流行病学教案】第四章 流行病学研究方法

1、教案（课时计划）课题第四章 流行病学研究方法授课教师时数8教学大纲要求（教学目的）掌握内容：现况研究、队列研究、病例对照研究和临床试验四种研究方法的概念、目的、特点及应用。熟悉内容：不同研究方法的原理及在病因研究中的地位和作用。了解内容：不同研究方法优缺点、偏性的种类及控制。教材分析（重点、难点）现况研究、队列研究、病例对照研究和临床试验四种研究方法的概念、目的、特点及应用；不同研究方法的原理及在病因研究中的地位和作用。教学方法启发式讲授法与提问相结合教具多媒体演示新内容新知识现况研究及生态研究实例；病例对照研究实例；队列研究实例；现场流行病学实验的实例思想教育内容对学生进行道德素质教育，培养

2、学生严谨的科学作风双语内容descriptive study 描述性研究cross-sectional study 横断面调查sampling 抽样random error and systematic error 随机误差和系统误差cohort study 队列研究risk ratio (RR) 相对危险度attributable risk (AR) 特异危险度population attributable risk (PAR) 人群特异危险度case-control study 病例对照研究 exposure 暴露 variable 变量 matching 匹配 selection bia

3、s 选择偏倚 information bias 信息偏倚 confound bias 混杂偏倚要求自学内容生态学研究的方法；巢式病例对照研究参考资料临床实用流行病学，王滨有、李洪源主编，黑龙江科技出版社，2002年8月出版。复习题或要点现况研究、队列研究、病例对照研究和临床试验四种研究方法的概念、目的、特点及应用。教 学 进 程提问、演示、重点、难点、教具、时间分配、教法等第一节 描述性研究描述性研究（descriptive study）又称描述性流行病学。指根据日常记录资料或通过特殊调查所得的资料，包括实验室检查结果。按不同地区、不同时间及不同人群特征分组，将一个社区人群疾病或健康状态分布情

4、况进行简单描述，常常是流行病学调查的第一步，也是分析流行病学的基础。它主要描述分布的三大特征，即：地区特征、时间特征和人群特征。一、现况研究（一）概念现况研究是流行病学研究方法中的一种基础性研究方法。它是按照事先设计的要求在某一人群中应用普查和抽样调查的方法收集特定时间内疾病的描述性资料，以描述疾病的分布及观察某些因素与疾病之间的关联。亦可称为横断面调查（cross-sectional study），或患病率调查（prevalence study）。因所收集的有关一怒视与疾病或健康之间的资料既不是过去暴露史，又不是随访调查所得的结果，而是调查当时所获得的资料，故称它为现况研究。（二）现况研究的

5、目的1描述疾病或健康状况的三间分布情况， 即在特定时间内对某一地区人群进行调查，得到某种疾病在地区、时间和人群中的分布，从而发现高危人群，为疾病的防制提供依据。2描述某些因素与疾病或健康状况之间的关联，以逐步建立病因假设。3为评价防制措施及其效果提供有价值的信息。4为疾病监测或其它类型流行病学研究提供基础。（三）现况研究的种类普查1概念 为了了解某病的患病率或健康状况，于一定时间内对一定范围内的人群中每一成员所作的调查或检查。2开展普查时必备的条件（1）有足够的人力、物质和设备用于发现病例和及时治疗。（2）所普查的疾病患病率较高。（3）疾病的检验方法操作技术不很复杂，试验的敏感性和特异性均较高

6、。3普查的目的 可因不同的研究工作而异。4普查的优缺点：优点：（1）由于是调查某一人群的所有成员，所以在确定调查对象上比较简单。（2）普查所获得的数据对疾病的流行因素研究能有一定的启示。缺点：（1）普查对象多，调查期限短暂，漏查难免。（2）调查质量不易控制。（3）对患病率低，诊断技术复杂的病不宜开展普查。抽样调查1概念 在实际调查工作中，如要揭示疾病的分布规律可以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可以估计出该人群某病的患病率，或某些特征的情况。这种调查方法为抽样调查。2基本原理 遵循随机化原则，获得有代表性样本，通过样本信息推断总体。3抽样方法（1）单

7、纯随机抽样（simple ranom sampling）：是最基本的抽样的方法，也是其他抽样方法的基础。即先将被研究对象编号，再用随机数字表或抽签、摸球、电子计算机抽取等进行抽样。（2）系统抽样（syetematic sampling）：此法是按照一定的顺序，机械地每间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。优点是简便易行，样本的观察单位在总体中分布均匀。（3）分层抽样（stratified sampling）：即先将研究对象按主要特征分为几层，然后在再在各层中进行随机抽样。该方法又分为两类：（1）按比例分层随机抽样；（2）最优分配分层随机抽样。（4）整群抽样（cluster s

8、ampling）：用此法抽样时，可抽到的不是个体 ，而是由个体所组成的集体（群体）。优点是便于组织，节约人力、物力，多用于大规模调查。缺点是抽样误差较大，分析工作量也较大。（5）（两级）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。4误差 有随机误差（random error）和系统误差（systematic error）（1）随机误差：即抽样误差，从同一总体中随机抽取含量相等的若干样本，算得的样本指标往往不一定相等。这种因抽样产生的样本指标（统计量）与总体指标（参数）存在的差异，称为抽样误差。各种方法的抽样误差由大到小依次为：整群抽样、

9、单纯随机抽样、系统抽样、分层抽样。（2）系统误差（systematic error：bias）系统误差又称偏倚。不是由随机抽样所引起的，而是由某些不能准确定量的但较为恒定的因素所致。它可使调查结果偏离总体的真值。可来自以下几个方面：1）来自受试者2）来自观察者3）来自仪器4）来自外环境的非实验因素5样本大小 样本量要合适，估计样本大小主要取决于两个因素：（1）对调查结果精确性的要求高，即容许误差小，则样本要大些；（2）预计现患率或阳性率高，则样本可以小些。N种确定样本大小的办法可供参考（对于成二项分布的资料）：（1）凭经验：（2）凭估算：（3）查表 在调查肿瘤或其他发病率很低的疾病时，样本大小

10、可参考Poisson分布期望值可信限表。6抽样调查的优缺点。（四）现况研究中常见的偏倚及其防止现况研究中可能产生的几种偏倚1选择偏倚（1）选择性偏倚：（2）无应答偏倚（3）幸存者偏倚2信息偏倚（1）调查对象所引起的偏倚（2）调查员偏倚（3）测量偏倚防止产生偏倚的措施1在抽取调查对象时，必须严格遵守随机化原则。2提高抽中对象的受检率，最好是一个不漏地接受调查。3选用不易产生偏差大仪器、设备。4培训调查员、并组织调查员开展互相监督和复查工作。（五）现况研究的资料分析现况研究所得资料，可按下列步骤进行整理分析：1检查与核对原始资料的准确性与完整性，填补缺漏，删去重复，纠正错误。2对疾病或健康状态按已

11、明确规定好的标准，将全部调查对象分组归类。3将疾病的现况研究资料按人群、时间、地区分布整理，计算相应指标值，比较其差异，并进行统计学检验以及因素与疾病之间的关联强度。二、生态学研究（一）生态学研究的定义生态学研究（ecological studies），亦称对比调查研究。是描述性流行病学研究方法的一种。它是在群体水平上研究因素与疾病之间的关系，即以群体为观察、分析单位，通过描述不同人群中某因素的暴露情况与疾病的频率，分析该因素与疾病的关系。从医学的角度上看则是研究人群的生活方式与生存条件对健康的影响。在生态学研究中，要注意生态学谬误（ecological fallacy）。生态学谬误的产生是由

12、于生态学研究是由各不同情况的个体“集合”而成的群体为观察、分析单位，以及存在混杂等原因造成其研究结果与事实不相符，在一般情况下生态学谬误常难以避免。（二）生态学研究的方法1生态学研究（ecological comparison study）比较不同人群中某疾病或健康状态，他们的疾病率或死亡率的差别，以了解某疾病或健康状态在不同人群中分布有无异同点。从而探索该现象产生的原因，找到值得进一步深入研究的线索。2生态趋势研究（ecological trend study）指连续观察不同人群中某疾病或健康状态的发生率或死亡率，了解其变动趋势。（三）生态学研究的应用与局限性应用：1生态学可省时间、省人力、

13、物力，可以很快得到结果。 2生态比较研究可从群体角度提供病因假设的线索。3生态趋势研究可对生态比较研究中获得的病因，通过干预措施前后比较，从而肯定或否定原先的病因假设。4在疾病监测中主要应用生态趋势研究。局限性：生态学谬误就是生态学研究的最大缺点。同时生态学研究不能直接测量发病率，证明病因的作用较弱。第二节 病例对照研究 病例对照研究的基本原理和方法 病例对照研究(case-control study, case reference study)是分析流行病学最基本、最重要的研究类型之一。其基本原理是选择现在确诊的、患有拟研究疾病的病人作为病例，选择不患有该病但与病例具有可比性的个体作为对照，

14、通过询问，实验室检查等搜集既往各种可能的危险因素的暴露史。在控制各种偏倚对研究结果的影响之后，比较病例组与对照组中各因素的暴露比例，经统计学检验，若两组差别有显著意义，则可认为暴露因素与疾病之间存在着病因联系，从而达到探索和检验疾病病因假说的目的。这是一种回顾性从果查因的研究方法，是在疾病发生之后去追溯假定的病因因素。 病例对照研究的主要类型为配比与非配比病例对照研究，配比可分为频数配比与个体配比，个体配比又可分为1：1配比与1：M配比。 所研究的病例并非一定要代表该疾病的全部病例，也并一定是一个某疾病病人的随机样本。但对照必须代表产生这些病例的人群，即代表那些潜在的病例。也就是说，如果他患了

15、该病的话，他就有可能被诊断，而且被包括在研究的病例中。因此，对照不必代表所有未患研究疾病的病人，同样也不必代表所有所谓总体人群；另外病例也不必代表患有该种疾病的全部病人，并且也不可能做到这一点。因此在进行病例对照研究时，可以对病人予以限制，如仅为男性或女性，仅为老年或青年，仅为严重病例或轻微病例，仅为某地病例等等。 选择病例的另一个原则是，只要该病例符合病例的定义，就应当收入病例组，而不应受其暴露状态的影响，否则将产生选择偏倚。 一般情况下应选择新发病例进行病例对照研究，因为新发病例在回忆暴露及暴露与疾病的时序关系时更明确，但是新诊断疾病后带给病人的情绪冲击和精神打击可能会影响资料回忆的质量。

16、如果疾病的病程与暴露没有联系，即新发病例与现患病例中暴露分布没有差别，也可用现患病例；在研究某些疾病如先天畸形和某些非致死性慢性疾病，如肥胖、糖尿病等也可用现患病例。 病例对照研究成败的关键是选择合适的对照。对照与总体人群或全部非患病人群，在暴露的分布和其他主要混杂因素的分布上，可能有很大的差别，但与产生病例的人群则应相似。病例的来源决定了对照的来源。病例与对照之间的可比性比代表性更加重要。所以，武断地认为医院对照不如人群对照好，或配偶作为对照比医院对照好等看法是不正确的。 资料质量的可比性也很重要。因此要注意两组收集资料时资料质量的可比性，以保证研究的真实性。 如果对照是病人，则所患疾病不应

17、与研究的暴露因素有关，就是说在暴露的各个类别或暴露的各个水平上，对照疾病的发病率都一样。研究所选的病例是新诊断的病例，则对照病人不应是慢性病患者。 病例对照研究的基本分析方法，是比较病例组和对照组暴露的比例，计算暴露的比值比，用以估计患病的危险，在发病率低的情况可估计相对危险度。 病例对照研究常见的偏倚为入院偏倚、回忆偏倚、检出偏倚与混杂偏倚，应注意加以控制。 巢式病例对照研究有的书中将巢式病例对照研究放在队列研究中，是因为巢式病例对照研究的研究对象(病例组和对照组)是在队列研究的基础上确定的。但是其研究方法和分析方法仍与病例对照研究相同。此种研究设计尤其适合于研究因素包括有复杂的化学或生化分

18、析的前瞻性研究。在队列研究开始时，一方面收集暴露及可能的混杂因素的资料，一方面进行各种生物样本的分析，以备进行巢式病例对照研究分析之用。第三节 队列研究 队列研究的基本原理和方法 队列研究(cohort study)是分析流行病学研究的基本方法之一。其基本原理是，按照研究开始时人群是否暴露于某因素，将人群分为暴露组和非暴露组，然后随访观察一定的时间，收集两组所研究疾病的发病（或）情况，计算和比较暴露组和非暴露组的发病率(或死亡率)。如果所研究疾病的发病率暴露组显著高于非暴露组，则认为该暴露因素与该疾病存在病因联系。队列研究也称定群研究、随访研究(follow-up study)或发病率研究(i

19、ncidence study)等。 队列研究的主要特点之一是研究开始时暴露已经发生，而且研究者知道每个研究对象的暴露情况。 队列研究是发病率研究，是估计某病在人群中发生的概率(累计发病率)或发生速度(发病率)，所以在研究开始时研究对象不应当患有所研究的疾病。另外，在队列研究开始之前，常需进行一次横断面研究，以收集基线资料。 虽然队列研究的人群在开始时不患有所研究的疾病，但是要求每个研究对象在随访过程中均有可能成为所研究疾病的病人。 在队列研究中，可直接计算疾病的发病率，累积发病率和归因危险度。如果知道暴露因素在人群中暴露的比例，也可计算人群归因危险度。归因危险度和人群归因危险度反映了疾病预防中

20、的意义。 队列研究中的相对危险度RR是率比(rate ratio)或危险比(risk ratio)，是暴露组发病率或死亡率与非暴露组发病率或死亡率比值。RR的大小反映的是病因学联系的程度。 队列研究是从因到果的研究，尤其适用于暴露率低的危险因素的研究。 失访偏倚是队列研究中最重要的偏倚，应注意克服。 队列研究类型 回顾性队列研究开始时，暴露和疾病均已发生，所以根据已有的资料来确定暴露组和非暴露组，以及各研究对象的死亡和疾病情况。回顾性队列研究结果的可靠性完全取决于暴露与疾病资料的完整性与准确性。 前瞻性队列研究最适宜做因果关系的推论，但观察时间长，耗资大，易失访，因此可行性差，特别是对于发病率

21、低的慢性疾病更是如此。 双向性队列研究最适宜于评价对人体健康同时具有短期效应和长期作用的暴露因素。 暴露问题暴露的定义：暴露的定义越准确越好，这样可以保证匀质的暴露组。暴露的定义就是保证把真正暴露和无关暴露区分开来，把暴露本身与暴露的结果区分开来。暴露的定义要求考虑疾病的诱导期和潜伏期，即没有满足最短诱导期和潜伏期的病人，不能算做已经暴露所研究因素，即该病人与研究的暴露因素无关。由暴露的定义可知，随访不能从暴露于某因素的当天就开始。暴露的定义需要考虑暴露的累计影响。常用的指标是暴露的期限。 随访应注意，只有对出现研究结局的对象才能终止随访。对没有出现研究结局但又无法随访的对象作为失访处理。 分

22、析原则队列研究的结果用疾病的发病率或死亡率予以描述。由于疾病的发病率和死亡率受年龄、性别、种族和时间等因素的影响，因此通常应计算发病专率或死亡专率。通过比较暴露组与非暴露组所研究疾病的发病率或死亡率，以评价暴露的效应。如果队列研究是用一般人群死亡率与暴露组做比较，通常得到的是标准化死亡比(SMR)，但应注意SMR有时具有不可比性。第四节 流行病学实验研究 流行病学实验的概念：按随机分配的原则，将研究对象分为两组，人为地给一组某种因素、措施或新药作为实验组，另一组不给这种因素、措施或给予安慰剂作为对照组，然后随访观察一定时间，比较两组的发病率或死亡率等指标，以判断这种因素、措施或新药的作用。 流行病学实验的基本持点 它是前瞻性研究，需要随访观察。 流行病学实验人为施加一种或多种干预处理措施，作为处理因素可以是预防或治疗某种疾病的疫苗、药物或方法等。 研究对象应该是来自一个总体的抽样人群，并在分组时采取严格的随机分配原则。 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之于干预处理的效应。 流行病学实验的主要类型 临床试验(clinical trial)：其研究对象是病人，以个体为单位进行随机化实验分组的实验方法，病人包括住院和未住院的病人。 现场试验(