流行病學 齊秀英天津醫科大學朱紅天津醫科大學 第五章病例對照研究 Case ControlStudies 目錄 第一節 概述 第二節 研究設計與實施 第三節 資料的整理與分析 第四節 偏倚及其控制 第五節 與隊列研究優點和局限性的比較 01 02 03 04 05 重點難點 基本原理及特點研究對象的選擇資料的分析偏倚及其控制與隊列研究優點和局限性的比較 第一節概述 以確診患某種特定疾病的病人作為病例以不患該病但具有可比性的個體作為對照通過詢問 實驗室檢查或復查病史 搜集既往危險因素暴露史測量并比較兩組各因素的暴露比例 經統計學檢驗該因素與疾病之間是否存在統計學關聯評估各種偏倚對研究結果的影響 并借助病因推斷技術 判斷某個或某些暴露因素是否為疾病的危險因素 一 基本原理 第一節概述 第一節概述 病例對照研究基本原理示意圖 觀察性研究研究對象分為病例組 對照組由 果 推 因 因果聯系的論證強度相對較弱 二 基本特點 第一節概述 1 非匹配病例對照研究2 匹配病例對照研究3 衍生的幾種主要研究類型 1 巢式病例對照研究 nestedcase controlstudy 2 病例 隊列研究 case cohortstudy 3 病例 病例研究 case casestudy 4 病例交叉研究 casecrossoverstudy 三 研究類型 第一節概述 1 用于疾病病因或危險因素的研究2 用于健康相關事件影響因素的研究3 用于疾病預后因素的研究4 用于臨床療效影響因素的研究 四 用途 第一節概述 第二節研究設計與實施 查閱相關文獻資料 了解本課題的研究現狀 結合既往的研究結果以及臨床或衛生工作中需要解決的問題 提出病因假設 確定研究目的 一 確定研究目的 第二節研究設計與實施 1 非匹配或頻數匹配病例對照研究用于廣泛地探索疾病的危險因素2 個體匹配病例對照研究用于小樣本研究或者因為病例的年齡 性別等構成特殊 隨機抽取的對照組很難與病例組均衡可比 二 明確研究類型 第二節研究設計與實施 病例與對照的選擇 尤其是對照的選擇是整個研究的關鍵之一 研究得出的結論是否可靠 首先要看對照的選擇是否合理 三 確定研究對象 第二節研究設計與實施 1 病例的選擇 1 病例的定義 診斷明確 統一 盡量使用金標準 2 病例的類型 新發病例 現患病例 死亡病例盡量選擇新發病例 三 確定研究對象 第二節研究設計與實施 代表性好回憶偏倚小病歷資料容易獲得被調查因素改變少 3 病例的來源 醫院來源的病例 可節省費用 合作性好 資料容易得到 而且信息較完整 準確 但代表性較差 社區人群來源的病例 代表性好 但調查工作比較困難 且耗費人力物力較多 三 確定研究對象 第二節研究設計與實施 2 對照的選擇 1 選擇對照的原則選擇對照應遵循代表性原則 即對照必須來自于產生病例的源人群 對照的暴露分布應該與源人群的暴露分布一致 2 對照的來源 同一個或多個醫療機構中診斷的其他疾病的患者 社區人群或團體人群中非該病病例或健康人 病例的鄰居或同一住宅區內的健康人或非該病病例 病例的配偶 同胞 親戚 同學或同事 三 確定研究對象 第二節研究設計與實施 3 選擇對照的方法 非匹配或成組設計 匹配設計要求對照在某些特征或因素上與病例保持一致 以保證對照與病例具有可比性匹配變量必須是已知的混雜因素 或有充分的理由懷疑為混雜因子防止匹配過度匹配的方式 頻數匹配 個體匹配病例與對照的比例 1 1配對 1 r匹配如果所研究的是罕見病或所能獲得的合格病例數很少 為了達到較滿意的統計學功效 可采用1 r匹配 三 確定研究對象 第二節研究設計與實施 1 影響樣本量的因素 1 研究因素在對照組或人群中的暴露率 2 RR或OR值 查閱文獻或預調查獲得 3 值 4 把握度 1 2 樣本量的估計 1 查表法 2 公式法 四 確定樣本量 第二節研究設計與實施 非匹配病例對照研究樣本量估計 四 確定樣本量 第二節研究設計與實施 病例組暴露率 對照組暴露率 非匹配病例對照研究樣本量估計例 進行一項吸煙與肺癌關系的病例對照研究 通過查閱文獻得到人群吸煙率為20 即P0 0 20 預期吸煙者發生肺癌的比值比 OR 為2 要求 0 05 雙側檢驗 0 10 求樣本含量n 四 確定樣本量 第二節研究設計與實施 非匹配病例對照研究樣本量估計查表得Z0 05 1 96 Z0 10 1 28即病例組與對照組至少各需調查230人 四 確定樣本量 第二節研究設計與實施 查表得Z0 05 1 96 Z0 10 1 28 將上述各項數值代入公式 5 1 求得 1 1配對病例對照研究樣本量估計總對子數其中 m為病例與對照暴露狀態不一致的對子數P0 P1分別代表源人群中對照組和病例組的估計暴露率 四 確定樣本量 第二節研究設計與實施 1 r匹配病例對照研究樣本量估計n為所需的病例數 對照數即為r n 四 確定樣本量 第二節研究設計與實施 根據研究的目的或具體的目標 確定研究因素 或暴露 盡可能采取國際或國內統一標準來確定暴露與否或暴露水平 可以從暴露的數量和暴露持續時間評價暴露水平 測量指標盡量選用定量或半定量指標 也可按明確的標準進行定性測定 研究因素應以滿足研究目的的需要為原則 即與研究目的有關的變量不可缺少 與研究目的無關的內容則不要列入 五 確定研究因素 第二節研究設計與實施 資料的收集在病例對照研究中十分重要 方式方法不恰當 收集的資料就不可靠 會產生統計處理無法糾正的系統誤差 資料來源 詢問調查對象并填寫問卷查閱檔案現場觀察和實際測量某些指標 六 資料收集方法 第二節研究設計與實施 第三節資料的整理與分析 1 對所收集的原始資料進行全面檢查與核實 2 對原始資料進行分組 歸納或編碼后輸入計算機 建立數據庫 一 資料的整理 第三節資料的整理與分析 1 描述性統計 1 一般特征描述 2 均衡性檢驗檢驗兩組在研究因素以外的其他主要特征方面是否具有可比性兩組間非研究因素均衡可比 才能認為兩組暴露率差異與發病有關 二 資料的分析 第三節資料的整理與分析 2 推斷性分析 1 非匹配設計資料的分析 2 1 1配對資料的分析 3 非匹配資料的分層分析 4 劑量反應關系的分析 二 資料的分析 第三節資料的整理與分析 非匹配設計資料的分析非匹配病例對照研究資料歸納表 二 資料的分析 第三節資料的整理與分析 非匹配設計資料的分析例 心肌梗死病例與對照口服避孕藥服用史的比較先進行暴露與疾病的關聯性分析 查 2界值表 可得P 0 01 提示口服避孕藥與心肌梗死有關聯 二 資料的分析 第三節資料的整理與分析 非匹配設計資料的分析再進行關聯強度分析 比值比即 病例組中暴露人數與非暴露人數的比值除以對照組中暴露人數與非暴露人數的比值 與RR相同 OR反映暴露者患某種疾病的危險性是無暴露者的多少倍 二 資料的分析 第三節資料的整理與分析 當滿足下面兩個條件時 OR值就很接近甚至等于RR值所研究疾病的發病率 死亡率 很低 病例對照研究中對照組的代表性好 即其暴露率能代表源人群 二 資料的分析 第三節資料的整理與分析 非匹配設計資料的分析本例中 再計算OR的95 可信區間 結果表明 服用口服避孕藥者發生心肌梗死的危險性為不服用口服避孕藥者的2 20倍 且OR95 CI不包括1 提示服用口服避孕藥與心肌梗死呈正相關關系 服用口服避孕藥是心肌梗死的一個危險因素 二 資料的分析 第三節資料的整理與分析 1 1配對資料的分析1 1配對病例對照研究資料歸納表a b c d是病例與對照的對子數 二 資料的分析 第三節資料的整理與分析 1 1配對資料的分析例 外源性雌激素與子宮內膜癌關系的配對病例對照研究資料校正 二 資料的分析 第三節資料的整理與分析 非匹配資料的分層分析未被配比的混雜因素 需用分層分析的方法去識別 并估計和控制其作用 判斷因素是否符合混雜因素的條件 按混雜因素分層 列表 計算各層的Ori 進行齊性檢驗 各層OR值無明顯差別計算總的OR ORMH 各層OR值有明顯差別不計算ORMH 考慮交互作用 二 資料的分析 第三節資料的整理與分析 非匹配資料的分層分析病例對照研究分層資料 第i層 的四格表 二 資料的分析 第三節資料的整理與分析 非匹配資料的分層分析例 年齡可能是口服避孕藥與心肌梗死的混雜因素 按年齡將研究對象分為 40歲和 40歲兩層 口服避孕藥與心肌梗死關系的病例對照研究資料 二 資料的分析 第三節資料的整理與分析 非匹配資料的分層分析不考慮年齡的影響時 按年齡分層后 40歲 40歲齊性檢驗 略 結果顯示兩層資料同質 二 資料的分析 第三節資料的整理與分析 非匹配資料的分層分析ORMH的95 CI 結果說明 調整年齡的混雜作用后 ORMH 2 79高于不分層時的OR 2 20 說明由于年齡這個混雜因素的作用 減弱了口服避孕藥與心肌梗死的聯系強度 二 資料的分析 第三節資料的整理與分析 劑量反應關系的分析當獲得的某些暴露因素為不同暴露水平時 該資料為分級資料 將不同暴露水平分成多個有序的暴露等級 不同暴露等級與無暴露或最低水平的暴露作比較 分析暴露與疾病之間的劑量反應關系 二 資料的分析 第三節資料的整理與分析 劑量反應關系的分析病例對照研究分級資料整理表 二 資料的分析 第三節資料的整理與分析 劑量反應關系的分析例 Doll和Hill發表的男性吸煙與肺癌關系的病例對照研究男性每日吸煙的支數與肺癌的關系 二 資料的分析 第三節資料的整理與分析 劑量反應關系的分析 P 0 001趨勢 P 0 001結果說明 吸煙量與肺癌危險性之間存在明顯的劑量反應關系 即隨著吸煙量的增加發生肺癌危險性 OR 遞增 二 資料的分析 第三節資料的整理與分析 第四節偏倚及其控制 產生原因 選擇的研究對象不能代表源人群常見偏倚入院率偏倚 伯克森偏倚 Berkson sbias 選擇醫院的病人作為病例與對照 這些病人可以因為種種原因造成入院率的差異 現患病例 新發病例偏倚 奈曼偏倚 Neymanbias 現患病例會導致得到的暴露信息只與存活有關 或是已經被改變 檢出癥候偏倚 暴露偏倚 unmaskingbias 某因素的存在可提高所研究疾病早期病例的檢出率 一 選擇偏倚 第四節偏倚及其控制 偏倚的控制盡可能在社區人群中選擇病例與對照盡可能地從多家 類 醫院選擇病例與對照盡可能選擇新發病例作為研究對象醫院中收集病例最好包括不同來源的早 中 晚期病人 一 選擇偏倚 第四節偏倚及其控制 產生原因 收集整理信息中測量暴露與結局的方法有缺陷常見偏倚回憶偏倚 recallbias 最常見 研究對象對暴露史或既往史回憶的準確性和完整性存在系統誤差 調查偏倚 investigationbias 來源于調查者 調查對象 調查環境 測量試劑與設備等 二 信息偏倚 第四節偏倚及其控制 控制選擇新發病例作為調查對象也可減少回憶偏倚盡量采用客觀記錄資料培訓調查員 統一對病例和對照的提問方式和調查技術儀器 試劑要精良 統一 經常檢查 校準 二 信息偏倚 第四節偏倚及其控制 產生原因 既與疾病有關系 又與研究的暴露因素有聯系的因素在病例和對照組分布不同控制對研究對象采取限制 匹配分層分析多因素分析 三 混雜偏倚 第四節偏倚及其控制 第五節與隊列研究優點與局限性的比較 特別適用于罕見病 潛伏期長疾病的病因研究省力 省錢 省時間 并易于組織實施可同時研究多個因素與某種疾病的聯系應用范圍廣 不僅應用于病因的探討 而且廣泛應用于其他健康事件的原因分析 一 病例對照研究的優點 第五節與隊列研究