临床科研设计-病因学、预后研究设计.ppt

临床科研设计（临床科研设计（7 7）病因、预后研究设计病因、预后研究设计疾病疾病病因病因危险因素危险因素结局结局病因研究病因研究预后研究预后研究病因研究设计病因研究设计病因的概念病因的概念病因研究的步骤病因研究的步骤评价因果联系的标准评价因果联系的标准病因研究分析方法病因研究分析方法u是指外界客观存在的生物的、物理的、化是指外界客观存在的生物的、物理的、化学的、社会的等有害因素，或人体本身的学的、社会的等有害因素，或人体本身的心理以及遗传的缺陷，当其作用于人体，心理以及遗传的缺陷，当其作用于人体，可以引起致病效应者，称之为病因，或可以引起致病效应者，称之为病因，或致致病因素病因素。u疾病的发生是一个相当复杂的过程，不仅疾病的发生是一个相当复杂的过程，不仅取决于是否存在取决于是否存在致病因素致病因素，还取决于机体，还取决于机体的的病理生理状况病理生理状况和和免疫防卫机制免疫防卫机制。病因的概念病因的概念病因的致病效应病因的致病效应单因单果单因单果2020世纪前，传染病流行猖獗，病因学研究世纪前，传染病流行猖獗，病因学研究局限于描述性研究，大多数人认为疾病是局限于描述性研究，大多数人认为疾病是由单一、特异的因素引起。由单一、特异的因素引起。单因多果单因多果吸烟引起慢性支气管炎、肺癌、冠心病吸烟引起慢性支气管炎、肺癌、冠心病从某病因的多效应来看是正确的。从某病因的多效应来看是正确的。多因单果多因单果高血压、高脂血症、肥胖、糖耐量异常、高血压、高脂血症、肥胖、糖耐量异常、高胰岛素血症与吸烟引起急性心肌梗死。高胰岛素血症与吸烟引起急性心肌梗死。多因多果多因多果高脂膳食、缺乏体力活动、吸烟和饮酒引高脂膳食、缺乏体力活动、吸烟和饮酒引起脑血栓、心肌梗死、大肠癌和乳腺癌。起脑血栓、心肌梗死、大肠癌和乳腺癌。病因的致病效应病因的致病效应病因的分类病因的分类直接病因：直接病因：只有该病原体入侵人体，才只有该病原体入侵人体，才能引起疾病，称之为直接病因能引起疾病，称之为直接病因 结核菌与结核病结核菌与结核病 HIVHIV与爱滋病与爱滋病间接病因：间接病因：与发病有关的间接因素，它与发病有关的间接因素，它们的存在，能促进发病们的存在，能促进发病 居住条件差、营养不良、居住条件差、营养不良、社会经济环境恶劣、心理精神刺激等社会经济环境恶劣、心理精神刺激等危险因素危险因素某些疾病（如：发病率低的、潜伏期长某些疾病（如：发病率低的、潜伏期长的、危险性小的、多病因的）单从临床的、危险性小的、多病因的）单从临床个体入手来研究病因十分困难，需从临个体入手来研究病因十分困难，需从临床个体扩大到相应群体，床个体扩大到相应群体，从宏观方面来从宏观方面来研究病因研究病因，于是提出危险因素的概念。，于是提出危险因素的概念。危险因素是指在一群体中，由于某一因危险因素是指在一群体中，由于某一因素的存在，使有关疾病的发病率增高，素的存在，使有关疾病的发病率增高，而当其被消除后，可使该病的发病率下而当其被消除后，可使该病的发病率下降，这种降，这种与发病率增高有关的因素，称与发病率增高有关的因素，称之为危险因素之为危险因素。致病因素网致病因素网多个危险因素在个体内并存，就有可能多个危险因素在个体内并存，就有可能发生交互作用，从而使发病率大大的增发生交互作用，从而使发病率大大的增高，这些危险因素就形成了所谓的高，这些危险因素就形成了所谓的致病致病因素网因素网。不良反应本质上也属于病因研究不良反应本质上也属于病因研究u任任何何一一种种干干预预措措施施，包包括括手手术术和和药药物物，都都可可能能引引起起严严重重程程度度不不等等的的不不良良反反应应，最常见的为药物不良反应。最常见的为药物不良反应。u不不良良反反应应的的实实质质是是因因果果关关系系。“因因”是是指指临临床床医医师师在在疾疾病病预预防防、诊诊断断和和治治疗疗过过程程中中采采用用的的各各种种措措施施和和方方法法，如如诊诊断断技技术术、手手术术和和药药物物等等。“果果”指指严严重重程程度度不等的不良反应。不等的不良反应。u所所以以，不不良良反反应应的的研研究究方方法法与与病病因因研研究究方法一致。方法一致。病因学研究设计病因学研究设计病因的概念病因的概念病因研究的步骤病因研究的步骤评价因果联系的标准评价因果联系的标准病因研究分析方法病因研究分析方法病因研究的步骤病因研究的步骤 1 1、观察现象、观察现象 2 2、提出假设、提出假设 3 3、验证假设、验证假设 4 4、导出结论、导出结论1 1、观察现象、观察现象应用描述性研究观察疾病在人群中发生发展的特应用描述性研究观察疾病在人群中发生发展的特点、规律以及与疾病发生可能有关的因素，为进点、规律以及与疾病发生可能有关的因素，为进一步深入研究提供线索。一步深入研究提供线索。现况调查现况调查历史回顾性调查历史回顾性调查观察临床特殊病例特点观察临床特殊病例特点疾病监测疾病监测生态学现象生态学现象2 2、建立假设、建立假设A A求同法求同法B B求异法求异法C C共变法共变法D D排除法排除法E E类推法类推法A A求同法求同法 如果多种不同情况与某种疾病的存在如果多种不同情况与某种疾病的存在有联系，而在这多种情况中均有一个共有联系，而在这多种情况中均有一个共同的因素，则这个因素很可能为该病的同的因素，则这个因素很可能为该病的病因。病因。放射科医生放射科医生铀矿工人铀矿工人孕期接受孕期接受X X线辐射的婴儿线辐射的婴儿白血病的高发人群白血病的高发人群共同点：放射线共同点：放射线B B求异法求异法 如果两组人群发病率有明显差异，而两组人如果两组人群发病率有明显差异，而两组人群在某种因素上也有区别，则该因素很可能群在某种因素上也有区别，则该因素很可能是病因。是病因。如，察布查尔疾病如，察布查尔疾病 锡伯族，维吾尔族和哈萨克族锡伯族，维吾尔族和哈萨克族 发病发病 均不发病均不发病 不同点：饮食习惯不同不同点：饮食习惯不同晒干的发酵馒头晒干的发酵馒头“米送乎乎米送乎乎”中存在的肉毒杆菌中存在的肉毒杆菌C C共变法共变法u当某个因素出现的频度或强度发生变化时，该病当某个因素出现的频度或强度发生变化时，该病发生的频率与强度也变化，则该因素很可能是该发生的频率与强度也变化，则该因素很可能是该病的病因。病的病因。u 如温州散发性脑炎的调查表明，这种散发性脑炎如温州散发性脑炎的调查表明，这种散发性脑炎的发生率与该地咪唑类驱虫药驱虫净的发生率与该地咪唑类驱虫药驱虫净(TMS)(TMS)的销的销售情况一致。因而提出这种驱虫药可能与这种脑售情况一致。因而提出这种驱虫药可能与这种脑炎有关。炎有关。D D排除法排除法 采用逐一排除的方法，在几个可疑因素中，采用逐一排除的方法，在几个可疑因素中，排除不可能的因素，再进行逻辑推论，有助排除不可能的因素，再进行逻辑推论，有助于形成病因假设。于形成病因假设。E E类推法类推法 当一种疾病的分布与另外一种病因已清楚的当一种疾病的分布与另外一种病因已清楚的疾病的分布相似时，则这两种可能有共同疾病的分布相似时，则这两种可能有共同的病因。的病因。如克汀病与地方性甲状腺肿分布一致，从如克汀病与地方性甲状腺肿分布一致，从而推测该病的病因也是碘缺乏。再如非洲而推测该病的病因也是碘缺乏。再如非洲的的BurkittBurkitt淋巴瘤的分布与黄热病的分布相一淋巴瘤的分布与黄热病的分布相一致，因而推测致，因而推测BurkittBurkitt淋巴瘤可能也是一种由淋巴瘤可能也是一种由埃及伊蚊传播的病毒性疾病。埃及伊蚊传播的病毒性疾病。3 3、验证病因假设、验证病因假设病例对照研究病例对照研究队列研究队列研究实验性研究实验性研究4 4、导出结论、导出结论根据验证假设过程所得结论，运根据验证假设过程所得结论，运用综合分析方法，说明所提出的假用综合分析方法，说明所提出的假设病因是否为真正的病因。设病因是否为真正的病因。病因研究的步骤病因研究的步骤分析性研究分析性研究描述性研究描述性研究病因推断病因推断验证病因假设验证病因假设提出病因线索提出病因线索形成病因假设形成病因假设推断暴露和疾推断暴露和疾病之间的因果关病之间的因果关系系队列研究队列研究RCT病例对照研究病例对照研究横断面研究横断面研究纵向研究纵向研究疾病监测疾病监测生态学研究生态学研究1队列研究队列研究（Cohort study）是将人群按是否暴露于某种可疑因素及其暴露程度分为不同亚组，追踪其各自结局，比较不同亚组之间结局频率的差异，判定暴露因子与结局之间有无因果关联及关联大小的一种观察性研究方法。【论证强度】队列研究作为随机对照试验不可行时的替代方案，在确定因果关系时论证强度较佳且可行性较好，但其确定因果关系的论证强度弱于随机对照试验。【队列研究与RCT区别】队列研究与随机对照研究对象的暴露与否不是随机分配形成，而是由被观察人群或医师自行决定或自然形成。abcdnowfuture 图 队列研究原理示意图【前瞻性队列研究】在自然状态下进行观察，暴露因素自然存在于人群中，研究者无法主动控制，暴露人群与对照人群比较暴露因素相关结局的重要特征，结果的真实性相对低。【研究设计】暴露组服用苯二氮卓类药物的老年女性对照组没有服用该类药物的老年女性结局：随访后，确定两组发生骨折危险度。【研究设计特征】老年女性是否服用该类药物，是自然形成的，不是研究者特意安排决定的。【注意事项】1）两个队列基线特征，并评价其可比性；2）统计学方法调整已知的混杂因素；3）预测未知重要预后因素2病例对照研究病例对照研究（case-control study）亦称回顾性研究，是比较患某病者与未患某病的对照者暴露于某可能危险因素的百分比差异，分析这些因素是否与该病存在联系,是分析流行病学方法中最基本的、最重要的研究类型之一。病例对照研究是一种回顾性研究方法，是对出现某种不良反应的病例与没有出现某种不良反应的病例，回顾性调查过去或最近有无接受某诊治干预措施的历史，然后比较两组的暴露情况。【适用范围】罕见病和潜伏期长疾病研究，其时间短，省钱省力，对患者无害，可以较容易地同时探索多种暴露因素和研究结局之间可能的关系，被广泛用于不良反应研究。图 病例对照研究原理示意图调查方向：收集回顾性资料调查方向：收集回顾性资料 比较比较 人数人数 暴露暴露 疾病疾病病例病例对照对照+acbd【实例】孕妇服用雌激素与多年后所产女儿发生阴道腺癌关系的研究。随机对照试验或前瞻性的队列研究证实此因果关系，则至少需要20年。若疾病发生率很低，实施随机对照试验或队列研究将需要成千上万的患者参加试验【病例对照研究实施】病例组：阴道腺癌的女性对照组：未出现该病的女性回顾性调查其母亲在妊娠期间雌激素的暴露情况。研究结果：雌激素和阴道腺癌之间存在较强的联系(P ChiSq 1 x4 1 13.0399 .0.0003 2 x5 2 4.7039 .0.0301筛选过程总结筛选过程总结Analysis of Maximum Likelihood Estimat Parameter Standard Hazard 95%HR Variable DF Estimate Error Chi-Square PrChiSq Ratio Confidence Limits x4 1 1.76128 0.54785 10.3356 0.0013 5.820 1.989 17.031 x5 1 0.93133 0.44455 4.3890 0.0362 2.538 1.062 6.066最大似然估计结果最大似然估计结果治疗方式（治疗方式（x4）：相对危险度为：相对危险度为5.820，说明传统的治疗方式和新的治疗方式相比，说明传统的治疗方式和新的治疗方式相比，病人死亡的风险为病人死亡的风险为5.820倍，相对危险度的倍，相对危险度的95%的可信区间为的可信区间为1.98917.031；淋巴结是否转移（淋巴结是否转移（x5）的）的RR值的含义与治疗方式相同。值的含义与治疗方式相同。描述疾病的治愈率、病死率、致残率、缓解率、描述疾病的治愈率、病死率、致残率、缓解率、复发率、生存率、生存分析复发率、生存率、生存分析队列研究队列研究 2.2.预后的评定预后的评定纵向性设计纵向性设计疾病预后的评定指标病死率：用于病程短易于死亡的疾病；病死率：用于病程短易于死亡的疾病；治愈率：用于病程短不易引起死亡的疾病；治愈率：用于病程短不易引起死亡的疾病；缓解率：用于疾病治疗后进入临床消失期；缓解率：用于疾病治疗后进入临床消失期；复发率：疾病缓解或痊愈后又重新发作；复发率：疾病缓解或痊愈后又重新发作；致残率：发生肢体或器官功能丧失；致残率：发生肢体或器官功能丧失；生存率：用于长病程致死性疾病生存率：用于长病程致死性疾病5 5年存活率年存活率从病程某时点起存活从病程某时点起存活5 5年病人的比例。年病人的比例。中位生存时间等中位生存时间等疾病预后研究设计疾病预后研究设计疾病预后研究的概念疾病预后研究的概念疾病预后研究的方法疾病预后研究的方法生存分析方法生存分析方法疾病预后的评分方法疾病预后的评分方法在医学研究中，常常用在医学研究中，常常用追踪的方式追踪的方式来研究事来研究事物发展的规律。如：了解某物发展的规律。如：了解某药物的疗效药物的疗效，了解了解手术的存活时间手术的存活时间，了解某，了解某医疗仪器设医疗仪器设备使用寿命备使用寿命等等。等等。生存资料的特点生存资料的特点(1)(1)包含有包含有结局结局和和时间时间两个方面的信息。两个方面的信息。(2)(2)结局资料结局资料一般为一般为二分类资料二分类资料，即结局是两对立，即结局是两对立相互排斥的事件，如生存与死亡、有效与无效等。相互排斥的事件，如生存与死亡、有效与无效等。(3)(3)生存资料一般需经过生存资料一般需经过前瞻性随访观察前瞻性随访观察才能获得，才能获得，随访往往从某统一的时点开始，到某规定的时点结随访往往从某统一的时点开始，到某规定的时点结束，所以生存资料有时也称为随访资料。束，所以生存资料有时也称为随访资料。(4)(4)由于失访等原因使一些研究对象的生存时间难由于失访等原因使一些研究对象的生存时间难判断，导致部分生存时间判断，导致部分生存时间数据不完整数据不完整。生存资料的数据类型生存资料的数据类型按观察对象生存时间的完整性可分为两种类型。按观察对象生存时间的完整性可分为两种类型。(1)(1)完全数据：完全数据：指观察起点到发生结局事件的时间指观察起点到发生结局事件的时间明确、完整的资料，即具有明确完整生存时间的明确、完整的资料，即具有明确完整生存时间的数据。数据。(2)(2)截尾数据：截尾数据：指由于其他因素指由于其他因素(非研究因素非研究因素)导致导致观察对象的生存时间难以明确判断，这种生存时观察对象的生存时间难以明确判断，这种生存时间数据称为截尾数据。也称为截尾值、删失值或间数据称为截尾数据。也称为截尾值、删失值或终检值。终检值。不论截尾数据的产生原因为何，截尾生存时间的不论截尾数据的产生原因为何，截尾生存时间的计算均为观察起点至截尾点所经历的时间，而且计算均为观察起点至截尾点所经历的时间，而且一般情况下其准确的生存时间要长于截尾时间，一般情况下其准确的生存时间要长于截尾时间，常在此类数据的右上角标记常在此类数据的右上角标记“+”。生存分析基本概念生存分析基本概念u起始事件起始事件是反映生存时间起始特征的事件，如疾是反映生存时间起始特征的事件，如疾病确诊、某种疾病治疗开始、接触毒物等。病确诊、某种疾病治疗开始、接触毒物等。u在生存分析随访研究过程中，一部分研究对象可在生存分析随访研究过程中，一部分研究对象可观察到死亡，可以得到准确的生存时间，它提供观察到死亡，可以得到准确的生存时间，它提供的信息是完全；这种事件称为的信息是完全；这种事件称为失效事件，失效事件，也称之也称之为为死亡事件、终点事件。死亡事件、终点事件。生存时间（生存时间（survival time)survival time)是指任何两个有联系事件之间的是指任何两个有联系事件之间的时间间隔，常用时间间隔，常用t t表示。狭义的生存时间指患某疾病的病表示。狭义的生存时间指患某疾病的病人从发病到死亡所经历的时间跨度，广义的生存时间定义人从发病到死亡所经历的时间跨度，广义的生存时间定义为从某种起始事件到终点事件所经历的时间跨度。为从某种起始事件到终点事件所经历的时间跨度。如：急性白血病病人从治疗开始到复发为止之间的缓解期，如：急性白血病病人从治疗开始到复发为止之间的缓解期，冠心病病人两次发作之间的时间间隔，戒烟开始到重新吸烟冠心病病人两次发作之间的时间间隔，戒烟开始到重新吸烟之间的时间间隔，接触危险因素到发病的时间间隔等。之间的时间间隔，接触危险因素到发病的时间间隔等。生存分析中最基本的问题就是计算生存时间，要明确规定事生存分析中最基本的问题就是计算生存时间，要明确规定事件的起点、终点及时间的测度单位，否则就无法分析比较。件的起点、终点及时间的测度单位，否则就无法分析比较。中位生存时间中位生存时间是指寿命中位数，表示有且只有是指寿命中位数，表示有且只有50%50%的观察对象还可以活这么长时间。由于截尾的观察对象还可以活这么长时间。由于截尾数据的存在，中位生存期的计算不同于普通的中数据的存在，中位生存期的计算不同于普通的中位数，它可以利用生存函数公式或生存曲线图，位数，它可以利用生存函数公式或生存曲线图，令生存率为令生存率为50%50%时，推算出生存时间。时，推算出生存时间。生存函数生存函数生存概率又称为生存率或生存函数，它表示一个病人的生存生存概率又称为生存率或生存函数，它表示一个病人的生存时间长于时间时间长于时间t t的概率，用的概率，用S(t)S(t)表示。表示。以时间以时间t t为横坐标，为横坐标，S(t)S(t)为纵坐标所作的曲线称为生存率曲线为纵坐标所作的曲线称为生存率曲线,它是一条下降的曲线，下降的坡度越陡，表示生存率越低或它是一条下降的曲线，下降的坡度越陡，表示生存率越低或生存时间越短，其斜率表示死亡速率。生存时间越短，其斜率表示死亡速率。死亡函数死亡函数表示死亡速率的大小。如以表示死亡速率的大小。如以t t为横坐，为横坐，f(t)f(t)为纵坐标作出的曲线称为密为纵坐标作出的曲线称为密度曲线，由曲线上可看出不同时间的死亡速率及死亡高峰时间。纵坐度曲线，由曲线上可看出不同时间的死亡速率及死亡高峰时间。纵坐标越大，其死亡速率越高，如曲线呈现单调下降，则死亡速率越来越标越大，其死亡速率越高，如曲线呈现单调下降，则死亡速率越来越小，如呈现峰值，则为死亡高峰。小，如呈现峰值，则为死亡高峰。p生存分析的主要内容：生存分析的主要内容：1.1.描述生存过程（估计生存函数）描述生存过程（估计生存函数）2.2.比较生存过程（比较生存函数）比较生存过程（比较生存函数）3.3.影响生存时间的因素分析影响生存时间的因素分析SPSS中的中的菜单位置菜单位置生存率的估计方法有参数法和非参数法。常用非生存率的估计方法有参数法和非参数法。常用非参数法，非参数法主要有二个，即乘积极限法与参数法，非参数法主要有二个，即乘积极限法与寿命表法。寿命表法。乘积极限法，又称乘积极限法，又称Kaplan-MeierKaplan-Meier法，法，主要用于观主要用于观察例数较少（察例数较少（n50n1,RR1,危险因素危险因素X4X4为缓解出院后的巩固治疗（为缓解出院后的巩固治疗（0=0=无，无，1=1=有），有），RR1,RR1,保保护因素护因素第四步：结果解读（第四步：结果解读（2 2）结果解读：结果解读：生存函数，具体到个案的生存函生存函数，具体到个案的生存函数估计值。数估计值。PHPH（比例风险）假定判断（比例风险）假定判断满足前提条件才可以进行满足前提条件才可以进行CoxCox回归回归是否满足前提条件，看以因素为分类依据的是否满足前提条件，看以因素为分类依据的生存曲线是否不交叉，若有交叉则表示不生存曲线是否不交叉，若有交叉则表示不满足前提条件满足前提条件第五步：第五步：PHPH假定判断（假定判断（1 1）第五步：第五步：PHPH假定判断（假定判断（2 2）第六步：结果解读（第六步：结果解读（1 1）第六步：结果解读（第六步：结果解读（2 2）同理将同理将X3X3改为改为X4X4重复相同的步骤重复相同的步骤第五步：第五步：PHPH（比例风险）假定判断（比例风险）假定判断（1 1）第五步：第五步：PHPH假定判断（假定判断（2 2）第六步：结果解读（第六步：结果解读（3 3）第六步：结果解读（第六步：结果解读（4 4）疾病预后研究设计疾病预后研究设计疾病预后研究的概念疾病预后研究的概念疾病预后研究的方法疾病预后研究的方法生存分析方法生存分析方法疾病预后的评分方法疾病预后的评分方法现代医学的发展，特别是各种复杂的现代现代医学的发展，特别是各种复杂的现代化的诊疗技术不断进入医学领域，使临床化的诊疗技术不断进入医学领域，使临床医学发生了革命性变化，这些变化的结果医学发生了革命性变化，这些变化的结果不但要求对疾病能够准确及时的诊断，很不但要求对疾病能够准确及时的诊断，很好的进行救治，而且也要求医生对疾病的好的进行救治，而且也要求医生对疾病的预后发展给予准确的预测预后发展给予准确的预测。除了根据已有的经验，疾病预后评分也是除了根据已有的经验，疾病预后评分也是一个重要的方面。一个重要的方面。疾病评分系统是预后预测的重要工具。疾病评分系统是预后预测的重要工具。常用的评分系统可被分为两大类，即疾病常用的评分系统可被分为两大类，即疾病特异性和疾病非特异性评分系统。特异性和疾病非特异性评分系统。疾病特异性评分是指针对某一种疾病的严疾病特异性评分是指针对某一种疾病的严重程度或预后的评分方法重程度或预后的评分方法。疾病非特异性评分系统是指可以对任何原疾病非特异性评分系统是指可以对任何原因所致的危重状态的预后进行综合性评估因所致的危重状态的预后进行综合性评估的评分系统。的评分系统。如烧伤指数（B1）创伤评分（TB）损伤严重程度评分系统（ISS）格拉斯哥昏迷评分（GCS）急性心肌梗塞评分(Forrester s classification)急性胰腺炎评分（Ransons criteria）肝脏疾病评分（Childs-Turcotte classification）另外如急性呼吸衰竭，成人呼吸窘迫综合征（ARDS），急性肾功衰，获得性免疫缺乏综合征，休克，缺血性昏迷，多脏器功能衰竭也有区分其危险程度的非正式方法应用。这些不同的各种各样的预后方案以不同形式发展，并且不同程度地被接受。特异性特异性疾病预后参数使用为了预测患者住院后的预后结果，在预后评分系统内使用各种变异参数作为预测疾病预后指标。这些变异参数采集于疾病发展的特定过程中或在某一特点内的表现与其预后结果密切相关，所有的变异参数尽可能的无偏差。为了避免周期性的原因，预测使用的变异参数必须做到不是结果的一部分。GlasgowGlasgow昏迷评分（昏迷评分（GCSGCS）项目评分睁眼反应：正常4 对语言有反应3 对刺痛有反应2 无反应 1肢体运动：正常6 对刺痛有反应5 无目的运动4 屈曲运动3 伸直运动2 无反应1意识：正常 5 混乱4 躁动 3 嗜睡2 昏迷1疾病预后评分的研究自创预后评分系统，结合ROC分析预后的估计，与实际结局率的比较谢谢 谢！谢！