公共卫生与法律法规研究方法

1、总论：公共卫生论博士 副教授公共卫生学院营养与食品卫生系1. 调查研究2. 试验研究3. 评价研究4. 文献研究公共卫生研究公共卫生研究4. 文献研究1) Systematic Review（询证医学）Evidence-based MedicineCochrane Collaboration ()2) Meta-analysis / Overview公共卫生研究的步骤和过程第一步选择课题，陈述假设第五步解释结果第二步制订研究方案第四步整理和分析资料第三步收集资料第一步选择课题，陈述假设第五步解释结果第二步制订研究方案第四步整理和分析资料第三步收集资料（肥胖定义）Obesity definiti

2、on :Obesity can be defined simply as a disease in which excess body fat has accumulated to an extent that healthmay be adversely affected.（肥胖指数）Body mass index (BMI = Weight / Height2, kg/m2)ClassificationBMI (kg/m2)Risk of Co-morbiditiesUnderweightBMI =25 kg/m2) and obesity (BMI=30 kg/m2) for both

3、men and women.Source: Garrow JS & Webber J, 1985; WHO Report, 1997 High correlation with laboratory-based measures of adiposity for population study.Source: Yalloefer et al, 1997 Inexpensive and practical for most clinical settingsBMI DOES NOT 1) The wide variation in body fat distribution;2) The na

4、ture of obesity across different individuals and populations;3) The joint relation of body composition and body size to health outcomesSource: Michaels KB, et al, 1998, WHO Report, 1997Body fat distribution is a more powerful predictor for cardiovascular risk factor, disease, and mortality than BMIA

5、dditional measurements might usefully supplement BMI in identifying individuals at increased risk due to abdominal fat accumulation（腰围）Waist circumference (WC) is a convenient and simple measure of abdominal adipose tissue thatcorrelatesly with BMI and total body fat, and has an independent associat

6、ion over BMI with cardiovascular disease (CVD) related risksWaist circumferences in white men of 90 and 100 cm and women of83 and 93 cm represent the same risk of having cardiovascular disease (CVD) as respective BMIs of 25 and 30 kg/m2. However, WC cutoff points for other race-ethnic groups remain

7、unknown.(Zhu et al, 2002 Am J Clin Nutr)Additional measurements might usefully supplement BMI in identifying individuals at increased risk due to abdominal fat accumulationSource: WHO Report, 1997Current WHO recommended criteria for WCRisk of obesity-associated metabolic complicationsIncreased (Acti

8、on level I)Substally increased(Action level II)Men (n=904)/= 94 cm (37 inches)/= 102 cm (40 inches)Women (n=1014)/= 80 cm (32 inches)/=88 cm (35 inches)Cited from Obesity preventing and managing the global epidemic: Report of A WHO Consultation on Obesity.MenWomenCited from M. Lean et al., BMJ 1995A

9、ge (yrs)51.0(14.1)50.8(14.0)Weight (kg)75.9(13.7)65.9(14.9)Height (cm)170.7( 7.0)158.2( 6.5)BMI (kg/m2)26.0( 4.1)26.3( 5.5)WC (cm)93.3(11.9)82.0(12.3)The Aim of The StudyTo determix-/race ethnicity-specificWC cutoff points by investigating the relationships of BMI and WC with CVD risk factors usinga

10、 USA population representative data.科学性 （Scientific）性 （Novelty）重要性 （Significance）Source: National Center for Health Statistic, CDC, 2005Relative risk of health problems associated with obesitySource: WHO Report, 1997Greatly increased (RR3)Moderately increased (RR 2-3)Slightly increased(RR 1-2)Diabet

11、esCoronary heart diseaseCancer (breast, endometrial, colon)Gallbladder diseaseOsteoarthritis (knees)Reproductive hormoneHypertensionHyperuricemiaabnormalitiesDyslipidaemiaGoutPolycystic ovary syn.Insulin resistenceImpaired fertilityBreathlessnessLow back painSleep apneaIncreased anestheticCauses of

12、Death, USA, 2002Diseases% All diseasesN(1) Heart disease28.5%696,947(2) Cancer22.8%557,271(3) Stroke6.7%162,672(4) Chronic lower respiratory disease5.1%124,816(5) Unintentional injuries4.4%106,742(6) Diabetes3.0%73,247(7) Influenza and pneumonia2.7%65,681(8) Alzheimers Disease2.4%58,866(9) Kidney di

13、sease1.7%40,974(10) Infection1.4%33,865(11) Suicide1.3%(12) Liver disease1.1%(13) Hypertension0.8%(14) Assault homicide0.7%(15) All other causes17.4% Source: Modified from NCHS CDC, and death of cause ()第一步选择课题，陈述假设第五步解释结果第二步制订研究方案第四步整理和分析资料第三步收集资料几种常见的研究1） 横断面研究2） 队列研究3） 病例对照研究4） 干预研究样本抽样（sampling）

14、它必须遵循随机化（randomization）的原则。 随机抽样是研究的样本由总体中抽取，每个都有同等机会被抽中。1） 单纯随机抽样（simple random sampling）最基本，对象编号，在用随机数字表或抽签、摸球等进行抽样。此法用于数目不大的情况下。2） 系统抽样（systematic sampling），此法是按照一定顺序，机械地每隔一定数量的抽取一个，又称间隔抽样或机械抽样。3） 分层抽样(stratified sampling)是先将研究对象按主要特征（如、职业、教育程度等）分为几层，然后再在各层中进行随机抽样。4） 整群抽样（cluster sampling），抽到的不是个

15、体而是由个体所组成的集体（即群体）。如村，班级，居民小组等。便于组织，节约人力物力， 因而多用于大规模调查。缺点是抽样误差大，分析工作量也较大。5） 多级抽样（multistage sampling）又称多阶段抽样。这是大型调查时常用的一种抽样。例如某学校10000名大学生，16个系。每个系的学 生数相差不多。如要调查800名学生体重，身高和体脂百分比含量，抽样如下：先自16个系随机抽取2个系，在从这2个系随机各抽取400名学生，这就是两级抽样。1） 横断面研究(cross-section study )指某个时间断面（时点或很短的时间内）进行的调查研究， 其目的是了解某个时点的现状，所以也称

16、为现况研究。在医学中通常用于描述某种疾病或健康状况如肥胖和心 疾病等的分布特征、探讨疾病或健康状况与某些因素的 如心疾病与 脂肪分布的 、并评价防治措施的效果等。普查是了解某病患病率或健康状况，于一定时间内对一定范围的人群中每一成员所作的调查或检查。抽样调查是通过调查某一人群中有代表性的部分（统计学上称为样本）。根据抽取样本所调查出的结果估计出该人群某病的患病率，或某些特征的情况。抽样调查较为常用。它的重点在 选择的样本是否具有代表性。2） 对列研究（cohort study）/ 随访研究（follow-up study）是将一个范围明确的人群按是否于某可疑因素及其水平分为不同的亚组，追踪其各

17、自的结局。前瞻性队列研究（prospective cohort study）是指研究的确定与分组是根据研究开始时研究对象的状况而定。历史性对列研究（historical cohort study）是指研究对象的确定与分组是根据研究开始时研究者已掌握的有关研究对象在过去某个时点状况的历史材料做出的。双向队列研究（ambispective cohort study）也称混合型队列研究，即在历史性队列研究之后，继续前瞻性观察一段时间。（exposures）的确定和人群的选择。人群是否有足够的数量，人群是否比较 以及随访是否方便等条件等。在确定 人群同时要考虑对照人群的选择。对照的选择也要注意与 队列

18、的均衡性和可比性，即除研究的暴露因素外，其它非研究因素，如 、 、职业、教育、社会 状况等都应尽可能地与 因素队列相似。终结（outcomes）的选择是一关键的步骤。在病因研究中，最灵敏的终结指标是，反映疾病发病 风险与的。但须有检测系统（疾病发病登记系统）， 以确定个体的发病时点。其次的选择就是率。来说，登记系统在许多地区较为完善，通过 登记系统容易检测终结 的发生。但与相比，除受影响外， 率还受治疗条件和 环境的混杂因素的影响。3） 病例-对照研究（case-control study）目标人群中选择符合研究个体作为病例，以未患该病或不具该条件的个体作为对照，调查他们既往有关因素的情况，估

19、计患病优势比。人群为基础的病例对照研究（population-based case-control study）和以医 院为基础的病例对照研究（hospital-based case-control study）。前者的目标人群为一自然人群，研究对象是其中符合纳入标准的某病确诊的病例及可作为对照正常人。后者的目标人群可以理解成为一个特殊人群，即普通人群中凡有病即会来研究所在的医院就诊的人们，故其对照可以是非研究疾病的其他疾病的 。非匹配病例对照研究(unmatched case-control study)和匹配病例对照研究(matched case-control study)。 以 和 匹

20、配为常见。如为匹配因素，一个病例为女性，则该病例的对照也必须为女性。其中匹配一个对照者称1：1配对；匹配多个对照者称1：R配比，如1：2,1：3匹配等，但 不应超过1：4匹配。干预研究（intervention study）干预研究有以下基本特点：1） 它是前瞻性研究，即必须直接跟踪研究对象，这些对象虽不一定从同一天开始，但必须从一个确定的起点开始跟踪。2） 干预研究必须施加一种或多种干预处理，作为处理因素可以是预防某种疾病的、治疗某病的或干预措施等。3） 研究对象是来自一个总体的抽样人群，并在分组时采用严格的随机分配原则。4） 必须有平行的实验组和对照组，要求在开始实验时，两组在有关各方面必

21、须相当近似或可比，这样实验结果的组间差别才能归于干预处理的效应。对照设立干预研究设计必须有对照(control)，因为干预研究最终要回答的问题是干预措施的效果有或无、 低。要回答这两个问题，只有通过合理的对比鉴别才能确定干预措施是否有效，以及有效程度。设立对照的方式主要有以下几种：（1） 安慰剂对照(placebo-control)：安慰剂通常用乳糖、淀粉、生理盐水等成分制成。研究的疾病未有效的防治或使用后对病情无影响时才使用。（2） 自身对照(self-control)：即实验前后以同一人群作对比。（3） 交叉对照(crossover case-control)：即在实验过程中将研究对象随机

22、分为两组，在第一阶段，一组人群给与干预措施，另一组人群为对照组，干预措施结束后，两组对换试验。因此，每个研究均兼做实验组和对照组成员，但这种对照必须有一个前提，即第一阶段的干预不能对第二阶段的干预效应有影响。盲法（blinding 或 masking）。单盲（single blind） 是指只有研究者了解分组情况，研究对象不知道是试验组还是对照组。这种盲法的优点是研究者可以更好地观察了解研究对象， 在必须时可以及时恰当地处理研究对象可能发生的意外问题，使研究对象的 安全得到保障。但缺点是避免不了研究者方面带来的偏倚，易造成试验 组和对照组的处理不均衡。双盲(double blind) 是指研究

23、对象和研究者都不了解试验分组情况，而是由研究设计者来安排和 全部试验。其优点是可能避免研究对象和研究者的主观因素所带来的偏倚，缺点是 复杂，较难实行，且一旦出现意外，较难及时处理。因此，在实验设计阶段就应慎重考虑该 是否可行。三盲（triple blind）是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也不了解分组情况，从而较好地避免了偏倚。其优缺点基本上同双盲，从理论上讲该法更合理，但实际实施起来很。类实验一个完全的干预研究必须具备前述四个基本特征。如果一项实验研究缺少其中一个或几个特征，这种实验就叫类实验（quasi-experiment）又称半实验（semi-exper

24、iment）。严格说起来，社区试验是一种类实验。根据类实验是否设立对照组可分为两类：1） 不设立对照组：这种类实验虽然没有设立对照组。一是自身前后对照， 即同一受试验者在接受干预措施前后比较。二是与已知的不给该项干预措施的结果比较。2） 设对照组：类实验虽然设立了对照组，但研究对象的分组不是随机的。可选择具有可比性的另一个社区人群作为对照组。类实验常用于研究对象数量大、范围广而实际情况不对研究对象作随机分组的情况。Subjects & MethodsThe Third National Health and Nutrition Examination Survey(NHANES-III)Des

25、ignCross-sectionalSetting89 locations nationwideBaseline survey time1988 1994Sample size18,110Race-ethnicitynon-Hispanic black (black) Mexican American (MA) non-Hispanic white (white)第一步选择课题，陈述假设第五步解释结果第二步制订研究方案第四步整理和分析资料第三步收集资料第一步选择课题，陈述假设第五步解释结果第二步制订研究方案第四步整理和分析资料第三步收集资料Subjects & MethodsThe Third

26、 National Health and Nutrition Examination Survey(NHANES-III)Design SettingBaseline survey timeCross-sectional89 locations nationwide1988 1994Sample size Race-ethnicityAge of subjects (yrs)Exclusion Pregnant women18,110non-Hispanic black (black) Mexican American (MA) non-Hispanic white (white) 20 -

27、90195Food/beverages 6-h prior to venipuncture, demographic, SES, or dietary information missing6946Weighted size120 millionSubjects used in analyses10,969men:5313(black 1337, MA 1564, white 2412)women:5656(black 1577, MA 1427, white 2652)Definition of CVD Risk FactorsOutcome 1: Subjects with one or

28、more of the following risk factorsv DyslipidemiaLDL 160 mg/dl, HDL35 mg/dl ( 125 mg/dl or Current medication for diabetesv High Blood PressureSystolic 140 mmHg, Diastolic 90 mmHgor Current medication for hypertensionOutcome 2: Subjects with 1 or more, 2 or more, or 3 or more of the following risk fa

29、ctors:(1) Abdominal Obesitywaist 102 cm (88 cm for women)(2) Triglyceride150 mg/dL(3) HDL Cholesterol40 mg/dL (110 mg/dL(5) Blood PressureSystolic 130 or Diastolic 85 mmHgDevelo race-ethnicity specific BMI and WC Odds Ratio EquationsLogistic Regression M1). Dependent Variable:individuals with CVD ri

30、sk factors vs. individuals with no risk factors2). Predictor Variables:BMI or WC3). Covariates:Age, interaction of age with BMI or WC, smoking and drinking status, economic status, education level,physical activity, and menopausal statusThe analyses were repeated excluding subjects who had a CVD or

31、diabetes history (I.e., history of type 2 diabetes, hypertension, heart attach, congestive heart failure, or stroke)but did not have any at the time of survey.Odds RatioOdds RatioDevelo odds ratio equations from regression msBody Mass IndexOR BMI= Exp 1(X BMI X ref)Waist CircumferenceOR WC= Exp 2(X

32、WC X ref)where1 and 2 are coefficient parameters of BMI and WC derived from logisticregression msX ref is the reference pointOdds Ratio and BMI14ORs men121086420Fig 1. Body Mass Index (kg/m2)Odds Ratio and WC1412ORs women1086420Fig 2. Waist Circumference (cm)(set at BMI of 25th percentile in sex-eth

33、nicity-specific population)第一步选择课题，陈述假设第五步解释结果第二步制订研究方案第四步整理和分析资料第三步收集资料Mean of subjects characteristics and percentage of subjects with CVD risk factorsby sex and race-ethnicity Men WomenBlackMAWhiteBlackMAWhiteAge (yr)40.736.744.941.438.546.9Height (cm)176.4170.1176.5163.1157.1162.5Weight (kg)83.4

34、77.983.577.068.868.8BMI (kg/m2)26.726.926.728.927.926.1WC (cm)92.393.896.692.990.687.9LDL (mg/dL)123.9120.8128.2122.4118.1125.8HDL (mg/dL)52.045.544.856.952.055.8Blood Pressure (mmHg)systolic126.4121.7124.8121.6117.0120.7diastolic78.075.676.773.971.072.1Glucose (mg/dL)96.698.197.396.296.292.4Prevale

35、nce of CVD risk factors (Outcome 1)High glucose5.15.45.66.56.63.7High blood pressure28.514.424.328.114.424.1Dyslipidemia23.928.035.735.138.137.9Subjects with one or more43.738.848.650.147.348.6above itemsCorrelation coefficients among WC, BMI, LDL-cho, HDL-cho, diastolic andsystolic blood pressure,

36、and glucose by sex and race-ethnicityWCLDL-choHDL-choSystolicDiastolicGlucoseMenBlackWC (cm)-0.290*-0.3290.308*0.268*0.206*BMI (kg/m2)0.9160.241-0.3250.1860.1970.163MAWC-0.168*-0.3100.314*0.381*0.220*BMI0.9070.108-0.3190.2080.3520.177WhiteWC-0.112*-0.2820.241*0.2680.233*BMI0.8970.067-0.2700.1380.258

37、0.182WomenBlackWC-0.211*-0.2840.304*0.253*0.256*BMI0.9070.150-0.2770.2170.2070.183MAWC-0.195*-0.235*0.339*0.341*0.263*BMI0.8830.102-0.2630.2070.3070.214WhiteWC-0.263*-0.2800.348*0.3120.279*BMI0.8830.188-0.2760.2210.2960.204Odds ratio equations derived from logistic regression msBMIWCBlackMen:Exp 0.1

38、19 (X BMI - 23.0)Exp 0.049 (X WC 81.3) Women:Exp 0.076 (X BMI 23.5)Exp 0.037 (X WC 79.3)MAMen:Exp 0.155 (X BMI 24.0)Exp 0.062 (X WC 85.2)Women:Exp 0.100 (X BMI 23.5)Exp 0.049 (X WC 79.1)WhiteMen:Exp 0.126 (X BMI 23.6)Exp 0.050 (X WC 87.1) Women:Exp 0.128 (X BMI 21.7)Exp 0.059 (X WC 75.9)Odds ratio a

39、nd BMI in men20181614121086420Body mass index (kg/m2)BlackHispanicWhiteOdds ratio and WC in men20181614121086420Waist circumference (cm)BlackHispanicWhiteOdds ratio for CVD risk factorsOdds ratio for CVD risk factorsOdds ratios of BMI and WC for CVD risk factors by race-ethnicity in menOdds ratio an

40、d BMI in women20181614121086420Body mass index (kg/m2)BlackHispanicWhiteOdds ratio and WC in women20181614121086420Waist circumference (cm)BlackHispanicWhiteOdds ratio for CVD risk factorsOdds ratio for CVD risk factorsOdds ratios of BMI and WC for CVD risk factors by race-ethnicity in womenThreshol

41、ds of WC corresponding to established BMI cut points by sex and race-ethnicity for CVD risk factors (Outcome1)BMIcut points(kg/m2)Waist circumference cut points corresponding to BMI cut points (cm)BlackMexican AmericanWhiteMeanRounding of meanMen(inch)18.570.472.474.672.472(28)2586.488.791.388.889(3

42、5)3098.8101.2104.1101.4101(40)35111.2113.7116.9113.9114(44)40123.5126.3129.8126.7127(50)Women(inch)18.570.069.669.269.670(27)2583.583.183.483.383(33)3093.993.694.293.994(37)35104.4104.0105.1104.4104(41)40114.8114.4116.0115.1115(45)Thresholds of WC corresponding to established BMI cut points by sex a

43、nd race-ethnicity for CVD risk factors (Outcome 2)BMI cut pointsWC cut points corresponding to BMI cut points (cm)(kg/m2)BlackMexicanWhiteAverageRounded AmericanMen88.991.388.989102.4104.3101.8102One or more12586.43098.8Two or more12586.388.691.388.7893098.2100.9104.0101.0101Three or more12585.788.8

44、91.188.6893096.4101.9103.5100.6101WomenOne or more2583.683.783.483.68430Two or more94.396.294.494.9952583.283.083.483.2833092.592.894.493.293Three or more2582.782.582.782.6833090.492.091.591.391Sensitivity and specificity corresponding to different BMI and WC cutoff pointsby sex and race-ethnicitySo

45、urce: Shankuan Zhu et al., AJCN 2005Summary1) Our results suggest that a WC of 89 cm for men and 83 cm for women in all three ethnicities which correspondingto BMI of 25, may represent an action level for limiting future weight gain, while WC of 101 cm for men and 94 cm for women which corresponding to BMI of 30, may suggest the needfor risk reduction and weight loss in three major ethnic groups2) Waist circumfe