临床流行病学的研究设计类型专家讲座

临床流行病学研究设计类型(临床流行病学研究方法)第五、六、七章1临床流行病学的研究设计类型第1页观察性研究个案报道和病例分析描述性研究分析性研究试验性研究病例－对照研究队列研究现况调查纵向研究生态学研究随机对照试验交叉设计序贯试验2临床流行病学的研究设计类型第2页第一节概述一.误差(error)和偏倚(bias)误差(error)是指研究测得值和真实值之间偏离，包含随机误差和系统误差两类。随机误差（randomerror）是由抽样而产生误差，可影响研究准确性，普通可经过统计学方法给予预计或评价。系统误差（systematicerror），又称偏倚（bias），发生在研究设计、实施、分析、推断等各阶段，可影响研究有效性。3临床流行病学的研究设计类型第3页偏倚指是研究设计、实施、分析和推断过程中存在各种对暴露原因与疾病关系错误预计，它系统地歪曲了暴露原因与疾病间真实联络。偏倚是一个系统误差，它与随机误差不一样，即使样本增加至无穷大，系统误差仍维持原样（图1）。偏倚定义4临床流行病学的研究设计类型第4页图15临床流行病学的研究设计类型第5页偏倚种类选择偏倚（selectionbias）信息偏倚（informationbias）混杂偏倚（confounding）6临床流行病学的研究设计类型第6页二.样本含量预计

2.检验效能(1-

):

为第二类错误概率(即不拒绝实际上不成立H0),

值常是不知道,但我们能够要求1-

值.常取值1-

=0.91-

意义:当H1为真时,假设检验能按α水准发觉它能力,也叫把握度.1-

越大需要样本量越大四个主要参数:1.检验水准(α):

第一类错误概率(即拒绝了实际上成立H0)

α越小,需要样本量越大,双侧检验比单侧检验需要多7临床流行病学的研究设计类型第7页

4.观察指标总变异度,即变量标准差(

)

指标变异度越大,抽样误差越大,需要样本量越多.

α,1-

和

需要依据专业要求,研究者自己要求;

或

可依据资料或预试验用样本标准差或率来预计.3.试验精度,即允许误差(

):

值可依据预试验或前人研究结果确定

=1-2

或=1-2

越小,需要样本量越多8临床流行病学的研究设计类型第8页三.调查表设计调查表设计:是调查目标详细表达,是调查研究工作中最关键也是最难一环.9临床流行病学的研究设计类型第9页(1)说明部分:主要说明调查目标、意义、调查结果利用、调查内容保密及对调查对象感激.(2)调查项目：a.基本信息b.人口学特征c.研究项目(3)核查项目:与调查目标无关,是用于调查质量控制(4)填写指导:1.调查表内容:10临床流行病学的研究设计类型第10页(1)封闭式问题:对每一个问题给出备选答案,让被调查者按所给答案选择.优点:易于回答,资料汇总简单,能够定量分析.(2)开放式问题:对问题答案不加任何限制,被调查者自由回答.适合用于事先难以确定回答范围或答案很多,及预调查等.2.问题形式11临床流行病学的研究设计类型第11页例1.吸毒者生存质量测定量表各位朋友:首先对您深受吸毒之苦表示深深地同情,同时对您戒毒决心表示钦佩.作为医生,我们愿意尽最大努力使您解除痛苦,当然这也需要您主动配合.下面生存质量测定就是为了从整体上了解您身体情况,从而方便医生采取适宜治疗和戒断办法.生存质量测定是当前国际上最流行新方法,就象护士用体温计不停地测量您体温一样,医生经过量表不停地测量您生存质量即可了解您总体健康情况,希望您支持与配合!请先填您一些基本情况,然后仔细阅读每一条目,依据最近一星期内您实际情况或感觉(有没有及轻重程度),在5个方格中选择一格.姓名(或编号)

性别

填表日期

填表次数

1.您感觉到自己精力下降,活动减慢吗?1没有2很轻3中等4较重5严重2.您食欲怎么样?1很差2差3不好也不差4好5很好3.您睡眠怎么样?1很差2差3不好也不差4好5很好谢谢您支持与配合!12临床流行病学的研究设计类型第12页例2吸毒者吸毒情况及社会影响原因调查表填表指导:本调查是为了配合您生存质量测定,深入了解您吸毒情况而设置.不记名,请填写真实情况.普通情况

1.性别:男女2.文化程度

①文盲②小学③中学④高中⑤大专以上二.吸毒情况7.您第一次吸毒是何时?年月9.主要用药方式①静脉注射②鼻吸③香烟吸④烟枪吸⑤口服

⑥其它三.家庭原因30.家庭教育方式

①说服教育②责骂③打骂④放任自流⑤其它13临床流行病学的研究设计类型第13页3.调查表中问题设计普通标准(1)防止专业术语(2)防止语义含糊、笼统:您经常锻炼身体吗？(3)防止复合性或双重问题:您吸烟喝酒吗?(4)防止诱导性问题(5)问题要适合全部调查对象(6)问题安排次序要先普通后特殊,先易后难,敏感问题放最终(7)伦理问题:知情同意(informedconsent)隐私(privacy)14临床流行病学的研究设计类型第14页第二节描述性研究现况调查（crosssectionalstudy）也称横断面调查、现患调查1.目标和用途：描述疾病或健康状态分布，提供病因线索考评防治办法效果了解人群健康水平用于疾病监测15临床流行病学的研究设计类型第15页一个患病率调查，普通不能反应发病情况提供是病因线索2.特点3.类型普查抽样调查16临床流行病学的研究设计类型第16页简单随机抽样系统抽样分层抽样整群抽样分级抽样随机化抽样方法17临床流行病学的研究设计类型第17页4.样本含量预计决定现况研究(抽样调查)样本大小原因,主要包含:预期现患率(P)调查准确性,即允许误差(δ)显著性水准(一类错误概率α)18临床流行病学的研究设计类型第18页单纯随机抽样和系统抽样样本含量预计对均数做抽样调查：N=(uασ/δ)2对率做抽样调查：N=(uα2pq)/δ2P=(p1+p2)/219临床流行病学的研究设计类型第19页5.常见偏倚及控制无应答偏倚回想偏倚和汇报偏倚测量偏倚调查员偏倚观察者偏倚20临床流行病学的研究设计类型第20页第三节分析性研究病例-对照研究Case-controlstudy21临床流行病学的研究设计类型第21页实例美国波士顿Vincent纪念医院妇产科医师Herbst注意到1966-1969年,共发觉7例15-22岁病人患有阴道腺癌。1966年以前该院从未发觉这类病人。而通常仅有2%女性生殖系统癌症为阴道癌，腺癌仅占全部阴道癌5-10%，且极少发生于50岁以下妇女。22临床流行病学的研究设计类型第22页阴道局部刺激史：均否定使用任何阴道刺激物、阴道冲洗或阴道塞。性生活史：１人结婚，其它人否定性交史。服药：均否定服过避孕药。想到原因调查：23临床流行病学的研究设计类型第23页一.基本原理选择患有特定疾病人群作为病例组，以不患有该病但含有可比性人群作为对照组，调查两组人群过去暴露于某种可能危险原因百分比，判断暴露危险原因是否与疾病相关联及其关联程度大小一个观察性研究方法。24临床流行病学的研究设计类型第24页调查方向：搜集回顾性资料-病例对照＋暴露疾病

-人数比较acdba/(a+c)b/(b+d)＋病例对照研究原理示意图25临床流行病学的研究设计类型第25页病例组：患有所研究疾病人群对照组：未患有所研究疾病人群暴露：指曾经接触过某种研究原因或具备某种特征。（如吸烟、接触粉尘、肥胖......）26临床流行病学的研究设计类型第26页二.病例对照研究基本特点1属于观察法，不施加干预2设置对照3疾病与暴露因果次序是由果到因4只能判断暴露与疾病是否相关联及关联程度，不能作因果关系最终止论27临床流行病学的研究设计类型第27页三.病例对照研究用途1.

探索疾病可疑危险原因在疾病病因不明时，能够广泛地筛选机体内外环境原因中可疑危险原因。2.检验病因假说经过描述性研究或探索性病例对照研究，初步产生了病因假说后，能够应用设计精良病例对照研究加以检验。3.

提供深入研究线索28临床流行病学的研究设计类型第28页四.病例对照研究类型按照研究目标划分：探索性病例对照研究（用途1）检验性病例对照研究（用途2）按照匹配设计划分：1.配比（matching）:对照组在一些原因或特征上与病例组保持相同，目标是进行两组比较时排除匹配原因干扰，是一个限制伎俩。如匹配年纪、性别等。2.非配比：在设计所要求病例和对照人群中，分别抽取一定量对象。对照数量≥病例组。29临床流行病学的研究设计类型第29页五.病例对照研究实施Datacollectionandanalysis

MeasureVariablesIdentifyControlPopulationIdentifyCasePopulationDefineResearchQuestion30临床流行病学的研究设计类型第30页1.明确目标广泛探索危险原因还是检验某个病因假设31临床流行病学的研究设计类型第31页Cases2.病例起源和选择起源一个人群中某病全部病例一个人群中某病病例一个随机样本一个或多个医院某病病例选择诊疗明确，诊疗标准要标准、统一新发病例现患病例32临床流行病学的研究设计类型第32页Controls3.对照起源和选择起源一个人群中未患病全部个体从一个人群中未患病个体中随机抽取从住院病人中随机选取从病例邻居中按照一定规则选取选择未患所研究疾病及相关疾病按照事先要求条件选取33临床流行病学的研究设计类型第33页4.样本含量预计需要参数：人群中暴露于该研究原因百分比，即对照组暴露率（P0)预计与该研究原因相关相对危险度(RR)或暴露比值比(OR)第一类错误概率（

）第二类错误概率（

）P1=(OR*P0/(1-P0+OR*P0)(1)

成组设计：34临床流行病学的研究设计类型第34页(2)1:1配比设计①求出病例与对照暴露状态不一致对子数（m）②再求调查所需总对子数（M）M=m/PePe=P0(1-P1)+P1(1-P0)P=OR/(1+OR)35临床流行病学的研究设计类型第35页原因选定：包含所研究原因、其它可疑原因和可能混杂原因。原因要求：调查前有明确要求（定量、分级）原因搜集：病例组与对照组调查项目相同。最好有统计或材料作依据。客观指标更加好。ExposedUnexposed5.暴露测量36临床流行病学的研究设计类型第36页6.资料搜集方法（1）问询:包含面询、函询、电话问询、计算机辅助问询、自填问卷。（2）查阅统计:包含出生、疾病死亡、健康体检统计等。（3）测量:包含测量各种指标，如机体、环境测量，区域、个体采样器监测、生物监测，血清学、组织学分析等。（4）现场观察:依据研究需要，赴现场观察，搜集相关信息。37临床流行病学的研究设计类型第37页7.资料分析38临床流行病学的研究设计类型第38页(1)成组资料分析卡方检验:计算比值比(OddsRatio):OR值95％可信区间＝39临床流行病学的研究设计类型第39页OR含义：暴露组疾病危险性为非暴露组多少倍。OR>1：暴露原因存在使疾病危险度增加，为正关联；OR<1：暴露原因存在使疾病危险度降低，为负关联；OR=1：无关联。40临床流行病学的研究设计类型第40页例：2=7.7095%CI:1.26~3.8441临床流行病学的研究设计类型第41页(2)配比资料(1:1)资料分析42临床流行病学的研究设计类型第42页比值比 (oddsratio):配比资料(1:1)资料分析卡方检验:OR值95％可信区间＝OR=c/b43临床流行病学的研究设计类型第43页六.病例对照研究中偏倚及其预防选择偏倚入院率偏倚现患偏倚信息偏倚回想偏倚调查偏倚混杂偏倚选择偏倚控制从多个医院或人群中选择病例选择新发病例信息偏倚控制采取病人作为对照调查员培训混杂偏倚控制分层分析多原因分析44临床流行病学的研究设计类型第44页七.病例对照研究方法优缺点

优点适合用于罕见病研究；对于慢性病能够较快地评定危险原因；省时、省力、省人力；既可检验较明确病因假设，又可探索不明确原因45临床流行病学的研究设计类型第45页不适合用于暴露百分比很低原因，因为需要样本量太大；难以防止选择偏性；难以防止回想偏性；混杂影响较难控制；暴露与疾病时间先后，有时难以判断

不足：46临床流行病学的研究设计类型第46页八.实例VincentMemorialHospital,Dr.Herbstetal.1966-1969年,该院发觉7个15-20岁病人患有阴道腺癌。1966年以前该院从未发觉这类病人。而通常仅有2%女性生殖系统癌症为阴道癌，腺癌仅占全部阴道癌5-10%，且极少发生于50岁以下妇女。想到原因调查：阴道局部刺激史：均否定使用任何阴道刺激物、阴道冲洗或阴道塞。性生活史：１人结婚，其它人否定性交史。服药：均否定服过避孕药。47临床流行病学的研究设计类型第47页采取病例对照研究方法：病例组：病人（7+1）及其母亲对照组：按1:4匹配对照者及其母亲匹配要求：同病房出生，时间≤５天，离病人出生时间最近。统一调查员、调查表，资料用x２和配对t检验分析。结果:在比较很多原因中有三个原因有显著性差异,母亲怀孕期间使用过己烯雌酚激素治疗与发病关联非常显著(P<0.00001),其它两个原因是母亲以前流产史和此次怀孕阴道出血史.48临床流行病学的研究设计类型第48页49临床流行病学的研究设计类型第49页队列研究Cohortstudy50临床流行病学的研究设计类型第50页一.原理队列研究

是将一个范围明确人群按是否暴露于某可疑原因及其暴露程度分为不一样亚组，追踪其各自结局，比较不一样亚组之间结局差异，从而判定暴露因子与结局之间有没有因果关联及关联大小一个观察性研究方法。51临床流行病学的研究设计类型第51页特定人群范围内研究对象暴露情况研究开始前瞻性搜集结局事件发生资料暴露组非暴露组病人非病人病人非病人队列研究结构模式图52临床流行病学的研究设计类型第52页二.特点属于观察法，不施加干预设置对照由因到果；前瞻性确证暴露与疾病因果关系，能计算发病率53临床流行病学的研究设计类型第53页三.研究类型前瞻性队列研究历史性队列研究双向性队列研究54临床流行病学的研究设计类型第54页时间次序

过去

现在

未来

历史性队列双向性队列前瞻性队列回顾性搜集已经有历史资料回顾性搜集已经有历史资料继续前瞻性搜集资料前瞻性搜集资料队列研究类型示意图55临床流行病学的研究设计类型第55页四.选择队列研究方法指征1.有明确研究目标和检验假设；2.所研究疾病发病率或死亡率普通不应低于5‰；3.要有把握取得观察人群暴露资料；4.要有确定发病或死亡等结局简便而可靠伎俩；5.要有足够数量观察人群；6.要有足够人力、物力和财力。56临床流行病学的研究设计类型第56页五.队列研究实施Analysis:effectmeasure

DatacollectionFollowcohortfordiseaseoversometimeObtainbaselineexposuremeasurementsDefinecohort,selectionofsubjects57临床流行病学的研究设计类型第57页1.确定研究原因

研究原因在队列研究中常称为暴露因子或暴露变量，在研究中要考虑怎样选择、要求和测量。普通应对暴露原因进行定量，除了暴露珠平以外，还应考虑暴露时间，以预计累积暴露剂量。同时还要考虑暴露方式。

58临床流行病学的研究设计类型第58页2.确定研究结局

结局变量（outcomevariable）是指随访观察中将出现预期结果事件，也即指研究者预期结果事件。也叫结果变量，简称为结局。惯用有：1）发病；2）死亡；3）化验指标。59临床流行病学的研究设计类型第59页3.确定研究人群

研究对象必须是未患某研究结局疾病人群暴露人群选择职业人群特殊暴露人群普通人群有组织人群团体对照人群选择内对照外对照总人口对照多重对照60临床流行病学的研究设计类型第60页4.确定样本大小影响样本含量几个原因

1.普通人群中所研究疾病发病率p02.暴露组与对照组人群发病率之差3.要求α值4.效力（power）又称把握度（1-β）61临床流行病学的研究设计类型第61页样本含量计算

式中p1与p0分别代表暴露组与对照组预期发病率，为两个发病率平均值，q=1-p，Zα和Zβ为标准正态分布下面积，可查表求得。62临床流行病学的研究设计类型第62页搜集三方面资料：暴露、结局、混杂原因

(1)获取基线信息（baselineinformation）查阅统计或档案、访问、体格检验、环境调查与检测。

(2)

随访对象和内容

暴露组和对照组同等、同时地随访，直至观察终止期。

(3)观察终点（endpoint）和观察终止时间指观察对象出现了预期结果，到期此就不再继续观察该对象了。常为要求疾病发生或死亡。5.资料搜集—追踪或随访63临床流行病学的研究设计类型第63页6.统计分析惯用指标率：累积发病率（CI）、发病密度（ID）、标化率及标化死亡比（SMR）暴露与疾病关联强度指标：相对危险度（RR）、归因危险度（AR）、人群归因危险度64临床流行病学的研究设计类型第64页病例非病例累计暴露组ABA+B=n1非暴露组CDC+D=n0累计A+C=m1B+D=m0A+B+C+D效应预计

相对危险度（RR）,也叫率比（ratesratio）暴露组发病或死亡危险是非暴露组多少倍。65临床流行病学的研究设计类型第65页效应预计

归因危险度（AR）又叫率差（ratedifference,RD）是暴露组发病率与对照组发病率相差绝对值，它表示危险特异地归因于暴露原因程度。AR=Ie-I0=I0（RR-1）66临床流行病学的研究设计类型第66页归因危险度百分比（AR%）是指暴露人群中发病或死亡归因于暴露部分占全部发病或死亡百分比。

AR%=（Ie—I0）Ie100%67临床流行病学的研究设计类型第67页7.队列研究中偏倚及其预防常见偏倚1）选择性偏倚（selectionbias）2）失访偏倚（losttofollow-up）3）信息偏倚（informationbias）4）混杂偏倚（confoundingbias）68临床流行病学的研究设计类型第68页8.队列研究优缺点

(1)能够直接取得暴露组与非暴露组发病率或死亡率，因而能够直接预计相对危险度(2)因为原因发生在前，结局发生在后，故检验病因假说能力较强，可证实病因联络。(3)有利于了解疾病自然史而且能够取得一个暴露与各种疾病结局关系。(4)所搜集资料完整可靠，不存在回想偏倚。优点69临床流行病学的研究设计类型第69页一次研究可有多个结局吸烟吸烟

慢性支气管炎冠心病肺癌70临床流行病学的研究设计类型第70页(1)不适合用于发病率很低疾病研究，因为需要对象数量太大；(2)轻易有失访偏性；(3)费时、费劲、费钱，后勤工作艰巨；(4)相对来说，研究设计要求更严密，资料搜集和分析也增加了一定难度。缺点71临床流行病学的研究设计类型第71页

研究对象是全英国全部注册医生

对照为不吸烟注册医生

研究原因是吸烟

研究内容包含吸烟年限、每日吸烟量、吸烟种类、吸入方式、是否