流行病-病例对照研究课件

流行病与卫生统计学教研室张东峰

病例对照研究casecontrolstudy流行病—病例对照研究

描述流行病学分析流行病学

研究方法观察法实验法数理法实验流行病学理论流行病学病例对照研究队列研究临床试验现场试验社区干预项目产生假设检验假设验证假设横断面调查监测生态学研究流行病—病例对照研究第一节概述第二节病例对照研究的类型第三节实例第四节病例对照研究的实施第五节数据资料的整理与分析第六节偏倚及其控制第七节优缺点第八节小结流行病—病例对照研究第一节概述一、基本概念：选择患有某特定疾病的病人作为病例，以不患有该病但具有可比性的个体作为对照，调查他们发病前对某个（些）因素的暴露情况，比较两组中暴露率和暴露水平的差异，研究该疾病与这个（些）因素的关系流行病—病例对照研究暴露

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，这些因素或状态即为暴露因素，它可以是有害的，也可以是有益的，也叫研究变量第一节概述流行病—病例对照研究

例如，对一组肺癌病人（病例组）和一组未患肺癌但有可比性的人（对照组）调查他们的吸烟（暴露）历史（可包括现在吸烟否，过去吸过烟否，开始吸烟年龄，吸烟年数，最近每天吸烟支数；如已戒烟则为戒烟前每日吸烟支数，已戒烟年数，等等）。其目的为通过比较两组吸烟史的差别，检验吸烟（可疑病因）与疾病（肺癌）有因果联系的假设。这就是病例对照研究。

第一节概述流行病—病例对照研究二、特点1属于观察法研究者不给研究对象以任何干预，而只是客观地收集对象的暴露情况。病例对照是自然形成的。2设立对照有单独设立的，由未患所研究疾病的人组成的，供病例组作比较的对照组。3观察方向由“果”至“因”研究者面对的是病因作用的结果。4研究方向是纵向的、回顾性的。暴露与否已成事实。研究者不能主动控制病例组和对照组对危险因素的暴露。5难以证实因果关系。第一节概述流行病—病例对照研究

图1病例对照研究原理示意图调查方向：收集回顾性资料

比较人数暴露疾病病例对照+－+－acbd第一节概述流行病—病例对照研究第二节病例对照研究的类型（一）病例与对照不匹配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。流行病—病例对照研究（二）匹配病例对照研究1.匹配的概念匹配(matching)又称配比，是以对结果有干扰作用的某些因素或特征作为匹配因素，使对照组与病例组在匹配因素上保持相同的一种限制方法。即要求对照在某些因素或特征上与病例保持一致。

2.匹配的目的：可以消除匹配因素的作用(匹配因素即混杂因素)，从而清楚地表明研究因素与疾病的关系；还可以用较小的样本增加分析时的统计学检验能力，提高流行病学效率。流行病—病例对照研究3.匹配法（matching）

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流行病—病例对照研究4.匹配法注意事项：慎重选择匹配因素可疑病因决不能作为匹配因素比例一般为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）”增加工作的难度流行病—病例对照研究匹配过头(overmatching):

把不必要的项目列入匹配，企图使病例与对照尽量一致，就可能徒然丢失信息，增加工作难度，结果反而降低了研究效率。这种情况称为匹配过头。流行病—病例对照研究（三）病例对照研究的衍生类型1.巢式病例对照研究

它是将传统的病例对照研究和队列研究的一些要素进行组合后形成的一种研究方法。巢式病例对照研究的类型：前瞻性和回顾性流行病—病例对照研究2.病例-队列研究(case-cohortstudy)又称病例参比式研究(case-basereferencestudy)，也是一种队列研究与病例对照研究结合的设计形式。

3.病例交叉研究

病例交叉研究的基本思想就是比较相同研究对象在急性事件发生前一段时间的暴露情况与未发生事件的某段时间内的暴露情况。

4.单纯病例研究

5.病例-时间-对照设计流行病—病例对照研究第三节实例（年轻女性阴道腺癌与母亲妊娠期服用乙烯雌酚的关系）

研究背景

研究步骤

研究结果流行病—病例对照研究研究背景

美国波士顿Vincent纪念医院妇产科医生Herbst在发现，1966～1969年收治7例阴道腺癌患者，均为15岁～22岁女青年。通常阴道癌占女性生殖系统癌的2%，阴道腺癌仅占阴道癌的5%～10%，非常罕见，而这7例全是腺癌；过去年龄均大于25岁，而这7例全在15岁～22岁之间。流行病—病例对照研究研究步骤Herbst对阴道腺癌危险因素进行探索7例病人加上另一个医院的１例阴道腺癌患者作为病例组

每个病人配4个对照，共32个对照

调查员用标准调查表对病例、对照与她们的母亲进行了调查，经统计学处理后的主要结果见表1流行病—病例对照研究表1阴道腺癌病例与对照的母亲主要暴露因素的比较研究结果流行病—病例对照研究研究结果

在比较的因素中，只有三个因素有显著差别母亲怀孕期间使用过己烯雌酚激素治疗(P<0.00001)母亲以前流产史(P<0.01)此次怀孕阴道出血史(P<0.05)因有后两个因素存在才使用己烯雌酚治疗做出结论：母亲在妊娠早期服用己烯雌酚使她们在子宫中的女儿以后发生阴道腺癌的危险性增加流行病—病例对照研究第四节病例对照研究的实施一、提出假设二、选择适宜的对照形式三、病例与对照的来源与选择四、样本含量的估计五、资料的来源与收集流行病—病例对照研究一提出假设根据以往疾病分布研究或现况调查结果并结合文献，提出病因假设流行病—病例对照研究二明确研究目的，选择适宜的对照形式原则广泛探索病因，采用不匹配或频数匹配罕见病采用个体匹配1:R的匹配法，R值不宜超过4

形式成组比较法匹配法流行病—病例对照研究三病例与对照的选择基本原则代表性

病例能代表总体的病例对照能代表产生病例的总体人群或源人群可比性两组主要特征方面无明显差异流行病—病例对照研究病例的选择1.要求诊断可靠，尽量使用金标准选择确诊的新病例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流行病—病例对照研究对照的选择1.要求

候选对象必须来自产生病例的总体对照一旦发生所研究的疾病便成为病例组的研究对象

2.来源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、同学等流行病—病例对照研究四样本含量的估计（一）有关参数（二）估计方法（三）举例流行病—病例对照研究（一）有关参数病例组的暴露率（P1

）和对照组暴露（P0

）优势比（oddsratio,OR）α值把握度1-β

流行病—病例对照研究（二）方法查表法公式法：近似公式：流行病—病例对照研究（三）举例为研究西安市肺癌与吸烟的关系，欲进行一次病例对照研究。已知西安市普通人群中吸烟率P0为30%，OR为5.0，α为0.05，把握度为0.90

α、β值查表，Zα为1.64，Zβ为1.28流行病—病例对照研究代入公式得：病例组与对照组，各需28人代入近似公式计算，所得结果与原公式接近流行病—病例对照研究五资料来源与收集（一）资料来源（二）调查的含义及实施时遵循的原则（三）调查表流行病—病例对照研究（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的环境获得对病例或对照的询问调查中取得流行病—病例对照研究（二）调查的含义及实施时遵循的原则含义

是信息传达、接受和反映的过程，是属于行为科学的范畴，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调查员手册监督与审查流行病—病例对照研究（三）调查表

定义也称“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、调查日期等流行病—病例对照研究流行病—病例对照研究均衡性检验计算OR

分层分析与多因素分析推论因素与疾病关联第五节资料整理与分析流行病—病例对照研究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流行病—病例对照研究二计算OROR

又称优势比，比值比，交叉乘积比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公式OR：(a/c)/(b/d)=ad/bc流行病—病例对照研究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

OR≈RR流行病—病例对照研究（一）成组比较法分析χ2

检验传统的四格表的专用公式Ｍantel-Haenszel(M-H)方法OR计算与可信限的估计及其意义OR95%C.I.=流行病—病例对照研究例：食管癌发病因素的研究95%的可信范围是在2.18～3.78之间流行病—病例对照研究1.χ2

检验

四格表的专用公式

M-H法公式流行病—病例对照研究其中E(α)为a的期望值；V(α)为a的方差

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流行病—病例对照研究2.OR计算与可信限的估计及其意义

Miettinen法的OR可信限：

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之间流行病—病例对照研究（二）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，列成表4的格式，表内的数字a、b、c、d是病例与对照配成对的对子数1：1配对研究中疾病与暴露的关系流行病—病例对照研究公式OR95%C.I.=流行病—病例对照研究例：食管癌发病因素的男性研究资料

表593对男性食管癌与对照的吸烟史第五节资料整理与分析95%的可信范围是在1.84～10.08之间流行病—病例对照研究

表明男性吸烟者患食管癌的危险性是不吸烟者的4.3倍,95%的可信范围是在1.84～10.08之间第五节资料整理与分析流行病—病例对照研究三

混杂因素作用的估计与分层分析

分层分析的方法识别混杂因素进行齐性检验计算合并OR与χ2值流行病—病例对照研究

例：在表3资料886例食管癌病人与对照中有586例饮酒

χ2=31.9,OR=2.29

因此饮酒与食管癌有联系，而生活中饮酒与吸烟关系密切，所以饮酒可能是混杂因素分层分析统计学估计其作用大小流行病—病例对照研究1.按饮酒与否进行分层表6按饮酒与否分层分析食管癌与吸烟的关系饮酒者中吸烟的OR(2.98)稍高于不分层时OR(2.87)

不饮酒者中吸烟的OR(1.67)较低表明饮酒是混杂因素，加强吸烟的作用流行病—病例对照研究２.进行齐性检验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齐性检验可参照有关书籍两组人群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流行病—病例对照研究

3.计算合并OR与χ2值

合并

合并流行病—病例对照研究表7食管癌与吸烟关系的病例对照整理表合并合并流行病—病例对照研究提示合并χ2与合并OR较未调整的χ2(55.5)与OR(2.87)为低，但吸烟与食管癌之间仍有统计学意义饮酒是吸烟与食管癌之间的混杂因素，能加强吸烟的作用流行病—病例对照研究

第六节偏倚及其控制1.选择偏倚2.信息偏倚3.混杂偏倚流行病—病例对照研究1.选择偏倚

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2.信息偏倚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3.混杂偏倚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流行病—病例对照研究1.选择偏倚种类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流行病—病例对照研究入院率偏倚定义也叫Berkson偏倚，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。流行病—病例对照研究表8不同人群骨和运动器官与呼吸道疾病之间关系的OR值呼吸道疾病一般人群骨和运动器官疾病住院病人骨和运动器官疾病＋－＋－＋17207515－184237618219合计201258323234OR1.064.06举例：在一般人群中和住院病人中研究骨和运动器官疾病与呼吸道疾病之间的关系，由于研究来源的不同，OR值不同(SacketBJ,1979)流行病—病例对照研究现患病例-新发病例偏倚定义又称奈曼偏倚，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。流行病—病例对照研究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。举例

1975年Ziel所做的妇女服用复方雌激素与子宫内膜癌关系的病例对照研究：服用复方雌激素的妇女因导致阴道出血而就医，故被发现有早期子宫内膜癌的机会增多，从而得出复方雌激素与子宫内膜癌有关联的错误结论。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。流行病—病例对照研究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。流行病—病例对照研究2.信息偏倚

种类回忆偏倚调查偏倚

流行病—病例对照研究回忆偏倚定义病例对照研究主要是调查研究对象既往的暴露情况，由于被调查者记忆失真或不完整造成结论的系统误差。原因与调查时间和事件发生的时间间隔、事件的重要性、被调查者的构成以及询问技术有关。控制选择不易为人们所忘记的重要指标做调查；重视问卷的提问方式和调查技术。流行病—病例对照研究调查偏倚来源调查对象调查者原因病例与对照的调查环境与条件不同调查技术、调查质量不高或差错以及仪器设备的问题。控制采用客观指征；认真做好调查技术培训；采取复查等方法做好质量控制；检查条件尽量一致；使用的检查仪器应精良。流行病—病例对照研究3.混杂偏倚特点不易识别，不易确定，需认真细致地去解决。控制的方法

匹配法；分层分析法；多因素分析。流行病—病例对照研究第七节优缺点流行病—病例对照研究优点样本量小，病例易获取，工作量不大，所需人力、物力较少，易于进行，出结果快；可同时对一种疾病的多种病因进行研究；适合于对病因复杂、发病率低、潜伏期长的疾病；可以对治疗措施的疗效与副