《病例对照研究》PPT课件.ppt

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1、Case-control studyRetrospective study1分分 析析 流流 行行 病病 学学 方方 法法 现况研究 描述流行病学 监测 观察法 生态学研究 病例对照研究 分析流行病学 队列研究流行病学研究方法 临床试验 实验法（实验流行病学）现场实验 社区干预实验 数理法（理论流行病学）第一节第一节 病例对照研究病例对照研究【导学】【导学】1.1.掌握病例对照研究的掌握病例对照研究的基本原理、特点及基本原理、特点及资资料的分析方法。料的分析方法。2.2.熟悉病例对照研究的熟悉病例对照研究的类型、设计与实施、类型、设计与实施、偏倚及其控制以及用途及偏倚及其控制以及用途及优缺点；

2、优缺点；3.3.了解病例对照研究研究样本量的计算了解病例对照研究研究样本量的计算v病例对照研究是分析流行病学研究方法中病例对照研究是分析流行病学研究方法中最基本、最重要的研究方法。最基本、最重要的研究方法。v需时短，得结论快，用于初步探讨和验证需时短，得结论快，用于初步探讨和验证疾病的危险因素疾病的危险因素。v方法简单，应用广泛。方法简单，应用广泛。病例对照经典案例病例对照经典案例v反应停与婴儿海豹肢畸形；反应停与婴儿海豹肢畸形；vv母亲妊娠期服用己烯雌酚与年轻女性母亲妊娠期服用己烯雌酚与年轻女性阴道腺癌阴道腺癌；v早产儿吸入高浓度氧与晶状体纤维组早产儿吸入高浓度氧与晶状体纤维组织增生症。织增

3、生症。（年轻女性阴道腺癌与母亲妊娠期服用乙年轻女性阴道腺癌与母亲妊娠期服用乙烯雌酚的关系烯雌酚的关系）研究背景研究背景 研究步骤研究步骤 研究结果研究结果实例实例乙烯雌酚乙烯雌酚乙烯雌酚乙烯雌酚阴道腺癌阴道腺癌阴道腺癌阴道腺癌研究背景研究背景 美美国国波波士士顿顿Vincent纪纪念念医医院院妇妇产产科科医医生生Herbst发发现现，19661969年年收收治治7例例阴阴道道腺腺癌癌患患者者，均均为为15岁岁22岁岁女女青青年年。通通常常阴阴道道癌癌占占女女性性生生殖殖系系统统癌癌的的2%，阴阴道道腺腺癌癌仅仅占占阴阴道道癌癌的的5%10%，非非常常罕罕见见，而而这这7例例全全是是腺腺癌癌；过

4、过去去年年龄龄均均大大于于25岁，而这岁，而这7例全在例全在15岁岁22岁之间。岁之间。vHerbstHerbst对对阴道腺癌阴道腺癌危险因素进行探索危险因素进行探索 v7 7例病人加上另一个医院的例阴道腺例病人加上另一个医院的例阴道腺癌患者作为癌患者作为病例组病例组 v每个病人配每个病人配4 4个对照，共个对照，共3232个个对照对照 v调查员用标准调查表对病例、对照与她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，经统计学处理后们的母亲进行了调查，经统计学处理后的主要结果见的主要结果见表表1 1研究步骤研究步骤表表表表1 1 1 1 阴道腺癌病例与对照的母亲主要暴露因素的比较阴道腺

5、癌病例与对照的母亲主要暴露因素的比较阴道腺癌病例与对照的母亲主要暴露因素的比较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研究结果研究结果研究结果在比较的因素中，只有三个因素有显著差别在比较的因素中，只有三个因素有显著差别v母亲怀孕期间使用过己烯雌酚激素治疗母亲怀孕期间使用过己烯雌酚激素治疗(P0.00001)v母亲以前流产史母亲以前流产史(P0.01)v此次怀孕阴道出血史此次怀孕阴道出血史(P0.05)因有后两个因素存在才使用己烯雌酚治疗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

6、癌的危险性增加子宫中的女儿以后发生阴道腺癌的危险性增加 内容内容o一、病例对照研究的基本原理、特点一、病例对照研究的基本原理、特点o二、病例对照研究的类型二、病例对照研究的类型o三、病例对照研究的设计与实施三、病例对照研究的设计与实施o四、偏倚及其控制四、偏倚及其控制o五五、资料、资料的的收集收集、整理与分析整理与分析o六六、病例对照研究的用途及优缺点、病例对照研究的用途及优缺点一、基本原理一、基本原理与与特点特点（一）基本原理（一）基本原理 以确诊患某种特定疾病的以确诊患某种特定疾病的病人病人作为病例组，作为病例组，以以不患该病不患该病但具有可比性的个体作为对照组，但具有可比性的个体作为对照

7、组，通过追溯既往暴露史，测量并比较两组对假设通过追溯既往暴露史，测量并比较两组对假设危险因素的暴露比差异，危险因素的暴露比差异，检验其危险因素与疾检验其危险因素与疾病之间是否存在统计学关联。病之间是否存在统计学关联。浅灰色表示病例，白色表示对照，深灰色表示暴露 图图16-1 病例对照设计研究思路示意图病例对照设计研究思路示意图（二）特点（二）特点n1.属于观察性研究属于观察性研究 n2.从果到因的研究从果到因的研究n3.一次病例对照研究可研究多个因素与疾病的联系一次病例对照研究可研究多个因素与疾病的联系 n4.适宜条件下亦可起到验证病因的作用适宜条件下亦可起到验证病因的作用 在验证在验证罕见病

8、罕见病的病因时，病例对照研究有时是唯一的病因时，病例对照研究有时是唯一可行的研究方法。可行的研究方法。二、类型二、类型n n1.1.按研究目的分类按研究目的分类n（1 1）探索性病例对照研究）探索性病例对照研究n（2 2）验证性病例对照研究）验证性病例对照研究n n2.2.按目标人群的来源分类按目标人群的来源分类n（1 1）以人群为基础的病例对照研究：）以人群为基础的病例对照研究：n（2 2）以医院为基础的病例对照研究：）以医院为基础的病例对照研究：n n3.3.按研究设计分类按研究设计分类（1 1）成组研究）成组研究(2(2）配比研究）配比研究（1）成组研究）成组研究 在病例和对照人群中分别

9、选取一定数量的研究对象，仅要求对照数量等于或多于病例数，无其他特殊规定。其特点是简便易行，可以获得较多的信息，其特点是简便易行，可以获得较多的信息，但不易控制混杂因素，常用于研究探索的初期阶但不易控制混杂因素，常用于研究探索的初期阶段。段。（2）配比研究）配比研究配比配比(matching)(matching)：以对结果有干扰作用的某些因：以对结果有干扰作用的某些因素或特征作为素或特征作为配比配比因素，使对照组与病例组在匹配因素，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。因素上保持相同的一种限制方法。1.1.个体匹配（配对）：病例与对照以个体为单位匹配。可个体匹配（配对）：病例与对照

10、以个体为单位匹配。可1:11:1、1:21:2、1:31:3、1:M1:M。2 2.成组匹配：也称群体匹配或频数匹配。要求对照组与病成组匹配：也称群体匹配或频数匹配。要求对照组与病例组在匹配因素的比例上相同。例组在匹配因素的比例上相同。三、三、研究设计与实施研究设计与实施o（一）提出可疑危险因素（一）提出可疑危险因素o（二）确定目标人群（二）确定目标人群o（三）研究对象的选择（三）研究对象的选择o（四）样本含量的估计（四）样本含量的估计o（五）研究因素的选择和测量（五）研究因素的选择和测量（三）研究对象的选择（三）研究对象的选择基本原则基本原则：o代表性：代表性：病例要足以代表总体病例，对照要

11、病例要足以代表总体病例，对照要足以代表原人群中的非患病人群。足以代表原人群中的非患病人群。o可比性：可比性：病例与对照组在除患病因素外其他病例与对照组在除患病因素外其他主要特征方面无明显差异。主要特征方面无明显差异。n1.病例的选择病例的选择o（1 1）病例的选择原则：）病例的选择原则：纳入病例组的病例应该足以代表患病的总体；纳入病例组的病例应该足以代表患病的总体；诊断正确可靠诊断正确可靠必须有暴露于研究因素的可能性；必须有暴露于研究因素的可能性；还应该对其人口学特征还应该对其人口学特征(如年龄、性别、种族等如年龄、性别、种族等)和其他影响因素做出明确的规定；和其他影响因素做出明确的规定；尽量

12、选择新发病例。尽量选择新发病例。（2 2）病例的来源：）病例的来源：来自一般人群来自一般人群来自医院病例来自医院病例（3 3）病例的类型：）病例的类型：新发病例新发病例现患病例现患病例死亡病例死亡病例不同来源病例的比较不同来源病例的比较不同类型病例比较不同类型病例比较n2对照的选择对照的选择o（1 1）对照选择的原则：）对照选择的原则：应遵循具有代表性和可比性原则。应遵循具有代表性和可比性原则。注注：必须是采用与病例相同的诊断标准明确：必须是采用与病例相同的诊断标准明确被排除的非患者。被排除的非患者。（2 2）对照的来源：）对照的来源：必须来自产生病例的源人群中：必须来自产生病例的源人群中：u

13、若病例为从社区中诊断的所有病例，对照可以从若病例为从社区中诊断的所有病例，对照可以从社区一般人群中选择社区一般人群中选择1 1个样本；个样本；u若病例产生于一般人群的若病例产生于一般人群的1 1个样本中诊断的全部个样本中诊断的全部病例，则对照可以采自一般人群或其样本中的病例，则对照可以采自一般人群或其样本中的1 1个个亚人群中的非病例；亚人群中的非病例；u若病例采自某个医院诊断的全部病例，则对照产若病例采自某个医院诊断的全部病例，则对照产生于病例同一医院的其他患者的样本。生于病例同一医院的其他患者的样本。不同来源对照的比较不同来源对照的比较不同来源对照比较不同来源对照比较o（3 3）匹配和分层

14、：）匹配和分层：匹配的条件或变量应该是与疾病无直接关系的因匹配的条件或变量应该是与疾病无直接关系的因素，如果匹配变量中包括了疾病的危险因素或病素，如果匹配变量中包括了疾病的危险因素或病因，就不能正确分析该因素与疾病的关系。因，就不能正确分析该因素与疾病的关系。匹配条件或变量匹配条件或变量不宜太多不宜太多，否则将给对照的选择，否则将给对照的选择带来困难。带来困难。匹配比例一般可为匹配比例一般可为1111，1212，1313，最多不宜，最多不宜超过超过1414。分层是指先按欲控制的混杂因素的不同组别将总体分层是指先按欲控制的混杂因素的不同组别将总体分层，然后从各层中按预定的比例随机抽样。分层，然后

15、从各层中按预定的比例随机抽样。例如，研究例如，研究4545岁以上人群中饮酒因素与心脏病的关系时，可将岁以上人群中饮酒因素与心脏病的关系时，可将年龄分为年龄分为4 4个组个组(45(45，5050，5555，6060)，按性别分男女两，按性别分男女两组，将总体按不同的年龄、性别组分成组，将总体按不同的年龄、性别组分成4242个层，然后从这些个层，然后从这些层中按一定比例随机抽取病例和对照的样本，这样就可以使病层中按一定比例随机抽取病例和对照的样本，这样就可以使病例和对照中年龄、性别因素达到均衡一致例和对照中年龄、性别因素达到均衡一致。（四）样本含量的估计（四）样本含量的估计决定样本含量的因素决定

16、样本含量的因素 研究因素在对照人群中的估计暴露率研究因素在对照人群中的估计暴露率(p p0 0)。预期暴露于该研究因素造成的相对危险度预期暴露于该研究因素造成的相对危险度(RRRR)或比值比或比值比(OROR)。假设检验中第一类错误概率假设检验中第一类错误概率。假设检验中第二类错误概率假设检验中第二类错误概率，或检验效能，或检验效能(Power,1(Power,1)。n1.非匹配病例对照研究的样本含量估计非匹配病例对照研究的样本含量估计o（1）非匹配病例对照的样本含量相等时）非匹配病例对照的样本含量相等时 （公式16-1）式中：，,和 为标准正态分布的分位数，当（双侧），时 ，。【例例1】拟研

17、究吸烟与肺癌的关系，采用病例对照研究，拟研究吸烟与肺癌的关系，采用病例对照研究，设人群吸烟率为设人群吸烟率为25%，预期吸烟者因吸烟导致肺癌的，预期吸烟者因吸烟导致肺癌的RR为为2.2，取（双侧），取（双侧），估计样，估计样本含量本含量n。按式16-1计算 即病例组与对照组各需即病例组与对照组各需157人。人。（2）非匹配病例数）非匹配病例数 对照数对照数1 c，则需要的病例数，则需要的病例数 式中：式中：，和和 为标准正态分布的分位数。为标准正态分布的分位数。n2.2.匹配病例对照研究的样本含量估计匹配病例对照研究的样本含量估计（1 1）1111匹配设计：匹配设计：SchlesselmanS

18、chlesselman推荐的公式如下：推荐的公式如下：式式16-316-3 式中式中 ，m为结果不一致的对子数，则需要的总对子数为结果不一致的对子数，则需要的总对子数M为：为：式式16-4式中式中 ,【例例2 2】按按1111匹配病例对照研究方法探讨孕妇口服某种药匹配病例对照研究方法探讨孕妇口服某种药物与婴儿先天性心脏病的关系，估计有物与婴儿先天性心脏病的关系，估计有20%20%的孕妇口服该药的孕妇口服该药物，设物，设RRRR=2.6=2.6，（双侧），（双侧），估计样本含量，估计样本含量。按式按式16-316-3和和16-416-4计算：计算：（2）11R R 匹配设计：依照如下公式计算：匹

19、配设计：依照如下公式计算：式中 ,(五五)研究因素的选择和测量研究因素的选择和测量n因因素素的的选选定定：包包括括所所研研究究的的因因素素、其其他他可可疑疑因因素素和可能的混杂因素。和可能的混杂因素。n因素的规定：调查前有明确的规定（定量、分级）因素的规定：调查前有明确的规定（定量、分级）n因素的收集：病例组与对照组的调查项目相同。因素的收集：病例组与对照组的调查项目相同。n最好有记录或材料作依据。客观指标更好。最好有记录或材料作依据。客观指标更好。四、偏倚及其控制四、偏倚及其控制（一）常见的偏倚（一）常见的偏倚o1.1.选择偏倚（选择偏倚（selection biasselection bi

20、as）o2.2.信息偏倚（信息偏倚（information biasinformation bias）o3.3.错误分类偏倚（错误分类偏倚（misclassification misclassification biasbias）o4.4.混杂偏倚（混杂偏倚（confounding biasconfounding bias）（二）偏倚的控制（二）偏倚的控制应在设计阶段、实施阶段和资料分析阶段加以控制。应在设计阶段、实施阶段和资料分析阶段加以控制。设计阶段应加强科学设计。研究对象的选择尽可能采用设计阶段应加强科学设计。研究对象的选择尽可能采用随机抽样原则，如果在医院选择病例，则应从多个医院选随机

21、抽样原则，如果在医院选择病例，则应从多个医院选择研究对象，并尽可能采用新发病例。择研究对象，并尽可能采用新发病例。实施阶段收集的变量最好采用客观指标，减少调查偏倚。实施阶段收集的变量最好采用客观指标，减少调查偏倚。资料整理分析阶段应注意病例与对照两组的均衡性，并资料整理分析阶段应注意病例与对照两组的均衡性，并利用分层分析方法、多因素分析方法处理，以排除混杂因利用分层分析方法、多因素分析方法处理，以排除混杂因素的作用。素的作用。五、资料的收集、整理与分析五、资料的收集、整理与分析（一）资料的收集（一）资料的收集资料大多数来源于调查人员使用专门设计的调查表直接询问研究资料大多数来源于调查人员使用专

22、门设计的调查表直接询问研究对象本人或家属，也可由通讯、登记报告、职业史记录等方式获对象本人或家属，也可由通讯、登记报告、职业史记录等方式获得。得。（二）资料的整理（二）资料的整理对原始资料的再核查，即对所收集的调查表逐个进行检查、修对原始资料的再核查，即对所收集的调查表逐个进行检查、修正、验收、归档等。正、验收、归档等。资料分析前的准备工作，如按分析要求进行分组、归纳、编码，资料分析前的准备工作，如按分析要求进行分组、归纳、编码，输入计算机创建电子化数据库，数据库的清洗和逻辑检查等。输入计算机创建电子化数据库，数据库的清洗和逻辑检查等。（三）资料的分析（三）资料的分析1.1.描述性分析描述性分

23、析u（1 1）描述一般特征）描述一般特征 对研究对象的一般特征，如病例和对照的对研究对象的一般特征，如病例和对照的性别、年龄、职业、疾病类型等进行描述。性别、年龄、职业、疾病类型等进行描述。u（2 2）均衡性检验）均衡性检验 检验病例组和对照组之间除研究因素以外检验病例组和对照组之间除研究因素以外的各种特征是否齐同和近似，以考查组间的可的各种特征是否齐同和近似，以考查组间的可比性。比性。2.2.统计推断统计推断n（1 1）非匹配病例对照研究的资料分析：）非匹配病例对照研究的资料分析：表表16-1 16-1 成组病例对照研究资料整理表成组病例对照研究资料整理表肺癌与吸烟关系的回顾性研究肺癌与吸烟

24、关系的回顾性研究统计学假设检验统计学假设检验（检验病例组和对照组的暴露率的差异是否有统计学（检验病例组和对照组的暴露率的差异是否有统计学意义）意义）o当当2 23.843.84时，时，P0.05P0.05，有统计学意义。，有统计学意义。o当当2 23.843.84时，时，P0.05P0.05，无统计学意义。，无统计学意义。计算暴露与疾病的关联程度计算暴露与疾病的关联程度采用采用比值比比值比（Odds RatioOdds Ratio，OROR）来估计，比值）来估计，比值（OddsOdds）是指事物发生的概率与不发生的概率之比。）是指事物发生的概率与不发生的概率之比。病例组的比值病例组的比值 对照

25、组的比值对照组的比值OROR数值的意义数值的意义OR值的意值的意义：义：OR即暴露组的疾病危险性为非暴露组的即暴露组的疾病危险性为非暴露组的多少倍。多少倍。OR1时，表示暴露与疾病无关联；时，表示暴露与疾病无关联；OR1时，表示暴露因素使疾病的危险性增加，称为时，表示暴露因素使疾病的危险性增加，称为“正正”关联，即暴露因素为疾病的关联，即暴露因素为疾病的危险因素危险因素。OR1时，说明暴露使疾病的危险度减少，称为时，说明暴露使疾病的危险度减少，称为“负负”关联，即暴露因素为疾病的关联，即暴露因素为疾病的保护因素保护因素。OROR数值范围对暴露与疾病关联的意义数值范围对暴露与疾病关联的意义 OR

26、OR值的可信区间值的可信区间(confidence interval，CI)计算：计算：用用MiettnenMiettnen氏氏2 2值法，计算公式为：值法，计算公式为：(1-(1-)CICI u u为正态离差值，为正态离差值，为检验水准，当为检验水准，当0.00.05 5时为时为9595CICI；当；当0.010.01时为时为9999CICI。【例例3 3】英国医生英国医生DollDoll和和HillHill在在19501950年进年进行了吸烟与肺癌关系的病例对照研究，资料行了吸烟与肺癌关系的病例对照研究，资料如表如表16-316-3，试进行分析。，试进行分析。o第一步：第一步：2检验，检验

27、病例组和对照组的检验，检验病例组和对照组的暴露率有无统计学显著性。暴露率有无统计学显著性。如何下结论？如何下结论？o第二步：计算暴露与疾病的联系强度第二步：计算暴露与疾病的联系强度OR。OR=ad/bc=688OR=ad/bc=68859/65059/65021=2.9721=2.97o第三步：计算第三步：计算OR值的值的95CI。95 5CICI 结论：结论：OROR值的值的9595CICI为为1.831.834.904.90，结，结果说明吸烟与肺癌高度有害。果说明吸烟与肺癌高度有害。n个体匹配病例对照研究的资料分析个体匹配病例对照研究的资料分析：资料整理：资料整理：病例病例 对照对照暴露史

28、暴露史 a c b d统计学假设检验：统计学假设检验：采用采用McNemarMcNemar配对配对2 2检验，计算如下所示：检验，计算如下所示：当当b b+c c4040时，应该使用校正公式：时，应该使用校正公式：如果有统计学意义，则暴露与疾病存在如果有统计学意义，则暴露与疾病存在关联，进一步计算关联，进一步计算OROR值。值。计算暴露与疾病的关联强度，即计算暴露与疾病的关联强度，即OROR值：值：OR=c/b (b OR=c/b (b0)0)计算计算OROR值的值的9595CICI，MiettnenMiettnen氏氏22值值法。法。【例例4】假定某研究者采用假定某研究者采用1 1匹配方法研

29、究孕妇匹配方法研究孕妇服用反应停与婴儿海豹肢样畸形的关系，数据如服用反应停与婴儿海豹肢样畸形的关系，数据如表表16-5所示。所示。o第一步：第一步：2 2检验，检验病例组和对照组的暴露检验，检验病例组和对照组的暴露率有无统计学显著性。率有无统计学显著性。本例本例2 2480.769480.7696.63(6.63(2 20.01)0.01)，则，则P P0.010.01，结论为拒绝无效假设，即两组暴露率存在统计，结论为拒绝无效假设，即两组暴露率存在统计学差异。学差异。o第二步：第二步：计算暴露与疾病的联系强度计算暴露与疾病的联系强度OROR。o第三步：第三步：计算计算OROR值的值的9595C

30、ICI。9595CICI 结论：结论：OROR值的值的9595CICI为为26.5826.58101.02101.02，提示，提示孕妇服用反应停与婴儿出生畸形存在高度关联。孕妇服用反应停与婴儿出生畸形存在高度关联。六、用途及优缺点六、用途及优缺点1.1.用途：用途：n病病例例对对照照研研究究主主要要用用于于探探索索性性病病因因研研究究，亦亦可可作作为为验验证证病病因研究的补充；因研究的补充；n用用于于疾疾病病预预防防性性与与治治疗疗性性研研究究，以以评评价价效效果果和和选选择择治治疗疗方方案；案；n用于筛选与评价影响疾病预后的因素，以指导临床实践；用于筛选与评价影响疾病预后的因素，以指导临床实

31、践；n用用于于中中医医的的病病因因病病机机研研究究和和中中药药的的不不良良反反应应等等负负性性事事件件的的研究，以推动中医药事业的发展。研究，以推动中医药事业的发展。2.2.优缺点：优缺点：优点：优点：n特别适用于罕见病的研究，有时往往是罕见病病因研究特别适用于罕见病的研究，有时往往是罕见病病因研究的唯一选择；的唯一选择；n省力、省钱、省时间，易于组织实施；可用于疫苗免疫省力、省钱、省时间，易于组织实施；可用于疫苗免疫学效果考核及暴发调查等；学效果考核及暴发调查等；n可同时研究多个因素与某种疾病的联系，特别适用于探可同时研究多个因素与某种疾病的联系，特别适用于探索性研究；索性研究；n对研究对象

32、多无损害，不影响住院病例的治疗，很少涉对研究对象多无损害，不影响住院病例的治疗，很少涉及伦理学问题。及伦理学问题。缺点：缺点：n不适于研究暴露比例很低的因素；不适于研究暴露比例很低的因素；n难以避免选择偏倚和回忆偏倚；难以避免选择偏倚和回忆偏倚；n不能计算发病率、死亡率，不能计算不能计算发病率、死亡率，不能计算RRRR，而用，而用OROR值估计值估计暴露因素与疾病的联系强度；暴露因素与疾病的联系强度；n混杂因素不易控制；混杂因素不易控制；n较队列研究和随机对照研究因果关联弱，不易下因果联较队列研究和随机对照研究因果关联弱，不易下因果联系的结论，只能为病因研究提供重要线索，要确定某因系的结论，只能为病因研究提供重要线索，要确定某因素是否为疾病的病因，需进一步做前瞻性队列研究或随素是否为疾病的病因，需进一步做前瞻性队列研究或随机对照研究。机对照研究。