病例对照研究的设计与分析

1、第十七章 病例对照研究的设计与分析病例-对照研究(case-control study)：一种回顾性研究(retrospective study)病例组; 对照组比较接触某危险因素的状况。 为确证性研究提供线索。17.1 病例对照研究的设计两类设计(1) 成组比较(group control)例：比较暴露于重金属氢化物的水平 病例组：膀胱癌88例 对照组：正常人，258例(2)匹配比较(matched control)例：病例组：膀胱癌88例 对照组：按每例患者选择1名(或2名，或3名，或4名)对照者 (非膀胱癌患者、其他重要因素类似)若按年龄匹配,则病例组与对照组年龄无甚区别。若感兴趣的是：

2、年老者是否容易得膀胱癌？不能回答！过度匹配(over matching)2. 样本含量估计 ，事先设定P0 = 对照人群中暴露者所占比例(事先估计)； RR暴露的相对危险度 假定暴露有害(事先估计)；P1 = 病例人群中暴露者所占比例 a: 第类错误概率，Za :正态临界值; b: 第类错误概率，Zb :正态临界值例17.1 欲研究吸烟与慢性阻塞性肺病关系，试估计成组病例-对照研究的样本量。解： =1.0， » 0.48, = 0.52， » 3.0单侧a=0.05, b=0.10, Za=1.645, Zb=1.282 , =0.2653， 0.3927 =45.01=5

3、2.57 » 53(2)匹配比较(matched control)11匹配所需匹配组的数目, P0, Q0和P1, Q1同前 1m配匹所需匹配组的数目 例17. 吸烟与慢性阻塞性肺部疾病关系。试估计12配匹所需匹配组数解：3，单侧=1.645, 单侧=1.82=0.48, =0.52， =0.7347, =0.2653 11配匹： = 22.042 = 43.27 » 44 12配匹： 共需33个匹配组，即33名病例，66名对照。3. 病例及对照的选择诊断标准、入选标准均需明确和统一；同一段时间内的病例与对照 两种常用选择方式：以医院为基础、以地区为基础4. 偏倚与控制 (

4、1)选择偏倚：例：医院病房里：冠心病患者，当地人比率高； 非冠心病患者，当地人比率不甚高谬误：当地人易得冠心病？！原因：冠心病患者中，当地人住院率高，外地人因太远，住院率低 非冠心病患者中，当地人与外地人有病皆来住院，比率相当。 -相同特征者(当地人)，住院率因病种不同而不同(2)诊断偏倚诊断标准不明确导致 病例组中有非此病患者； 对照组中有轻型、非典型病人。(3)信息偏倚记忆不准；不同时间地点，两组调查方式不一致；暗示;17.2 成组比较资料的分析病例-对照研究不能得到发病率和相对危险度而是用 来反映疾病与暴露的联系。1. 大样本简单四格表资料(1)优势比的计算某事件A的优势() 组 别暴

5、露合计有无病例组abn1+对照组cdn0+合 计n+1n+0n病例组中, 暴露这个事件的优势 (注：“1”表示病例组) =对照组中，暴露这个事件的优势 =病例组与对照组 暴露这个事件 的 优势比。 例17.2组 别近期使用口服避孕药合计有无病例组29205234对照 计16418121976 (2)优势比的假设检验 H0：y = 1.0 H1：y ¹ 1.0H0成立时， 若P值<0.05，则拒绝H0例17.2 P<0.05，拒绝H0，可认为心肌梗塞与近期使用口服避孕药之间存在联系(3)优势比的置信区间(i) Woolf 法 )例17.2 =(1.

6、10，2.57)(ii)Miettinen法 例17.2 =(1.10，2.56)重要定理：1. 不同疾病状态下“暴露”这一事件的优势比等于不同暴露水平下，“发病”这一事件的优势比 2. 对罕见疾病，(病例|暴露)和 (病例|未暴露)都接近0， 右端 ，故对于罕见病 不同疾病状态下 暴露与未暴露之间 “暴露”这一事件的优势比 » 疾病的相对危险度 *(4)人群归因危险度 利用Bayes公式，可证明 =暴露于危险因素的概率 » 对照组中接触危险因素的比率 =暴露与不暴露者发病的相对危险度 » 优势比(当疾病为罕见病时)故对于罕见病， 例：表17.2， 即新病例中5%

7、可归因于口服避孕药2.分层四格表资料的分析例17.3 表17.4 按年龄分层的心肌梗塞与近期使用口服避孕药的资料 从各年龄层看，=7.23，=8.86，=1.54，=3.71，=3.88，可以认为年龄是混杂因素表17.4 按年龄分层的心肌梗塞与近期使用口服避孕药的资料表口服避孕药年 龄 组25293034353940444549病 对 合病 对 合病 对 合病 对 合病 对 合例 照例 照例 照例 照例 照数 数 计数 数 计数 数 计数 数 计数 数 计使 用4 62 669 33 424 26 306 9 156 5 11未使用2 224 22612 390 40233 330 36365

8、 362 42793 301 394合 计6 286 29221 423 44437 356 39371 371 44299 306 405(1)7.238.861.543.713.88(2)3.06857.90543.35884.91404.459323.7060(3)0.42470.89192.18321.32351.14815.9714(4)2.64387.01351.17563.59053.311217.7346(5)1.03161.71742.36922.16461.98139.2641(6) 1.97822.18150.43181.31101.3558(7) 1.29774.399

9、23.10763.37922.626514.8102(8)2.56719.59721.34184.43023.561521.4978 病例-对照研究病例组对照组 合计有暴露aibi无暴露cidi合 计ni(1)M-H法调整优势比 (17.14)统计检验H0：疾病发生与暴露有关 (17.15)优势比的区间估计 例17.3 计算见表17.4(1)至(5)行 =(2.50，6.31)2.对数转换法(1)权重系数：第i层Var(ln)的倒数 (2) 的加权平均 (3)区间估计 : 各层变异性的调和平均例17.3 对数转换见表17.4(6)至(8)行 区间估计： =(2.57，7.11)检验：因y的95

10、%置信区间不包含“1”，且均大于1，故心肌便塞发病与近期服用口服避孕药有关。4. 多暴露水平的剂量反应相关分析(不限于有暴露和无暴露二个情况) 病例-对照研究暴露水平e0e1e2合计赋 值x0x1x2病例组a0a1a2n1对照组b0b1b2n0合 计m0m1m2n检验: H0: 发病与暴露剂量间存在相关性:H0成立时， 例17.4 烧热病与食用粗制棉油联系的病例-对照研究表17.5 某地烧热病与食用粗制棉油的病例对照研究资料食用油量(斤/年)等级记分67891011合计0123病例)对照数6316810426361()合计人数7822114850497()0.2381

11、0.31550.42310.9231优势比1.01.301.753.82计算部分:0538872213() 0221296150667() 02215924501263()检验发病危险性是否随暴露剂量增大而升高: 故食用粗制棉油与烧热病发生之间存在剂量反应关系17.3 匹配比较资料的分析1. 11匹配（配对）暴露情形合计 病例暴露情形对照暴露情形合计(1)(2)(3)(4)+-病例+-+ab对照+-+-cd匹配组abcdn合计n(1)点估计a对均暴露，看不出病例和对照在暴露方面有何区别d对均未暴露，也看不出病例和对照在暴露方面有何区别。副对角线上的b对和c对，提供疾病与暴露间关系的信息，在(b+c)对中 若b>>c，则暴露引起疾病的机会高 若b<<c，则暴露不引起疾病的机会高故 (2)检验 H0：y=1, H1：y¹1 H0成立时， (3)区间估计 y：例17.5 病例中接触苯职业史对照者接触苯职业史有无合计有 2 30无12259303 =(1.26，4.96)2. 1:m匹配例17.6 传染性肝炎与发病前40天左右在餐馆进餐的关系。 1:4匹配共18个匹配组（表17.10）(1)点估计Yi 第i匹配组中，病例(1例)暴露的人数(0或1)Xi 第i匹配组中，对照(m例)暴露的