病例对照研究

会计学1病例对照研究流行病学的任务病因研究的步骤验证病因假设的方法病例对照研究的原理引言第1页/共100页

流行病学研究方法观察法实验法→

数理逻辑法描述流行病学实验流行病学分析流行病学临床试验横断面研究监测生态学研究病例对照研究队列研究→数理流行病学→

流行病学数学模型现场试验第2页/共100页第一节

概述概念、目的、特点、用途、种类第3页/共100页一、概念（一）定义：

病例对照研究（Case-controlstudies）是选择患病和未患病的两组人群，调查这两组人群过去暴露于某个或某些暴露因素的情况及程度，然后比较这两组人群之间暴露的差异，以判断该因素与疾病之间的联系及联系强度的一种观察研究方法。第4页/共100页人群病例组对照组某因素的暴露情况某因素的暴露情况回顾调查

c/dOR患有某病回顾调查未患某病a/b第5页/共100页调查方向：收集回顾性资料

比较

人数

暴露

疾病病例组对照组+－+－acbd第一节

概述第6页/共100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（二）研究简史第7页/共100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8页/共100页20世纪60年代以来孕妇服用反应停（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9页/共100页（三）其他相关概念1、病例组：

患所研究疾病的人群。2、对照组：

未患有所研究疾病的人群（即健康

人，或是患有其他疾病的人）。第10页/共100页（二）其他相关概念3、暴

露(exposure)：

指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。

这些因素、特征或状态即为暴露因素，也叫研究变量。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、人体固有的，也可以是后天获得的。它可以是有害的，也可以是有益的。第11页/共100页（二）其他相关概念4、

危险因素（流行因子、危险因子、泛称为病因）：

引起人群发病概率增加的因素。5、

保护因素：

引起人群发病概率减少的因素。6、影响因子：

引起人群发病概率增加或减少的因素。第12页/共100页二、病例对照研究主要目的主要目的是验证病因假设。将人群分为病例组和对照组，调查这两组人群既往暴露于假设因素情况，最后比较病例组和对照组对假设因素的暴露比例。如果病例组与对照组的暴露比例在统计学上无显著性差异，表明该因素与疾病之间无联系。如果病例组与对照组的暴露比例在统计学上有显著性差异，表明该因素与疾病之间有联系。第13页/共100页三、病例对照研究的特点属于观察性研究方法设立对照观察方向从“果”至“因”研究因素可以有多项不能确证暴露与疾病的因果关系(时间顺序）第14页/共100页四、病例对照研究的用途（一）广泛地探索疾病的可疑危险因素（二）深入检验某个或某几个病因假说（三）为进一步进行前瞻性研究提供明确病因线索第15页/共100页五、病例对照研究的种类（一）按研究目的分类：1、探索性病例对照研究：①这与病例对照研究的用途“1”

相对应。②它没有预先形成明确的某种假设，而是广泛地搜寻可能的危险因子，以便进一步形成假设供以后检验，它往往是病例对照的起步工作。③在研究设计上，它不对病例和对照作特别的限制，只需随机抽取一定数量的两类研究人群的样本即可满足需要。第16页/共100页五、病例对照研究的种类2、检验性的病例对照研究：①这与病例对照研究的用途“2”

相对应。②它提出一个或几个明确的病因假设，通过对比调查，以检验其成立或不成立。③它在研究设计上需要对病例或对照组作出较多的规定或限制。第17页/共100页五、病例对照研究的种类（二）按研究设计的病例与对照配比分类：1、

病例与对照不配比：

在设计所规定的病例和对照人群中，分别抽取一定量的研究对象。一般对照人数应等于或多于病例人数。此外没有其它任何限制与规定。这种不匹配适合于前述的探索性病例对照研究，实行起来容易，能获得较多的信息。第18页/共100页五、病例对照研究的种类2、病例与对照匹配

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。第19页/共100页五、病例对照研究的种类1）匹配分类：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：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20页/共100页五、病例对照研究的种类2）匹配的优点：①

匹配提高了研究效率：也就是说增加了分析时的统计学检验能力，或说是流行病学效率，表现为每一研究对象提供的信息量增加。②

控制混杂因素的作用：匹配的特征或变量必须是已知的混杂因子，或有充分的理由怀疑为混杂因子，否则不应匹配。③

匹配比不匹配的结果更清楚易于理解第21页/共100页五、病例对照研究的种类3）匹配的缺点：①

增加了选择对照的难度：②

一旦某个因子再做匹配，不但使它与疾病的关系不能分析，而且使它与其他因子的交互作用也不能充分分析。③

匹配的因素多，可比性强，控制的混杂因素也多。这就会有两个弊病：不易找；容易发生“匹配过度”

，使某些间接联系的因素列入匹配，造成病例组与对照组之间的暴露率差异变小或消失。第22页/共100页五、病例对照研究的种类3、匹配法注意事项

1）慎重选择匹配因素

2）可疑病因决不能作为匹配因素

3）比例一般为1:1，也可以

1:2，甚至1:3或

1:4，最多不超过1:44）匹配的因素不宜过多

，避免发生“匹配过度（overmatching）”

增加工作的难度

第23页/共100页明确研究目的，选择适宜的对照形式

1如果研究目的是广泛探索疾病的危险因子，可以采用不匹配或频数匹配的方法

2了解可供研究用的病例的数量，以确定是否采用匹配设计及匹配比。

3以较小的样本量获得较高的检验效率。如：1：R的匹配方法，R值越大，效率越高。随着R值的增加，效率逐渐增加，但增加的幅度越来越小，而工作量却显著增大。因此，R值不宜超过4，否则将得不偿失。第24页/共100页第二节

病例对照研究的步骤研究内容的确定、研究对象的选择、病例与对照配比、样本含量的确定、暴露因素的确定、混杂因素的确定、调查表格的制定、调查资料的收集、数据资料的整理、数据资料的分析。第25页/共100页一、研究内容的确定（一）主要研究内容：验证某个（或某些）暴露因素与疾病之间的联系，并估计其联系强度。确定主要研究内容的过程就是提出暴露因素与疾病之间可能存在的因果联系假设的过程。第26页/共100页一、研究内容的确定（二）提出病因假设方法1、用描述流行病学方法提出病因假设。2、根据临床观察的事实提出病因假设。3、将临床观察与描述流行病学分析结合起来提出病因假设。4.通过查阅有关疾病的流行病学、临床医学等方面的文献资料提出病因假设。第27页/共100页一、研究内容的确定（三）暴露因素与疾病之间的

联系

无联系

有联系

联系强度大小

虚假联系

因果联系第28页/共100页二、研究对象的选择（一）病例的选择（二）对照的选择（三）病例与对照配比分类第29页/共100页二、研究对象的选择

原则：代表性；可比性（一）病例的选择类型新发病例现患病例死亡病例诊断标准来源医院人群调查结果其他特征的规定第30页/共100页（一）病例的选择1、选择疾病的诊断标准：1）尽量采用国际或国内通用的统一诊断标准；2）最好采用对疾病诊断较为特异的诊断标准—金标准；3）自定标准时，注意敏感性与特异性。第31页/共100页（一）病例的选择2、

病例的来源（1）从医院选择病例：为了减少偏倚，病例应尽量选自同一地区多个医院的医院住院或门诊的病例。有简便易行，诊断准确率高，可节省费用，病人易合作等优点。但容易发生选择偏倚。

（2）从一般社区人群中选择病例：选择一定期间一定人群中全部病例或者随机样本人群中的全部病例

。采用本法收集的病例代表性好，但在实际执行时往往困难较多。病例一般以社区来源为优，代表性较强，但不易得到第32页/共100页（一）病例的选择3.病例种类：（1）最好选择新发病例：其发病时间更接近可疑暴露因素的暴露时间，并且对疾病危险因素的回忆可能比较认真，提供的信息较为准确可靠。（2）也可选择现患病例：有时也可选择现患病例，其优点是在短时间内可收集到足够数量的病例，在研究罕见病病因时常用现患病例为研究对象。

（3）有时可用死亡病例：主要由家属提供信息，准确性较差。但死亡病例省时省钱，很快可以提供研究线索。第33页/共100页（一）病例的选择4、要求1）诊断的可靠性：要求通过某一级医院或实验室的诊断，或病人必须经过某项检查等。有时需要另组织专家对病例复查，以保证符合规定的标准。2）暴露的可能性：暴露于所研究因素。3）病例的代表性：病例总体中随机样本。第34页/共100页（二）对照的选择来源形式成组对照（不配比）配比对照成组配比个体配比种类健康人非研究疾病的病人医院人群第35页/共100页（二）对照的选择1、对照选择的原则：1)候选对象必须来自产生病例的总体2)对照一旦发生所研究的疾病便成为病例组的研究对象

3)目的：如所研究的暴露因素与疾病无联系，对照组与病例组暴露率相一致。第36页/共100页（二）对照的选择2、对照的来源：（1）从社区一般人群（病例来自该人群）中随机选择对照。较为理想的方法，但实际施行有较多的困难。（2）从医院中患有其他疾病的病人中随机选择对照。应选择多个医院、多科室、多病种的病人作对照。易选，比较合作，

但代表性较差。（3）从亲属、邻居、同事、同学等中随机选择对照。代表性也较差，但易选、合作。同时，要考虑到这种对照在某些环境和/或遗传因素方面与病人较为一致。

第37页/共100页（二）对照的选择3、选择对照的要求：（1）对照不患有与所研究的疾病有共同已知病因的疾病。

（2）从医院的其他病人中选择对照时，最好不选择患病时间较长的病人作对照。（3）在医院选择对照时，尽可能包括其他各种疾病的病例。

（4）不管选择哪种对照，对照和病例陈述暴露于假设因素的情况要有可比性。第38页/共100页三、病例与对照配比分类：1、

病例与对照不配比：在设计所规定的病例和对照人群中，分别抽取一定量的研究对象，一般对象数目应等于或多于病例人数。此外没有其它任何限制与规定。2、

病例与对照配比：即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。这些因素或特征称之为匹配因素或匹配变量。第39页/共100页四、样本含量的确定

一方面，为了估计暴露因素与疾病之间的联系强度、检验暴露因素的暴露情况在病例组与对照组之间是否存在差异，必须保证样本数量足够。

另一方面，样本数量过多又浪费人、财、物力，影响质量，增加负担。

样本数量多少为宜？第40页/共100页（一）影响样本大小的因素：1、暴露因素在人群中的估计暴露率（P0）；病例组的暴露率（P1

）2、估计的该暴露因素引起的比值比——优势比（OR）；3、所希望达到的检验显著性水平（α）；4、所希望达到的检验把握度（1-β）。第41页/共100页（二）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暴露组患病率对照组患病率第42页/共100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43页/共100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44页/共100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45页/共100页1:1匹配设计总对子数第46页/共100页五、暴露因素的确定

（一）暴露因素（变量）的选定：一项病例对照研究可用来研究多个暴露因素与疾病之间联系。但，研究的暴露因素也不是愈多愈好，所以要精心选择、仔细设计暴露因素。（二）变量的规定：每项变量要有明确的定义，尽可能地采用国际或国内统一的标准，以便交流和比较。（三）变量的测量：

1、

定性的指标；

2、定量

的指标第47页/共100页六、混杂因素的确定概念：

混杂因素亦称混杂因子或外来因素，是指与研究因素和研究疾病均有关，若在比较的人群组中分布不匀，可以歪曲（掩盖或夸大）因素与疾病之间真正联系的因素。混杂因素的基本特点是：①必须是所研究疾病的独立危险因子；②必须与研究因素（暴露因素）有关；③一定不是研究因素与研究疾病因果链上的中间变量。第48页/共100页七、调查表格的制定（一）要求1.调查表主要根据研究目的、研究内容以及研究设计要求制定。2.调查表中调查项目要有明确的定义和具体说明，调查表要简单明确，必要的项目一项也不漏掉，不必要的项目一项也不列。3.制定调查表时，事先周密考虑，最好征求有经验人的意见。4.为便于用计算机统计分析，现在多用编码（coding）方法。第49页/共100页七、调查表格的制定（二）调查表主要内容：1、一般情况，如姓名、性别、住址、出生年月、职业等，2、疾病诊断情况，3、暴露因素情况4、混杂因素情况。第50页/共100页第51页/共100页八、调查资料的收集（一）资料来源主要包括以下两个方面：1、通过询问调查收集资料。2、通过现成记录收集资料。第52页/共100页（二）收集资料要求1、要有良好的组织，遵守一定制度和规定，并实行质量监督以保证收集过程顺利和达到高质量。2、使所的收集资料完善、可靠、准确、可比。3、要注意控制信息偏倚，保证收集资料的质量。第53页/共100页九、数据资料的整理1、原始资料的核查：

对所收集的资料要经过核查、修正、验收、归档等一系列步骤，以保证资料尽可能的完整和高质量。2、原始资料的分组、归纳，或编码输入计算机：

这一步骤是使原始的数据系统化和条理化，在此基础上计算各项指标，描述分布的特征，进一步作分析。第54页/共100页十、数据资料的分析

主要分析病例与对照组在暴露因素上的差异，分析暴露与疾病的统计学关联强度，确定关联强度的大小——比值比又称优势比，交叉乘积比：是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。第55页/共100页第三节资料分析第56页/共100页一、均衡性检验比较病例组与对照组在研究因素以外的其他主要特征方面有否可比性，两组非研究因素均衡，其暴露率的差异与发病有关第57页/共100页二、计算OR值1、比值比的概念A、比值：指某事件发生的概率（可能性）与不发生概率（可能性）之比。B、病例组的暴露比值：病例组有暴露史的概率与无暴露史的概率之比，即（a/m1）/(c/m1)=a/c;C、对照组的暴露比值：对照组有暴露史的概率与无暴露史的概率之比，即（b/m0）/(d/m0)=b/d。D、比值比又称优势比，交叉乘积比：是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。第58页/共100页二、计算OR值2、公式OR：(a/c)/(b/d)=ad/bc第59页/共100页二、计算OR值3、OR特点与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如果能满足2个条件OR≈RR

①所研究疾病的发病率（死亡率）很低②病例对照研究中所选择的研究对象代表性好第60页/共100页二、计算OR值4、比值比的意义当OR=1时，表示暴露因素与疾病之间无联系。当OR＞1时，表示暴露因素与疾病之间存在“正”的暴露与疾病联系，暴露因素是一种危险因素，或有害因素。当OR＜1时，说明存在“负”的暴露与疾病联系，暴露因素是一种保护性因素，或有益因素。在有些教科书或文献中直接将比值比称为相对危险度。第61页/共100页二、计算OR值5、计算OR值的步骤1）列四格表，计算两组暴露比值；2）进行χ2

检验，判断两组暴露率有无显著性差异——所研究的疾病与所研究的因素间有无关联；3）计算OR值及其95%可信限，判断所研究的疾病与所研究的因素间关联强度；4）判断所研究的疾病与所研究的因素的关系。第62页/共100页（一）成组比较法分析1、列四格表，计算两组暴露比值：1）病例组的暴露比值：（a/m1）/(c/m1)=a/c;2）对照组的暴露比值：（b/m0）/(d/m0)=b/d。第63页/共100页（一）成组比较法分析2、χ2

检验传统的四格表的专用公式Ｍantel-Haenszel(M-H)方法其中E(α)为a的期望值；V(α)为a的方差第64页/共100页（一）成组比较法分析3、OR计算与可信限的估计及其意义

OR95%C.I.=第65页/共100页M-H法

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66页/共100页

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67页/共100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68页/共100页第69页/共100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5-6χ2=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70页/共100页

四、混杂因素作用的估计与分层分析

配比法分层分析第71页/共100页表5－7第72页/共100页按饮酒与否分层计算OR值饮酒者中吸烟的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73页/共100页消除饮酒与否的影响，就要计算这两组人群合并的χ２与OR值，而在此之前必须先作齐性检验（可参照有关书籍）。如果两组人群OR值没有明显差别，用统计学方法消除混杂作用影响，求合并OR值；有显著差异，不宜再计算合并OR值。本例齐性检验的结果无显著差异。第74页/共100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75页/共100页

计算合并OR与χ2值公式（M-H法）：合并合并第76页/共100页=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77页/共100页第四节偏倚及其控制第78页/共100页偏倚：是指由抽样误差以外的任何原因引起的误差。研究误差中的系统误差部分称偏倚。第79页/共100页选择偏倚(selectionbias)：由于选入的研究对象与未选入的研究对象在某些特征上存在差异而引起的误差。这种偏倚常发生在设计阶段。信息偏倚(informationbias)：在收集整理信息过程中由于测量暴露与结局的方法有缺陷造成的系统误差。

混杂偏倚(confoundingbias)：研究某个因素与某种疾病的关联时，由于某个既与疾病有制约关系，又与所研究的暴露因素有联系的外来因素的影响，掩盖或夸大了所研究的暴露因素与疾病的联系。偏倚种类第80页/共100页一、选择偏倚

选择偏倚(SelectionBias)指由于入选的研究对象与未入选的研究对象在某些特征上存在差异而引起的误差。这种偏倚常发生在设计阶段。选择偏倚游客细分为入院率偏倚、现患病例-新发病例偏倚、检出征侯偏倚、时间效应偏倚第81页/共100页1、入院率偏倚概念当利用医院病人作为病例和对照时，对照是医院的某一部分病人不是全体目标人群的一个随机样本，病例只是该医院或某些医院的特定病例不是全体病人的随机样本，所以难免产生偏倚，特别是因为各种疾病的入院率不同导致病例组与对照组某些特征上的系统差异控制合理地选择病例与对照

;从总体人群中选择所有或绝大多数符合诊断标准的病例

;从各医院中选取病例，从多病种中选择对照

第82页/共100页2、现患病例-新发病例偏倚概念如果调查对象选自现患病例，即存活病例，可能得到更多的信息，但是其中很多信息可能只与存活有关，而未必与该病的发病有关，从而高估了某些暴露因素的病因作用；另一种情况是，某病的幸存者改变了生活习惯，从而降低了某个危险因素的水平，或当他们被调查时夸大或缩小了病前生活习惯上的某些特征，导致某一因素与疾病的关联误差控制调查时明确规定纳入标准为新发病例第83页/共100页3、检出征侯偏倚定义也称暴露偏倚：病人常因某些与致病无关的症状而就医，从而提高了早期病例的检出率，致使过高地估计了暴露程度而产生的系统误差控制：延长收集病例的时间，超过由早期向中、晚期发生的时间第84页/共100页4、时间效应偏倚定义对于肿瘤、冠心病等慢性疾病，从开始暴露于危险因素到出现病变往往经历一个较长的时间过程，因此那些暴露后即将发生病变的人、已发生早期病变而不能检出的人、或在调查中已有病变但因缺乏早期检测手段而被错误地认为是非病例的人，都可能被选入对照组，由此而产生了结论的误差控制尽量采用敏感的疾病早期检查技术开展观察期充分长的纵向调查第85页/共100页其他偏倚无应答偏倚：入选的研究对象与未应答的人员之间有系统的差异，也可致选择偏倚。研究对象拒绝参加、或除外某些研究对象，会导致暴露与疾病之间联系的估计错误。第86页/共100页二、信息偏倚

信息偏倚(InformationBias)又称测量偏倚、观察偏倚。是在收集信息过程中由于测量暴露与结局的方法(工具)有缺陷，使采集到的信息不准确(即不完全真实)，从而引起偏倚。错分是测量不准确导致的最直接的结果。信息偏倚又可分为回忆偏倚、调查偏倚第87页/共100页1、回