队列研究的设计、实施及方法学问题

摘要 队列研究在循证医学的证据等级中为 级证据 仅次于随机对照试验 是临床医疗防治措施评 价的重要证据来源之一 近年来开始在传统医学疗法评价中得到应用 本文较为系统地介绍了 队列研究的基本概念 原理 设计类型 实施步骤以及在中医药领域运用的关键方法学问题 旨在为中医药的临床研究拓宽思路 为新方法的引用提供借鉴 关键词 队列研究 循证医学 评价研究 1 队列研究的 历史 和概念 队列 cohort 是指具有共同经历 暴露或特征的一群人或研究组 该词起源于拉丁文coh ors 字面意思是指封闭的场所中的人群 古罗马时期列队的士兵单位即构成一个队列 队列 研究 cohort study 最早用于研究与疾病发生相关的病因或危险因素 将一群研究对象按是否暴露于某因 素分成暴露组和非暴露组 随访适当长的时间 比较两组之间所研究疾病或结局发生率的差异 以研究这个 些 暴露因素与疾病或结局之间的关系 暴露是一个流行病学概念 是指人群 处于某一场景之中接近或接触致病因子 致使其对人体产生有害影响 暴露因素既包括危险因 素和致病因素 如吸烟等不良生活习惯 也同时包括保护性因素 如疫苗接种 暴露的概念已 经从传统意义上的外界因素 扩大到机体内在的某种特征 队列研究中的暴露通常是指当前的 暴露状态 既往暴露 将来可能的暴露或不暴露以及暴露程度不同的暴露 20世纪80年代 人们开始将队列研究用于研究医疗防治措施 此时 暴露指具有预防保健或 治疗 作用的医疗措施 暴露因素成为有益的保护因素 研究的目的也从疾病发生转为治疗结局的评 价 治疗性队列研究是将特定患病人群根据其是否接受某种 类 治疗措施或接受不同类别的 治疗措施分为不同的亚组 然后追踪观察一定时间 比较治疗组和对照组结局事件的发生率 如病死率 或治愈率的差异 队列研究也可用于预防性措施或方案的评价 因此 近年来队列 研究在国家级中医药防治效果评价研究中开始受到重视并得到采用 2 队列研究的方法学原理 队列研究属于流行病学观察性研究 其基本原理是基于事物的因果关联 即假设疾病的发生 必定有其原因 而这种原因可以是病因 也可以是增加疾病发生概率的危险因素 队列研究是 由因到果的研究 大多是前瞻性的 它与回顾性研究的最大区别是 因 在前 而 果 在后 在开展前瞻性队列研究前 所研究的暴露因素已经存在 研究者知道每个研究对象的暴露情 况 必须随访一段足够的时间 通常为数年 观察疾病发生或结局的出现 而在开始回顾性 队列研究前 暴露因素和结果都已经发生 研究目的是比较结果在暴露和非暴露两组人群的发 生概率 如对癌症病例的调查就可以采用回顾性队列研究 由于治疗与结局之间也属于因果关联的一种类型 因此 人们也把队列研究用于治疗措施的 效果评价 此时 暴露是指接受的治疗措施 而结局是观察评价的效果 2 1 队列研究的应用范畴 2 1 1 研究综合防治措施或方案的作用 由于传统医学防治疾病的模式与西方医学的对抗模式有很大不同 主要体现在整体调节和辨证 论治 传统医学往往采用包括药物与非药物在内的多种治疗措施 因此 它起效的作用决不是 单一措施的作用 获得的效果也是综合的总体疗效 采用经典的随机对照试验评价则面临方法 学和伦 理学 的挑战 比如 肿瘤的中医药辅助治疗 由于受到医学伦理学的限制 在不能使用随机对照试验的情况下 可以用队列研究来评估干 预措施的疗效 例如在严重急性呼吸综合征 severe acute respiratory syndrome sars 中国 称为非典型肺炎 暴发期间 不可能使用随机对照试验评估中药对此急性传染病的预防效果 因此有研究运用前瞻性队列研究在香港的11所 医院 对中药预防sars的效果进行了观察 预防组1 063名医护工作者服用中药2周 对照组36 111名医护工作者未服用中药 结果显示服用中药组中无一人患sars 未服中药组有0 4 的 医护工作者患此病 1 2 1 2 探索疾病病因 研究干预或与干预相关的不良作用 例如 一项探讨乙肝病毒感染与针灸师是否是乙肝病毒携带者的关系的研究采用了回顾性队列 研究设计 该研究发现乙肝病毒的感染与针灸师携带乙肝病毒有关 虽然传播途径不明 但建 议针灸师应注射乙肝疫苗进行免疫接种 2 2 1 3 评价医疗服务提供方式和管理模式的效果 由于管理者不愿将服务或管理纳入试验研究等原因 故需要应用队列研究来评价这类问题 例 如 加拿大温哥华将中医诊疗服务纳入初级医疗保健体系中 采用队列研究对引入中医服务的 诊疗中心和没有采纳中医服务的诊疗中心进行跟踪随访 了解患者利用医疗服务的程度 满意 度以及患者西医就诊次数等相关信息 3 2 1 4 探索疾病预后 例如一项包括中药在内的多因素对急性心肌梗死远期预后影响的研究应用了回顾性队列研究设 计 该研究连续收集了就诊于1996年1月 2002年4月的162例急性心肌梗死患者的病历资料 并随访观察 通过分析认为早期服用中药对急性心肌梗死的远期预后有保护作用 4 2 2 队列研究的优点 队列研究有以下几个优点 5 2 2 1 循证医学的证据级别仅次于随机对照试验 队列研究使用前瞻性研究设计 如果是现在进行的队列研究 研究者可以提前决定纳入标准 测量指标及如何最佳测量等问题 可以观察到由暴露 治疗 引起的结果 收集资料可以采用 客观 统一的方式 如数据库 这有利于正确收集资料 也是回顾性研究通常不易做到的 2 2 2 可以 计算 事件发生率 可以从队列研究结果中计算疾病 结局或药物不良反应的发生率 精确评估疾病 干预效果或 药物不良反应发生的危险程度 队列研究是评价药物不良反应的最佳设计 可对多种药物不良 反应结果进行研究 预测从暴露到事件发生的时间 2 2 3 结果相对可靠 虽然观察性方法有其局限性 但队列研究对个体及其暴露 治疗 情况进行了长期的随访 并 获得客观结局的发生信息 在控制选择性偏倚和减低失访的前提下 队列研究结果具有较高的 信度 常常成为医疗卫生服务 政策制定和诊疗措施评价的重要证据来源 队列研究的结果还 可以进行meta分析 获得大样本 不同人群观察结果的汇总效应 2 2 4 相对容易完成 队列研究的数据可以来自常规收集的数据 也可以是专门为研究而收集的数据 或二者的结合 相对容易完成 成本较随机对照临床试验低 如对疾病预后的研究可以从患者历年的住院病 历中获得 也可以从长期随访的数据库中获取 总之 队列研究资料由观察得来 对常规医疗实践没有人为干预 其研究结果更加符合实际 推广运用的价值较随机对照试验大 可直接估计观察对象的发病率或病死率 可以比较不同 地区人群 可直接估计暴露 治疗措施 与结局的关联程度 推断因果关联 直接计算相对危 险度 relative risk rr 或绝对危险度 较适于研究常见病 观察同期进行 可严格控制沾染与干扰 可使潜在 的混淆因素减小到最低限度 2 3 队列研究的局限性 队列研究同样也存在局限性 5 队列研究需要较多的人力 物力 财力 研究少见疾病或 罕见结局需要的样本量大 得出结果需较长时间 随访时间长 对象容易失访 改变暴露因素 后易产生偏倚 不同群体的队列研究会因为群体不同 而难以保证除干预措施以外的其他条件 基本相同 2 3 1 研究的周期长 如果不是发生率高或潜伏期短的疾病或不良反应 前瞻性队列研究可能需要花若干年才能完成 相对其他类型的研究来说 花费时间长 研究成本较高 2 3 2 难以收集大量样本 队列研究需要大量样本 但很难收集到足够病例 尤其是观察罕见或不常见的疾病时 可能很 难找到足够的病人来获得暴露与非暴露之间临床上或统计学上的显著差异 2 3 3 资料收集问题 由于队列研究时间过长 面临参加者的大量变动 搬家 更换职业等 很难保持资料收集前 后连贯性 长时间的研究不可避免地增加病人失访率 致使资料收集不完整 不充分 长时间 的研究使非暴露组病人可能改变其行为方式 暴露于某种危险因素 反之亦然 这样会造成错 误分组偏倚 若进行非并行队列研究 信息只是从现有的数据库的历史资料中获得 比如医院 的原始病案记录 病例的诊断标准和暴露情况的标准通常会不一致 而且病历多为主观性描述 这种依据主观标准来判断暴露情况和结果的研究方法 使得研究人员对解释测量方法或结果 可能产生偏倚 故可靠程度受到质疑 2 3 4 不适用于某些结局 该研究不适用于评估干预措施主观结局的效果 如症状改善 研究结果有时难以被重复 2 4 队列研究与随机对照试验 队列研究与随机对照试验在研究类型 方法及适用范围等主要特征方面有许多不同之处 见表 1 表1 队列研究与随机对照试验 略 3 队列研究的设计要点 3 1 设计 根据队列研究的设计要点 可将队列研究分为同群体队列研究 不同群体的队列研究 回顾性 队列研究和病例队列研究 6 3 1 1 同群体队列研究 同群体队列研究设计见图1 3 1 2 不同群体的队列研究 不同群体的队列研究设计见图2 3 1 3 回顾性队列研究 回顾性队列研究 retrospective cohort study 是根据已有的记录按过去暴露于某因素的情况 将被观察的人群分为暴露和非暴露队 列 然后查明过去和现在各队列成员的发病或死亡情况 并可再从现在继续观察将来各队列成 员的发病或死亡情况 计算各队列一定时期的发病率或病死率 既可作队列间的比较 也可与 人群发病率或病死率比较 与病例对照研究 case control study 不同 回顾性队列研究对既往发生的暴露情况和结局都已经知道 而病例对照研究对 既往的暴露是不清楚的 回顾性队列研究的研究方法与病例对照研究和队列研究相同 但要求具备下列条件才可进行 1 从记录可以识别过去某段时间存在的某些人群的成员 队列 如一个科室诊治的所 有对象等 2 在该段时间内所需要的研究因素有可靠的记录 或者可从其他来源补足这些 记录 3 对原有队列所有成员的结局 患病或死亡 必须有准确的记载 此点可从所存的 常规记录 死亡证书 医院记录及调查表等得到 3 1 4 病例队列研究 病例队列研究 case cohort study 是将队列设计和病例对照研究设计相互交叉 融合两者的优点后形成的一种设计方法 6 该研究设计也称为巢式病例对照研究 nested case control study 其设计原理为 首先确定某个人群作为所研究的队列 全队列 然后按一定比例 在该队列中随机抽取一个样本 子队列 subcohort