NGUYÊN NHÂN TRONG DỊCH TỄ HỌC

Causality in Epidemiology

PGS,TS LÊ HOÀNG NINH

Định nghĩa nguyên nhânDefinition of causality

Nguyên nhân được định nghĩa, xem xét trong mối quan hệ / liên quan nhân quả Trong dịch tễ học: nguyên nhân là sự tiếp xúc và hệ quả là bệnh/ tử vong

Sự liên hệ của nguyên nhân là hiện tượng phức tạp. Khái niệm về nguyên nhân tiếp tục được tranh luận như vấn đề triết học và khoa học y học

Nguyên nhân và hệ quảCause and effect

Chúng ta định nghĩa nguyên nhân và hệ quả?

Trước hết chúng ta cố hiểu từ hệ quả ( hệ quả?) Tự điển chuẩn định nghĩa hệ quả : kết quả, hậu quả, cái xảy ra sau nguyên nhân Chúng ta có thể quan sát thấy hệ quả / bệnh tật nhưng không chắc về một nguyên nhân chuyên biệt nào dẫn đến hệ quả, hậu quả đó Hệ quả của một nguyên nhân đặc biệt có thể được hình tượng bằng kiểu hình counterfactual model

Kiểu hình counterfactual

Khi chúng ta quan tâm đo hệ quả của một nguyên nhân đặc thù nào đó, chúng ta đo:

• Số hệ quả quan sát được trong quần thể, những người tiếp xúc với nguyên nhân đó và• tuởng tượng ra số hệ quả quan sát được nếu một quần thể không tiếp xúc với nguyên nhân đó, tất cả các điều kiện khác cũng cần xác định• Sự khác biệt giữa 2 số đo nầy là do nguyên nhân mà chúng ta quan tâm gây ra

Counterfactual Model

Khi hệ quả counterfactual effect không thấy được. Chúng ta ước lượng số lượng hệ quả gần/ surrogate amount of effect trên quần thể người không tiếp xúc với nguyên nhân và so sánh với quần thể nghiên cứu để chúngta có hiểu biết tốt nhất về nguyên nhân

Nguyên nhân

Chúng ta dễ dàng quan sát hệ quả thường là bệnh tật hay tử vong Nhưng dịch tễ học quan tâm đến nguyên nhân của các hệ quả Is there any single cause that results in

a disease or death inevitably? If yes, very few

Definition of cause

Dictionary defines cause as

a) The producer of an effect, result, orconsequence.

b) The one, such as a person, an eventor a condition, that is responsible foran action or a result.

Cause

Một yếu tố không phải luôn luôn gây ra bệnhmột bệnh có thể xảy ra khi không có yếu tốđược biết như là nguyên nhân của bệnh

hút thuốc không gây ra ung thư phổi trên từng người hút thuốc và có nhiều người không hút

thuốc mắc bệnh ung thư phổi Vậy hút thuốc có phải là nguyên nhân ung thư không?

Kiểu hình nguyên nhân

Các kiểu hình đơn giản là biểu trưng cho cơchế nguyên nhân

Có 2 kiểu hình

Kiểu hình cổ điển giải thích nguyên nhân các bệnh nhiễm trùng Kiểu hình nguyên nhân thành phần đủ giải thích nguyên nhân các bệnh mạn tính

Epidemiologic triangle and triad

Host

Agent

Environment

Agent

Model-I

Host

Environment

Model-II

Infectious disease model

• Ttác nhân, ký chủ, và môi trường có liên hệ nhau theo thể cách phức tạp để tạo ra bệnh ở con người• Sự cân bằng và sự tương tác thì khác nhau cho từng loại bệnh khác nhau

•Khi tìm mối liên hệ nguyên nhân, chúng ta phải tìm nhiều thành tố và phân tích sự tương tác của chúng để tìm ra cách dự phòng và kiểm soát có hiệu quã

Sufficient component cause model

D

A FC

E H

A

G J

A

I

F

B

Model-I

C

Model-III

B

Model-II

Rothman pie

Cause: A cause of a disease is an event,condition, or characteristics that plays anessential role in producing an occurrenceof the disease.

Rothman points out that the cause ofany effect must consist of a constellationof components that act in concert.

Sufficient cause: A set of minimalconditions and events that inevitablyproduce disease.

Component cause: An individual event,condition, or characteristic required by agiven sufficient cause.

Necessary cause: A component causepresent in every sufficient cause.

Often there are many sufficient causes,which may produce a given effect.

A given component cause may play arole in any number of sufficient causes(i.e. different sufficient causes mayshare some component causes

Sufficient component cause model

D

A FC

E H

A

G J

A

I

F

B

Model-I

C

Model-III

B

Model-II

Rothman pie

How to establish causal inference

For infectious disease Koch’s postulate

For Chronic disease Hill’s criteria

Henle-Koch postulate (1884)

1. The parasite (the original term) must bepresent in all who have the disease.

2. The parasite can never occur in healthypersons.

3. The parasite can be isolated, cultured andcapable of passing the disease to healthyexperimental animal.

4. The organism must be reisolated from theexperimentally infected animal.

*Not suitable for all microbial diseases

Limitations of Koch postulate

1. Bệnh có thể do nhiều yếu tố( cofactor)

2.Viruses không thể nuôi cấy như vi trùng, do nó sống trong tế bào và phát triển ở đó

3.Vi rus có thể hiện diện mà không có t.chứng lâng sàng: người lành mang trùng…

Tiêu chí kết hợp nguyên nhân của Hill

Bradford Hill proposed the following criteriafor a association to be causal:

Hill’s criteria:

1. Strength of association2. Consistency3. Specificity4. Temporality

Hill’s Criteria of causal association

5.

6.

7.

8.

9.

Biological gradient

Plausibility

Coherence

Experiment

Analogy

Strength of Association

The stronger an association, the morelikely to be causal in absence of knownbiases (selection, information, andconfounding).

May be misleading for unknownconfounding.

Strength of Association

Độ mạnh của sự liên quan(rule of thumb)

RR (Relative risk)1.1-1.31.4-1.71.8-3.03-88-1616-4040+

“Ý nghĩa)"Weak (yếu)Modest ( nhẹ)Moderate ( trung bình)Strong ( mạnh)Very strong ( rất mạnh)Dramatic ( cực mạnh)Overwhelming ( siêu mạnh)

Consistency: hằng định

Replication of the findings by differentinvestigators, at different times, in

different places, with different methodsand the ability to convincingly explaindifferent results.

Specificity: chuyên biệt

This means a cause lead to a single effect,not multiple effect

However, a single cause often leads tomultiple effect. Smoking is a perfectexample

Temporality: thời gian

It refers that the putative cause in factprecede in time the presumed effect.

First exposure, then disease.

This is essential to establish acausal relation

Biologic Gradient / Dose Responseincremental change in disease rates in conjunctionwith corresponding changes in exposure.

Risk

Exposure

Need to consider threshold and saturation effects,characteristics of the exposure.

Plausibility

Does the association make sensebiologically.

Coherence hợp lý

Does a causal interpretation fit withknown facts of the natural history andiology of the disease

Very similar to plausibility

Experimental Evidence

The demonstration that under controlled

conditions changing the exposure causes

a change in the outcome is of great value,

some would say indispensable, forinferring causality.

Analogy: tương tự

We are readier to accept arguments thatresemble others we accept

Have there been similar situations in thepast?

Hill’s criteria for causal inference

Except for temporality, none of the Hill’scriteria is absolute for establishing acausal relation

Hill himself recognized that and statedclearly

He argued that none of his criteria isessential

However, temporality is absolutelyessential to establish a causal relation

Implication of casual inference Presence of a cause leads to excessamount of disease compared toabsence of the cause An increase in the amount of cause

leads to an increase in disease. Reduction in the amount of cause leads

to a reduction in disease Challenge is to identify the most

important component cause for publichealth intervention

Bài tập chương 9