病例对照研究设计

病例对照研究Case–controlstudy一、病例对照研究的基本原理及特点以现在确诊的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，通过询问、实验室检查或复查病史，搜集既往各种可能的危险因素的暴露史，测量并比较病例组与对照组中各种因素的暴露比例，经统计学检验，若两组差别有意义，则可认为因素与疾病之间存在着统计学上的关联。在评估了各种偏倚对研究结果的影响之后，再借助病因推断技术，推断出某个或某些暴露因素是疾病的危险因素，而达到探索和检验疾病假说的目的。特点属于观察法，不施加干预措施设立对照组由“果”及“因”，疾病→暴露只能判断暴露及疾病之间是否关联及关联程度，不能做因果关系的最终结论。源人群特定疾病病人不患有该病收集数据统计学检验统计学关联评估偏倚病因推断探索和检验病因假说可比基本原理病例和对照的选择二、病例对照研究的用途1.探索疾病的可疑危险因素：在疾病的病因未明时，可以广泛的筛选机体内外环境中可疑的危险因素2.验证病因假设：通过描述性研究或探索性病例对照研究，初步产生了病因假设后，可以通过精良的病例对照研究来验证假说3.提供进一步研究的线索三、病例对照研究的类型一按目的分类：1.探索性病例对照研究（用途1）2.检验性病例对照研究（用途2）二按设计分类：1.病例对照不匹配2.病例对照匹配（1）频数匹配：要求配比的因素所占的比例，两组一致（2）个体匹配：以个人为单位进行的匹配3.病例对照研究的衍生类型：（1）巢式病例对照研究（2）病例－队列研究（3）病例交叉研究（4）单纯病例研究（5）病例－时间－对照研究四、病例对照研究的实施DefineResearchQuestionIdentifyCasePopulationIdentifyControlPopulationMeasureVariablesDataCollectingandAnalysis（一）病例对照研究的设计与实施1.明确研究目的，提出病因假设暴露？→？疾病2.选择适宜的研究类型（1）配比的因素:已知或非常怀疑某种因素为研究中的混杂因子。（2）配比的方法3.病例及对照的来源及选择：4.样本大小的估计（1）.影响样本量大小的因素①研究因素在对照组中的暴露率p0②预期的该因素引起的相对危险度RR或暴露的比值比OR③希望达到的检验显著性水平，即假设检验第Ⅰ类错误的概率④希望达到的检验把握度（1－），为假设检验第Ⅱ类错误的概率（2）.估计方法①.公式计算②.查表③.统计软件：如EpiCalc2000（二）研究因素的确立和资料的收集1.研究因素的确定(1)变量的选定：取决与研究的目的或具体的目标(2)变量的规定：尽可能地采取国际或国内统一的标准，以便交流和比较(3)变量的测量：研究中尽可能采用定量或半定性的指标(4)如何做到研究变量符合规定2.调查表的编制3.调查员的培训（三）、数据资料整理与分析1.资料的整理资料的分组，归纳，编码，输机2.资料的分析描述性统计①.描述研究对象的一般特征：性别、年龄、职业等②.均衡性检验：目的是检验病例组与对照组的可比性统计性推断①不匹配不分层资料的分析②不匹配分层资料的分析③分级暴露资料的分析④1：1配对资料⑤1：2配比资料的分析⑥1：M配比资料的分析四、病例对照研究中的偏倚及其控制选择偏倚1.入院率偏倚（Berksonbias）2.现患病例－新发病例偏倚（Neymanbias）3.检出征候偏倚4.时间效应偏倚信息偏倚1.回忆偏倚2.调查偏倚混杂偏倚五、病例对照研究的优缺点优点*特别适用于罕见疾病的研究*相对更省力、省钱、省时，并且较易于组织实施*不仅用于病因的探讨，还可用于爆发调查、疫苗免疫学效果考核等*可同时研究多个因素与某种疾病的联系，特别适用于探索性病因研究缺点*不适用于研究人群中暴露比例很低的因素*选择研究对象时难以避免选择偏倚*暴露与疾病的时间先后常难以判断，论证因果关系的能力不及队列研究*获得既往信息时，难以避免回忆偏倚实习5病例对照研究目的：通过课题资料分析，掌握病例对照研究常用指标的计算及资料基本整理分析方法。时间：6~9小时内容：单元1病例对照研究资料分析单元2病例对照研究设计单元1病例对照研究资料分析一、成组匹配资料的分析（一）一般资料的分析课题一表5－2HBV感染与原发性肝癌的关系问题1：根据上表资料计算2、OR、OR的95％CI，计算结果说明了什么问题？问题2：根据上述资料能否计算ARP及PARP？HBV＋HBV－合计病例9811109对照4960109合计14771218课题一表5－2HBV感染与原发性肝癌的关系问题一答案：1.利用2检验来检验两组暴露率再统计学上有无显著性差异2.估计HBV感染与原发性肝癌的联系强度3.(1)用Woolf’s估计总体OR的95％的可信区间取反自然数对数，得可信区间为(5.22,22.38)(2)Miettnen氏卡方值法：HBV＋HBV－合计病例98(a)11(c)109对照49(b)60(d)109合计1477121850.15d)d)(cc)(bb)(a(aNbc)(adχ22001.0,1p91.10bcadOR138.01111)(lndcbaORVar)108.3,652.1()(ln96.1ln%95lnORVarORCIOR)χ1.96/±(12OR=OR95%C.I.问题二答案：从理论上讲，因病例对照研究不能得到暴露组和非暴露组的发病或死亡率，只能获得OR，所以病例对照研究一般是得不到ARP的，只有队列研究才能得到两组的发病或死亡率，才可以估计ARP。但Cole和MacMahon提出了下面公式，可以由OR估计ARP(暴露人群归因危险百分比)这个结果说明在暴露(HBV感染)的人群中发生原发性肝癌的病人，91％是由HBV感染引起的该结果说明在整个人群中患原发性肝癌的病人，61％是由于HBV感染引起的。这个结果说明，如果广泛应用乙肝疫苗来预防HBV感染，可使人群中原发性肝癌病人减少61％。91.091.10)191.10()1(ORORARP61.0)()(1baddcbPARP(二)不分层多暴露水平资料分析课题二表5－3吸烟量与膀胱癌的关系问题1：计算不同暴露水平的OR、2、OR95%CI及总2值和2趋势性检验问题2：上述计算结果说明了什么问题？并对其进行解释吸烟量（支/日）01～10～20～合计病例对照2441102022235426110110合计65304580220OR=2=OR95%CI=总2＝趋势2＝课题二表5－3吸烟量与膀胱癌的关系总的2检验公式2＝问题2:以上结果说明吸烟与膀胱癌之间是有关联的,并且不同的吸烟量时膀胱癌患病的危险似有不同,随着吸烟量的增加,患膀胱癌的危险性也在增加.吸烟量（支/日）01～10～20～合计病例对照2441102022235426110110合计65304580220OR=2=OR95%CI=总2＝趋势2＝1.00.850.120.34~2.131.631.560.75~3.1517.6015.143.513.491.81~6.98P0.005P0.01)12(CRnnAntiiixm02暴露水平(Xi)病例(ai)对照(bi)合计(mi)0—(x0)2441651—(x1)10203010—(x2)22234520—(x3)542680合计110(n1)110(n2)220(n)根据两种xi取值方法进行2趋势检验结果如下：第一种xi取值方法：取x0=0.5,x1=5,x2=15,x3=30T1==24×0.5+10×5+22×15+54×30=2012T2==65×0.5+30×5+45×15+80×30＝3257.5T3＝＝65×0.52＋30×52＋45×152＋80×302＝82891.25V=n1n2(nT3-T22)/[n2(n-1)]=87042=[T1-(n1T2/n)]2/V=16.87第二种xi取值方法:取x0=0,x1=1,x2=2,x3=3可得:2=15.14v=1p0.01tiiixm0tiiixa0二、个体匹配资料的分析（一）1：1配对资料的分析课题三答案提示：问题一:2检验,OR,OR95%CI,分析吸烟与否吸烟深浅吸烟量与肺癌的关系病例对照合计吸烟不吸烟吸烟不吸烟691033110211合计7934113表1吸烟与肺癌的关系2＝12.30p0.01OR=3.3病例对照合计吸烟深吸烟浅吸烟深吸烟浅431241672合计442569表1吸烟深浅与肺癌的关系2＝19.36p0.01OR=24吸烟量（支/日）1010～20～30～合计病例对照1446102022235426113113合计60304580226OR=2=OR95%CI=总2＝趋势2＝2.866.681.29~6.344.9919.182.43~10.2528.8628.098.6623.673.65~20.54P0.01P0.01问题3：将上述例子的配对资料模拟成成组资料分析，将吸烟量分为4个等级，计算吸烟量与肺癌关系的有关指标（二）1：M匹配病例对照研究资料的分析（三）分层资料分析课题五：对435例食管癌及451例对照作病例对照研究，病例中有107例，对照中有193例不饮酒。据题做表格如下饮酒与食管癌的关系问题1～3：2＝32.74p0.01,故饮酒与食管癌有关，但这种关联是仅为统计学关联，需要排除因果关联（如混杂偏倚等）的可能后，才能判断二者是否存在因果关系。OR＝2.29OR95％CI（1.72,3.04）病例对照合计饮酒不饮酒328107258193586300合计435451886本例中309名病例及208例对照均为吸烟者吸烟与食管癌的关系问题4～6：2＝56.56p0.01,故吸烟与食管癌有关，但这种关联是仅为统计学关联，需要排除因果关联（如混杂偏倚等）的可能后，才能判断二者是否存在因果关系。OR＝2.87or95％CI（2.17,3.78）病例对照合计吸烟不吸烟309126208243517369合计435451886吸烟者中260名病例及156例对照为不饮酒者；不吸烟中68病例102对照为饮酒者按是否吸烟分层后饮酒与食管癌的关系可以看出分层后两层的ORi均较不分层前的小，而两层的OR值接近，经检验为同质的资料，说明在饮酒与食管癌的关系上，吸烟为混杂因素。吸烟不吸烟病例对照合计病例对照合计饮酒不饮酒260(248.6)491565241610168(58.0)58102141170199合计3092085171262433692ORilnORiViWilnORi2WORM-H2M-HORM-H＝0.0828＝1.69＝11.3895%CI6.611.770.570.05020.00.52V=1(1.25P0.05,2.29)4.851.620.480.04920.5按是否饮酒分层后吸烟与食管癌的关系可以看出分层后两层的ORi均较不分层前的小，而两层的OR值接近，经检验为同质的资料，说明在吸烟与食管癌的关系上，饮酒为混杂因素。饮酒不饮酒病例对照合计病例对照合计饮酒不饮酒26068156102416170495852141101199合计3282585861071933002ORilnORiViWilnORi2WORM-H2M-HORM-H=0.0764=2.42=35.7595%CI24.792.500.9160.03528.60.885V=1(1.25P0.05,2.29)10.952.290.8290.06415.6课题六表5－8月经因素与乳腺癌关系的病例对照研究问题1：根据Brinton等人关于月经因素与乳腺癌关系的病例对照研究资料可计算出2＝7.96p0.005OR＝1.17OR95％CI（1.05,1.31）问题2：上表计算结果说明月经因素与乳