第五章 病例对照研究

关于第五章病例对照研究1第1页，共77页，2022年，5月20日，15点14分，星期五2

病例对照研究是分析流行病学研究方法中最基本、最重要的的研究类型之一，是验证病因假说的重要工具，是一种由果及因的回顾性研究方式

第2页，共77页，2022年，5月20日，15点14分，星期五3第一节病例对照研究的基本原理一、病例对照研究（Case-controlstudy

）

选择患有特定疾病的人群作为病例组，和未患这种疾病的人群作为对照组，调查两组人群过去暴露于某种（些）可能危险因素的比例，判断暴露危险因素是否与疾病有关联及其关联程度大小的一种观察性研究。第3页，共77页，2022年，5月20日，15点14分，星期五4二、病例对照研究特点

疾病发生后进行按发病以否分成病例组与对照组暴露是由研究对象从现在对过去的回顾由果推因分析暴露与疾病的联系第4页，共77页，2022年，5月20日，15点14分，星期五5三、病例对照研究原理示意图acbda/(a+c)第5页，共77页，2022年，5月20日，15点14分，星期五6目标人群发病时序工作时序暴露未暴露暴露未暴露某病患者(病例)非患者(对照)可比acbda/(a+c)b/(b+d)比较第6页，共77页，2022年，5月20日，15点14分，星期五7病例对照研究资料整理表第7页，共77页，2022年，5月20日，15点14分，星期五8用途

广泛探索疾病的可疑危险因素深入检验某个或某几个病因假设为队列研究提供明确的病因线索第8页，共77页，2022年，5月20日，15点14分，星期五9暴露（Exposure）：研究对象曾经接触过某些因素，或具备某些特征，或处于某种状态。暴露因素可以是机体的特征，也可以是体外的；可以是先天的，也可以是后天获得的；可以是有害的，也可以是有益的。如：血型、特殊职业暴露、环境污染、疾病家族史、某种基因型、吸烟、少食果蔬、高盐饮食、运动、平衡膳食四、暴露第9页，共77页，2022年，5月20日，15点14分，星期五10第二节典型范例20世纪20年代：生殖因素与乳腺癌40～50年代：吸烟与肺癌（DollandHill）

60年代：口服避孕药与心梗、静脉栓塞；孕妇服用反应停与婴儿先天畸形；早孕服用雌激素与阴道腺癌。第10页，共77页，2022年，5月20日，15点14分，星期五11实例1.吸烟与肺癌

Doll与Hill于1948～1952年进行研究。从伦敦20所医院及其他几个地区选取确诊的肺癌病例。每一病例按性别、年龄组、职业等配一个非肺癌对照，调查两者吸烟暴露情况。第11页，共77页，2022年，5月20日，15点14分，星期五12肺癌病例对照研究吸烟史比较吸烟史病例对照合计吸烟6886501338不吸烟215980合计7097091418第12页，共77页，2022年，5月20日，15点14分，星期五13肺癌病例对照研究吸烟史比较(男性)吸烟史病例对照合计吸烟6476221269不吸烟22729合计6496491298第13页，共77页，2022年，5月20日，15点14分，星期五14肺癌病例对照研究吸烟史比较(女性)吸烟史病例对照合计吸烟412869不吸烟193251合计6060120第14页，共77页，2022年，5月20日，15点14分，星期五15分析结果：①肺癌病人中不吸烟者的比例远小于对照组；②肺癌病人在病前10年内大量吸烟者（≥20支/日）显著多于对照组；③随着日吸烟量增加，肺癌预期死亡率升高；④肺癌病人开始吸烟的年龄较早，持续的年数较多。第15页，共77页，2022年，5月20日，15点14分，星期五16第三节病例对照研究的类型1.病例与对照不匹配：又称成组比较法，按与病例组可比的原则，根据样本的大小，选择一定数量的对照，数量不需成严格的比例关系，但对照的数量等于或多于病例。第16页，共77页，2022年，5月20日，15点14分，星期五17第17页，共77页，2022年，5月20日，15点14分，星期五182.病例与对照匹配：或称配比(matching)，即要求对照在某些因素或特征上与病例保持一致，目的是对两组进行比较时排除匹配因素的干扰。分为个体匹配和频数匹配目的：提高研究效率，增加统计检验效率，控制混杂因素的作用第18页，共77页，2022年，5月20日，15点14分，星期五19个体匹配（individualmatching）：给每一个病例选择一个或几个对照，配成对（pair）或配成伍，使对照在某些因素或特征（如年龄、性别等）方面与其相配的病例相同或基本相同

第19页，共77页，2022年，5月20日，15点14分，星期五20第20页，共77页，2022年，5月20日，15点14分，星期五21第21页，共77页，2022年，5月20日，15点14分，星期五2253岁(50~59岁组)50～59岁第22页，共77页，2022年，5月20日，15点14分，星期五2353岁533岁研究类型第23页，共77页，2022年，5月20日，15点14分，星期五24频数匹配（frequencymatching，又称成组匹配）：要求研究组和对照组中匹配变量的频数分布相似，限制研究因素以外的某些因素干扰研究结果的一种手段，使研究组和对照组具有可比性。第24页，共77页，2022年，5月20日，15点14分，星期五25匹配的注意事项

匹配的因素不宜过多，防止匹配过头(overmatching)：把不必要的项目列入匹配，企图使病例与对照尽量一致，就可能丢失信息，增加工作难度，结果反而降低了研究效率慎重选择匹配因素，可疑病因决不能作为匹配因素一般多只匹配age、gender

比例一般为1:1，也可以1:2，甚至1:3或1:4，最多不超过1:4第25页，共77页，2022年，5月20日，15点14分，星期五26第四节病例对照研究实施一、研究步骤提出假设（“病因”对应疾病）选择合适的对照形式（一般采用不匹配或频数匹配，罕见病例采用个体配比)病例与对照的选择样本含量的估计研究因素的选择和资料的收集资料的整理和分析第26页，共77页，2022年，5月20日，15点14分，星期五27暴露？疾病？？提出病因假设课题研究实施选择研究课题1.确定题目2.查阅文献3.咨询专家4.确定意义5.科学性论证第27页，共77页，2022年，5月20日，15点14分，星期五28二、病例与对照的选择（一）基本原则

代表性：选择的病例要足以代表总体的病例，对照足以代表能够产生病例的总体人群(实际操作最难把握的)可比性：病例组与对照组在年龄、性别等主要特征方面无明显差异第28页，共77页，2022年，5月20日，15点14分，星期五29（二）病例的选择1.要求诊断可靠，尽量使用金标准，国际通用或国内统一的诊断标准选择确诊的新病例：提供的信息较为可靠2.来源总体人群中的全部病例或者随机样本人群中的全部病例医院住院或门诊的病例第29页，共77页，2022年，5月20日，15点14分，星期五30（三）对照的选择1.要求候选对象必须来自产生病例的总体，代表无该病的随机样本（其他疾病的病人和健康抽样）对照一旦发生所研究的疾病便成为病例不能为有共同危险因素的疾病病人2.来源（社区或医院）

研究的总体人群或抽样人群中具有代表性的非病例医院中患有其他疾病的病人亲属、邻居、同事、同学第30页，共77页，2022年，5月20日，15点14分，星期五31病例和对照常用的选择方法病例对照一个医院所有已诊断的病例同个医院内患其他病的病例一个门诊部所有已诊断的病例同个门诊部诊断的其他病例多个医院或门诊部诊断的病例多个医院或门诊部诊断的其他病例以上任何一种方法选出的病例病例所在同一街道或住宅区中的健康人在人群中普查或抽查出的所有病例在人群中抽查的非病例社会团体中所有诊断的病例社会团体中抽样的非病例以上任何方法选出的病例病例的配偶、同胞、同事、亲朋、同班同学等第31页，共77页，2022年，5月20日，15点14分，星期五32三、样本含量的估计（一）有关参数病例组的暴露率（P1）和对照组暴露（P0）

比值比(oddsratio，OR)α值，检验的显著性水平，统计推断上弃真的概率把握度1-β，β为假设检验第Ⅱ类错误，即假设检验存伪的概率

第32页，共77页，2022年，5月20日，15点14分，星期五33（二）方法2.公式法非配比的样本大小估计

1.查表法近似公式其中，N：样本含量；P0：对照组暴露率；P1：病例组暴露率；Zα，Zβ根据标准正态差简表查出；第33页，共77页，2022年，5月20日，15点14分，星期五34α或β

Zα(单侧检验)

Zα(双侧检验)

Zβ(单侧和双侧检验)

0.001

3.090

3.290

0.002

2.878

3.090

0.005

2.576

2.807

0.010

2.326

2.576

0.020

2.058

2.326

0.025

1.960

2.242

0.050

1.645

1.960

0.100

1.282

1.645

0.200

0.842

1.282

正态分布的分位数表第34页，共77页，2022年，5月20日，15点14分，星期五35病例对照研究样本含量表

[α=0.05(双侧),β=0.10]－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－

RR/OR

P0

－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－

0.01

0.10

0.20

0.40

0.60

0.80

0.90

－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－

0.1

1420

137

66

31

20

18

23

0.5

6323

658

347

203

176

229

378

2.0

3206

378

229

176

203

347

658

3.0

1074

133

85

71

89

163

319

4.0

599

77

51

46

61

117

232

5.0

406

54

37

35

48

96

194

10.0

150

23

18

20

31

66

137

20.0

66

12

11

14

24

54

115

－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－第35页，共77页，2022年，5月20日，15点14分，星期五36

例:现拟用非配比病例对照研究方法调查孕妇暴露于食品中某污染因素与婴儿畸形之间的关系，估计孕妇中该因素暴露率为30%，假定暴露引起的比值比为2，α=0.05(双侧),β=0.1，需调查多少人?第36页，共77页，2022年，5月20日，15点14分，星期五37例:现拟用非配比病例对照研究方法调查孕妇暴露于食品中某污染因素与婴儿畸形之间的关系，估计孕妇中该因素暴露率为30%，假定暴露引起的比值比为2，α=0.05(双侧),β=0.1，需调查多少人?

P0=0.3,Zα=1.96,Zβ=1.28,OR=2P1=2*0.3/(1-0.3+2*0.3)=0.46,P=(0.3+0.46)/2=0.38N=193,可以确定样本人数为200第37页，共77页，2022年，5月20日，15点14分，星期五38病例对照研究样本含量表

[α=0.05(双侧),β=0.10]－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－

RR/OR

P0

－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－

0.01

0.10

0.20

0.40

0.60

0.80

0.90

－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－

0.1

1420

137

66

31

20

18

23

0.5

6323

658

347

203

176

229

378

2.0

3206

378

229

176

203

347

658

3.0

1074

133

85

71

89

163

319

4.0

599

77

51

46

61

117

232

5.0

406

54

37

35

48

96

194

10.0

150

23

18

20

31

66

137

20.0

66

12

11

14

24

54

115

－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－P0=0.3,Zα=1.96,Zβ=1.28,OR=2，查表得N=200第38页，共77页，2022年，5月20日，15点14分，星期五39例：小儿先天性心脏病与母亲孕期口服某激素药关系的病例对照研究中，假定育龄妇女中应用某激素药占30％，孕期服用某激素药与小儿先天性心脏病的RR=3，=0.05(双侧检验)，=0.10，确定样本量？N=73,查表N=75第39页，共77页，2022年，5月20日，15点14分，星期五40配比研究样本量计算（了解）

配比研究样本大小的公式估算不作要求，亦可查《病例对照研究得样本含量表》确定.第40页，共77页，2022年，5月20日，15点14分，星期五41四、资料来源与收集（一）资料来源医院病案记录，疾病登记报告等摘录检测病人的标本或病人所处的的环境对病例或对照的询问调查中取得第41页，共77页，2022年，5月20日，15点14分，星期五42（二）调查遵循的原则调查：是信息传达、接受和反映的过程，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原则调查表的设计需要各专家参加讨论调查员要经过严格的培训监督与审查第42页，共77页，2022年，5月20日，15点14分，星期五43(1)访谈(2)信函(3)电话(4)档案(5)实验室检测(6)临床查体资料收集方法

面对面询问，填表，是最常用的调查方法

将调查表及说明通过信件发给调查对象，应答率受到影响，可补充调查

适合调查内容较少的研究

病历、职业史、医疗保险、户籍管理

病理、生化、分子生物学

常规、特殊检查第43页，共77页，2022年，5月20日，15点14分，星期五44（三）调查表（同现况研究）调查表：也称“调查问卷”，通过把拟收集的数据项目用恰当的措词构成一系列问题的答卷，是资料收集的最主要工具内容

调查表的名称、编号一般项目:姓名、性别、民族等研究项目：研究变量，疾病史、吸烟史等结尾部分：调查员签名、调查日期等第44页，共77页，2022年，5月20日，15点14分，星期五45五、资料整理与分析（一）资料整理资料核查、检错、归档、分组、编码、录入计算机第45页，共77页，2022年，5月20日，15点14分，星期五461.成组比较法资料的整理第46页，共77页，2022年，5月20日，15点14分，星期五47用卡方检验验证，两组暴露率是否存在差异，即验证研究因素与疾病之间有否统计学联系。其计算方法传统的四格表的专用公式（重点掌握）Ｍantel-Haenszel(M-H)方法（自学）成组资料统计学假设检验：第47页，共77页，2022年，5月20日，15点14分，星期五48校正公式第48页，共77页，2022年，5月20日，15点14分，星期五49卡方检验目的：两个分类变量之间有无关联性（1）建立检验假设，确定检验水平。H0:π1=π2H1:π1≠π2α=0.05或0.01。第49页，共77页，2022年，5月20日，15点14分，星期五50卡方检验（2）求检验统计量值（3）查表，比较与（df,

）四格表中df＝1自由度v=（行数-1）×（列数-1）

第50页，共77页，2022年，5月20日，15点14分，星期五51卡方检验若>（1,0.05

）,P<0.05，说明两者差异显著，暴露和疾病有关联。若<（1,0.05

）,P>0.05，说明两者差异不显著，暴露和疾病没有关联。X2(0.05,1)=3.84X2(0.01,1)=6.63若干χ2分布的概率密度曲线第51页，共77页，2022年，5月20日，15点14分，星期五52比值比(oddsratio,OR)：指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。OR的特点：反映暴露者患某种疾病的危险性较无暴露者高的程度计算关联强度：第52页，共77页，2022年，5月20日，15点14分，星期五53OR的意义OR=1：无关联，OR>1：正关联，OR<1：负关联，OR在0.9～1.1，暴露与疾病无联系OR在0.6～0.8或1.2～1.6，有弱联系OR在0.4～0.5或1.7～2.5，有中度联系OR在0～0.3或≥2.6，有强联系危险因素保护因素第53页，共77页，2022年，5月20日，15点14分，星期五54OR可信区间由于OR值是通过一组样本调查所得的点估计值，存在抽样误差。因此，应该估计其可信区间如果OR的95%可信区间包含1，则表明联系无统计学意义。若OR<1.0，则因素为疾病的保护因素OR95%C.I.=第54页，共77页，2022年，5月20日，15点14分，星期五55对照研究成组资料相关性分析步骤（重点）1、调查资料的整理成四格表2、关联性检验，卡方值的计算与比较（3.83或6.63）

P<0.05，说明两者差异显著，暴露和疾病有关联。

P>0.05，说明两者差异不显著，暴露和疾病没有关联。3、关联强度计算，计算OR值及可信95％区间，指出暴露和疾病的关联强度。第55页，共77页，2022年，5月20日，15点14分，星期五56

例：为了研究黄曲霉毒素与肝癌的关系，进行了成组对照研究。从某肿瘤研究所登记处获得300例肝癌患者，从某医院获得非肝癌患者的对照组500例。经调查，病例组中210人有黄曲霉毒素接触史，对照组中170人有黄曲霉毒素接触史，请你整理上述资料，并对黄曲霉毒素与肝癌的关系进行综合分析。第56页，共77页，2022年，5月20日，15点14分，星期五571、整理资料（四格表）病例组对照组合计暴露史210（a）170(b)380(n1)非暴露史90(c)330(d)420(n2)合计300(m1)500(m2)800(N)第57页，共77页，2022年，5月20日，15点14分，星期五582、关联性的检验X2=96>X2(0.01,1)P<0.01，差异极显著，说明接触黄曲霉毒素与肝癌有关联。X2(0.05,1)=3.84X2(0.01,1)=6.63第58页，共77页，2022年，5月20日，15点14分，星期五593、联系强度计算OR=4.53>1

说明接触黄曲霉毒素是危险因素OR95%.C.I为3.35～6.13

说明接触黄曲霉毒素诱发肝癌的危险度是无黄曲霉毒素接触史人群的3.35～6.13倍。OR95%C.I.=结论：黄曲霉毒素可能是诱发肝癌的重要原因，有待队列研究进一步确认。第59页，共77页，2022年，5月20日，15点14分，星期五602.配对病例对照研究的结果分析第60页，共77页，2022年，5月20日，15点14分，星期五611：1配对研究计算公式整理表对照组病例组合计对子数+－+－acbda+bc+d合计对子数a+cb+dNcasecontrol+－+－++－－abcd1：1配对病例对照研究资料整理

OR95%C.I.=第61页，共77页，2022年，5月20日，15点14分，星期五62对照研究1:1配比资料相关性分析步骤（重点）1、调查资料的整理成四格表（与成组有区别）2、关联性检验，卡方值的计算与比较：

P<0.05，说明两者差异显著，暴露和疾病有关联。

P>0.05，说明两者差异不显著，暴露和疾病没有关联。3、关联强度计算，计算OR值及可信95％区间，指出暴露和疾病的关联强度。第62页，共77页，2022年，5月20日，15点14分，星期五63例：为了了解食用水果与肝癌之间的关系。水果中以猕猴桃为研究对象。有人对100例病人做了1：1的配比对照试验。经调查，病例组中有60人有食用猕猴桃的习惯，配对后发现，病例组与对照组中均有食用猕猴桃的习惯52对，病例组与对照组中均无食用猕猴桃的习惯11对，请整理资料，并进行综合分析。第63页，共77页，2022年，5月20日，15点14分，星期五641、整理资料（四格表）对照组病例组合计食用史无食用史食用史52（a）29(b)81无食用史8(c)11(d)19合计6040100第64页，共77页，2022年，5月20日，15点14分，星期五652、关联性的检验X2=10.8>X2(0.01,1)P<0.01，差异极显著，说明食用猕猴桃与肝癌有关联。X2(0.05,1)=3.84X2(0.01,1)=6.63第65页，共77页，2022年，5月20日，15点14分，星期五663、联系强度计算OR=c/b=0.28<1

说明食用猕猴桃这种饮食习惯是保护因素，相反无食用猕猴桃饮食习惯则是危险因素第66页，共77页，2022年，5月20日，15点14分，星期五67OR=b/c=3.6>1

说明无食用猕猴桃饮食习惯的人群患肝癌的危险度是有食用猕猴桃饮食习惯的人群的3.6倍。结论：食用猕猴桃这种饮食习惯为保护因素，无食用猕猴桃这种饮食习惯可能是肝癌一个重要原因。第67页，共77页，2022年，5月20日，15点14分，星期五683.混杂因素的分层分析（自学）分层的目的：排除混杂因素的干扰第68页，共77页，2022年，5月20日，15点14分，星期五691.选择偏倚(selectionbias)：由于选入的研究对象与未选入的研究对象某些特征上存在差异而引起的误差，对象选择阶段①入院率偏倚②无应答偏倚③检出症候偏倚：虚假因果联系④奈曼偏倚/幸存者偏倚控制：合理选择病例与对照第五节偏倚及其控制第69页，共77页，2022年，5月20日，15点14分，星期五702.信息偏倚(informationbias)：在