Årsagsteori

Kim Overvad

Afdeling for Epidemiologi

Institut for Folkesundhed

Aarhus Universitet

April 2011

Årsager

The cause of a disease event is an event, condition or

characteristic that preceeded the disease event and without

which the disease would not have occurred at all or would

not have occurred until some later time

(Rothman and Greenland, 1998)

Årsager

Eksempler

• Rygning giver lungekræft

• Ioniserende stråling giver leukæmi

Men

• Ikke alle rygere får lungekræft

• Ikke alle de japanere, som var tæt på amerikanske

atombomber, udviklede leukæmi

The concept of causation

…the cause of any effect must consist of a constellation of

components that act in concert

(Mill, 1862)

The concept of causation

The concept of causation

A ”sufficient cause”, which means a complete causal

mechanism, can be defined as a set of minimal conditions

and events that inevitably produce disease; minimal implies

that all of the conditions and events are necessary

(Rothman and Greenland, 1998)

Causes

• Sufficient cause

• Component cause

• Necessary cause

Komplementære årsager

De komplementære årsager er de delårsager, som også skal være til

stede for, at en given årsag medfører sygdom

Associationer er betingede af de komplementære årsager

Årsagsteori

Implikationer

• Associationers styrke

• Meta analyser

• Ætiologisk fraktion

• Induktionsperiode

• Latenstid

• Interaktion

• Confounding

Associationers styrke

…associationers styrke afhænger af hyppigheden af de

komplementære årsager

Phenyl ketonuri (Føllings sygdom)

• Årsager

• Phenylalanin

• Phenylalanin hydroxylase aktivitet (phenylalanin-tyrosine)

• Associationers styrke

• Phenylalanin

• Svag association

• Komplementære årsager sjældne

• Phenylalanin hydroxylase aktivitet

• Stærk association

• Komplementære årsager hyppige

Forebyggelse

• Delårsagerne er muligheder

• Forebyggelsesstrategi bestemmes af viden og

muligheder• Pludselig spædbarnsdød

• Delårsager

• Sovestilling

• Ukendte

Metaanalyse

… associationers styrke afhænger af hyppigheden af de

komplementære årsager

• Forvente forskelle i styrke af associationer

• Metaanalyser giver et vægtet gennemsnit af

associationsmål fra forskellige studier - relevans?

• Spatiotemporal specificity (Miettinen, 1986)

• Forklare forskelle i associationers styrke

Ætiologisk fraktion

Hvor stor en andel af de observerede sygdomstilfælde kan

tilskrives en enkelt årsag

Ætiologisk fraktion

A B

C

B E

F

A D

70% 20 % 10%

I II III

Ætiologiske fraktioner

A = 70 % + 20 % = 90 %

B = 70 % + 10 % = 80 %

C = 70 % etc.

A D

Ætiologiske fraktioner

…the upper limit for the total of the fraction of disease

attributeable to all the component causes of all the causal

mechanisms that produce it is not 100 % but infinity

(Rothman and Greenland, 1998)

Proportions of cancer death attributed to

various different factors, Doll and Peto 1981

Proportions of cancer deaths attributed to various different factors

Factor or class of factors

Percent of all cancer deaths

Best estimateRange of acceptable

estimates

Tobacco 30 25-40

Alcohol 3 2-4

Diet 35 10-70

Food Additives <1 -5-2

Reproductive and sexual behaviour 7 1-13

Occupation 4 2-8

Pollution 2 <1-5

Industrial products <1 <1-2

Medicines and medical procedures 1 0.5-3

Geophysical factors 3 2-4

Infection 10? 1-?

Unknown ? ?

Levnedsmiddelstyrelsen

Induktionstid

…the induction period, which may be defined as the period

of time from causal action until disease initiation

(Rothman and Greenland, 1998)

Latenstid

The time interval between disease occurrence and detection

has been termed the latent period

(Rothman and Greenland, 1998)

Effektmodifikation (interaktion)

Effektmodifikation er variation i styrken eller retningen af en

association afhængigt af niveauet af en anden

eksponering. Den eksponering, for hvilken associationen

varierer, er en effektmodifikator

Effektmodifikation

Case-control study on physical activity and myocardial infarction

Gender

Physical

activity

MI

Reference

OR

All

high

190

266

low

176

157

0.64

Men

high

141

208

low

144

112

0.53

Women

high

49

58

low

32

45

1.19

Effektmodifikation

Effect modification, interaction

(biological)

.... under independence the joint effect of two factors is

equal to the sum of the effects of each factor acting without

the other, whether the effects are measured in absolute

or relative terms. The reference group for the comparisons

must be the group unexposed to either factor. The additivity

of effects, absolute or relative, is the point from which

meaningful departures from independence of action should

be measured.

Rothman 1986

Effektmodifikation

Faktorielle eksperimenter

Exposure A Exposure B

- +

- - - - +

+ + - + +

To eller flere eksponeringer studeres i samme studie

• Formål• to studier, hvis ikke der er effektmodifikation

• at studere effektmodifikation

• Flere deltagere i eksperimentet modtager aktiv behandling

Betydningen af effektmodifikation

Effektmodifikationen afhænger af hyppigheden af de

komplementære årsager

Effektmodifikation

• Universelt biologisk fænomen. Betydningen afhænger

af de komplementære årsager og af øvrige

årsagskomplekser

• Spatiotemporal specific

Confounding

En confounder

• En risikofaktor for opståen af sygdom blandt de ikke-eksponerede (universelt, dog afhængigt af de komplementære årsager)

• Associeret med vores primær eksponering i den population, som giver ophav til cases (ikke universelt)

• Må ikke være en mellemkommende variabel mellem den primære eksponering og sygdom

Confounder

En delårsag som optræder i en eller flere

årsagskomplekser, som ikke indeholder den primære

eksponering

The concept of causation

Bradford Hill

• Tidsmæssig konsistens

• Plausibilitet

• Associationers styrke

• Dosis-respons sammenhænge

• Eksperimentel evidens

• Konsistens mellem flere undersøgelser

• Specificitet

• Analogi

Årsagsteori

Implikationer

• Associationers styrke

• Metaanalyser

• Ætiologisk fraktion

• Induktionsperiode

• Latenstid

• Interaktion

• Confounding