第五章病例对照研究

第五章病例对照研究第1页，共84页。第一节基本原理基本原理研究示意图研究史第2页，共84页。

以确诊患某种特定疾病的病人作为病例以不患该病但具有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第一节基本原理一、基本原理第3页，共84页。病例对照研究特点

回顾性由果因研究观察法不能验证病因第一节基本原理第4页，共84页。时间病例组对照组研究开始暴露暴露非暴露非暴露调查方向图5-1病例对照研究示意图（Greenberg2002）注：阴影区域代表暴露于所研究的危险因素的研究对象第一节基本原理二、研究示意图第5页，共84页。1843年Guy向统计学会报告-最早病例对照研究

分析职业暴露与肺结核发生的关系1844年Louis的著作最早出现病例对照研究的概念1926年LaneClaypon报告

生殖因素与乳腺癌关系的研究三、研究简史第一节基本原理第6页，共84页。1947年Schreck和Lenowitz包皮环切和性卫生与阴茎癌的关系1947年Hartwell输血与肝炎关系的研究1950年Doll和Hill吸烟与肺癌的研究第一节基本原理第7页，共84页。20世纪60年代以来第一节基本原理孕妇服用反应停（thalidomide）与婴儿短肢畸形母亲吸烟与先天性畸形早产儿吸入高浓度氧与晶体后纤维组织增生症经期使用月经棉与中毒性休克综合征小剂量电离辐射与白血病母亲早孕期服用雌激素与少女阴道腺癌等之间的关系第8页，共84页。第二节研究类型病例与对照不匹配病例与对照匹配衍生的研究类型第9页，共84页。第二节研究类型一、病例与对照不匹配从设计所规定病例和对照人群中，分别抽取一定量的研究对象对照组人数≥病例组人数选择对照没有特殊规定第10页，共84页。第二节研究类型二、病例与对照匹配

匹配/配比(matching)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第11页，共84页。第二节研究类型频数匹配（又称成组匹配）匹配因素所占的比例在对照组与病例组一致个体匹配

以病例和对照个体为单位进行匹配第12页，共84页。第二节研究类型匹配法注意事项

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（overmatching）”

匹配的目的提高研究效率控制混杂因素的作用第13页，共84页。三、衍生的研究类型

巢式病例对照研究单纯病例研究病例时间对照设计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。病例-队列研究病例交叉研究第二节研究类型第14页，共84页。巢式病例对照研究（nestedcasecontrolstudy）基本原理按队列研究方式进行选择一队列，收集基线资料，采集所研究的生物学标志的组织或体液标本储存备用随访随访到出现能满足病例对照研究样本量的病例数为止第二节研究类型第15页，共84页。匹配

按病例进入队列的时间、疾病出现时间与性别、年龄等匹配条件，从同一队列选择1个或数个非病例作对照，抽取病例与对照的基线资料并检测收集的标本资料处理

按匹配病例对照研究方法处理资料第16页，共84页。1992年Ross用巢式病例对照研究:①上海地区肝癌与尿中黄曲霉素生物学标志关系②18244名中年男性队列中发现22例肝癌③每例配5或10个对照检测研究开始时的尿样：发现黄曲霉素B1及其代谢产物和DNA加成物的OR值经调整混杂因素后，为3.8(1.2～12.2)。黄曲霉素作为肝癌致病因素最直接的证据第二节研究类型第17页，共84页。病例-队列研究（case-cohortstudy）基本原理研究开始时，在队列中随机选取一组样本作为对照组观察结束时，队列中出现被研究疾病所有病例作病例组与随机对照组进行比较这种研究模式，可同时研究几种疾病，不同疾病有不同病例组，但对照组都是同一组随机样本第二节研究类型第18页，共84页。病例--队列与巢式病例对照研究的区别对照是随机选取，不与病例进行匹配随机对照组中成员如发生被研究疾病，既为对照，又同时为病例1个随机对照组可以同时和几个病例组比较分析第二节研究类型第19页，共84页。病例--队列与巢式病例对照研究的优点

因果关系清楚资料可靠论证强度高省时省力省钱适合于分子流行病学研究第二节研究类型第20页，共84页。背景1994年Piegorseh、Begs等提出

遗传与环境的关系交互作用病例对照研究和队列研究的效率费用

病例病例研究（casecasestudy）第二节研究类型应用前提条件

在正常人群中基因型与环境暴露各自独立发生所研究疾病为罕见病(此时可用OR来估计RR值)第21页，共84页。基本原理第二节研究类型第22页，共84页。第二节研究类型研究示意图单纯病例研究环境暴露基因型病人+-+-+-第23页，共84页。第二节研究类型OR=ad/bc当ORge>1时,有正相乘模型交互作用当ORge=1时,无相乘模型交互作用当ORge<1时,有负相乘模型交互作用E+E-G-G+badc表5-1环境暴露与基因型

第24页，共84页。解决问题1991年美国Maclure提出病例交叉设计日常生活中一些突发事件之后,常会伴随某些结果的发生。究竟是这些突发事件导致了结果的发生,还是仅仅由于机会所致?

病例交叉研究(case-crossoverdesign)第二节研究类型第25页，共84页。暴露与某急性事件有关

比较相同研究对象暴露情况在急性事件发生前一段时间与未发生事件的某段时间基本原理第二节研究类型

如果暴露与少见的事件(或疾病)有关,那么刚好在事件发生前一段时间内的暴露频率应该高于更早时间内的暴露频率。第26页，共84页。研究对象

病例和对照,两部分的信息均来自于同一个体"病例部分“危险期,疾病或事件发生前的一段时间“对照部分”对照期,危险期外特定的一段时间研究是对个体危险期和对照期内的暴露信息进行比较第二节研究类型第27页，共84页。

例如据报道某种药物可以引发猝死，如果该报道正确，则应该可以观察到服用此药物后一段时间内猝死增多，或者说在猝死前几天或几周内应有服药增多的报道。第28页，共84页。第三节研究实例研究背景研究方法研究结果第29页，共84页。研究背景美国波士顿Vincent纪念医院妇产科医生Herbst发现

1966～1969年收治7例阴道腺癌患者年龄15～22岁过去年龄均大于25岁7例在15～22岁之间7例全是腺癌阴道癌占女性生殖系统癌的2%阴道腺癌仅占阴道癌的5%～10%，非常罕见第三节研究实例第30页，共84页。Herbst对阴道腺癌危险因素进行探索7例患者加上另一个医院１例患者作为病例组每个病人配4个对照，共32个对照调查员用调查表对病例、对照与她们的母亲进行了调查，经统计学处理后的主要结果见表5-2研究方法第三节研究实例第31页，共84页。研究结果第三节研究实例第32页，共84页。第四节研究设计与实施研究步骤病例与对照的选择样本含量的估计资料的来源与收集方法第33页，共84页。一、研究步骤提出假设根据以往疾病分布的记录或现况调查得到的结果，结合文献资料，提出病因假设第四节研究设计与实施第34页，共84页。制定研究计划选择病例与对照比较的方法：用匹配或成组比较法，或两者同时使用如用匹配法，需确定病例与对照的比例及匹配条件病例与对照的来源和选择方法，病例的诊断方法样本大小的估计根据病因假设与研究所具备的条件,确定调查因素的种类,数量及其检测方法,并考虑调查因素中的混杂因素第四节研究设计与实施第35页，共84页。调查表的设计偏倚及质量控制措施调查的实施与期中分析资料整理与分析的方法所需费用的概算人员分工与需要的协作单位第四节研究设计与实施第36页，共84页。培训调查员与预调查实施调查资料的整理与分析提出研究报告第四节研究设计与实施第37页，共84页。

二、病例与对照的选择

对照的选择是整个研究的关键之一研究得出的结论是否可靠，首先要看对照的选择是否合理。病例与对照选择的基本原则：

代表性

选择方法第四节研究设计与实施可比性抽样匹配第38页，共84页。第四节研究设计与实施第39页，共84页。第四节研究设计与实施第40页，共84页。第四节研究设计与实施第41页，共84页。（一）病例的选择选择病例的要求诊断可靠使用金标准选择确诊的新病例第四节研究设计与实施回忆偏倚小代表性好容易合作被调查因素改变少第42页，共84页。来源

总体人群中全部病例或总体随机样本人群中全部

医院住院或门诊的病例第四节研究设计与实施代表性好工作开展比较困难耗费人力物力病例比较合作资料易得到且比较可靠与对照的可比性好代表性差第43页，共84页。（二）对照的选择

原则

候选对象必须来自于产生病例的总体意味着对照一旦发生所研究的疾病，就能成为病例组的研究对象。第四节研究设计与实施第44页，共84页。

对照与病例比较的方法成组比较法（groupcomparison）匹配法（matching）第四节研究设计与实施频数匹配个体匹配第45页，共84页。来源

研究的总体人群或抽样人群医院中患有其它疾病的病人亲属、邻居、同事、同学等第四节研究设计与实施第46页，共84页。三、样本含量的估计有关参数人群中被研究因素的暴露率（exposurerate）RR的近似值OR值（查阅文献或预调查获得）α值把握度第四节研究设计与实施第47页，共84页。方法查表法公式法：求病例对照研究样本含量的公式或近似公式第四节研究设计与实施暴露组患病率对照组患病率第48页，共84页。例：为研究某市肺癌与吸烟的关系，欲进行一次病例对照研究。某市普通人群中吸烟率P0=30%OR=5.0α=0.05把握度＝0.90问需要多少病例与对照?第四节研究设计与实施第49页，共84页。α、β值查表，Zα为1.64，Zβ为1.28代入公式得：病例组与对照组，各需28人。如代入近似公式计算，所得结果与原公式很接近(n=29.5)第四节研究设计与实施第50页，共84页。病例组与对照组例数不等时的公式：病例数:对照数=1:c对照组例数为c*n第四节研究设计与实施第51页，共84页。1:1匹配设计总对子数第四节研究设计与实施第52页，共84页。四、资料来源与收集方法

资料的收集在病例对照研究中十分重要方式方法不恰当，收集的资料就不可靠统计处理无法纠正的系统误差资料来源

医院病案记录疾病登记报告等摘录致病因素数据需检测病人的标本或环境获得询问调查获得第四节研究设计与实施第53页，共84页。调查含义及遵循原则询问调查是个十分复杂而又细致的工作调查是信息传达、接受和反映的过程，是属于行为科学的范畴。被调查者要通过感受、回忆、思维、联想和反映等过程来回答问题从拟订调查表开始到调查完成，不论哪一步不恰当，都会产生偏倚第四节研究设计与实施第54页，共84页。调查表的设计需要多学科专家的参与（流行病学、临床医学、统计学、心理学、社会学）调查实施前对调查员进行细致而严格的培训编写调查员手册监督与审查总之，调查员的素质、调查的好坏是取得研究所需要的可靠资料的关键所在，应十分重视。第四节研究设计与实施第55页，共84页。第五节资料的整理与分析均衡性检验

成组比较法资料的分析1:1配对资料的分析混杂因素作用的估计与分层分析第56页，共84页。

一、均衡性检验检验两组在研究因素以外其它主要特征有否可比性两组间非研究因素均衡可比，才能认为两组暴露率差异与发病有关均衡性检验，应把两组的这些特征逐一加以比较，必要时作显著性检验第五节资料的整理与分析第57页，共84页。二、成组比较法资料的分析

χ2检验是检验研究因素与疾病之间有否统计学联系？可用传统的四格表公式也可用Ｍantel-Haenszel(M-H)方法

第五节资料的整理与分析第58页，共84页。M-H法

第五节资料的整理与分析两种方法计算结果一致，表明吸烟与食管癌有联系，但联系强度如何，要计算OR四格表法第59页，共84页。

OR计算与可信限的估计及意义

病例组中暴露人数与非暴露人数的比值除以对照组中暴露人数与非暴露人数的比值

第五节资料的整理与分析第60页，共84页。与RR一样，优势比反映暴露者患某种疾病的危险性较无暴露者高的程度。前提条件所研究疾病的发病率（死亡率）很低病例对照研究中所选择的研究对象代表性好，则OR值就很接近甚至等于RR值第五节资料的整理与分析第61页，共84页。第五节资料的整理与分析结果表明吸烟者患食管癌的危险性是不吸烟者的2.87倍，95%的可信范围是在2.18～3.78之间第62页，共84页。

三、1:1配对资料的分析匹配资料是由病例与对照结合成对子，分析结果时不应把对子拆开分析先将资料列成表5-4的格式注意表内的数字a、b、c、d是病例与对照配成对的对子数第五节资料的整理与分析第63页，共84页。第五节资料的整理与分析第64页，共84页。食管癌发病因素的研究中发现，吸烟与发病有关，男性的资料归纳成表5-6第五节资料的整理与分析χ2=11.28,OR=4.33表明男性吸烟者患食管癌的危险性是不吸烟者的4.3倍

OR95%可信限第65页，共84页。四、混杂因素作用的估计与分层分析

配比法分层分析第五节资料的整理与分析第66页，共84页。第五节资料的整理与分析表5－7第67页，共84页。按饮酒与否分层计算OR值第五节资料的整理与分析饮酒者中吸烟的OR(2.98)稍高于不分层OR(2.87)不饮酒者中吸烟的OR(1.67)却低得很多表明饮酒是混杂因素，饮酒似可加强吸烟的作用按饮酒与食管癌的关系列表计算χ2=31.9,RR=2.29可见饮酒与食管癌有联系第68页，共84页。进行齐性检验

齐性检验合并χ２与OR值OR值无明显差别，则饮酒是混杂因素合并OR值OR值有显著差异，则饮酒是明显混杂?合并OR值本例齐性检验无显著差异，计算合并OR与χ2第五节资料的整理与分析第69页，共84页。计算合并OR与χ2值公式（M-H法）：合并合并第五节资料的整理与分析第70页，共84页。第五节资料的整理与分析=37.74=2.42

经饮酒分层调整后，吸烟的χ2与OR（即合并χ2与合并OR）虽较未调整的χ2(55.5)与OR(2.87)为低，但仍有一定强度与统计学上的显著性。吸烟与食管癌之间有显著的关联饮酒是吸烟与食管癌之间的混杂因素，似能加强吸烟的作用2M-H表5-9分层计算结果整理表

第71页，共84页。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第六节常见偏倚及其控制第72页，共84页。一、病例对照研究中常见偏倚的种类选择偏倚（selectionbias）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（Berkson’sbias)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。第六节常见偏倚及其控制第73页，共84页。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第六节常见偏倚及其控制第74页，共84页。

信息偏倚（informationbias）回忆偏倚病例对照研究的主要弱点，很难完全避免第六节常见偏倚及其控制第75页，共84页。混杂偏倚（confoundingbias）

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）第六节常见偏倚及其控制第76页，共84页。二、对照选择中的偏倚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第