公共卫生研究方法课件

1、公共卫生研究方法调查研究 试验研究评价研究 4. 文献研究公共卫生研究方法调查研究 某一特定现场人群，采用一定的方法收集研究所需资料1）按调查结果：定性，定量2）按调查目的：现况，病因3）按时间序列：回顾，前瞻4）按收集方法：观察，访谈，信访5）按调查范围：全面，非全面公共卫生研究方法2. 试验研究动物试验，实验室试验，临床试验，现场试验和社区干预试验社区干预试验：普通人群中实施某种干预并与对照人群比较，观察该干预措施对人们的行为和健康状况影响。如农村健康保险试验研究，吸烟干预研究等。公共卫生研究方法3.评价研究 健康危险因素评价 生命质量评价 卫生服务评价研究方法文献研究1) Systema

2、tic Review （询证医学）Evidence-based Medicine Cochrane Collaboration (/reviews)2) Meta-analysis / Overview研究方法调查研究 试验研究评价研究 4. 文献研究研究的步骤和过程第一步选择课题，陈述假设第二步制订研究方案第三步收集资料第四步整理和分析资料第五步解释结果第一步选择课题，陈述假设第二步制订研究方案第三步收集资料第四步整理和分析资料第五步解释结果 Classification BMI (kg/m2) Risk of Co-morbidities UnderweightBMI =25 kg/m2)

3、 and obesity (BMI=30 kg/m2) for both 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 ACCOUNT 1) The wi

4、de variation in body fat distribution; 2) The nature of obesity across different individuals and populations;3) The joint relation of body composition and body size to health outcomes Source: Michaels KB, et al, 1998, WHO Report, 1997Body fat distribution is a more powerful predictor for cardiovascu

5、lar risk factor, disease, and mortality than BMIAdditional 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 that correlates closely wit

6、h BMI and total body fat, and has an independent association over BMI with cardiovascular disease (CVD) related risksWaist circumferences in white men of 90 and 100 cm and women of 83 and 93 cm represent the same risk of having cardiovascular disease (CVD) as respective BMIs of 25 and 30 kg/m2. Howe

7、ver, WC cutoff points for other race-ethnic groups remain 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 accumulation Source: WHO Report, 1997 Current WHO recommended criteria for WC Ris

8、k of obesity-associated metabolic complications Increased Substantially increased (Action level I) (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

9、 A WHO Consultation on Obesity. Men Women Age (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) Cited from M. Lean et al., BMJ 1995 The Aim of The Study To determine sex-/race et

10、hnicity-specific WC cutoff points by investigating the relationships of BMI and WC with CVD risk factors usinga USA population representative data. 重要性 （Significance）原创性 （Novelty）科学性 （Scientific） Source: National Center for Health Statistic, CDC, 2005 Relative risk of health problems associated with

11、 obesity Source: WHO Report, 1997Greatly increased(RR3)Moderately increased(RR 2-3)Slightly increased(RR 1-2)Diabetes Gallbladder disease HypertensionDyslipidaemiaInsulin resistenceBreathlessnessSleep apneaCoronary heart diseaseOsteoarthritis (knees)Hyperuricemia GoutCancer (breast, endometrial, col

12、on)Reproductive hormone abnormalitiesPolycystic ovary syn.Impaired fertilityLow back painIncreased anesthetic Causes of Death, USA, 2002 Diseases % All diseases N (1) Heart disease 28.5% 696,947 (2) Cancer 22.8% 557,271 (3) Stroke 6.7% 162,672 (4) Chronic lower respiratory disease 5.1% 124,816 (5) U

13、nintentional injuries 4.4% 106,742 (6) Diabetes 3.0% 73,247 (7) Influenza and pneumonia 2.7% 65,681 (8) Alzheimers Disease 2.4% 58,866 (9) Kidney disease 1.7% 40,974 (10) Infection 1.4% 33,865 (11) Suicide 1.3% (12) Liver disease 1.1% (13) Hypertension 0.8% (14) Assault homicide 0.7% (15) All other

14、causes 17.4% Source: Modified from NCHS CDC, and death of cause ()第一步选择课题，陈述假设第二步制订研究方案第三步收集资料第四步整理和分析资料第五步解释结果几种常见的研究方法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）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，每个单位都有同等机会被抽中。1）单纯随机抽样（simple random sampling）最基本方法，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

15、统抽样（systematic sampling），此法是按照一定顺序，机械地每隔一定数量的单位抽取一个单位，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（如性别、年龄、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方法。例如某学校

16、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，抽样方法如下：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血管疾病等的分布特征、探讨疾病或健康状况与某些因素的联系如心血管疾病与人体脂肪分布的关系、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

17、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。它的重点在于所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暴露于某可疑因素及其暴露水平分为不同的亚组，追踪其各自的结局。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暴露状况而定。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

18、始时研究者已掌握的有关研究对象在过去某个时点暴露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。 暴露（exposures）的确定和暴露人群的选择。人群是否有足够的数量，人群是否比较稳定以及随访是否方便等条件等。在确定暴露人群同时要考虑对照人群的选择。对照的选择也要注意与暴露队列的均衡性和可比性，即除研究的暴露因素外，其它非研究因素，如年龄、性别、职业、教育、社会经济状况等都应尽可能地与暴露因素队列相似。终结（outcomes）的定义和选择是一关键的步骤。在病因研究中，最灵敏的终结指标是

19、发病率，反映疾病发病风险与暴露的关系。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。其次的选择就是死亡率。一般来说，死亡登记系统在许多地区较为完善，通过死亡登记系统容易检测终结事件的发生。但与发病率相比，除受暴露危险因素影响外，死亡率还受治疗条件和社会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暴露情况，估计患病优势比。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（ho

20、spital-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病人。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)。一般以性别和年龄匹配为常见。如性别为匹配因素，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

21、,1：3匹配等，但一般不应超过1：4匹配。 干预研究（intervention study） 干预研究（1）临床试验（clinical trial），临床试验研究的对象是病人，包括住院和未住院的病人。常用于对某种药物或治疗方法的效果进行检验和评价。随机化临床试验（randomized clinical trial）就是此类试验中应用最广的一种，常用于对某种药物或治疗方法的效果进行检验和评价。（2）现场实验（field trial）也叫人群预防试验，是以尚未患病的人作为研究对象，接受处理或某种预防措施的基本单位与临床试验一样是个人，而不是亚人群。为了提高现场试验的效率，通常在高危人群中进行研究。

22、（3）社区试验（community trial）也叫社区干预项目，是以人群为整体进行实验观察，通常于对某种预防措施或方法进行考核或评价。社区试验是现场试验的一种扩展，二者概念上的区别在于现场试验接受干预的基本单位是个人，而社区试验接受干预的基本单位是整个社区，或某一人群的各个亚人群。 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疫苗、治疗某病的药物或干预方法措施等。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

23、）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。 随机化 在干预研究中，随机化是一项极为重要的原则，即将研究对象随机分配到实验组和对照组。使每个研究对象都有同等的机会被分配到各组去，以平衡实验组、对照组已知和未知的混杂因素，从而提高两组的可比性，避免造成偏倚。 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、高或低。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-c

24、ontrol)：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药物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。影响干预研究因数 干预研究往往容易出现偏倚。研究对象及研究者退出（drop-out）指研究对象在随机分配后从实验

25、组或对照组退出。退出的原因可能有以下几种：不合格（ineligibility）一般在实验研究时，研究者对实验组往往观察仔细，因此实验组中的不合格者比较容易发现，结果造成不合格而被退出的人数多于对照组。鉴于上述情况，有的学者主张在随机分配后发现不符合标准者，可根据入选标准将研究对象分为“合格者”和“不合格者”两个亚组分别进行分析，如果两者结果不一致，则在下结论时应慎重。不依从（noncompliance）是指研究对象在随机分组后，不遵守实验所规定的要求。实验组成员不遵守干预规程，相当于退出实验组，对照组成员不遵守对照规程而私下接受干预规程，相当于加入（drop-in）实验组。研究对象不遵守实验规

26、程可能是因为实验或对照措施有副作用，研究对象对实验不感兴趣，研究对象的情况发生改变，如病情加重等。 盲法（blinding 或 masking）。单盲（single blind） 是指只有研究者了解分组情况，研究对象不知道自己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主观偏倚，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控制全部试验。其优点是可能避免研究对象和研究者的

27、主观因素所带来的偏倚，缺点是方法复杂，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方法是否可行。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人员也不了解分组情况，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，但实际实施起来很困难。 伦理问题 为了确保研究对象的人身安全，防止在实验中自觉或不自觉地发生不道德行为，必须遵循伦理问题（problem of ethics）。在开始人群实验前，必要时应先做动物实验，初步验证此种实验方法合理，效果良好并无危害性。特别是设置对照时，必须以不损害受试者身心健康

28、为前提。研究者应将实验目的、方法、预期效果以及可能出现的危险向所在单位的伦理委员会提出申请并获得他们的批准。在实验开始之前将实验目的、方法、预期效果以及可能出现的危险告知受试者及其家属，征得他们的书面同意。 Subjects & Methods The Third National Health and Nutrition Examination Survey (NHANES-III) Design Cross-sectional Setting 89 locations nationwide Baseline survey time 1988 1994 Sample size 18,110

29、Race-ethnicity non-Hispanic black (black) Mexican American (MA) non-Hispanic white (white)第一步选择课题，陈述假设第二步制订研究方案第三步收集资料第四步整理和分析资料第五步解释结果在实施完调查后，和其它的研究一样要对收集的资料要进行核查，以发现资料中存在的问题，剔除不合格的调查表格，对于不合格的表格如可能应尽量设法补救。这一工作最好在每一个对象调查完后就进行，以便及时纠正弥补。保证调查资料的高质量，是进行统计分析的基础和前提。随后进行资料的分组、归纳或编码，输入计算机。这一步是使原始的数据系统化和条理化。

30、 资料的种类（Types of Data）:Categorical: nominal data (binary), ordinal data.Numerical: discrete data, continuous data.Derived: percentages, ratios, rates, score.资料的输入（Data Entry）:Formats for data entry （ASCII，text）.Dates and times （dd/mm/yy).Coding missing values.第一步选择课题，陈述假设第二步制订研究方案第三步收集资料第四步整理和分析资料第五步

31、解释结果1) Error Checking and Outliers:Typing error, Error checking (numerical, categorical, Dates),Handling Missing Data, Outlier2) Displaying Data:Frequency, Average3) Distribution4) Transformations Subjects & Methods The Third National Health and Nutrition Examination Survey (NHANES-III) Design Cross

32、-sectional Setting 89 locations nationwide Baseline survey time 1988 1994 Sample size 18,110 Race-ethnicity non-Hispanic black (black) Mexican American (MA) non-Hispanic white (white) Age of subjects (yrs) 20 - 90 Exclusion Pregnant women 195 Food/beverages 6-h prior to venipuncture, demographic, SE

33、S, or dietary information missing 6946 Subjects used in analyses 10,969 men: 5313 (black 1337, MA 1564, white 2412) women: 5656 (black 1577, MA 1427, white 2652) Weighted size 120 million Outcome 1: Subjects with one or more of the following risk factors Dyslipidemia LDL 160 mg/dl, HDL35 mg/dl ( 125

34、 mg/dl or Current medication for diabetes High Blood Pressure Systolic 140 mmHg, Diastolic 90 mmHg or Current medication for hypertensionOutcome 2: Subjects with 1 or more, 2 or more, or 3 or more of the following risk factors: (1) Abdominal Obesity waist 102 cm (88 cm for women) (2) Triglyceride 15

35、0 mg/dL (3) HDL Cholesterol 40 mg/dL (110 mg/dL (5) Blood Pressure Systolic 130 or Diastolic 85 mmHg Definition of CVD Risk Factors Developing race-ethnicity specific BMI and WC Odds Ratio Equations 1). Dependent Variable: individuals with CVD risk factors vs. individuals with no risk factors 2). Pr

36、edictor 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 ordiabetes history (I.e., history of type 2 diabetes,

37、 hypertension, heartattach, congestive heart failure, or stroke) but did not have any at the time of survey.Logistic Regression ModelDeveloping odds ratio equations from regression modelswhere 1 and 2 are coefficient parameters of BMI and WC derived from logistic regression models X ref is the refer

38、ence point (set at BMI of 25th percentile in sex-ethnicity-specific population) Waist Circumference OR WC= Exp 2(X WC X ref)Body Mass Index OR BMI= Exp 1(X BMI X ref)第一步选择课题，陈述假设第二步制订研究方案第三步收集资料第四步整理和分析资料第五步解释结果Mean of subjects characteristics and percentage of subjects with CVD risk factors by sex

39、and race-ethnicity40.7176.483.426.792.3Age (yr)Height (cm)Weight (kg)BMI (kg/m2)WC (cm)41.4163.177.028.992.9Prevalence of CVD risk factors (Outcome 1) Men Black MA WhiteWomen Black MA White High glucose High blood pressure Dyslipidemia Subjects with one or more above items 36.7170.177.926.993.844.91

40、76.583.526.796.638.5157.168.827.990.646.9162.568.826.187.9LDL (mg/dL)HDL (mg/dL)Blood Pressure (mmHg) systolic diastolicGlucose (mg/dL)123.952.0126.478.096.6120.845.5121.775.698.1128.244.8124.876.797.3122.456.9121.673.996.2118.152.0117.071.096.2125.855.8120.772.192.45.414.428.038.85.624.335.748.66.5

41、28.135.150.16.614.438.147.33.724.137.948.65.128.523.943.7Correlation coefficients among WC, BMI, LDL-cho, HDL-cho, diastolic and systolic blood pressure, and glucose by sex and race-ethnicity WC LDL-cho HDL-cho Systolic Diastolic Glucose Men Black WC (cm) - 0.290* -0.329 0.308* 0.268* 0.206* BMI (kg

42、/m2) 0.916 0.241 -0.325 0.186 0.197 0.163 MA WC - 0.168* -0.310 0.314* 0.381* 0.220* BMI 0.907 0.108 -0.319 0.208 0.352 0.177White WC - 0.112* -0.282 0.241* 0.268 0.233* BMI 0.897 0.067 -0.270 0.138 0.258 0.182 WomenBlack WC - 0.211* -0.284 0.304* 0.253* 0.256* BMI 0.907 0.150 -0.277 0.217 0.207 0.1

43、83 MA WC - 0.195* -0.235* 0.339* 0.341* 0.263* BMI 0.883 0.102 -0.263 0.207 0.307 0.214White WC - 0.263* -0.280 0.348* 0.312 0.279* BMI 0.883 0.188 -0.276 0.221 0.296 0.204 BMIBlack Men: Exp 0.119 (X BMI - 23.0) Women: Exp 0.076 (X BMI 23.5)MA Men: Exp 0.155 (X BMI 24.0) Women: Exp 0.100 (X BMI 23.5

44、)White Men: Exp 0.126 (X BMI 23.6) Women: Exp 0.128 (X BMI 21.7) WC Exp 0.049 (X WC 81.3) Exp 0.037 (X WC 79.3) Exp 0.062 (X WC 85.2) Exp 0.049 (X WC 79.1) Exp 0.050 (X WC 87.1) Exp 0.059 (X WC 75.9) Odds ratio equations derived from logistic regression modelsOdds ratios of BMI and WC for CVD risk f

45、actors by race-ethnicity in menOdds ratios of BMI and WC for CVD risk factors by race-ethnicity in womenBMIcut points(kg/m2)Thresholds of WC corresponding to established BMI cut points by sex and race-ethnicity for CVD risk factors (Outcome1) Waist circumference cut points corresponding to BMI cut p

46、oints (cm)Black Mexican American White Mean Rounding of meanMen 18.525303540Women 18.525303540 70.486.498.8111.2123.5 72.488.8101.4113.9126.7 74.691.3104.1116.9129.8 72.488.7101.2113.7126.3 (inch)72 (28)89 (35)101 (40)114 (44)127 (50) 70.083.593.9104.4114.8 69.683.393.9104.4115.1 69.283.494.2105.111

47、6.0 69.683.193.6104.0114.4 (inch) 70 (27)83 (33)94 (37)104 (41)115 (45)Thresholds of WC corresponding to established BMI cut points by sex and race-ethnicity for CVD risk factors (Outcome 2) BMI cut points(kg/m2)WC cut points corresponding to BMI cut points (cm)BlackMexican AmericanWhiteAverageRoundedMenOne or more12586.488.991.388.9893098.8102.4104.3101.8102Two or more12586.388.691.388.7893098.2100.9104.0101.0101Three or more12585.788.891.188.6893096.4101.9103.5100.6101WomenOne or more2583.