临床科研中常见的偏倚及其防止

1、临床科研中常见的偏倚及其防止第1页，共37页，2022年，5月20日，6点22分，星期日偏倚（Bias） 偏倚是组间变量差异时产生的系统误差。是对真实情况的偏离,导致研究结果不能真实地(validly),精确地(precisely)反映实际正确的结果. 是选择研究对象，收集资料及分析资料过程中人为产生的。临床科研的特点决定了Bias的普遍性和不可避免性。在科研设计阶段、实施阶段设法防止它的形成，或资料分析阶段用统计学的方法加以纠正。识别和防止Bias是科研工作者的基本功。第2页，共37页，2022年，5月20日，6点22分，星期日机遇（Chance）机遇是观察结果的精确性（precision）

2、及可重复性（reproducibility, reliability）受到影响是各测量结果间受机会影响的变异度的大小。使样本的实际观察结果和总体人群的真实情况相偏离是一种随机抽样误差偏倚可在设计，实施和分析阶段设法避免，但机遇所致的随机误差只能缩小，不能避免第3页，共37页，2022年，5月20日，6点22分，星期日准确度（Validity） 研究结论的正确性 分为内部准确度和外部准确度第4页，共37页，2022年，5月20日，6点22分，星期日准确度（Validity）选择性偏倚机遇测量性偏倚机遇混杂性偏倚2.将病人编组3.进行测量4.分析结果自 样本得出结论外部准确度1.样本病人样本偏倚机

3、遇5.将结论推广，应用于其他病人。 内部准确度第5页，共37页，2022年，5月20日，6点22分，星期日样本偏倚（Sampling Bias）人群中调查医院的调查急性心肌梗塞的病死率人群为基础统计三级医院统计群体观念的重要性癫痫发生率婴儿高热惊厥，以后癫痫的发生率（JAMA 1980; 243:1337)第6页，共37页，2022年，5月20日，6点22分，星期日临床科研中常见的偏倚 选择性偏倚（Selection bias） 测量性偏倚（Measurement bias） 混杂性偏倚（Confounding bias）第7页，共37页，2022年，5月20日，6点22分，星期日一、选择性偏

4、倚 在选择研究对象时方法的不正确所致，产生于研究设计阶段。纠正方法：强调严格的科研设计强调随机化原则进行分组第8页，共37页，2022年，5月20日，6点22分，星期日1. 检测偏倚（Detection Bias）服用雌激素和子宫内膜癌发病的关系OR9.8结论错误原因： 服用雌激素导致一些无症状的病人发生阴道流血，从而较早去就医造成检出率提高。第9页，共37页，2022年，5月20日，6点22分，星期日2. BerKsons Bias因入院率不同导致的偏倚防止方法：采用人群对照 A 为肺癌患者 B为冠心病患者例如 ： A病在人群中共6000例 其中20吸烟 B病在人群中共6000例 其中20吸

5、烟 A病有吸烟者 6000201200例 B病有吸烟者 6000201200例 A病不伴吸烟者 6000804800例 B病不伴吸烟者 6000804800例入院率 A病60 B病25 吸烟者40住院病人中 A病有吸烟者 【120060720】【（1200720）40】912 B病有吸烟者 【120025300】【（1200300）40】660 A病不伴吸烟者 4800602880 B病不伴吸烟者 4800251200A病总数： 91228803792 B病总数： 66012001860A病人中有吸烟者： 912/3792=24.1% B病人中吸烟者： 660/1860=35.5% 第10页，

6、共37页，2022年，5月20日，6点22分，星期日3. Neymans Bias 发生于调查时间距离初诊时间过长，有不少调查对象已死亡，而被调查者只是那些幸存者。 一病例对照调查发现大量饮用咖啡者心梗发病危险性是其他人的两倍。如做医院内病例对照调查却不能获此结论。因为50心梗病例未调查到。 防止方法：采用新发病例作为调查对象第11页，共37页，2022年，5月20日，6点22分，星期日4. 健康工人偏倚发生在职业性肿瘤的前瞻性病因调查时第12页，共37页，2022年，5月20日，6点22分，星期日5. 前瞻性调查中的移动偏倚 研究运动和冠心病的关系 (Am J Epid,1979 110：5

7、2） 码头工人3975人，按劳动强度分组，随访22年。发现各组冠心病发生率差别不大. 如每年把工种分类一次，观察一次并经和其他因素校正后，证明坐着的工种冠心病发生率为强劳力的2倍.第13页，共37页，2022年，5月20日，6点22分，星期日6.在自然病程有波动或有自限性的疾病，采用自身对照考核疗效时所产生的偏倚。如研究某些治疗感冒药物。第14页，共37页，2022年，5月20日，6点22分，星期日7. 临床试验中选择对照的时间和地点不同的偏倚不同时间的对照（历史对照） 不同地点（医院间对照） 冠心病监护室的效果 抗凝剂治疗急性心梗 监护室： （22所医院）： 建立前 病死率 25 21天病死

8、率 040 建立后 病死率 15 医院间差别药物本身疗 同期做RCT发现CCUS病 效差别 死率并不降低 第15页，共37页，2022年，5月20日，6点22分，星期日二、测量偏倚（观察性偏倚）两组测量或观察方法不一致造成系统误差，产生于科研的实施阶段防止方法：采用严格的盲法第16页，共37页，2022年，5月20日，6点22分，星期日询问者偏倚或观察者偏倚（Interviewer Bias， Observer Bias） 发生在采集病史记录做病因调查，采用了解科研目的观察者，询问病例和对照采用不同询问法。如研究氯霉素和再障的关系。 包括作为判断科研结果的主要实验室指标的打报告者。第17页，共

9、37页，2022年，5月20日，6点22分，星期日2. 回忆偏倚（Recall Bias） 类风湿性关节炎的家族史调查 关节炎家族史关节炎 对照（） 类风关病人（） RA同胞兄弟（）双亲均无 55 27 50双亲之一有 37 58 42双亲均有 8 15 8 第18页，共37页，2022年，5月20日，6点22分，星期日3. 霍桑效应（Hawthome effect）发生在考核治疗效果时特别是志愿者（volunteer）第19页，共37页，2022年，5月20日，6点22分，星期日三、混杂性偏倚（第三者）外部变量全部或部分地掩盖或夸大了所研究的暴露因子和研究结果间的真实联系外部变量往往是危险因

10、子是系统误差，可发生在设计阶段，在分析阶段易暴露出来，可用分层方法加以消除，而一般偏倚则不易消除，混杂不易在设计阶段识别加以均衡存在混杂的几种情况： E E E D D D F F F第20页，共37页，2022年，5月20日，6点22分，星期日三、混杂性偏倚（续）分层 STRATIFICATION 心梗 对照 RR2.26 饮酒 有 71 52 X7.62 无 29 48 合计 100 100 P0.006 不吸烟 吸烟 心梗 对照 心梗 对照 RR1 饮酒 有 8 16 63 36 无 22 44 7 4 RR1 合计 30 60 70 40 第21页，共37页，2022年，5月20日，6

11、点22分，星期日三、混杂性偏倚（续） 不存在混杂的几种情况： E E E E D D D D F F F F 【例】：饮酒和心梗关系 TG是冠心病的病因吗？ TG CHD Ch 第22页，共37页，2022年，5月20日，6点22分，星期日四、几种偏倚可同时存在选择性偏倚（Selection bias） 测量性偏倚（Measurement bias） 混杂性偏倚（Confounding bias）第23页，共37页，2022年，5月20日，6点22分，星期日偏倚的防止和处理第24页，共37页，2022年，5月20日，6点22分，星期日一、强调严格的科研设计 多数偏倚发生于科研设计阶段，来源于选

12、择研究对象或对照的不妥，如抽样方法不正确，诊断标准不统一，样本大小不适当，使观察组和对照组缺乏可比性。 也可来源于决定调查方法和资料收集方法时考虑不周，如调查表格设计不好，实验室指标缺乏质控，判断结果缺乏客观方法。这些偏倚如一旦发生，很难在资料分析阶段加以消除。第25页，共37页，2022年，5月20日，6点22分，星期日二、随机化的方法和盲法真正的随机化方法，随机化分组后比较两组的基本特征双盲法 考核疗效，实验室报告，调查性 研究第26页，共37页，2022年，5月20日，6点22分，星期日三、限制（Restriction）理论上：两组进行比较，除研究因素外， 其他因素两组应相同事实上不可能

13、可采用限制法，其缺点是结论的局限性。 如： 研究年龄对急性心梗预后的影响，可限 于白人男性无并发症，前壁心梗中进行 研究。第27页，共37页，2022年，5月20日，6点22分，星期日四、配对（Matching）配对常可消除可能存在的混杂偏倚经常配对的因素为年龄，性别和种族，其他因素也可配对，如研究预后，病期、严重度、先前治疗也可配对第28页，共37页，2022年，5月20日，6点22分，星期日四、配对（Matching）过度配对（Over matching） 研究镰状细胞特征（HbAS）是否比正常Hb（HbAA）婴儿的生长发育、智力发育为差？ 作者将七项因素进行配对： 种族、性别、出生日期、

14、出生时体重、胎龄、5分钟Apgar积分、社会经济状况 50例HbAS，50例HbAA，从出生随访到35岁 结论：两组在生长发育上并无差异第29页，共37页，2022年，5月20日，6点22分，星期日五、分层（Stratification） 分层是常用于消除可能存在的混杂的基本方法，主要用于资料分析阶段。 如何杰金病预后和初诊时纵隔肿块大小有关。经过根治性淋巴结放疗进入缓解期，但复发率不同。 肿块大者：74，肿块小者：27，无者：19。第30页，共37页，2022年，5月20日，6点22分，星期日五、分层（Stratification） 分层分析纵隔肿块大小和何杰金病预后关系 纵隔肿块的大小 大

15、 小或无分组 复发率（） II 10/14(71) 6/32(19) III 4/4(100) 7/13(54) 症状 无 10/14(71) 11/41(27) 有 4/4(100) 2/4(50)第31页，共37页，2022年，5月20日，6点22分，星期日五、分层（Stratification）病例对照和队列研究的分层分析 MantelHaenszel 方法第32页，共37页，2022年，5月20日，6点22分，星期日分层分组的MantelHaenszel法来平衡混杂因素的影响 研究吸烟和冠心病发病的关系，按年龄性别分层 男 女 45岁 45岁 冠心对照 冠心对照 冠心对照 冠心对照 吸

16、 a1 b1 吸 a2 b2 吸 a3 b3 吸 a4 b4 不吸 c1 d1 不吸 c2 d2 不吸 c3 d3 不吸 c4 d4 经性别和年龄校正后的相对危险度（RR）或比数比（OR） RRmh ORmh第33页，共37页，2022年，5月20日，6点22分，星期日冠脉搭桥手术病死率比较（虚构资料）术前危险 甲医院（高危42） 乙医院（高危17）因素（年龄、心功能， 病人 死亡 病人 死亡 梗塞程度 高 500 30 6 400 24 6 中 400 16 4 800 32 4 低 300 2 0.67 1200 8 0.67 合计 1200 48 4 2400 64 2.6第34页，共37页，2022年，5月20日，6点22分，星期日六、标准化（Standardization） 比较两个率，如两组对象内部构成不同，可用率标准化加以校正 甲乙医院所用的权相等 甲医院标准率(1/30.06)+(1/30.04)+(1/30.0067) 0.036 乙医院标准率(1/30.06)+(1/30.04)+(1/30