常用流行病学研究方法

第四章常用流行病学研究方法案例11959年至1961年间，西欧诸国特别是西德与英国，新生儿短肢畸形明显增加，形成了一次先天性短肢畸形的流行。流行期间，估计新发病例高达万例，遗留数千残疾儿童。什么原因导致了这一震惊世界的灾难性事件，众说纷纭产妇孕期病原微生物感染？产妇孕期某种化学物质中毒？遗传？经流行病学调查，认定孕妇妊娠期间服用反应停是罪魁祸首流行病学家是如何确定因果关系的？案例2流感来袭，人们对该病的治疗有不同观点崇尚中医者认为吃点连花清瘟颗粒效果就不错相信西医者则认为达菲加水杨酸类药物治疗效果更好西药比中药治疗效果好吗？学习目的通过本章的学习，要求学生能够：熟悉流行病学研究设计的基本内容，以及现况研究、队列研究、病例对照研究、随机对照临床试验的实施方法；解释现况研究、队列研究、病例对照研究、随机对照临床试验的设计要点并能举例说明；定义本章涉及的所有概念；了解各种流行病学研究方法的样本含量计算方法、单因素统计分析方法及临床疗效评价的最新进展。自由人类文明史以来，人类一直面临着疾病为何发生、如何预防等因果判断问题。在没有任何生物学实验技术的年代，通过对多个对象的观察获得简单的经验性的结论成为当时解答上述问题唯一可行的方法——流行病学研究方法的雏形。没有解决生物现象的或然性问题，无法辨别两事物间的伴随现象和复杂的因果关联，易产生错误判断。几百年来，逻辑学的完善、广义因果律的出现、辩证唯物主义科学技术方法论的形成、数理统计学的发展皆为流行病学研究方法的形成提供了理论基础。哲学数学医学流行病学研究方法历经近200年的思考和探索，流行病学家终于根据上述理论，结合人类的生物学特征，提出了一套了解疾病分布规律、探讨因果关联的研究方法，使得以人群为基础的流行病学研究方法更科学、更具说服力；使得流行病学思想得以被广泛接受、学科得以确立。20世纪中期开始，为适应多病因论的需求，在统计学的帮助下，流行病学群体研究方法又有了突飞猛进的发展。混杂因子、效应修饰因子的处理技术不断完善，解决了在多个病因存在的条件下生物现象的或然性问题及巧合现象，因果判断的能力进一步提升。既便没有实验室证据，流行病学的研究结果也会是真理性的。在医学研究中，流行病学研究方法主要用于了解事件的分布特征、判断两个及两个以上事件之间是否有关联及关联性质和关联程度。如今，流行病学的群体研究方法已被医学各领域广泛应用，成为医学各学科不可或缺的研究方法。目录研究设计的基本内容描述性研究分析性研究1病例对照研究分析性研究2队列研究1234实验性研究：临床试验5常用流行病学研究方法第一节流行病学研究设计的基本内容各种研究方法的设计内容大体相同无论进行何种流行病学研究，均应有系统的研究思路和可操作性的工作方案第一节.流行病学研究设计的基本内容一、提出研究目的二、确定研究内容三、选择研究方法四、确定研究对象五、设计调查表格六、调查过程的质量控制七、得出结论一、提出研究目的某人群某病的发病率、患病率或死亡率？疾病的人群表现？引起某疾病的病因？某因素是否是某疾病的病因或影响因素？某药物治疗某病是否有效？某药物与另一药物相比，疗效的优劣？研究目的描述性分析性验证性注意：研究目的应该是具体的，可望又可及的重视环境与疾病的关系、多病因论思想框架3注意选取相应研究指标二、确定研究内容三、参考具体条件选择研究方法Phase1Phase2Phase3哪些方法能够回答研究提出的问题？哪种方法最适宜回答该研究问题？现有条件最适合采用哪种方法？四、按照研究方法确定研究对象确定研究对象时要考虑什么时间获取研究对象什么方式获取研究对象什么地点获取研究对象抽样调查？普查？抽样方法？样本含量？•目标人群（targetpopulation）：研究结果能够适用和推论到的人群•源人群（sourcepopulation）：目标人群中适合研究的人群，即能够产生合格的研究对象的人群。•研究对象（studyparticipants）来自源人群的直接用于研究的个体源人群目标人群研究对象五、根据研究内容设计调查表格备考项目：调查日期、调查员签名，调查对象的调查表的内容姓名、性别、住址、电话号码等分析项目：研究依赖于该类项目的统计分析而产生研究结果注意：为便于计算机分析，调查表多采用编码调查表，在每个分析项目的右边画出方格，格内填写编码。也可将问题的各种可能答案罗列在调查表上，填表者从中选择一个最佳答案或多种答案。另一种方式是对问题的回答不加任何限制，连续变量，如身高、体重、血压等，均应采用该方式填写调查表。六、控制研究过程保证研究质量研究质量的高低取决于测量仪器的稳定性、调查对象的配合程度、调查者的工作能力和科学态度。应做到：调查开始之前培训调查员：要对调查材料保密、要有高度的工作责任心和实事求是的科学态度，还要有娴熟的业务技能。收集资料的方法一旦确定不得随意变动建立检查和监督机制组织者应具有良好的组织协调能力七、理顺分析思路得出正确结论先仔细检查原始资料的完整性和准确性：有漏项要补充，有错误无法纠正的应予以剔除。理清统计分析思路：如何利用最适合的统计学方法说明最关键的医学问题绝不是一个单纯的统计学问题，需要依赖于统计学、逻辑学和医学三方面知识的完美结合。总之，在研究的设计过程中，设计者面临着诸多抉择。只有时刻保持清晰的思路才能做出正确的判断，将研究引向成功。第二节描述性研究（DESCRIPTIVESTUDY)描述性研究是将专门调查或常规记录所获得的资料按照不同地区、不同时间和不同人群特征分组，以展示该人群中疾病或健康状况的分布特点的一种观察性研究。描述性研究可回答：事件存在于什么时间、什么地点、什么人群、数量多少？一、概述1、概念现况研究是应用普查或抽样调查的方法收集特定时间、特定人群中疾病、健康状况及有关因素的资料，并对资料的分布特征加以描述。横断面研究，患病率研究2、注意强调在一定时间内完成，若调查的时间跨度过大，会给调查结果的解释带来困难。多适用于对病程较长、患病率较高的疾病进行研究。该方法虽然不能得到疾病的发病率，但利用间隔一年的两次现况研究获得的患病率之差可计算发病率。.现况研究二（二）现况研究的用途为病因研究提供线索了解疾病和病因的分布状况为疾病防制工作提供依据评价预防疾病、促进健康的策略和措施的效果。早期发现病人：通过筛检可早期发现病人，实现早诊断、早期治疗的第二级预防的目的。确定机体各项指标的正常值范围三、现况研究的种类普查(cencus)在特定时间对特定范围内人群中的每一成员进行的调查按研究对象的范围抽样调查(samplingsurvey)按一定的概率从总体中随机抽取有代表性的一部分人（样本）进行调查，以样本统计量估计总体参数。（三）现况研究的种类1.普查（census）普查分为以了解人群中某病的患病率、健康状况等为目的的普查和以早期发现病人为目的的筛检（screening）。注意：工作目的是早发现早诊断病人必须采用普查除有特殊需要流行病学研究一般都首选抽样调查方法在特定时间对特定范围内人群中的每一成员进行的调查2.抽样调查（samplingsurvey）注意：样本代表性是抽样调查能否成功的关键所在随机抽样和样本含量适当是保证样本代表性的两个基本原则按一定的概率从总体中随机抽取有代表性的一部分人（样本）进行调查，以样本统计量估计总体参数，称为抽样调查。将样本的随机误差控制在允许范围之内时所需的最小样本含量。随机抽样样本含量适当在一个有N个观察单位的总体中，若抽取n个单位组成随机样本，则每个单位被抽到的概率均应为n/N。抽样调查的优点：工作量小，既可节省时间和人力、物力，又可集中力量将调查工作做得更细致，是现况研究最常用的方法。抽样调查的局限性：若疾病患病率很低、变异程度很大，则需很大样本含量方可实现对抽样误差的控制，若样本扩大到接近总体的75%时，不如直接进行普查更有意义。常用随机抽样的方法：•单纯随机抽样•系统抽样•分层抽样•整群抽样•多级抽样（1）常用的抽样方法单纯随机抽样（simplerandomsampling）：也称简单随机抽样单纯随机抽样是所有抽样方法中最简单、最基本的方法。该方法要求从总体N个对象中，利用抽签、随机数字表等方法抽取n个对象组成一个样本。优点：简便、易学。局限性：当总体较大时，不仅编号、抽样变得十分繁琐，而且抽到的个体分散，导致资料收集十分困难。由于这一缺陷，单纯随机抽样方法在大型流行病学调查中的应用受到了限制。系统抽样（systematicsampling）：又称机械抽样具体方法：设总体单位数为N，需要调查的样本数为n，抽样比例K=N/n,抽样间隔为K－1。即以K个单位为一组，用单纯随机抽样的方法抽出该组中一个单位，把它作为起点，之后每间隔K－1个单位抽取一个单位进入样本。是按照一定顺序，机械地每隔若干单位抽取一个单位的抽样方法。例如：某人群有2万人，决定抽取1千个人组成样本，则K=20000/1000=20，抽样间隔＝20－1＝19，应从1～20号中按照单纯随机抽样的方法抽取1个号码作为起点，之后每隔19个号码抽取一个单位。注意：假如总体各单位的排列有某种规律，而该规律与研究结果有关，若利用该排列抽样，可使样本产生偏倚。例如：全班同学由矮到高排好队，按1/3比例做系统抽样，调查身体发育情况。若恰巧抽样起点是队列中的第一名，之后每间隔两人抽一人，该样本的平均身高应低于全班平均身高。优点：若研究总体已具备某种排序或编号，系统抽样与单纯随机抽样相比可省去编号和抽样的烦恼，是一种更简单的抽样方法。局限性：该方法同样具有当总体较大时，抽到的个体分散，资料难以收集的缺陷，也不适于大型流行病学研究。分层抽样（stratifiedsampling）例如：某地区要调查乙型肝炎表面抗原携带率，若不同职业间乙型肝炎表面抗原携带率差别很大，就可以按照职业将人群分成若干层，然后按照事先计算的样本含量在每层中随机抽取所需的调查对象。将调查的总体按照某种特征分成若干层，然后在每层中进行随机抽样的方法。优点：可将一个内部变异很大的总体分成一些内部变异较小的层，并保证总体中每一层都有相应比例的个体被抽到，所以抽样误差较其它抽样方法小。局限性：该方法的抽样基础没有脱离单纯随机抽样或系统抽样，因而同样具有当总体较大时，抽到的个体分散，资料难以收集的缺陷，也不适于大型流行病学研究。注意：分层变量应是导致总体内部变异的主要因素层中的抽样方法可用简单随机抽样或系统抽样整群抽样（clustersampling）例如：某市有30所中学，共有3万在校生，欲从中抽取3千学生组成样本调查其近视眼患病率，只需随机抽取约3所学校即满足样本含量。抽到的学校，全部学生均进行视力检查。将总体分成若干群组，以群组为抽样单位进行随机抽样，被抽到的群组中的全部个体均作为调查对象，这种抽样方法称为整群抽样。优点：便于组织，也易被调查对象所接受。局限性：抽样误差较大，为减少抽样误差，采用整群抽样时通常要比其它方法增加1/2的样本含量。整群抽样要求抽样单位的人口数不能相差太大，否则需先合并或拆分，然后抽样。多级抽样（multistagesampling）：将上述抽样方法综合运用即多级抽样。根据需要，每个阶段的抽样都可以采用上述4种方法中的任意一种，原则是优势互补。流行病学调查可采用先分层后整群的抽样方法，这种组合方式即利用了分层抽样误差最小的优点又兼顾了整群抽样易于组织的长处。国家组织的大规模调查多采用按行政区域逐级进行整群抽样的方法，这样既易于组织实施又覆盖面大。（2）抽样调查样本含量的估计现况研究中，抽样调查的目的是以样本统计量估计总体参数所在的范围，因而要采用做参数估计时的样本含量计算方法。注意：样本含量过大既造成浪费又难以保证研究质量样本含量过小则抽样误差过大使样本失去代表性抽样研究中，样本所包含的研究对象的数量称为样本含量。计数资料样本含量的估计方法：用以样本率估计总体率的样本含量计算公式。当总体率接近0.5（比如0.2～0.8）时，可按正态近似原理，采用下式