流行病学临床科研中常见的偏倚.ppt

第十一章临床科研中常见的偏倚及防治方法,研究结果的变异性,个体水平的变异性,群体水平的变异性,样本水平的变异性,变异性(variability)研究结果包括描述性和分析性数据（指标）的变动或波动。,概述,生物学（真实）变异和测量变异生物学变异真实的客观变异测量变异测量过程的误差随机变异和系统变异随机变异绝对值和方向交错变化，正态分布系统变异绝对值和方向保持恒定,变异的来源分为两个层次,某个体特征测得值的变化，是个体真值随时间的改变，或是由于测量误差引起的变化。,个体水平的变异性,日间变异年龄膳食运动环境,仪器标度差仪器精密度差读数或记录错误,个体状态,测量误差,个体的累计变异群体中的个体具有不同的遗传素质并受环境影响常大于个体变异根据群体的变异范围确定“正常值”范围，用于判定个体测得值是否“正常”群体水平的变异性受测量误差影响,群体水平的变异性,通过不同样本研究所得结果的差异性为什么高水平的血清总胆固醇是不利的或不健康的？这可以在关于血清总胆固醇与心血管死亡风险呈正相关的研究中找到答案。如Framingham心脏研究。,样本水平的变异性,描述性结果的样本变异性,样本A,样本C,样本B,在上图中，群体高胆固醇率为25%，样本A为40%，样本B为20%，样本C为0%。增大样本含量，样本的变异性会减少。,分析性结果的样本变异性,膳食改良组,膳食改良组,降低胆固醇药物组,降低胆固醇药物组,研究A(研究对象200人，随机分配到两组),如图8-2，研究A和B中膳食改良组五年内发生心机梗死的风险为9%，而降胆固醇药物组为6%。研究A样本较小（200人），两组效应指标（心肌梗死风险）的95%可信限较大，发生重叠，无显著性差异。研究B样本较大（2000人），两组效应指标（心肌梗死风险）的95%CI较小，未发生重叠，有显著性差异。,样本越大，效应估计值的抽样误差越小（95%可信限越小），统计检验能发现的两组间效应差值越小。样本非常大，两组间差异很小的效应值也会有统计学显著差异，但这很少有生物学或临床意义。,真实性(效度)定义指研究收集的数据、分析结果和所得结论与客观实际的符合程度。,概述,研究的真实性,内部真实性,内部真实性（internalvalidity）定义研究结果与实际研究对象真实情况的符合程度,它回答一个研究本身是否真实或有效。改善措施限制研究对象的类型和研究的环境条件。,外部真实性,外部真实性（externalvalidity）定义研究结果与推论对象真实情况的符合程度，又称为普遍性（generalizability）。它回答一个研究能否推广应用到研究对象以外的人群。改善措施增加研究对象的异质性，使得研究对象的代表性范围扩大。,研究误差,研究误差是真实性的反面，变异可以是真实的（如生物学个体变异），而反映研究误差的变异肯定是不真实的。,系统误差：因研究设计或实施过程不恰当、或结果分析错误所致，也称为偏倚。来自于对象选取、测量和统计分析等的方法学缺陷，有固定方向和固定大小的误差。随机误差：常来源于研究对象的选择过程，即抽样过程。可用统计学方法来估计，增大样本含量可减少，没有固定方向和固定大小，一般呈正态分布。,研究误差的两种常见类型,举例：用动脉血压计测量某人群舒张压,随机误差,80,100,舒张压（mmHg）,偏倚,发生频次,血压计法测量某人舒张压值的分布,真值均值,测量均值,临床科学研究中的误差与样本的关系,误差,研究样本,（来源:Rothman,2002）,系统误差(偏倚),随机误差(机遇),偏倚,偏倚是指在调查研究设计或实施阶段，由于某种或某些因素的影响，使得研究或推论结果与真实情况存在系统误差，或者指在研究或推论过程中所获得的结果系统地偏离其真实值，属于系统误差。,偏倚的方向,偏倚的方向是指对事物所产生的效应的估计值是大于或小于效应真值所做出的一种定性判断，不涉及偏倚的大小。,效应值为危险效应,正偏倚与负偏倚,RR1Nullvalue,RR1,正偏倚,负偏倚,效应值为保护效应,RR=1Nullvalue,RR1,RR1,三.机遇机遇是观察结果的精确性和可重复性受到影响。机遇是一种随机误差，它是各测量结果间受机会影响的变异度的大小，是任何观察所固有的。机遇对研究结果的影响具体表现在假阳性和假阴性上。例如评价两种疗法。,常见偏倚,选择偏倚(selectionbias)信息偏倚(informationbias)混杂偏倚(confoundingbias),选择偏倚(SelectionBias),指由于入选的研究对象与未入选的研究对象在某些特征上存在差异而引起的误差。这种偏倚常发生在设计阶段。,无偏抽样,选择偏倚,选择偏倚,入院率偏倚(admissionrate)/Berkson偏倚现患病例新发病例偏倚(prevalence-incidencebias)/Neyman偏倚检出征候偏倚(detectionsignalbias)/暴露偏倚(unmaskingbias)时间效应偏倚(timeeffectbias),入院率偏倚(admissionrate)/Berkson偏倚,利用医院就诊或住院病例为研究对象，由于入院率不同而导致偏差。,入院率偏倚(admissionrate)/Berkson偏倚,入院病人,解决办法：不同类型的多家医院,病例组与对照组(其他疾病的患者)入院率不同入选的与不入选的暴露率不同,入院率不同的原因,特别是用住院病人进行研究时，很容易产生这种偏倚，主要是因为住院病人作为研究对象时可能没有包括：（1）抢救不及时而死亡的病例（2）距离医院远的病例（3）无钱住院的病例（4）病情轻的病例（5）此外不同医院的技术专长、专业水平也会造成不同疾病在不同的医院的就诊断或住院率的差别。,例如：在一般人群和住院病人中研究骨和运动器官疾病与呼吸道疾病之间的关系。一般人群住院病人+合计+合计+17207224515201842376256018219237合计2012583278423234257OR1.064.06,呼吸道疾病,高血压肝癌糖尿病合计+2002004008008001600合计100010002000OR=ad/bc=200800/200800=1说明肝癌的发生与高血压无关,例：以糖尿病为对照研究肝癌与高血压的关系，假如人群中糖尿病和肝癌患者各1000人，两种病人暴露于高血压者各200人，暴露率为20%，计算结果如下：,肝癌合并高血压者200*20%+(200-40)*40%=104肝癌(无高血压者)=800*20%160糖尿病合并高血压者200*50%+(200-100)*40%=140糖尿病(无高血压者)=800*50%=400,假定肝癌、糖尿病、高血压患者的入院率分别为20%，50%和40%，计算结果如下：,假定肝癌、糖尿病、高血压患者的住院率分别为20%，50%和40%，计算结果如下：,高血压肝癌糖尿病合计+104140244160400560合计264540804OR=ad/bc=104400/160140=1.86说明两者有联系,社会阶层与颈椎病假定某人群中有6000人患颈椎病，6000人患冠心病，并且在患这两种疾病的人中各有20%的人属于上等社会阶层。这两种疾病的病人社会阶层情况：1.患冠心病并属上等阶层：1200人2.患颈椎病并属上等阶层：1200人3.患冠心病不属上等阶层：4800人2.患颈椎病不属上等阶层：4800人,OR12004800/1200480012=1，P0.05,又假定患冠心病者入院率为60%，颈椎病为25%，上等阶层者因接受保健检查的入院率为40%。那么实际入院人数为：1.患冠心病并属上等阶层：共1200人，正常入院：120060%720人接受保健检查入院：48040%192人实际入院人数：720192912人2.患冠心病不属上等阶层：共4800人正常入院：480060%2880实际入院人数：2880,3.患颈椎病并属上等阶层：共1200人，正常入院：120025%300人接受保健检查入院：90040%360人实际入院人数：300360660人4.患颈椎病不属上等阶层：共4800人正常入院：480025%1200实际入院人数：1200,颈椎病与社会地位的关系：,OR6602880/91212001.73（P7585462547383472aRRM-H或aORM-H，为正偏倚，阳性偏倚。（2）、cRR或cORaRRM-H或aORM-H，为负偏倚，阴性偏倚。,队列研究(1)累计发病率资料,分层资料的分析,(2)发病密度资料,第三节研究的偏倚,病例对照研究,第三节研究的偏倚,表8-6,2=8.98,OR=3.91(1.539.99),提示:年龄越小，服用OC的可能性越大年龄越大，服用OC的可能性越小,举例：年龄是混杂因素？,对照组,表.在对照组年龄与服用OC的关联,SPSS-12(Crosstabs),p97页表5-9,SPSS-12(Crosstabs),SPSS-12(Crosstabs),SPSS-12(Crosstabs),SPSS-12(Crosstabs),分层分析后，OR从2.20增加到2.79，提示因年龄的混杂作用，低估了暴露因素OC与心肌梗死间的关联，使之趋向于1,SPSS-12(Crosstabs),OR0.25,结论,吸烟对饮酒与肺癌的关联（cOR=3.69）有混杂作用（cORORMH）控制吸烟的混杂作用后，饮酒与肺癌无关联（=0.6509,P0.25）注意针对ORMH的2检验是在排除了混杂偏倚的基础上再排除随机误差，而针对cOR的2检验是建立在没有排除混杂偏倚的基础上的,偏倚的控制,(一)设计阶段1严格的科研设计偏倚多发生于科研的设计阶段，研究者应充分了解，掌握该项研究工作中偏倚的来源，在设计中量避免。抽样方法不正确诊断标准、排除标准、纳入标准不统一样本大小不适当,各比较组间缺乏可比性偏倚也可来源于调查方法和资料收集方法，如调查表设计有缺陷，实验室检测缺乏质控，缺乏客观指标等。,2限制即对各比较组研究对象的条件加以某种限制。两组进行比较，除研究因素外，其他因素(非研究因素，非处理因素)应当均相同，这样两组的均衡性好，才能比较研究因素在两组中是否有差异。选择研究对象时，针对某一或某些可能的混杂因素，在设计研究对象的入选条件予以限制。例如研究吸烟与冠心病时，年龄与性别可能均为潜在的混杂因素，可规定研究对象仅限于某社区内。50岁的男性居民。,值得注意的是对研究对象针对潜在的混杂因素实行限制后，可得到同质的研究对象从而防止某些混杂偏倚，有利于对研究因素与疾病之间的关系做出较为难确的估计。但是在这种情况下，研究工作就丧失了概括性，即从研究对象中排除某些人群，所选择的病例不能代表患者总体，对照也不代表一般人群，因而所获得的结论常具有很大局限性，影响研究对象对总体的代表性，使研究结果外推至一般人群时的外推真实性受限。,限制的缺点还在于，在限制混杂因素的同时，对暴露和疾病发生的范围也做了限制，难于观察到暴露因素对研究疾病影响的全貌，因此，作结论时应该慎重。3匹配指在为指示研究对象选择对照时，为病例组的每一个研究对象匹配一个或几个具有同样特征的对照，然后进行比较；也即使其针对一个或多个潜在的杂因素(即匹配因素)与指示研究对象相同或接近，从而消除混杂因素对研究结果的影响。匹配在非实验性和实验性研究中均可应用。,年龄、性别、种族、职业、经济收人等人口统计学特征作为匹配条件，因为这些因素可能是最常见的混杂因素。必须强调，不能将研究因素作为匹配条件，否则就不能观察该研究因素在比较组间有何差异，这种情况称匹配过度，应注意避免，因此，匹配因素不宜太多4随机化指按随机化原则使研究对象都有等同的概率(同等的机会)被分配到各处理组中，从而使潜在的混杂因素，可测量或不可测量及无法预知的非处理因素,(非研究因素)在各组间分布均衡。随机化方法常用于实验性研究，以在临床试验中最常用。随机化方法进行分组是消除选择偏倚最好的方法，它不仅平衡掉治疗组和对照组的各种可能影响疗效或预后的因素，而且也平衡了各种未知的可能影响疗效和预后的因素。随机化分组后可以发现两组的一些基本特征极为相似，表明各比较组间除了研究因素外，其他非研究因素在各组间分布均衡，因此可比性好。,随机分配方法可分为简单随机分组和分层随机分组。前者指按照随机分配原则，利用随机化方法直接将研究对象分配到各组中。(二)实施阶段1盲法分为单盲、双盲和三盲单盲指只有研究者了解研究对象的分组情况而研究对象不知道自己是在试验组还是在对照组。其优点是研究者可以更好地观察了解研究对象，可避免来自研究对象方面的偏倚。缺点是避免不了研究者,方面带来的主观偏倚，易造成对试验组和对照组的处理不均衡。双盲指研究者和研究对象都不了解试验分组情况，而是由研究设计者来安排和控制全部试验，由于双盲使调查者和研究对象对分组情况及有关内容均不知晓，因而可以避免诊断怀疑偏倚、暴露怀疑偏倚或报告偏倚等。,三盲指不但研究者和研究对象不了解分组情况，而且负责资料收集和分析的人员也不了解分组情况，从面较好地避免了偏倚。其优缺点基本同双盲，但实施起来很困难。盲法是避免观察者和观察对象发生偏倚的最有效方法，也是消除信息偏倚的有效手段。,2进行质控培训收集资料和测量指标阶段，对所有技术，包括调查员、实验操作人员和试剂等都要进行质量控制。对调查员要进行统一培训，使其充分了解调查项目的内容或含义，统一标准，统一方法，统一调查技巧。对研究对象要作好宣倚、组织工作，以便取得研究对象的密切合作，使其能如实、客观的提供拟收集的信息。,对研究中使用的仪器、设备事先应予标定，试剂、仪器事先测定以确定是否符合要求。例如在以询问方式收集信息时，如对敏感问题的调查等，某些情况下报告偏倚很难避免，此时可通过调查知情人或采取相应的调查技术以获取正确的信息。对于暴