第五章--病例对照研究.ppt

病例对照(duzho)研究 Case control study1第一页，共五十六页。2第二页，共五十六页。概念病例对照研究病例对照研究是一种常用于探索病因的分析性流行是一种常用于探索病因的分析性流行病学研究方法；通过对一组患有某种疾病人群病学研究方法；通过对一组患有某种疾病人群(病例病例组组)和一组或几组未患该病的对照人群和一组或几组未患该病的对照人群(对照组对照组)既往既往暴露于某个或某些可能危险因素暴露于某个或某些可能危险因素(或保护因素或保护因素)频率频率的比较，来考察这些因素是否与该病存在的比较，来考察这些因素是否与该病存在(cnzi)联系及联联系及联系的程度。系的程度。第一节 病例对照(duzho)研究的基本原理3第三页，共五十六页。设计(shj)原理Study objectControlsCasesExposureNon-exposureExposureNon-exposureabcdTimeNow4第四页，共五十六页。表2 病例(bngl)对照研究资料分析表病例组对照组合 计有暴露史aba+b无暴露史cdc+d合 计a+cb+dN5第五页，共五十六页。1 1、分析性研究，属观察法、分析性研究，属观察法2 2、回顾性研究、回顾性研究3 3、时间顺序：从、时间顺序：从“果果”“”“因因”4 4、通常不能够、通常不能够(nnggu)(nnggu)确证因果确证因果关联关联特点(tdin)6第六页，共五十六页。第二节 病例对照(duzho)研究的设计类型7第七页，共五十六页。病例与对照病例与对照(duzho)不匹配不匹配在病例和对照人群中，分别在病例和对照人群中，分别(fnbi)抽取一定量的抽取一定量的研究对象，一般对照数目应等于或多于病研究对象，一般对照数目应等于或多于病例人数。例人数。8第八页，共五十六页。病例与对照病例与对照(duzho)匹配匹配匹配（匹配（matchingmatching）就是要求对照组在某些就是要求对照组在某些因素或特征上与病例组保持相同，目的是因素或特征上与病例组保持相同，目的是进行两组比较时排除匹配因素的干扰进行两组比较时排除匹配因素的干扰(gnro)(gnro)。如以年龄做匹配因素。如以年龄做匹配因素。9第九页，共五十六页。匹配匹配(ppi)方式方式频数匹配：频数匹配：又称为又称为(chn wi)群体匹配，即在选择群体匹配，即在选择好好一组病例之后，在选择对照组时要求其某一组病例之后，在选择对照组时要求其某些特征或变量的构成比例与病例组的一致些特征或变量的构成比例与病例组的一致（即在两组的总体分布一致）。（即在两组的总体分布一致）。例如例如性别、年龄构成一致，具体做法上类性别、年龄构成一致，具体做法上类似分层抽样。如病例组中男女各半，似分层抽样。如病例组中男女各半，6565岁岁以上者占以上者占1/31/3，则对照人群也是如此。，则对照人群也是如此。10第十页，共五十六页。匹配匹配(ppi)方式方式个体匹配：个体匹配：就是以病例和对照的个体为单就是以病例和对照的个体为单位位进进行行匹匹配配。选选择择少少数数几几个个特特征征或或变变量量(binling)(binling)方方面与病例一致的一个或几个对照者组成一面与病例一致的一个或几个对照者组成一个计数单位或计数和分析单位。一个病例个计数单位或计数和分析单位。一个病例匹配一个对照的（即匹配一个对照的（即1:11:1匹配）一般称为配匹配）一般称为配对。对。11第十一页，共五十六页。病例(bngl)对照研究采用匹配的目的n提提高高研研究究(ynji)效效率率，表表现现为为每每一一研研究究(ynji)对对象提供的信息量的增加。象提供的信息量的增加。n其其次次，在在于于控控制制混混淆淆因因素素的的作作用用。所所以以匹匹配配的的特特征征或或变变量量必必须须是是已已知知的的混混淆淆因因子子，至至少少也应有充分的理由这样怀疑，否则不应匹配。也应有充分的理由这样怀疑，否则不应匹配。12第十二页，共五十六页。匹配匹配(ppi)过头过头匹配过头：匹配过头：把与结局把与结局(jij)变量关联性很强的独变量关联性很强的独立变量作为匹配因素或条件，从而低估了立变量作为匹配因素或条件，从而低估了真实病因的作用，称为匹配过头。因为一真实病因的作用，称为匹配过头。因为一个因素一旦作为匹配条件，就不可能作为个因素一旦作为匹配条件，就不可能作为与疾病有关的因素加以分析。与疾病有关的因素加以分析。13第十三页，共五十六页。衍生衍生(yn shn)类型类型巢式病例巢式病例(bngl)对照研究对照研究将传统的病例对照研究和队列研究的一些要素进将传统的病例对照研究和队列研究的一些要素进行组合后形成的一种研究方法，也就是在对一个行组合后形成的一种研究方法，也就是在对一个事先确定好的队列进行随访观察的基础上，再应事先确定好的队列进行随访观察的基础上，再应用病例对照研究的设计思路进行研究分析。分为用病例对照研究的设计思路进行研究分析。分为前瞻性和回顾性两种。前瞻性和回顾性两种。14第十四页，共五十六页。巢式病例(bngl)对照研究运做开始运做开始是按照是按照队列研究队列研究的方式的方式(fngsh)进行：选择一队进行：选择一队列，收集基线资料，采集所研究的生物学标志的列，收集基线资料，采集所研究的生物学标志的组织或体液标本储存备用，然后组织或体液标本储存备用，然后随访随访到出现能满到出现能满足病例对照研究样本量的病例数为止。将这些病足病例对照研究样本量的病例数为止。将这些病例作为例作为病例组病例组，按病例进入队列的时间、疾病出，按病例进入队列的时间、疾病出现的时间与性别、年龄等其他现的时间与性别、年龄等其他匹配匹配条件，从同一条件，从同一队列中选择队列中选择1个或数个非病例作对照，抽取病例个或数个非病例作对照，抽取病例与对照的基线资料并检测收集的标本，资料按匹与对照的基线资料并检测收集的标本，资料按匹配病例对照研究处理。配病例对照研究处理。15第十五页，共五十六页。巢式病例(bngl)对照研究19921992年年RossRoss报道了上海地区肝癌与尿中黄曲霉素报道了上海地区肝癌与尿中黄曲霉素生物学标志关系的巢式病例对照研究生物学标志关系的巢式病例对照研究(ynji)的结果，在的结果，在1824418244名中年男性队列中发现名中年男性队列中发现2222例肝癌，每例配例肝癌，每例配5 5或或1010个对照，检测研究开始时的尿样发现，黄曲个对照，检测研究开始时的尿样发现，黄曲霉素霉素B1B1及代谢产物和及代谢产物和DNADNA加成物的加成物的OROR值为值为2.3-6.22.3-6.2，经调整混杂因素后，经调整混杂因素后，OROR值为值为3.83.8。这是至今关于。这是至今关于黄曲霉素作为肝癌致病因素最直接的证据。黄曲霉素作为肝癌致病因素最直接的证据。16第十六页，共五十六页。第三节 病例对照研究(ynji)实例年青年青(ninqng)女性阴道腺癌与母亲服妊娠期用己烯雌酚的关女性阴道腺癌与母亲服妊娠期用己烯雌酚的关系系17第十七页，共五十六页。第四节 病例对照研究(ynji)的实施一、复习文献，提出(t ch)假设二、明确研究目的，选择(xunz)适宜的对照形式三、病例和对照的来源和选择四、获取研究因素信息18第十八页，共五十六页。（一）提出假设（一）提出假设 根据以往疾病分布的研究或现况研究的结果，结根据以往疾病分布的研究或现况研究的结果，结合文献资料，提出疾病的病因假设。合文献资料，提出疾病的病因假设。（二）根据研究目的选择对照形式（二）根据研究目的选择对照形式 1 1、广泛探索危险因素，可采用不匹配或频数匹配；、广泛探索危险因素，可采用不匹配或频数匹配；2 2、根据提供研究用的病例数量、根据提供研究用的病例数量(shling)(shling)；3 3、能否以较小的样本获得较高的检验效率。、能否以较小的样本获得较高的检验效率。19第十九页，共五十六页。病例和对照(duzho)的来源和选择Hospital-based case control studyCommunity-based case control study20第二十页，共五十六页。病例病例(bngl)的选择的选择从医院病人选择从医院病人选择优点：优点：诊断正确、获取方便、诊断正确、获取方便、对象合作、信息较可靠对象合作、信息较可靠缺点：缺点：入院入院(r yun)(r yun)率偏倚、代表性差率偏倚、代表性差从某特定人群选择病例从某特定人群选择病例优点：优点：代表性强代表性强缺点：缺点：不易获得不易获得21第二十一页，共五十六页。原则(yunz)诊断诊断(zhndun)标准标准 最好最好(zu ho)是新发病例是新发病例 尽最大限度收集某地医院或社区的所有病例尽最大限度收集某地医院或社区的所有病例22第二十二页，共五十六页。对照选择(xunz)的原则2、对照一定、对照一定(ydng)是未患所研究的疾病，如有可能，应尽是未患所研究的疾病，如有可能，应尽 可能排除亚临床或处于潜伏期的疾病可能排除亚临床或处于潜伏期的疾病3、对照可为不健康者，但所患疾病病因不应、对照可为不健康者，但所患疾病病因不应(b yn)与所研与所研 究疾病的病因相同究疾病的病因相同4、注意研究因素以外其它因素的均衡性、注意研究因素以外其它因素的均衡性5、无应答者事先要有统一合理的更换办法，慎重处理、无应答者事先要有统一合理的更换办法，慎重处理1、对照最好是、对照最好是全人群的一个无偏样本全人群的一个无偏样本；或者是产生病；或者是产生病 例的例的源人群（源人群（source population）中全体未患该病者中全体未患该病者 的一个随机样本的一个随机样本23第二十三页，共五十六页。样本含量(hnling)的估计1、人群中暴露者的比例人群中暴露者的比例。如人群中吸烟的比例 比例比例 样本量样本量2、假定暴露造成的相对危险度（假定暴露造成的相对危险度（RR）。可通过既往研 究或查阅(chyu)文献获得 RR 样本量样本量3、要求的显著性水平，即第一类错误要求的显著性水平，即第一类错误 样本量样本量4、要求的把握度，即要求的把握度，即1-1-样本量样本量决定(judng)因素24第二十四页，共五十六页。样本样本(yngbn)大小计算公式大小计算公式n非非匹匹配配设设计计病病例例数数与与对对照照数数相相等等(xingdng)(xingdng)时时每每组组所需人数所需人数n非非匹匹配配设设计计病病例例数数与与对对照照数数不不相相等等时时每每组组所所需需人数人数n1:11:1匹配设计匹配设计n1:R1:R配比病例对照研究设计配比病例对照研究设计25第二十五页，共五十六页。样本样本(yngbn)大小计算公式大小计算公式1 1 非匹配非匹配(ppi)(ppi)设计病例数与对照数相等时每组设计病例数与对照数相等时每组 所需人数所需人数式中式中P P0为对照人群估计暴露率，为对照人群估计暴露率，P P1P P0RR/1RR/1P P0(RR(RR1)1)，P P的均值为的均值为0.5(P0.5(P1P P0)，q q1 1P P。26第二十六页，共五十六页。样本样本(yngbn)大小计算公式大小计算公式2 2 非匹配设计病例数与对照非匹配设计病例数与对照(duzho)(duzho)数不相等时每组数不相等时每组 所需人数所需人数 设病例数：对照数设病例数：对照数=1=1：c c，27第二十七页，共五十六页。样本样本(yngbn)大小计算公式大小计算公式3 1:13 1:1匹配匹配(ppi)(ppi)设计设计p=OR/(1+OR)=RR/(1+RR)p=OR/(1+OR)=RR/(1+RR)p p0为对照人群估计暴露率为对照人群估计暴露率P P1为暴露组的估计暴露率。为暴露组的估计暴露率。P P1=p=p0RR/1+pRR/1+p0(RR-1)(RR-1)，q q1=1-p=1-p1，q q0=1-p=1-p028第二十八页，共五十六页。样本样本(yngbn)大小计算公式大小计算公式4 1:R4 1:R配比配比(pi b)病例对照研究设计病例对照研究设计 病例数为病例数为N N，对照数为，对照数为RNRN29第二十九页，共五十六页。获取研究因素(yn s)信息Ascertainment of Exposure Personal interviews Existing records Physical measurements and lab testsExposure Yes/No Intensity Length of exposure变量的选定、规定变量的选定、规定(gudng)、测量和如何作到研究变量符、测量和如何作到研究变量符合规定合规定(gudng)。30第三十页，共五十六页。资料的收集资料的收集 主要在研究现场以询问方式，填写调查表而主要在研究现场以询问方式，填写调查表而 收集。有些情况下辅以查阅档案收集。有些情况下辅以查阅档案(dng n)(dng n)，采取样品，采取样品 化验等。化验等。31第三十一页，共五十六页。一、资料的整理 1、原始资料的重新核查原始资料的重新核查 2、资料的分组、归纳，或者编码、输入计算机资料的分组、归纳，或者编码、输入计算机 二、数据的分析 1、描述性统计 1）描述研究）描述研究(ynji)对象的一般特征对象的一般特征 2）均衡性检验均衡性检验 2、关联性的统计推断 第五节 病例(bngl)对照研究的数据整理与分析32第三十二页，共五十六页。关联性的统计推断(tudun)步骤（1）将资料整理成）将资料整理成表格形式表格形式（2）病例和对照组暴露比例差异的）病例和对照组暴露比例差异的显著性检验显著性检验 即回答即回答E和和D是否有联系？是否有联系？（3）估计暴露因素和疾病之间的联系强度）估计暴露因素和疾病之间的联系强度（4）结果解释）结果解释 可能存在哪些偏倚？得出可能存在哪些偏倚？得出(d ch)什么结论？什么结论？33第三十三页，共五十六页。资料整理(zhngl)表格病例组暴露病例组暴露(bol)比比例：例：对照组暴露对照组暴露(bol)比比例：例：显著性检验：显著性检验：2检验检验关联强度？关联强度？34第三十四页，共五十六页。不匹配或成组匹配的资料(zlio)分析显著性检验(jinyn)35第三十五页，共五十六页。病例对照研究病例对照研究(ynji)的资料分析的资料分析 病例组的暴露比值（病例组的暴露比值（a/c）n比值比比值比=对照组的暴露比值（对照组的暴露比值（b/d）说明：说明：指暴露组的疾病危险性为非暴露组的多指暴露组的疾病危险性为非暴露组的多 少倍。少倍。OR1OR1，说明疾病的危险度因暴露而增加说明疾病的危险度因暴露而增加(zngji)，暴露，暴露与疾病之间为正关联。与疾病之间为正关联。OR1OR1，说明疾病的危险说明疾病的危险度因暴露而减少，暴露与疾病之间为负关联。度因暴露而减少，暴露与疾病之间为负关联。36第三十六页，共五十六页。95%confidence interval of OR：Miettinen37第三十七页，共五十六页。95%confidence interval of OR：Woolf38第三十八页，共五十六页。39第三十九页，共五十六页。不匹配(ppi)或成组匹配(ppi)分层数据资料的分析40第四十页，共五十六页。The tabulation of the i th stratum41第四十一页，共五十六页。42第四十二页，共五十六页。分级暴露资料(zlio)的分析（1）将资料）将资料(zlio)整理成列联表整理成列联表（2）各分级的）各分级的2 检验检验（3）计算各分级的）计算各分级的OR值值（4）趋势性）趋势性2检验剂量反应检验剂量反应(fnyng)关系关系43第四十三页，共五十六页。男性(nnxng)每日吸烟的支数与肺癌的关系44第四十四页，共五十六页。1：1配对(pi du)资料的分析 45第四十五页，共五十六页。病例病例(bngl)对照研究的偏倚对照研究的偏倚选择选择(xunz)(xunz)偏倚偏倚 入院率偏倚、现患病例入院率偏倚、现患病例-新发病例偏倚、新发病例偏倚、检出征候偏倚、时间效应偏倚检出征候偏倚、时间效应偏倚 信息偏倚信息偏倚 回忆偏倚和调查偏倚回忆偏倚和调查偏倚混杂偏倚混杂偏倚 46第四十六页，共五十六页。病例对照病例对照(duzho)研究的选择偏倚研究的选择偏倚n入入院院率率偏偏倚倚：当当利利用用医医院院病病人人作作为为病病例例和和对对照照时时，因因为为对对照照不不是是全全体体目目标标人人群群的的一一个个随随机机样样本本，同同时时病例也不是全体病人的随机样本。病例也不是全体病人的随机样本。n现现患患病病例例-新新发发病病例例偏偏倚倚：如如果果调调查查对对象象来来自自存存活活病病例例，可可能能得得到到更更多多的的信信息息，但但是是其其中中很很多多信信息息与与存存活活有有关关，未未必必与与疾疾病病有有关关，因因此此高高估估了了某某些些暴暴露露因因素素(yn s)的病因作用。的病因作用。47第四十七页，共五十六页。病例对照研究的选择病例对照研究的选择(xunz)偏倚偏倚n检出征候偏倚：检出征候偏倚：病人因某些与致病无关的症状就医，病人因某些与致病无关的症状就医，提高早期病例的检出率，高估了暴露程度而产生系提高早期病例的检出率，高估了暴露程度而产生系统误差。统误差。n时间时间(shjin)效应偏倚：效应偏倚：对于一些慢性病来说，病程较对于一些慢性病来说，病程较长，在病例对照研究时，有可能将那些已发生早期长，在病例对照研究时，有可能将那些已发生早期病变而不能检出的人作为对照组。病变而不能检出的人作为对照组。48第四十八页，共五十六页。病例对照研究病例对照研究(ynji)的信息偏倚的信息偏倚n回忆偏倚：回忆偏倚：病例对照研究主要调查研究对象既往的病例对照研究主要调查研究对象既往的暴露情况，由于被调查者记忆失真或不完整暴露情况，由于被调查者记忆失真或不完整(wnzhng)造成系统误差。造成系统误差。n调查偏倚：调查偏倚：病例与对照调查环境与条件不同，或调病例与对照调查环境与条件不同，或调查技术、质量不高以及仪器设备的问题。查技术、质量不高以及仪器设备的问题。49第四十九页，共五十六页。第七节 病例(bngl)对照研究实施中应注意的问题1 1、主要假设、研究目的是否清楚、主要假设、研究目的是否清楚(qng chu)(qng chu)？是否可以检验？是否可以检验？2 2、疾病与暴露变量的定义是否清楚明确？、疾病与暴露变量的定义是否清楚明确？3 3、病例与对照的来源、诊断方法和排除是否一致？、病例与对照的来源、诊断方法和排除是否一致？4 4、抽样方法和样本大小？是否匹配及匹配变量？、抽样方法和样本大小？是否匹配及匹配变量？5 5、调查表设计是否合理？真实性和可靠性评估？、调查表设计是否合理？真实性和可靠性评估？6 6、质量控制：人员培训？调查方法？检验方法和试剂？、质量控制：人员培训？调查方法？检验方法和试剂？7 7、数据整理和统计分析：方法选择？结论的解释？、数据整理和统计分析：方法选择？结论的解释？50第五十页，共五十六页。51第五十一页，共五十六页。1 1、特别适用于罕见病的研究、特别适用于罕见病的研究2 2、省力、省钱、省时间、省力、省钱、省时间(shjin)(shjin)，易于组织实施，易于组织实施3 3、同时调查多个暴露因素与疾病的关系、同时调查多个暴露因素与疾病的关系4 4、不仅用于病因探讨，而且可广泛用于其它方面、不仅用于病因探讨，而且可广泛用于其它方面 第八节 病例对照(duzho)研究的优点及其局限性优点(yudin)52第五十二页，共五十六页。1 1、不适于研究人群暴露比例很低的因素、不适于研究人群暴露比例很低的因素2 2、选选择择(xunz)(xunz)研研究究对对象象时时，难难以以避避免免选选择择(xunz)(xunz)性性偏偏倚倚3 3、暴露和疾病的时间先后常难以判断、暴露和疾病的时间先后常难以判断4 4、获取既往信息时，难以避免信息偏倚、获取既往信息时，难以避免信息偏倚5 5、不能计算发病率和相对危险度、不能计算发病率和相对危险度6 6、通常不能够确证因果关联、通常不能够确证因果关联局限性53第五十三页，共五十六页。三种流行病学研究(ynji)方法的比较方法学特点方法学特点队列研究队列研究病例对照研究病例对照研究现况调查现况调查样本组成样本组成无病个体无病个体病例与对照病例与对照暴露者、现患者或存活者暴露者、现患者或存活者分组标准分组标准暴露或未暴露暴露或未暴露患病或未患病患病或未患病前两者之一前两者之一时间顺序时间顺序前瞻性（从因到果）前瞻性（从因到果）回顾性（从果推因）回顾性（从果推因）现况现况比较内容比较内容暴露者与未暴露者发暴露者与未暴露者发病或死亡情况病或死亡情况病例与对照过去的暴露病例与对照过去的暴露情况情况暴露者的患病情况或患病暴露者的患病情况或患病者的暴露情况者的暴露情况率率发病率或死亡率发病率或死亡率暴露百分比暴露百分比患病率、暴露率患病率、暴露率关联指标关联指标RR，RD、PAROR、PARRR、RD、PAR优点优点暴露资料较正确；可计暴露资料较正确；可计算发病率和算发病率和RR；可同时；可同时研究一种研究一种E和多种和多种D的关的关系；用于检验假设。系；用于检验假设。样本小、获得结果快；费样本小、获得结果快；费用低；无失访；可同时研用低；无失访；可同时研究一种究一种D和多种和多种E的关系；的关系；可用于少见病研究。可用于少见病研究。获结果迅速；获结果迅速；获得基线资料。获得基线资料。缺点缺点需要大样本和长期随需要大样本和长期随访；费用高；失访问访；费用高；失访问题多；不适用少见病。题多；不适用少见病。样本代表性差，对照选样本代表性差，对照选择不易得当；多回忆便择不易得当；多回忆便宜，仅能计算宜，仅能计算OR。因果时间顺序不易确定；因果时间顺序不易确定；不适用于病程短、死亡快不适用于病程短、死亡快的疾病和少见病。的疾病和少见病。54第五十四页，共五十六页。n掌握：掌握：病例对照研究的基本原理和方法；选择病例对照研究的基本原理和方法；选择病例和选择对照的基本原则和注意事项；病例病例和选择对照的基本原则和注意事项；病例对照研究的类型对照研究的类型(lixng)；匹配与匹配过头的概念。；匹配与匹配过头的概念。n熟悉：熟悉：病例对照研究的特点；决定样本大小的病例对照研究的特点；决定样本大小的条件和方法；资料的分析方法；比值比及其可条件和方法；资料的分析方法；比值比及其可信区间的计算；暴露者归因分值与人群归因分信区间的计算；暴露者归因分值与人群归因分值。值。n了解：了解：病例对照研究容易发生的偏倚有哪些；病例对照研究容易发生的偏倚有哪些；病例对照研究的主要优缺点。病例对照研究的主要优缺点。55第五十五页，共五十六页。内容(nirng)总结病例对照研究 Case control study。组)和一组或几组未患该病的对照人群(对照组)既往。个体匹配：就是以病例和对照的个体为单。个因素一旦作为匹配条件，就不可能作为。4、注意(zh y)研究因素以外其它因素的均衡性。非匹配设计病例数与对照数相等时每组所需人数。非匹配设计病例数与对照数不相等时每组所需人数。1 非匹配设计病例数与对照数相等时每组。2 非匹配设计病例数与对照数不相等时每组。患病或未患病第五十六页，共五十六页。