观察性研究的分析

观察性研究的分析AnalysisofObservationalStudies南方医科大学生物统计学系观察性研究的概念横断面研究队列研究病例对照研究医学研究的分类医学研究实验性研究Experimentalstudies观察性研究Observationalstudies实验室研究临床研究观察性研究的定义与目的定义不对研究对象施加任何外部干预而获得的事实材料的研究方法。目的描述疾病的分布及发病率确定或探索致病因素为疾病的预防、控制和治疗提供基本数据观察性研究的三种方法横断面/现况/患病率研究（cross-sectional/prevalencestudy)队列研究（cohortstudy）病例-对照研究（case-controlstudy）TimePastPresentFutureCohortstudy:diseaseexperienceiscollectedprospectively,retrospectivelyorretrospectivelyandprospectivelyCase-controlstudy:pastexperienceofcasesandcontrolsisrecalledCross-sectionalstudy:pastexperienceandcurrentdiseasestatusarecollectedatthesametimeCross-sectionalCohortCohortCasesandcontrolsCohortGeneralformof2×2tableincross-sectionalstudyRiskfactorDiseaseTotalPresentAbsentPresentaba+bAbsentcdc+dTotala+cb+da+b+c+dInitialstageincohortstudyRiskfactorDiseaseTotalPresentAbsentPresent(exposed)a+bAbsent(non-exposed)c+dInitialstageincase-controlstudyRiskfactorDiseasePresent(cases)Absent(control)PresentAbsentTotala+cb+d观察性研究的概念横断面研究队列研究病例对照研究横断面研究的概念横断面研究(cross-sectionalstudy):采用一时性调查方法，获得某地某人群在某一时点上关于某种疾病及有关因素暴露水平的信息，以查明疾病与暴露因素之间的相关性，又称患病率调查或现况调查。时间：某一时点或很短时期内的调查对象：一个人群的描述性调查（descriptivesurvey）目的：估计该人群一组变量的代表性水平，了解其现状Cross-sectionalstudyPopulation(Random)SampleExposurestatusDiseasesstatusPresentAbsentNon-exposedExposedNowNow横断面研究的目的描述疾病或健康状况在时间、地区和人群中的分布，从而发现高危人群或有关的病因线索。探索某些因素与疾病的关联，确定危险因素：如通过对冠心病及其危险因素的调查，探索高血压、高血脂、超重、吸烟及有关职业与冠心病的关系。评价防治措施及效果：如在采取措施若干时期后，重复进行横断面研究，根据患病率差别的比较，考核前段时期干预措施的效果。为疾病监测或其他类型流行病学研究提供基础资料。观察性研究的概念横断面研究队列研究病例对照研究队列研究的概念队列研究(cohortstudy)又称前瞻性研究(prospectivestudy)或随访研究(follow-upstudy)，是对不同暴露水平的对象进行追踪观察，确定其疾病发生情况,从而分析暴露因素与疾病发生之间的因果联系。按研究目的和对象分为：1.前瞻性队列研究研究开始，确定研究对象暴露水平，随访各暴露水平人群的疾病发生情况（研究开始以后得到资料，称前瞻性队列研究）。例EB病毒与鼻咽癌发病的关系。中山市1986年EB病毒普查，检查25-70岁居民41471人，38550人EB病毒抗体阴性，2921人阳性。EB病毒抗体阴性：随访了437579人年，发病54例；阳性：随访了20477人年，发病57例2.历史前瞻性队列研究（回顾性队列研究）研究特殊人群，常回顾性地收集历史档案。例:某职业暴露人群疾病发生风险的研究，要收集职业有害物质的接触史,随访不同暴露水平人群的疾病发生情况。这类研究的暴露资料的收集是回顾性的结局的发生则由前瞻性观察获得优点：将暴露时间的观察点大大地推前，减少随访时间，节省大量的人力、物力和时间。3.疾病过程的随访研究临床试验中,对接受不同治疗措施的某疾病患者进行随访，观察和比较他们的生存情况。（生存分析）队列研究对象的选择研究对象特殊人群：如特殊职业或特殊状况（孕妇）一般人群：如社区人群临床人群：如住院或门诊病人非暴露人群（对照组）内参照(internalreference)：同一研究人群中无暴露或暴露水平最低者。外参照(externalreference)：不同研究人群中无暴露或暴露水平最低者。一般参照：当地同时期的总人口。20yearsBeginningEnd(Cause)(Results)CohortstudyCohortfreeofdisease,1000participants400smokers(exposed)600nonsmokers(non-exposed)45withlungcancer355withoutlungcancer5withlungcancer595withoutlungcancer队列研究资料的分析危险度比(riskratio,RR)相对危险度(relativerisk,RR)暴露组发病率与非暴露组发病率的比值，表示暴露相对于非暴露发病的危险程度。终结事件：发病、死亡、复发等“阳性”事件。相对危险度(relativerisk，RR)描述暴露危险因素与疾病关联。01PPRRP1：暴露队列的发病率，P0：非暴露队列的发病率^吸烟与肺癌发病关系的队列研究SmokingLungcancerTotalPresentAbsentYes45(a)355(b)400(m1)No5(c)595(d)600(m0)Total50(n1)950(n0)1000(n)①成组设计资料RR的计算式中，pe为暴露组的发病率，po为非暴露组的发病率。RR＝13.5表示吸烟者患肺癌的风险为不吸烟者的13.5倍。100/45/4000.1125ˆ13.5/5/6000.0083epamRRpcm^RR的检验(Mantel-Haenszel2检验)H0：总体RR＝1；H1：总体RR≠1；＝0.052210102()(1)(45.595355.5)(10001)52.601509504006001adbcnnnmmP0.001，吸烟与罹患肺癌有显著关联，吸烟组肺癌发病率为非吸烟组的13.5倍。RR的95％可信区间(Woolf法)ˆˆln1.96var(ln)ln13.51.960.2267(1.6694,3.5359)95CIexp(1.6694,3.5359)(5.309,34.327)11111111ˆvar(ln)0.2267453555595RRRRORRRabcd求反对数后得的％：该区间不包含1，暴露因素与疾病的关联有统计意义。SPSS结果:(5.406,33.714)归因危险度(attributablerisk,AR)归因危险度：单纯由暴露所产生的风险，又称危险度差（riskdifference,RD）。AR=pe－po=po(RR－1)反映暴露于某危险因素时，造成发病增加的绝对量，或人群中有多少发病率可以归因于该暴露危险因素。归因危险度百分比(attributableriskproportion)ARP=AR/pe×100%=(RR-1)/RR×100%【例】吸烟与肺癌AR=45/400－5/600=0.1125－0.0083=0.1042即吸烟导致患肺癌的风险为10.42％。ARP=0.1042/0.1125×100%=92.6%即吸烟组中92.6%的肺癌病例是由吸烟所致。②配对设计资料假想的1:1配对的队列研究资料暴露个体非暴露个体合计发病未发病发病1(a)71(b)72(m1)未发病17(c)911(d)928(m0)合计18(n1)982(n0)1000(n)RR的计算11011/724/18epmnmabRRpnnnac222()(7117)33.14,17117bcbcRR的检验(McNemar2检验)H0：总体RR＝1；H1：总体RR≠1；＝0.05P0.001，暴露因素与患该疾病有显著关联，暴露组发病率为非暴露组的4倍。配对设计RR95％可信区间（Woolf法）ˆˆln1.96var(ln)ln41.960.0729(0.85711.9155)95CIexp(0.85711.9155)(2.356,6.790)1111ˆvar(ln)0.07297117RRRRRRbc，求反对数后得的％：，该区间不包含1，疾病与暴露因素的关联有统计意义。队列研究的优缺点优点病因学研究的结果（因果关系）更直接资料更可靠和准确（避免回忆偏倚）可直接估计发病率或死亡率缺点时间长样本量大（尤罕见病）花费贵暴露与非暴露的转化较难处理观察性研究的概念横断面研究队列研究病例对照研究病例对照研究的概念病例对照研究(case-controlstudy)一种回顾性研究(retrospectivestudy)病例组;对照组比较接触某危险因素的状况。为确证性研究提供线索。病例对照研究的设计类型成组设计病例组与对照组均为随机样本，两者应来自同一人群，两组样本量的比例由研究者确定。对照组可以是其他疾患人群，也可以是正常人群。匹配设计为消除混杂因素影响，对每一病例选择1至多例在混杂因素（年龄、性别、职业、饮食等）的暴露水平相一致且合乎条件的非患者作对照，共同组成1个匹配(matching)组。如1:1匹配设计，1:4匹配设计（一般为最高匹配）等。Case-controlstudy(Random)sample(Random)sampleControlsCasesNowPastExposedNon-exposedExposedNon-exposedPopulationNon-casesCasesOddsratio(OR)标准牌：52张牌中4个ace拼牌：100张牌中10个ace12152/4852/42odds91100/90100/101odds3412/19/121oddsoddsOR拼牌对于标准牌抽中ace的优势观察性研究的四格表资料形式暴露疾病合计发生未发生暴露aba+b非暴露cdc+d合计a+cb+dn病例对照研究资料的分析优势比/比数比(oddsratio，OR)优势（odds）是指二分类事件中一类事件相对于其对立事件的优势。例如，暴露组的发病率为P＝a/(a+b)；未发病率为1－P＝b/(a+b)。则暴露组“发病”相对于“未发病”的优势为bababbaaPPOdds)/()/(1(暴露）＝同理，非暴露组的发病率为P＝c/(c+d)；未发病率为1－P＝d/(c+d)。于是，非暴露组“发病”相对于“未发病”的优势为病例对照研究资料的分析dcdcddcPPOdds)/()/(1(c非暴露）＝暴露组的发病优势与非暴露组的发病优势之比就称为优势比，或比数比。OR值如果大于1，提示暴露因素是危险因素；如果小于1，提示暴露因素是保护因素；如果等于1，提示暴露因素无统计学意义。病例对