实习课病例对照研究

1,病例对照研究Case Control Study,哈尔滨医科大学流行病学教研室 Department of epidemiology ，Harbin Medical University,2,病例对照研究 选择患有“某特定疾病的病人”作为(病例)，以不患有该病但具有可比性的个体作为(对照)，调查他们发病前对某个（些）因素的暴露情况，比较两组中暴露率和暴露水平的差异，研究该疾病与这个（些）因素的关系。,Case control study Subjects are selected on the basis of whether they do (cases) or do not (controls) have a particular disease under study. The groups are compared with respect to the proportion having a history of an exposure or characteristic of interest, to study the relationship between these risk factors and disease.,病例，确诊患某种特定疾病的病人对照,以不患该病但具有可比性的个体通过询问、实验室检查或复查病史，搜集既往 危险因素暴露史测量并比较两组各因素的暴露比例，经统计学检验该因素与疾病之间是否存在统计学关联,Cases, diagnosed “some disease” Control, without disease but comparable to casesCollecting exposure history by recall, lab test.Measuring and comparing the exposure proportion in 2 groups and statistical testing,3,基本原理,“病例” 是以现在确诊的患有某特定疾病的病人，或是研究者所感兴趣的事件如健康、有效、痊愈、死亡、药物副作用等，也可以是某一疾病的症状或体征。 “CASE” is individuals with an event or condition of interest, such as disease, health, effect, cure, death, side effect，or sign or syndrome of a disease.,4,“对照” 是未患该病或不具有所感兴趣的事件但具有可比性的个体。 “CONTROLS” are individuals without the event or condition of interest， but are comparable with control.,5,6,时间(time),病例组case,对照组control,研究开始study begin,暴露exposure,暴露exposure,非暴露Non-exposure,非暴露 Non-exposure,调查方向direction of survey,病例对照研究示意图(Demo graph of case and control study（Greenberg 2002）注：阴影区域代表暴露于所研究的危险因素的研究对象Note: grey areas is for the subject exposed to risk factor,研究示意图（demonstration graph of study),病例对照研究特点Characteristics of the Design,RetrospectiveCategory by outcomeFrom outcome to causeObservation studyAnalysis the relationship between disease and exposure,7,回顾性根据结果分类由果到因研究观察法分析暴露于疾病的关系,8,表1 病例对照研究资料整理表Table 1 data analysis for case control study,OR：(a/c)/(b/d)=ad/bc,应用 Application,1、广泛地探索疾病或事 件的可疑危险因素2、深入检验某个或某几个病因假说3、为进一步前瞻性研究提供依据,Exploring the possible risk factor widelyDeeply test a or several hypothesisProvide basis for cohort study further,9,应用 Application,4、治疗方法或药物有害 作用的研究 5、疾病预后因素的研究 6、诊断试验、防治措施的效果的评价,4. Study on the effect of treatment side effect of drug 5. Study the factor of prognosis 6. The evaluation of diagnostic testing and prevention measure,10,Based on purposesBased on selection of case and control Based on matching New derived type,11,研究类型 Type of study,按研究目的分类 按病例、对照的来 源分类 按是否匹配分类 衍生的研究类型,一、按研究目的分类Based on purpose,1.探索性病例对照 研究2.验证性病例对照 研究,1. Exploring case control study2. Testing case control study,12,二、按病例、对照的来源分类 Based on Selection of Subjects,医院基础上的病例对照研究 病例和对照均来自于事先确定的医院或诊所社区基础上的病例对照研究 病例和对照均来自于事先界定的目标人群社区,Hospital-based case-control cases and controls are selected from a pre-determined group of hospitals or clinics Population-based case-control cases and controls areselected directly from an a-priori defined targetpopulation,13,14,1、病例与对照不匹配Case and control not matching,病例组Case group,对照组Control g,目标人群Target population,匹 配/配 比要求： 对照在某些因素或特征上与病例保持一致目的： 对两组进行比较时排除匹配因素的干扰 分 类 频数匹配 个体匹配,MatchingRequirement： controls are similar to the cases in regard to certain characteristics such as age, sex and racePurpose： to eliminate the interference of matched factorsTypingfrequency matchingIndividual matching,15,2、病例与对照匹配 Matched case control study,频数匹配(成组匹配）匹配因素所占的比例在对照组与病例组一致 个体匹配 给每一个病例选择一个或几个对照，配成对或配成伍,Frequency matching (Group matching )Proportion of matched factor is accordance in case and control groupIndividual matchingcontrols selected individually for each case by matching variable e.g. same age,16,17,病例与对照匹配 Matched 1:1个体匹配 (individual matching),某些特征Some characteristics,配对(pair matching),18,病例与对照匹配 Matched1:R个体匹配 (1:R individual matching),某些特征Some characteristics,1:2, 1:3 1:R,19,匹配 matching,定性指标 qualitative indicator,20,匹配 matching,定量指标 quantitative indicator (1),53岁years(5059岁组),5059岁,21,匹配 matching,定量指标 quantitative indicator (2),22,提高研究效率控制混杂因素,increasing study efficiencycontrolling confunding,匹配的目的 Purpose of matching,Notes for matchingcarefully select matching factorsuspect cause doesnt as matching factorgenerally the odds for is 1:1, it better no more than 1:4avoiding overmatching,23,匹配法注意事项 慎重选择匹配因素 可疑病因不作为匹配因素 比例一般为1:1，最多不 超过1:4 避免“匹配过度”,Case control study and cohort study are the main method for etiology study. Both the 2 methods have it advantage and disadvantage. Therefore new methods are developed to adopt good points and avoid short-comings,24,三、衍生的研究类型 derived study design,病例对照与队列研究作为病因研究的主要方法，有其各自的优势与不足，而且这些优势与不足相互补充，因此，在实践过程中产生了一些新的研究类型，结合使用这两种方法，扬长避短。,Nested case control studyCase-cohort studyCase case studyCase-crossover studyCase time control study,25,巢式病例对照研究 病例队列设计 单纯病例研究 病例交叉研究 病例时间对照设计,病例对照研究中偏倚的种类 对照选择中的偏倚 匹配研究方法的偏倚 收集资料过程中的偏倚,Type of bias in case control studyBias in selection of controlBias in matchingBias in collection of data,26,第六节 常见偏倚及其控制Bias and control,一、病例对照研究中常见偏倚的种类common type of bias in case and control study,选择偏倚产生原因 选择的研究对象不能代表总体人群最常见偏倚 伯克森偏倚 选择医院的病人作为病例与对照，这些病人可以因为种种原因造成入院率的差异 例如高血压、肿瘤、阑尾炎病人的入院率显然各不相同入院率的不同就可造成偏倚。,Selection biasCauses: selected sample could not represent the total Most common: Berksons bias inpatient rate difference such as the patient of hypertension, cancer and appendicitis are difference which may cause bias,27,选择偏倚的控制尽量合理地选择病例与对照尽可能地从多家(类)医院选择病例与对照,Control of selection biasselecting case and control rationallyselecting case and control from as much as more (type) hospital,28,信息偏倚回忆偏倚病例对照研究的主要弱点，很难完全避免,information biasRecall bias The main weakness of case control study, difficult to avoid completely,29,混杂偏倚（confounding bias),病例对照研究遇到很多混杂因素不易识别不易确定控制混杂因素作为匹配因素分层分析进行多因素分析限制,Encounter a lot of confoundersDifficulty to identify Difficulty to confirmControl MatchingStratified analysisMultivariate analysis Restriction,30,二、对照选择中的偏倚Bias in selecting control,选择的对照缺乏代表性与所研究的可疑病因有关的其它疾病病人作为对照有意不暴露于可疑病因的疾病病人作为对照,Lack of representatives of controlControls are patients with disease which related suspected factorsPatient may consciously not expose to suspected risk facot,31,三、匹配研究方法的偏倚Bias in matching,匹配过度 匹配过度的影响 可使研究得不出结果，真实的结果被歪曲了，浪费不少工作量匹配因素 用明确的混杂因素 匹配因素不要过多 如性别、年龄、种族、社会经济水 平等,Over matchingThe influence of overmatchingno results of research deterring the real resultsWaste work Matching factorconfirmed confounders not too much confoundersSuch as sex, age, race and social economic levels,四、收集资料过程中的偏倚Bias in data collection,回忆偏倚 病例对照研究是回顾性调查，难避免回忆偏倚倾向性 被调查者与调查员均可能有倾向性，盲法可以克服,Recall bias case control study is retrospective survey and is difficult to avoid recall biasTendentiousness both the subject and investigator may have tendentiousness, blind can overcome it,33,实习部分,单元1 病例对照研究的基本原理,一、课题背景 本世纪二十年代以来，许多国家尤其是工业发达国家多次报道，肺癌年死亡率逐年升高；19011920年男性为1.1/10万，女性为0.6/10万，至1936-1939年上升到男性为10.6/10万，女性为2.5/10万。 关于肺癌的病因，近半个世纪以来曾提出过吸烟、大气污染等危险因素，但亦有人提出肺癌死亡率升高的原因是由于人的寿命延长、人口老化的结果或/和对肺癌诊断手段的改进，使肺癌的检出率与死因诊断水平提高等等。 问题1：为确定肺癌与吸烟是否有关联，应采用何种流行病学研究方法？如何用该研究方法验证上述假设? 如何排除其它因素的干扰？,为确定肺癌与吸烟是否有关联，可以采用病例对照研究，也可以采用队列研究。病例对照研究：以确诊的患有肺癌的病人作为病例，以不患肺癌但具可比性的个体作为对照，通过询问、实验室检查或复查病史，搜集研究对象既往吸烟的暴露史以及其他危险因素的暴露史，测量并比较病例组与对照组中吸烟的暴露比例，经统计学检验，若两组差别有意义，则可认为吸烟与肺癌之间存在统计学上的关联，在评估了各种偏倚对研究结果的影响之后，再借助病因推断技术，推断出吸烟是否为肺癌的危险因素。在病例对照研究中，为排除其他因素干扰可在选择对照时使对照在某些因素或特征上与病例保持一致，即将对照和病例进行匹配，如年龄、性别等，排除匹配因素的干扰，也可在资料分析时进行分层分析，控制混杂因素的干扰。,队列研究：在靶人群中选择研究对象，根据目前或过去某个时期是否吸烟或者吸烟水平的不同将研究对象分为不同的组，吸烟组和非吸烟组，高剂量吸烟组和低剂量吸烟组等，随访观察一段时间，检查并登记各组人群肺癌的发生情况，比较各组结局的发生率，从而评价和检验吸烟与肺癌的关联。注：研究对象的选取应为开始时没有患肺癌的人。,二、研究方法 Doll和Hill针对上述问题，用流行病学方法研究了吸烟与肺癌的关系。1948年4月至1952年2月，Doll和Hill收集了伦敦及附近20所医院（后来又增加了一些其他城市的医院）诊断为肺癌的住院病人为调查对象，四年期间，凡上述医院新收入肺癌及胃癌、肠癌等患者时，即派调查员前往医院调查。每调查一例肺癌病人，同时配一例同医院同期住院的其他肿瘤病人为对照。针对研究的病因拟订了简明的调查用表。肺癌组和对照组病人均详细询问既往和现在的情况，并填入此统一的调查表，调查的项目完全相同。调查工作由具有四年该种调查研究经验的调查员完成，调查对照时与病例一样力求详细准确。,问题2：为什么要调查同期的胃癌和肠癌等患者？问题3：选用住院的肺癌病人作为调查对象有无代表性？在住院病人中选取对照组如何保证与肺癌组有可比性？,问题2：为什么要调查同期的胃癌和肠癌等患者？ 调查同期的胃癌、肠癌等患者的目的是将其作为对照，因为以医院为基础选择对照时应选择尽可能多的病种的病人，避免过多的选择某一类病人，而且应从新发病人中选取，故调查同期的，非肺癌的其他癌症患者。问题3：选用住院的肺癌病人作为调查对象有无代表性？在住院病人中选取对照组如何保证与肺癌组有可比性？ 选用住院的肺癌病人作为调查对象代表性不是很好，且容易发生选择偏倚，但可节省费用，容易获得，合作好，信息完整准确；病例的选取以社区来源为优，代表性较强，但实施难度大。为使对照组与肺癌组具有可比性，对照者的年龄应与病人在相同的年龄组内。性别、民族，职业、经济生活条件，社会阶层等都应该同病人一致或相似。并且应该注意不将病因可能相同的疾病作为对照。,单元2 病例对照研究资料分析,一、描述性统计,肺癌病人大多是经病理组织学/或痰的细胞学检查确诊，少部分病人依据肺部X线检查或支气管镜检查确诊。事先规定75岁以上的病人不作为调查对象，并去除了误诊为肺癌最后订正诊断的病人80例，因故未能调查的肺癌病例408例（包括调查时已出院者189例，病危者116例，死亡者67例，耳聋者24例，不会英语者12例），被调查的肺癌病人大约占当时这些医院里肺癌病人总数的85%，共计1465例。,肺癌组和对照组配对的条件是：年龄相差不超过5岁，性别相同；居住地区相同；家庭经济条件相似；同期入院并住同一医院；（5）民族、职业、社会基层医治相似。对照与肺癌病人在同一个医院选择，并注意不将病因可能相同的疾病作为对照。在资料分析之前或分组以后要测定对比病例组与对照组的均衡性，可分层测定，包括年龄、性别、职业、社会阶层、居住地区等，两组不应有显著性差异。只有均衡性的两组才有可比性。对确有统计学显著性差异的因素，在分析时应考虑到它对其他因素可能的影响。其均衡性测定见表2。,表2 肺癌病人和配对对照病人的均衡性,问题4：肺癌组与对照组病人为什么要考虑这些配对条件？还应考虑哪些干扰因素？考虑如上配对条件是为了使病例组和对照组具有良好的可比性，排除年龄、性别、民族、职业、经济生活条件、社会阶层等因素的干扰。除上述因素外还应考虑各种偏倚，包括入院率偏倚，奈曼偏倚，回忆偏倚，调查偏倚等，为减少各种偏倚对调查结果的影响，应尽量随机选择研究对象，在多个医院选择对象，调查时应选择新发病例，并且尽量包括早、中、晚期病人，尽量采用敏感的疾病早期检查技术，充分利用客观的记录资料，选择不易为人们所忘记的重要指标做调查并重视问卷的提问方式和调查技巧，总之，人们可通过严谨的设计和细致的分析加以识别、减少、控制各种干扰因素的影响。,研究者对各项调查内容均有明确规定，其中吸烟者的定义是：每日吸一支或以上纸烟，持续一年之久者。不满足此标准者为非吸烟者。课题进展过程中，研究人员随机抽查了50例调查对象，在问过吸烟史6个月后，再次询问吸烟史，两次回答的结果见表3。,在病例对照研究中，为了检验调查对象对吸烟史或别的调查项目回答的可靠性，我们进行一致性检验。本研究中调查对象回答吸烟情况的一致率为37/50=74%。Kappa值为 (0.74-0.24)/（1-0.24）=0.66。 P0=0.74; Pe=(8*9/50+6*5/50+17*18/50+13*14/50+4*5/50+0*1/50)/50=0.24显著性检验结果：=-0.23, P0.05。研究对象对吸烟史的回答的可靠性具有统计学意义。重现性好。,一致性检验：Kappa统计量及显著性检验（1）对于一个R=C的RC表，计算公式为：,P0为实际一致率,Pe为期望一致率,Aii为RC表主对角线上的实际值；Pi.，P.i为RC表第i行或第i列的边际概率。参考评价原则：Kappa0.75，重现性极好；0.4Kappa0.75，重现性好；0Kappa0.4，重现性差。,（2）显著性检验：H0：总体Kappa=0；H1：总体Kappa0,二、统计性推断,（一）不匹配不分层资料分析【课题一】实例：美国的弗明汉（Framingham）心血管病研究。心血管疾病是危害人类健康的严重疾病，在美国它是造成死亡的首要原因。为此，Friedman等人在美国弗明汉地区针对心血管系统疾病的病因作了一项世界著名的预防心血管疾病的研究。该研究始于1948年，通过对同一批人