《流行病学研究方法》课件

流行病学研究方法系统探索疾病分布规律和影响因素的科学方法了解人群健康状况，制定有效防控策略的重要工具课程概述流行病学定义研究疾病分布规律探索健康影响因素研究方法分类观察法与实验法定性与定量研究课程目标掌握基础研究设计培养科学分析能力流行病学的定义人群疾病分布研究探索疾病在不同人群中的发生规律和分布特征健康影响因素分析确定影响健康状况的生物学、环境和社会因素防控策略制定基于证据提出疾病预防和控制的有效措施流行病学研究方法分类理论流行病学数学模型和理论研究实验法干预研究和随机对照试验观察法描述性和分析性研究观察法概述描述性研究描述疾病分布规律提出病因假设包括现况研究和生态学研究分析性研究检验病因假设量化危险因素与疾病关系包括病例对照研究和队列研究描述性研究方法生态学研究分析群体水平数据时间序列研究探索疾病时间变化现况研究测量特定时点疾病状况描述分析总结人群健康特征现况研究定义与特点特定时点测量疾病状况优势快速获取流行情况应用场景慢性病患病率调查局限性难以确定因果关系现况研究类型普查调查全体目标人群无抽样误差资源需求大适用于小规模人群抽样调查调查部分代表性样本提高效率降低成本需控制抽样误差适用于大规模人群普查优点无抽样误差，结果准确性高局限性耗时费力，资源需求大适用情况小规模人群或特殊疾病抽样调查4主要抽样方法简单随机、系统、分层、整群95%常用置信水平样本量计算关键参数5%允许误差范围影响所需样本量大小生态学研究定义与特点分析群体而非个体数据数据来源常用现有统计资料应用场景探索疾病地理分布生态学谬误群体关联不等于个体关联生态学研究类型1探索性研究初步分析疾病与因素关系2多群比较研究比较不同地区疾病与因素关系3时间趋势研究分析疾病随时间变化特征分析性研究方法病例对照研究从结果追溯原因队列研究从原因观察结果横断面研究同时测量暴露和结局嵌套病例对照队列内进行病例对照病例对照研究定义与特点比较病例组与对照组过去暴露史差异选择研究对象确定病例组和对照组入选标准收集暴露信息调查过去危险因素接触情况统计分析计算优势比评估关联强度病例对照研究设计病例组选择明确诊断标准新发病例优于既往病例代表性病例对照组选择来源人群相同暴露机会相似无研究疾病暴露因素测量标准化调查方法最小化回忆偏倚调查员采用盲法病例对照研究分析暴露病例对照有ab无cd合计a+cb+d优势比(OR)=(a/c)/(b/d)=ad/bcOR>1表示正相关，OR<1表示负相关病例对照研究优缺点优点研究周期短成本低适合罕见病可研究多种危险因素缺点回忆偏倚选择偏倚难以确立时间顺序不适合研究罕见暴露队列研究定义与特点追踪有无暴露人群比较发病差异研究设计选择暴露组与非暴露组随访观察追踪记录结局事件发生数据分析计算相对危险度评估关联队列研究设计暴露组选择确定暴露因素及程度非暴露组选择基线特征与暴露组相似基线资料收集记录重要协变量随访计划确定随访时间和方法队列研究分析暴露发病未发病合计发病率有aba+ba/(a+b)无cdc+dc/(c+d)相对危险度(RR)=[a/(a+b)]/[c/(c+d)]归因危险度(AR)=[a/(a+b)]-[c/(c+d)]队列研究优缺点优点可确立因果时间顺序，证据强度高适用情况研究罕见暴露，多种结局指标缺点耗时长，成本高，随访困难实验法概述1社区干预试验在社区层面进行干预现场试验针对健康人群预防研究临床试验针对患者的干预研究临床试验定义评价医疗干预效果的前瞻性实验研究主要特点随机化分组，对照比较设计原则随机、对照、盲法临床试验分类治疗性试验评价药物治疗效果预防性试验评价预防措施效果诊断性试验评价诊断方法准确性筛查试验评价筛查方法有效性临床试验设计随机化确保分组平衡减少选择偏倚常用区组随机、分层随机盲法单盲：受试者不知分组双盲：研究者和受试者均不知三盲：分析者也不知分组对照选择安慰剂对照阳性对照剂量对照临床试验实施1受试者招募确定入排标准，获得知情同意干预措施实施按方案执行干预，保证依从性随访与数据收集规范记录结局指标，监测不良反应临床试验数据分析意向性分析包括所有随机分配的受试者保持初始随机化优势避免脱落引起的选择偏倚有效性分析评估干预效果主要与次要终点分析亚组分析安全性分析不良事件评估风险效益比安全监测数据现场试验定义针对健康人群的预防性干预研究研究对象健康人群或高危人群应用场景疫苗效果评价，预防措施研究现场试验设计1研究对象选择确定目标人群和样本量2随机化方案个体随机或整群随机干预措施设计制定具体干预方案和实施步骤4效果评价指标选择敏感且特异的结局指标社区干预试验定义以社区为单位进行干预和评价优势可评价整体干预效果，符合实际应用情境应用场景健康教育和政策干预效果评价社区干预试验设计社区选择需确保社区间可比性干预方案制定设计多层次综合干预措施基线调查收集干预前社区健康状况数据效果评价比较干预前后和社区间差异理论流行病学定义应用数学和统计方法研究疾病传播规律构建疾病动力学模型特点预测性强可模拟不同干预措施效果成本低且可重复研究内容疾病传播动力学防控措施效果评估疫情预测和预警理论流行病学方法数学模型SIR模型SEIR模型随机过程模型系统动力学因果回路图存量流量图反馈机制分析计算机模拟蒙特卡洛模拟个体为基础模型网络动力学模型研究偏倚选择偏倚研究对象选择不当信息偏倚信息收集测量不准确混杂偏倚混杂因素影响研究结果3发表偏倚阳性结果更易发表选择偏倚定义研究人群与目标人群系统性差异伯克森偏倚医院病例选择引起的偏倚健康工作者效应工作人群比普通人群更健康失访偏倚随访对象丢失造成系统误差选择偏倚控制随机化随机分配研究对象到不同组匹配确保各组混杂因素分布相似限制限定特定条件的人群参与研究分层按混杂因素分层分析信息偏倚回忆偏倚病例与对照回忆暴露情况的差异调查员偏倚调查员对不同组调查方式不同测量误差测量工具或方法不准确造成的系统误差信息偏倚控制标准化数据收集使用统一问卷和标准操作规程规范调查和测量方法盲法受试者和研究者不知分组情况减少主观因素影响培训调查员统一培训提高一致性定期质量控制检查混杂偏倚混杂因素是同时与暴露和疾病有关，但不在因果路径上的第三因素混杂偏倚控制1设计阶段随机化、限制、匹配2实施阶段测量潜在混杂因素3分析阶段分层分析、多因素分析因果推断9Hill标准判断因果关系的经典标准3因果推断关键问题时间顺序、强度一致性、生物学合理性4DAG图组成要素节点、有向箭头、路径、阻断筛检定义对无症状人群进行检查发现潜在疾病或危险因素目的早期发现疾病改善预后降低疾病负担评价指标敏感性特异性预测值筛检指标筛检结果患病未患病阳性真阳性(a)假阳性(b)阴性假阴性(c)真阴性(d)敏感性=a/(a+c)特异性=d/(b+d)阳性预测值=a/(a+b)阴性预测值=d/(c+d)ROC曲线假阳性率(1-特异性)真阳性率(敏感性)ROC曲线下面积(AUC)越接近1，诊断价值越高AUC=0.5为无诊断价值，AUC>0.9为极高诊断价值疾病监测数据收集多渠道获取疾病信息数据整理分类汇总与核实数据分析趋势判断和预警信息反馈结果报告与干预监测方法主动监测监测机构主动收集信息完整性好但成本高适用于重大传染病如网络直报系统被动监测医疗机构上报信息成本低但可能漏报适用于常见疾病如法定传染病报告监测指标100,000发病率计算基数一定时期新发病例数/人口数×常数10,000患病率计算基数特定时点现存病例数/人口数×常数1,000死亡率计算基数疾病死亡人数/人口数×常数暴发调查1确认暴发判断是否超过本底水平2病例搜寻制定病例定义，主动搜索病例3描述流行特征分析时间、地点、人群分布病因探索提出并检验假设，确定传播途径采取措施控制暴发，预防复发描述流行特征时间分布绘制流行曲线，判断传播方式地点分布绘制点位图，寻找空间聚集人群分布分析年龄、性别、职业等特征3临床特征记录症状、体征、潜伏期假设检验病例对照研究比较病例与对照暴露差异计算优势比(OR)适用于快速检验假设队列研究追踪暴露与非暴露人群计算相对危险度(RR)证据强度更高统计分析卡方检验Fisher精确检验置信区间估计分子流行病学定义结合分子生物学技术与流行病学方法研究工具基因测序、蛋白质组学、代谢组学应用领域病原体溯源、传播链分析、易感性研究生物标志物暴露标志物测量环境因素接触程度易感性标志物反映个体对疾病的易感性2效应标志物反映机体对暴露的早期反应疾病标志物用于疾病诊断和分类药物流行病学定义研究药物使用与效果的流行病学研究内容药物利用、疗效与安全性评价研究设计上市后监测、病例对照、队列研究慢性病流行病学研究特点多因素病因长期潜伏期慢性进展过程常用方法队列研究病例对照研究筛查效果评价重点疾病心血管疾病糖尿病肿瘤伤害流行病学研究对象各类意外伤害与暴力伤害研究特点急性事件，预防为主预防策略活动前、事件中、伤后三级预防重点人群儿童、老人、职业高风险群体循证医学与流行病学1系统评价与荟萃分析最高级别证据2随机对照试验实验性研究证据3队列研究观察性研究高级证据4病例对照研究观察性研究中级证据5描述性研究基础级别证据流行病学研究伦理基本原则尊重、公正、有利、无害知情同意告知研究目的和风险，自愿参与隐私保护保密个人信息，防止身份识别伦理审查研究前必须获得伦理委员会批准流行病学软件应