念Section One Concepts of Disease Causes Koch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
3、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(risk f actors)o 其中有直接病因(direct cause),有些是间接病因(indirect cause);有的是主要病因(primary cause),有的是辅助病因(auxiliary cause),还有人将病因分为必要病因(necessary cause)与充分病因(suf f icient cause)。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(necessary cause),一般适应于解释传染性疾病,职业病 与地方病,都有一个比
4、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。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 第1页充分病因(suf f icient cause),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
5、吸烟 者并没有发生肺癌)。二、病因模型A General Model of Causation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Epidemiologic triangle 疾病发生的三角模型,亦称流行病学三角(epidemiologic triangle),该模型由致病因素(agent),宿主(host)与环境(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。(二)轮状模型 Wheel model该模型由致病因
6、素,宿主与环境所组成,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,生物环境与生物 化学环境。该模型强调宿主与环境之间的密切关系,强调健康与疾病是宿主与 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,因此,宿主,疾病因素与环境三角之间不断 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。(三)病因网模型 Web of causation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,
7、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,第2页与疾病的联系越弱。三、因果联系方式 Interaction among Causes(一)单因单果一种因素可引起一种疾病或结局F D F:f actor,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。(二)单因多果型F 2D3一种因素可以引起多种疾病或结局如:一-慢性支气管炎吸烟冠心病a型溶血性链球菌二二心膜炎肾小球肾炎 单因多果
8、从病因的作用的多效应性方面解释了病因作用的方式。(三)多因单果型一一f2 多个因素引起一种疾病,f3 1 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。吸 烟-f一_大气污染肺癌石棉粉2.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)吸痂,1高脂肪机体抵抗力千降一一_寒冷 F发肺结核一轮霉素、营养状态下降 耳聋 第3页多因单果从疾病发生复杂性方面解释了病因的致病作用。(四)多因多果型高脂膳食吸烟 脑血栓肥胖-心肌梗塞钠盐摄入过多 大肠癌缺体力劳动疾病发生的基本条件The Conditions of Occurrence of Diseases 任何疾病的发生必须具备致病因
9、子、宿主与环境三项基本要素。一、致病因子 Agent(一)生物性致病因子 Biological agent 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。(二)物理性因素致病因子 Physical agent 物理性因素包括气温(air temperature)气压(air pressure)、气温(air humidity)(air moisture)气流 airf low(aircurrent)如光、声
10、过度的紫外线照射一皮肤癌。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:癌症与致突变作用,同 位素,微波辐射率。(三)化学性致病因子Chemical agent 化学物质有自然形成与人工生产两部分,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”与某些化学产品。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。二、宿主 Host 主要决定宿主的特征。第4页(一)遗传因素 Hereditary f actors(ge
11、netic f actors)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。(二)免疫状况 Immune state(f unction)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,免疫识别能力与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。(三)年龄与性别 Ag
12、e and gender 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与死亡率在增加。不同性别的人患病有一定的差异,除了宫颈癌,卵巢癌与乳腺癌外,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,免疫状态与生理 解剖特点不同有关。(四)民族与种族 Race and nation 不同种族由于遗传、饮食、风俗习惯与居住的地区不同,某些疾病 的发病率也有种族的聚集性与差异性。据调杳,朝鲜
13、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。(五)行为 Behavior 1.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、刺激与 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。第5页 4.不健康的性行为。5.滥用药物。6.不遵纪守法(法律与交通规则)。(六)心理与精神因素 Mental and psychic f actors 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。三、环境 environment(一)自然环境 Na
14、tural environment 包括气象因素与地理因素 Climatic phenomenon and geography condition f actors 1.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。2.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elevation 4.地理位置 geographical location 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 S
15、ocial environment 见前述。病因研究方法Methods of Causal Study整个流行病学病因研究的过程可以分为三部分:根据研究背景构 想可能的病因模型;一般而言,描述流行病学提出病因假设,分析 流行病学或流行病学实验验证假设;根据病因判断标准做出综合证 价。一、病因研究的推理方法(一)假设演绎法 描述流行病学研究包括临床多病例观察,生态学研究与横断面研究等,这些研究之所以称为“描述性”的,是因为它们主要陈述疾 第6页病的现象,一般不涉与疾病本质的因果关系;它们能提供病因分析的 初步线索,形成病因假设。得到假设后,用分析流行病学或流行病学 实验研究来检验假设。对描述与分
16、析流行病学研究起衔接作用的逻辑 方法,就是假设演绎法。假设演绎法的推理过程如下:过程1:如果假设H则必定推出经验证据Eo过程2:获得经验证据E,所以反推假设H可能成立。整个推论过程为:从假设H演绎(必须)地导出具体的证据E;用观察或实验检验这个证据,如果证据E成立,则假设H就可能成立。例如:假设H为乙型肝炎病毒(HBV)持续感染导致原发性肝癌(PHC);根据该假设H,加上相关背景知识等前提,演绎地推出若 干具体经验证据E1(肝癌病例组的HBV感染率高于对照组),E2(HBV感染组肝癌发生率高于非感染组),E3(控制HBV感染后,人群肝癌的发生率下降)。如果多个证据El,E2,E3成立,则假设
17、H亦获得较高强度的归纳支持。(二)Mill 准则(Mill s cannon)1、求同法2、求异法3、同异并用法4、共变法5、剩余法(一)求异法 Method of dif f erence 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一米送乎乎(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。(二)求同法 Met
18、hod of agreement 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,不同的人群一学生、教师与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。(三)共变法 Method of concomitant variation第7页 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”
19、销售的数量呈平行关系;如 地方性氟病(氟斑牙与氟骨症)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。(四)类推法 Method of analogy 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 与治疗,证实了这一假设(五)排除法 Method o
20、f exclusion 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 花粉与纤毛、吸血、节肢动物、其他毒蛾后,最后怀疑为桑毒蛾的蝴 虫桑毛虫所致,最后证实了这一假设。用流行病学方法推断病因的基本步骤 一、提出病因假设 二、检验假设 To Test Hypothesis 病因假设建立后,应用分析流行病学的方法,如病例对照研究与队 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
21、与对照组危险因素的暴露比例是否具有差异与其差异的程度;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)是否具有差异与其程度。三、验证假设 To Verif y the Hypothesis 通过病例对照研究与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 第8页平的差异,从而证实假说的真实性。实验性研究分为:(一)动物实验 Anima
22、l experiment 动物分为两组,一组为实验组,给予某因素或给予高剂量;对照组 不给予该因素或给低剂量,如实验组动物发病率或死亡率高于对照组,则病因的致病作用就可得到证实。(二)人群干预试验 Community intervention trial 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)。因果推断Caus
23、al Inf erence 一、排除虚假联系与间接联系To Remove Spurious and Indirect Association of Causal(一)虚彳圈联系 Spurious association 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
24、成表面上的有统计学联系。像“鸡鸣而天晓”,把现象与本质 联系起来。(二)间接联系 indirect association间接联系又称继发联系(secondary association),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。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。二、判断因果联系第9页To Determine Causal Association 只有排除了虚假联系与间接联系,才能判断为因果联系。三、因果推断的标准Criteria of Causal In
25、f erence(一)联系的强度 Strength of association 评价暴露与疾病关联强度的主要指标是相对危险度(relative risk,RR),RR=暴露组发病率(或死亡率)/非暴露组发病率或死 亡率;RR1,表示暴露因素是疾病的危险因素。(二)联系的时间性 Temporality of association,Timesequence of association 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。(三)联系的一
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