临床流行病学基本研究方法与技术ppt课件

Cohort l 队列队列 是指在相同时期内出生或生活是指在相同时期内出生或生活 经历相同经历相同 的一批人，也可泛指共同的一批人，也可泛指共同 暴露于暴露于 (或未暴露于或未暴露于 )某一因素某一因素 、某一环境，或者具有、某一环境，或者具有 (或不具有或不具有 ) 某种共同特征的一组人群。某种共同特征的一组人群。 l 固定队列固定队列 (fixed cohort)是指人群都在某一固定时间或一个短时期是指人群都在某一固定时间或一个短时期 之内进入队列，并对他们观察随访，直至观察期终止，之内进入队列，并对他们观察随访，直至观察期终止， 不再加入不再加入 新成新成 员。员。 l 动态人群动态人群 (dynamic population)是指在某一时期确定队列后，可以是指在某一时期确定队列后，可以 随时增加随时增加 新的观察对象，在追踪随访中有可能新的观察对象，在追踪随访中有可能 有退出者有退出者 。 固定队列 Fixed Cohort 研究开始 研究结束研究结束 出现结局 未出现结局 动态队列 Dynamic Cohort 研究开始 研究结束 出现结局 失访 exposure l 暴露暴露 是流行病学常用术语，泛指研究对象接触过某物质，具有某特征是流行病学常用术语，泛指研究对象接触过某物质，具有某特征 或行为，或处于某种状态，这些因素、特征或状态即为或行为，或处于某种状态，这些因素、特征或状态即为 暴露因素暴露因素 。 研究者所关心的任何因素都可以叫暴露因素，暴露因素也叫研研究者所关心的任何因素都可以叫暴露因素，暴露因素也叫研 究变量究变量 。 暴露因素可以是机体的特征，也可是体外的；可是先天的、人暴露因素可以是机体的特征，也可是体外的；可是先天的、人 体固有的，也可是后天获得的；暴露因素对人体可以是有害的体固有的，也可是后天获得的；暴露因素对人体可以是有害的 ，也可以是有益的。，也可以是有益的。 提纲提纲 n （一）定义、分类与用途（一）定义、分类与用途 n （二）设计与实施（二）设计与实施 n （三）资料分析（三）资料分析 n （四）优点与局限性（四）优点与局限性 （一）定义、特性、分类与用途（一）定义、特性、分类与用途 n 1定义定义 队列研究（队列研究（ cohort study）又称定群研究，是在特定）又称定群研究，是在特定 范围的人群中按其范围的人群中按其 是否暴露是否暴露 于某因素分成于某因素分成 两个队列两个队列 或按不或按不 同暴露水平分成同暴露水平分成 若干个队列若干个队列 ， 随访观察随访观察 一定时间，比较两一定时间，比较两 组或多组间的结局组或多组间的结局 发生率发生率 ，以检验，以检验 暴露因素暴露因素 与与 结局发生结局发生 有有 无联系。队列研究是一种无联系。队列研究是一种 以因推果以因推果 的病因研究方法。的病因研究方法。 目标人群 未患某研究 疾病 代表 性样 本 Yes No Yes No 暴露组 非暴露组 时间顺序 是否暴露某个危险因子 结局（疾病） 队列研究的结构模式图 现在现在 将来将来调查方向：收集未来资料 表表 1 母亲孕期服用反应停与儿童肢体缺陷的历史性队列研究母亲孕期服用反应停与儿童肢体缺陷的历史性队列研究 分组分组 肢体缺陷肢体缺陷 儿童数儿童数 无肢体缺陷无肢体缺陷 儿童数儿童数 合计合计 发病率（发病率（ % ） 怀孕后怀孕后 8周内服用周内服用 反应停史者反应停史者 10 14 24 42.00 孕早期无服用孕早期无服用 反应停史者反应停史者 51 21434 21485 0.24 合计合计 61 21448 21509 RR=42.00%/0.24%=175 McBride WG（ 1963） Med Australia,12:689 2特性特性 n .属于观察法属于观察法 暴露是客观存在的，这是与实验研究的根本区别。暴露是客观存在的，这是与实验研究的根本区别。 n .设立对照组设立对照组 设立对照组以资比较，与病例对照研究相同，而有别于描述性流行病设立对照组以资比较，与病例对照研究相同，而有别于描述性流行病 学。学。 n .由因及果由因及果 在探求暴露因素与疾病的先后关系上，先确知其因，再观察其果，与在探求暴露因素与疾病的先后关系上，先确知其因，再观察其果，与 实验研究一致，与病例对照研究相反。实验研究一致，与病例对照研究相反。 n .能确证暴露与疾病的因果联系能确证暴露与疾病的因果联系 由于观察者能确切知道暴露的作用和疾病的发生，且能准确计算发病由于观察者能确切知道暴露的作用和疾病的发生，且能准确计算发病 率。率。 3分类分类 n 队列研究按研究对象进入队列时间分为队列研究按研究对象进入队列时间分为 3种类型。种类型。 前瞻性队列研究前瞻性队列研究 (Prospective Cohort Study ) 历史性队列研究历史性队列研究 (Historical (Retrospective) Cohort Study) 双向性队列研究双向性队列研究 (Mixed (Ambispective) Cohort Study) 时间顺序 过去 现在 将来 历史性队列研究 双向性队列研究 前瞻性队列研究 回顾性收集已有的历史资料回顾性收集已有的历史资料 回顾性收集已有的历史资料回顾性收集已有的历史资料 继续前瞻性收集资料继续前瞻性收集资料 前瞻性收集资料前瞻性收集资料 队列研究类型示意图队列研究类型示意图 前瞻性队列研究前瞻性队列研究 Prospective Cohort Study 要点：要点： 研究队列的确定是现在研究队列的确定是现在 (concurrent) 根据研究对象现在暴露分组根据研究对象现在暴露分组 需要随访需要随访 (follow-up) 结局在将来某时刻出现结局在将来某时刻出现 优点优点 时间顺序增强病因推断可信度；时间顺序增强病因推断可信度； 直接获得暴露与结局资料，结果可信；直接获得暴露与结局资料，结果可信； 能获得发病率。能获得发病率。 缺点 所需样本量大，花费大，时间长； 执行难度较大。 应用条件应用条件 已有明确的假设需验证；已有明确的假设需验证； 所研究疾病的发生率较高所研究疾病的发生率较高 ,一般不低于一般不低于 5 ； 明确规定暴露因素和结局变量；明确规定暴露因素和结局变量； 可靠的测量手段；可靠的测量手段； 足够的观察人群和暴露情况；足够的观察人群和暴露情况； 能完成随访的人群；能完成随访的人群； 足够的人、财、物力。足够的人、财、物力。 历史性队列研究历史性队列研究 Historical (Retrospective) Cohort Study 要点：要点： 根据研究开始时研究者掌握的有关研究对象在根据研究开始时研究者掌握的有关研究对象在 过去某时刻过去某时刻 的暴露情况的历史材料分组的暴露情况的历史材料分组 不需要随访，研究开始时结局已出现不需要随访，研究开始时结局已出现 优点优点 短期内完成资料的收集和分析；短期内完成资料的收集和分析； 时间顺序仍是由因到果；时间顺序仍是由因到果； 省时、省力、出结果快。省时、省力、出结果快。 缺点 资料积累时未受到研究者的控制，内容上未必符合要求； 需要足够完整可靠的过去某段时间有关研究对象的暴露和 结局的历史记录或档案材料。 双向性队列研究双向性队列研究 Mixed (Ambispective) Cohort Study 要点：要点： 研究队列的确定是过去；研究队列的确定是过去； 根据研究对象过去某时刻的暴露情况分组；根据研究对象过去某时刻的暴露情况分组； 需要随访；需要随访； 结局可能已出现。结局可能已出现。 4用途用途 n 验证某种暴露因素对某病发病率或死亡率的影响，但验证某种暴露因素对某病发病率或死亡率的影响，但 它同时也可观察某种暴露因素对人群健康的多方面影响它同时也可观察某种暴露因素对人群健康的多方面影响 。 n 描述疾病的自然发展过程，包括疾病的易感期、临床描述疾病的自然发展过程，包括疾病的易感期、临床 前期、临床期到结局的全过程。前期、临床期到结局的全过程。 （二）前瞻性队列研究的设计与实施（二）前瞻性队列研究的设计与实施 n 1确定研究目的确定研究目的 n 2暴露人群的选择暴露人群的选择 n 3非暴露人群的选择非暴露人群的选择 n 4样本含量样本含量 n 5资料的收集资料的收集 1确定研究目的确定研究目的 （队列研究工作是否开展）（队列研究工作是否开展） n 是否有明确的假设供检验，检验的因素是否已找准。是否有明确的假设供检验，检验的因素是否已找准。 n 所研究疾病的发病率或死亡率高低，低于所研究疾病的发病率或死亡率高低，低于 不适宜。不适宜。 n 是否规定了明确的暴露因素，暴露资料能否完整获得。是否规定了明确的暴露因素，暴露资料能否完整获得。 n 是否规定了明确的结局变量，有无简便可行手段获得结局材料。是否规定了明确的结局变量，有无简便可行手段获得结局材料。 n 有无足够的研究人群。有无足够的研究人群。 n 随访人、财、物有无保证，随访依从性如何？随访人、财、物有无保证，随访依从性如何？ 2暴露人群的选择暴露人群的选择 n 职业暴露人群：常为队列研究的首选对象。在某些职业职业暴露人群：常为队列研究的首选对象。在某些职业 中常存在特殊暴露因素，在职业人群中引发疾病的发病率中常存在特殊暴露因素，在职业人群中引发疾病的发病率 或死亡率高于一般人群，便于证实暴露因素与疾病的关联或死亡率高于一般人群，便于证实暴露因素与疾病的关联 。如选择染料厂工人来研究联苯胺的致癌作用。如选择染料厂工人来研究联苯胺的致癌作用。 n 特殊暴露人群：如选择原子弹爆炸的受害者，接受过放特殊暴露人群：如选择原子弹爆炸的受害者，接受过放 射线治疗的病人，以研究射线与白血病的关系。射线治疗的病人，以研究射线与白血病的关系。 2暴露人群的选择暴露人群的选择 n 一般人群：即某地区的全体人群，选择其中暴露于所研一般人群：即某地区的全体人群，选择其中暴露于所研 究因素的人做暴露组。研究的因素和疾病往往在一般人群究因素的人做暴露组。研究的因素和疾病往往在一般人群 中比较常见，如人们生活环境中所存在的因素。美国富莱中比较常见，如人们生活环境中所存在的因素。美国富莱 明汉地区的心脏病研究就属于这种情况。明汉地区的心脏病研究就属于这种情况。 n 有组织的团体：这是一般人群的特殊形式，如医学会会有组织的团体：这是一般人群的特殊形式，如医学会会 员，或机关、团体和学校的成员。选择这种人群主要是利员，或机关、团体和学校的成员。选择这种人群主要是利 用他们的组织系统便于有效地收集追访资料，而且他们的用他们的组织系统便于有效地收集追访资料，而且他们的 职业和经历往往是相同的，可使非暴露组与暴露组增加可职业和经历往往是相同的，可使非暴露组与暴露组增加可 比性。如在英国医师会员中选择吸烟和不吸烟的人群研究比性。如在英国医师会员中选择吸烟和不吸烟的人群研究 吸烟的危害。吸烟的危害。 3非暴露人群的选择非暴露人群的选择 设立非暴露是为了比较，没有比较就看不出暴露的作设立非暴露是为了比较，没有比较就看不出暴露的作 用，故其重要性用，故其重要性 不亚于暴露组不亚于暴露组 。 非暴露组的基本要求是有较高的非暴露组的基本要求是有较高的 可比性可比性 ，即对照人群，即对照人群 除未除未 暴露于所研究的因素暴露于所研究的因素 （暴露因素）（暴露因素） 外，外， 其它其它 各种因素各种因素 的影响或人群的特征（年龄、性别、民族、职业等）都应的影响或人群的特征（年龄、性别、民族、职业等）都应 尽可能尽可能 地与暴露组地与暴露组 相同相同 。 n 外对照：外对照： 职业人群及特殊暴露人群常需在该人群之外去寻找非暴露职业人群及特殊暴露人群常需在该人群之外去寻找非暴露 组，故名外对照。组，故名外对照。 如以放射科医生为研究射线致病作用的暴露对象时，可选如以放射科医生为研究射线致病作用的暴露对象时，可选 择不接触射线或接触射线极少的五官科医生为外对照。择不接触射线或接触射线极少的五官科医生为外对照。 其优点是观察随访时可免受暴露组的影响，缺点是需费力其优点是观察随访时可免受暴露组的影响，缺点是需费力 去另外选择一个人群进行随访。去另外选择一个人群进行随访。 3非暴露人群的选择非暴露人群的选择 n 人群对照：人群对照： 这可看作不设对照，它实际上并未与暴露组平行地设这可看作不设对照，它实际上并未与暴露组平行地设 立一个对照组，而是利用了整个地区的现成发病或死亡的立一个对照组，而是利用了整个地区的现成发病或死亡的 统计资料，进行对比分析。统计资料，进行对比分析。 3非暴露人群的选择非暴露人群的选择 n 内对照：内对照： 先选择一组人群，将其中暴露于所研究因素的对先选择一组人群，将其中暴露于所研究因素的对 象作为暴露组，其余即为非暴露组。就是说在选定的象作为暴露组，其余即为非暴露组。就是说在选定的 研究对象内部就形成了对照组，而不需另外设立对照研究对象内部就形成了对照组，而不需另外设立对照 组。组。 其优点是比较省事，且可以准确无误地反映该研其优点是比较省事，且可以准确无误地反映该研 究对象的发病率情况。当某项暴露定量地分成若干层究对象的发病率情况。当某项暴露定量地分成若干层 次，则可以最低层次的人群为非暴露组。例如饮用水次，则可以最低层次的人群为非暴露组。例如饮用水 中的氟、血清胆固醇含量等。中的氟、血清胆固醇含量等。 3非暴露人群的选择非暴露人群的选择 n 多重对照：多重对照： 用上述用上述 2种或种或 2种以上的型式同时作非暴露组种以上的型式同时作非暴露组 ，以减少只用一种对照所带来的偏性。，以减少只用一种对照所带来的偏性。 3非暴露人群的选择非暴露人群的选择 v公式法公式法 4样本含量样本含量 ：暴露组、对照组发病率的平均值：暴露组、对照组发病率的平均值 P1：暴露组预期发病率：暴露组预期发病率 P0：对照组预期发病率：对照组预期发病率 已知已知 p0=0.007， RR=2.5， =0.05， =0.1，计算样本量。，计算样本量。 根据上述条件根据上述条件 Z=1.96， Z=1.282 ， q0=0.993 p1=p0RR=0.0175， q1=0.9825 代入公式得代入公式得 N=2310 考虑到失访，实际上每组需扩大考虑到失访，实际上每组需扩大 10%，即，即 2541人。人。 v查表法 条件条件 已知已知 、 、 p0、 RR 5资料的收集资料的收集 n 基础资料的收集基础资料的收集 n 随访随访 基础资料的收集基础资料的收集 查阅记录或档案：如医院的病历、工厂工作档案等；查阅记录或档案：如医院的病历、工厂工作档案等； 调查询问：调查研究对象或其他能够提供信息的人，了解对象的暴调查询问：调查研究对象或其他能够提供信息的人，了解对象的暴 露史和疾病史，以及其他有关资料；露史和疾病史，以及其他有关资料； 对研究对象进行测定或检查：定期作体格检查和疾病的检查。如测对研究对象进行测定或检查：定期作体格检查和疾病的检查。如测 定血压、血脂水平等；定血压、血脂水平等； 环境调查与检测：根据不同的研究假设，可作不同暴露测量。如对环境调查与检测：根据不同的研究假设，可作不同暴露测量。如对 水质进行化验、食物成分的测定。也可调查家庭环境、居住环境、工水质进行化验、食物成分的测定。也可调查家庭环境、居住环境、工 作环境和区域环境等。作环境和区域环境等。 随访随访 n 随访对象：所有被选定的研究对象，不论是暴露组或对照组，都一律随访对象：所有被选定的研究对象，不论是暴露组或对照组，都一律 同等时间随访至观察终点。同等时间随访至观察终点。 观察终点观察终点 是指研究的疾病发生和死亡或一项是指研究的疾病发生和死亡或一项 某水准的检测指标。观察终点必须事先明确规定，并始终保持不变。某水准的检测指标。观察终点必须事先明确规定，并始终保持不变。 n 随访内容与方法：同基线调查。随访内容与方法：同基线调查。 n 观察终止时间及随访间隔：观察终止时间可长可短，应以所研究疾病观察终止时间及随访间隔：观察终止时间可长可短，应以所研究疾病 的自然史和潜伏期而定，但应缩短观察期，以节约人力、物力和减少失的自然史和潜伏期而定，但应缩短观察期，以节约人力、物力和减少失 访。如果观察期较短，在观察终止时一次搜集资料即可。反之需要多次访。如果观察期较短，在观察终止时一次搜集资料即可。反之需要多次 随访，其间隔与次数视具体研究的需求而定。随访，其间隔与次数视具体研究的需求而定。 n 随访执行者：由经过统一专业培训的调查员进行随访，由操作技术规随访执行者：由经过统一专业培训的调查员进行随访，由操作技术规 范化的技术人员和各项检验与测量工作。要求调查员在各暴露组中查找范化的技术人员和各项检验与测量工作。要求调查员在各暴露组中查找 随访绺信息时应付出相同的努力。最好采用单盲或双盲方法随访。随访绺信息时应付出相同的努力。最好采用单盲或双盲方法随访。 （三）资料分析（三）资料分析 1率的计算率的计算 2联系强度的测量联系强度的测量 1率的计算率的计算 n 队列类型与描述指标队列类型与描述指标 固定队列固定队列 累积发病率累积发病率 动态队列动态队列 发病密度发病密度 累积发病率累积发病率 n 累积发病率累积发病率 （ cumulative incidence）：）： 当研究人群的数量较多，当研究人群的数量较多， 且人口比较稳定，可用累积发病率来计算。且人口比较稳定，可用累积发病率来计算。 发病密度（发病密度（ incidence density）：若暴露人口不固定）：若暴露人口不固定 ，人群产生了，人群产生了 较大的变动较大的变动 ，例如由于迁移他处、死于其他，例如由于迁移他处、死于其他 疾病、中途加入等，应将变动着的人群转变为疾病、中途加入等，应将变动着的人群转变为 人时数人时数 代替代替 人数人数 来计算，此种发病率称发病密度。来计算，此种发病率称发病密度。 人年数计算人年数计算 （ 1）精确法：可以先计算出每个人实际随访人年数，再将每个人的随访）精确法：可以先计算出每个人实际随访人年数，再将每个人的随访 人年数相加计算出总人年数。此法利用计算机程序计算很方便。人年数相加计算出总人年数。此法利用计算机程序计算很方便。 人年数计算人年数计算 （ 2）近似法：计算原则是在某段观察期内剔除死亡、迁移及失访的人数，补充）近似法：计算原则是在某段观察期内剔除死亡、迁移及失访的人数，补充 新加入的人数，这些人均按该观察期的一半折算人年。新加入的人数，这些人均按该观察期的一半折算人年。 年龄（岁）年龄（岁） 观察人数观察人数 人年数人年数 1954.11.1 1955.11.1 1956.4.1 35 9414 9710 9796 13625.75 45 7351 7215 7191 10284.25 55 64 4601 5057 5243 6974.83 合计合计 21366 21982 22230 30884.83 45组观察人年数为： 表表 3 随访人数整理表随访人数整理表 人年数计算人年数计算 （ 3）寿命表：寿命表方法计算随访人年数，精确又方便，在大样本随访）寿命表：寿命表方法计算随访人年数，精确又方便，在大样本随访 中广被采用。中广被采用。 人年数计算人年数计算 （ 3）寿命表（续）：）寿命表（续）： 观察时间观察时间 ( 年，年， x) 年初人数年初人数 (Ix) 年内进入年内进入 人数人数 (Nx) 年内结局年内结局 人数人数 (Dx) 年内失访年内失访 人数人数 (Wx) 观察人年观察人年 数数 (Lx) 1 1403 79 4 30 1425.5 2 1448 45 2 11 1464.0 3 1480 60 3 8 1504.5 4 1529 5 2 19 1521.0 5 1513 10 7 25 1502.0 合计合计 18 7417.0 第 3年的年初人数为： 第 3年的观察人年数为： 表表 4 寿命表计算观察人年数寿命表计算观察人年数 表 5 发 病密度的 计 算 组别组别 发发 病数病数 人人 时时 数数 发发 病密度病密度 暴露暴露 组组 a PT1 a/PT1 非暴露非暴露 组组 c PT2 c/PT2 合合 计计 D PT D/PT 2联系强度的测量联系强度的测量 为了估计疾病或死亡与暴露的联系，常用的指标有相对危险度为了估计疾病或死亡与暴露的联系，常用的指标有相对危险度 (RR)、特异危险度、特异危险度 (AR)、特异危险度百分比、特异危险度百分比 (AR%)、人群特异危险度、人群特异危险度 (PAR)、人群特异危险度百分比、人群特异危险度百分比 (PAR%)。 n 相对危险度（相对危险度（ relative risk， RR）：它是反映暴露与发病（或死）：它是反映暴露与发病（或死 亡）关联强度的指标，也叫危险比（亡）关联强度的指标，也叫危险比（ risk ratio）或率比（）或率比（ rate ratio），是暴露组发病（死亡）率与非暴露组发病（死亡）率的比），是暴露组发病（死亡）率与非暴露组发病（死亡）率的比 值，简称值，简称 RR。 RR说明暴露组发病或死亡概率为非暴露组的说明暴露组发病或死亡概率为非暴露组的 倍数倍数 。 RR1说明暴露因素与疾病为正联系，暴露因素可能是危险因素；说明暴露因素与疾病为正联系，暴露因素可能是危险因素； RR1说明暴露因素与疾病为负联系，暴露因素可能是保护因素；说明暴露因素与疾病为负联系，暴露因素可能是保护因素； 不论是不论是 RR大于或小于大于或小于 1，距，距 1越远，意义越大。越远，意义越大。 RR 关关 联联 强强 度度 0.91.0 1.01.1 无无 0.70.8 1.21.4 弱弱 0.40.6 1.52.9 中中 0.10.3 3.09.9 强强 0.1 10 很很 强强 表表 6 RR与关联强度与关联强度 n 归因危险度（归因危险度（ attributive risk， AR）：也称特异危险度，简称）：也称特异危险度，简称 AR， 或称或称 RD（ rate difference），是暴露组与非暴露组发病危险之差值，即），是暴露组与非暴露组发病危险之差值，即 暴露组的危险特异地归因于暴露因素的程度。暴露组的危险特异地归因于暴露因素的程度。 AR计算式如下：计算式如下： n 归因危险度百分比（归因危险度百分比（ attributive risk percent, ARP）：又称）：又称 病因分值（病因分值（ etiologic fraction, EF），指暴露人群中归于暴露），指暴露人群中归于暴露 的发病或死亡占全部发病或死亡的百分比。的发病或死亡占全部发病或死亡的百分比。 表表 7 不同吸烟状态者死于不同疾病的不同吸烟状态者死于不同疾病的 RR、 AR、 AR% 疾病疾病 吸烟者吸烟者 （ 1/10万人年）万人年） 非吸烟者非吸烟者 （ 1/10万人年）万人年） RR AR （ 1/10万人年）万人年） AR% 肺癌肺癌 48.33 4.43 10.8 43.84 90.71% 心血管病心血管病 294.67 169.54 1.7 125.13 42.46 以上结果说明：吸烟对每个受害者而言，患肺癌的危险性比患心 血管疾病的危险性大得多（ 10.8 Vs 1.7）；但就整个人群而言，吸 烟引起心血管病的死亡率却比肺癌高。前者具有病因学的意义，后者 更具疾病预防和公共卫生意义。 n 人群归因危险度（人群归因危险度（ population attributive risk， PAR）：）： 它说明某一人群的某病发病率可归因于该暴露的部分。它说明某一人群的某病发病率可归因于该暴露的部分。 RR和和 AR 都说明暴露的生物学效应，但不能说明其对一个人群的危害或都说明暴露的生物学效应，但不能说明其对一个人群的危害或 消除这种因素后可能致发病率或死亡率下降的程度，即暴露的消除这种因素后可能致发病率或死亡率下降的程度，即暴露的 社会效应。社会效应。 PAR公式为：公式为： 式中式中 It为全人群的发病率，为全人群的发病率， I0为非暴露组的发病率。为非暴露组的发病率。 n 人群归因危险度百分比（人群归因危险度百分比（ population attributive risk percent， PARP或或 PAR%）：它表示人群中暴露于某因素所致发病）：它表示人群