第五章 病例對照研究(沈洪兵主編,第1版)

2012年3月～6月流行病學(xué)第五章病例對照研究Case-controlStudy2012年3月～6月流行病學(xué)分析性研究比較暴露組與非暴露組的發(fā)病率比較病例組與對照組的暴露率提出病因假設(shè)或病因線索驗證病因關(guān)系是否存在描述性研究病因研究2012年3月～6月流行病學(xué)分析性研究（AnalyticStudy）DiseaseExposureTimeEEDDNowNowCasecontrolstudyCohortstudy2012年3月～6月流行病學(xué)重要概念回顧暴露（exposure）危險因素（riskfactor）保護(hù)因素（protectivefactor）2012年3月～6月流行病學(xué)分析性研究中的最基本、最重要的研究類型之一。應(yīng)用于探索與初步檢驗疾病的病因假說。歷史：但直到20世紀(jì)50年代才在疾病與健康的研究中得到廣泛應(yīng)用—Doll和Hill自1948年開始的關(guān)于經(jīng)典的吸煙與肺癌的關(guān)系研究，此后，病例對照研究被廣泛應(yīng)用于流行病學(xué)研究課題。病例對照研究2012年3月～6月流行病學(xué)病例對照研究概念：

病例對照研究是通過對患有某種疾病人群（病例組）和未患該病的對照人群（對照組）既往暴露于某個或某些可能危險因素（或保護(hù)因素）頻率的比較，來考察這些因素是否與該病存在聯(lián)系及聯(lián)系的程度。是一種常用于探索病因的分析性流行病學(xué)研究方法。2012年3月～6月流行病學(xué)設(shè)計原理研究對象對照組病例組有暴露無暴露有暴露無暴露acbdTimeNow則至少兩組的暴露率顯著不等如果暴露與疾病存在病因關(guān)系2012年3月～6月流行病學(xué)病例與對照暴露史的比較則疾病與暴露有聯(lián)系（統(tǒng)計學(xué)聯(lián)系）進(jìn)行顯著性檢驗（χ2檢驗）進(jìn)行聯(lián)系強度檢驗（計算RR或OR）推論。暴露因素

病例組

對照組

合計有暴露aba＋b無暴露

c

d

c＋d

合計a＋c

b＋d

a＋b＋c＋d若>>或<<caa+dbb+2012年3月～6月流行病學(xué)PassiveSmoking&BreastCancerCasecontrolstudy2012年3月～6月流行病學(xué)病例對照研究的特點1.

分析性研究，屬觀察法。2.研究在疾病發(fā)生后進(jìn)行，病例已經(jīng)存在。3.

設(shè)立對照：研究對象按是否發(fā)病分為病例組與對照組。4.研究對象由現(xiàn)在向過去回顧研究因素的暴露情況。5.觀察方向是由“果”及“因”。6.通過比較不同暴露率或暴露水平分析暴露與疾病的聯(lián)系。（一果多因的研究）2012年3月～6月流行病學(xué)病例對照研究的目的與用途廣泛地探索疾病發(fā)生的可疑影響因素；初步檢驗?zāi)硞€或幾個病因假說；疾病預(yù)后影響因素的研究；臨床療效影響因素的研究。初步評價干預(yù)治療措施療效和副作用發(fā)生的影響因素；廣泛用于因果關(guān)系的研究，為進(jìn)一步進(jìn)行前瞻性研究提供明確的病因線索。2012年3月～6月流行病學(xué)病例對照研究的研究步驟1.提出假設(shè)；2.制定研究計劃：1)明確研究目的，選擇病例與對照比較的方法；2)病例與對照的來源和選擇方法；病例的診斷標(biāo)準(zhǔn)與方法；3)估計樣本含量；4)確定調(diào)查因素或暴露變量；5)設(shè)計調(diào)查表；6)偏倚分析與控制；7)確定獲取研究因素信息的方法；8)確定資料整理與分析的方法；9)所需費用的概算；10)人員分工與協(xié)作單位的協(xié)調(diào)。2012年3月～6月流行病學(xué)3.培訓(xùn)調(diào)查員與預(yù)調(diào)查；4.實施調(diào)查；5.資料的整理與分析；6.總結(jié)并提出研究報告。病例對照研究的研究步驟2012年3月～6月流行病學(xué)一、復(fù)習(xí)文獻(xiàn)，提出假設(shè)二、明確研究目的，選擇適宜的對照形式

1、根據(jù)研究目的：如果是廣泛地探索疾病的危險因素，可以采用不匹配或頻數(shù)匹配的方法；

2、根據(jù)能獲得的病例數(shù)量；

3、能否以較小的樣本獲得較高的檢驗效率。三、研究對象的確定：病例和對照的選擇

病例對照研究的實施2012年3月～6月流行病學(xué)病例的選擇：

選擇原則：應(yīng)能代表目標(biāo)人群中病例的總體。

1）必須有嚴(yán)格、統(tǒng)一、客觀、明確的診斷標(biāo)準(zhǔn)：盡量采用國際通用或國內(nèi)統(tǒng)一的診斷標(biāo)準(zhǔn)(金標(biāo)準(zhǔn))；也可以根據(jù)研究需要制定明確的工作定義。

2）病例必須具有暴露于調(diào)查因素的可能性；

3）盡量選擇確診的新發(fā)病例，也可是現(xiàn)患與死亡病例。

來源：

1）特定人群病例或社區(qū)人群病例：

可以是現(xiàn)況調(diào)查（普查或抽查）的全部或代表性病例。

2）醫(yī)院住院或門診的病例。2012年3月～6月流行病學(xué)對照的選擇：選擇原則：應(yīng)能代表目標(biāo)人群暴露的分布情況。(1)對照一定是未患所研究疾病的人群，如有可能應(yīng)盡可能排除亞臨床或處于潛伏期的人；(2)對照可為不健康者，但所患疾病的病因不應(yīng)與所研究的疾病病因類同；(3)應(yīng)注意研究因素以外其它主要因素，盡量做到兩組均衡，以保證對照與病例具有可比性；(4)無應(yīng)答者先要有統(tǒng)一合理的更換辦法。2012年3月～6月流行病學(xué)病例對照社區(qū)人群或其樣本中的病例社區(qū)人群或其樣本中非該病患者及健康人社會團(tuán)體人群中或其樣本中的病例社會團(tuán)體人群中或其樣本中非該病患者及健康人疾病報告登記、社區(qū)醫(yī)療等機構(gòu)的病例相同地區(qū)人群或其樣本中非該病患者及健康人某個或某幾個醫(yī)院的病例與病例在相同醫(yī)院中診斷的其他疾病患者上述任何方法選擇的病例病例的鄰居、朋友、配偶、親屬等對照的選擇來源：最好是全人群的一個無偏性樣本。醫(yī)院對照；人群對照；特殊對照2012年3月～6月流行病學(xué)對照與病例比較的方法非匹配病例對照研究：

對照與病例的數(shù)量不需成嚴(yán)格的比例關(guān)系，但對照的數(shù)量應(yīng)等于或多于病例。此方法不能控制混雜因素，應(yīng)在統(tǒng)計分析中予以彌補。即：成組比較法匹配病例對照研究：

匹配又稱配比，要求病例組和對照組在研究因素之外的某些因素或特性上保持一致。可分為頻數(shù)匹配（又稱成組匹配）與個體匹配。2012年3月～6月流行病學(xué)匹配法：匹配的方式：可分為頻數(shù)匹配（又稱成組匹配）與個體匹配。

成組匹配：又稱頻數(shù)匹配,指匹配因素所占的比例，在兩組間保持一致。例如病例組中男女各半，65歲以上者占1/3，那么對照組中亦是如此。

個體匹配：以病例和對照的個體為單位進(jìn)行匹配,使對照在某些因素或特征方面與其相配的病例相同或基本相同，叫個體匹配。1:1匹配又稱配對；1:2,1:3,1:4……1:R等稱匹配。匹配的目的：提高病例組與對照組的可比性，增加分析時的統(tǒng)計學(xué)上的檢驗效率；控制混雜因素的干擾。2012年3月～6月流行病學(xué)1材料與方法1.1對象

選取“江蘇省社區(qū)人群糖尿病流行特征的研究”中新確診的2型糖尿病247例為病例組;在與病例同地區(qū)(同城區(qū)、同鄉(xiāng)村)、同民族、同性別、年齡相差5歲以內(nèi)(95%為同年齡,少數(shù)相差2～5歲),此次調(diào)查血糖水平正常的人群中隨機抽取,按1∶2的要求,共計494人為對照組。2結(jié)果與分析2.1

病例組與對照組計量資料的比較病例組和對照組平均年齡分別為53.76±12.48、53.81±12.57歲,兩者差異無顯著性意義(t=0.05,P=0.957);病例組收縮壓、舒張壓、BMI、WHR和2小時血糖值均顯著高于對照組。2012年3月～6月流行病學(xué)匹配的注意事項：

1.慎重選擇匹配因素，不必要將一切變量都進(jìn)行匹配，只能選擇明確起混雜作用的因素。

2.被研究的因素決不能作為匹配因素。

3.每對病例與對照比例，一般為1:1,1:2甚至1:3或1:4，最多不超過1:4。

4.防止匹配過度：

匹配過度（overmatching）就是指在選擇對照時，將不必要的因素進(jìn)行匹配，引入與結(jié)局變量關(guān)聯(lián)很強的獨立變量，低估了所研究因素的作用。

不但使其與疾病的關(guān)系不能分析，而且使它與其它因素的交互作用也不能分析，結(jié)果反而降低了研究效率。匹配法：2012年3月～6月流行病學(xué)四、樣本含量的估計影響因素：1、對照人群中被研究因素的估計暴露率（P0)。暴露率↑→樣本量↓2、相對危險度RR的估計值（比值比OR）。

OR↑→樣本量↓3、所希望達(dá)到的檢驗顯著性水平，即假設(shè)檢驗第一類錯誤的概率α。

α↓→樣本量↑4、所希望達(dá)到的檢驗把握度（1-β），β為統(tǒng)計學(xué)假設(shè)檢驗第二類錯誤的概率。

1-β↑→樣本量↑。2012年3月～6月流行病學(xué)樣本大小的計算方法：估算法(病例組與對照組人數(shù)相等時)：

可將這些數(shù)值代入下列公式，求病例組及對照組的例數(shù)：

或近似公式：2012)()1()(PPPPZZN--×+=ba)]1(1/[001-+=ORORPPP2012年3月～6月流行病學(xué)估算法(匹配病例對照研究時)：

樣本的對子數(shù)（病例與對照暴露情況不一致的對子數(shù)）：

m(對子數(shù))=p≈RR/(1+RR)，其中p是估計值

查表法：樣本大小的計算方法：2012年3月～6月流行病學(xué)五、研究因素的選擇變量的選擇：需要的變量一個都不能少，不需要的變量一個都不能多。（通過描述性研究；不同地區(qū)、不同人群中進(jìn)行的病例對照研究；以及其他學(xué)科領(lǐng)域提出的研究線索來選擇研究因素）變量的規(guī)定：每項變量要有明確的定義，盡量采取國際或國內(nèi)統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)。變量的測量：研究中希望充分利用定量化測量。使研究變量符合規(guī)定：利用客觀的手段和證據(jù)為準(zhǔn)繩，經(jīng)多次和多人詢問后加以判定。2012年3月～6月流行病學(xué)六、資料的來源與收集方法來源：主要在對病例或?qū)φ盏脑儐栒{(diào)查中取得；也可從醫(yī)院病案記錄、疾病登記報告等摘錄。收集：須采主要是在研究現(xiàn)場以詢問方式，填寫調(diào)查表（病例和對照必用相同的調(diào)查表）而收集信息資料；也可通過體檢、走訪、信訪或環(huán)境監(jiān)測收集資料。無論采用什么方式和手段收集，都要進(jìn)行質(zhì)量監(jiān)督和控制。調(diào)查員的素質(zhì)、調(diào)查的優(yōu)劣是取得研究所需可靠資料的關(guān)鍵2012年3月～6月流行病學(xué)七、數(shù)據(jù)資料的整理與分析（一）資料的整理：

1、原始資料的重新核查。

2、資料的分組、歸納，或編碼、輸入計算機。（二）數(shù)據(jù)的分析：

1、描述性統(tǒng)計：

1）描述研究對象的一般特征；

2）均衡性檢驗：是檢驗病例組與對照組在研究因素以外的其他主要特征方面有無可比性，必要時作顯著性檢驗。

2、關(guān)聯(lián)的統(tǒng)計性推斷2012年3月～6月流行病學(xué)關(guān)聯(lián)的統(tǒng)計性推斷步驟：（1）將資料整理成表格形式；（2）病例組和對照組暴露比例差異的顯著性檢驗；→即回答D和E是否有聯(lián)系？（3）估計暴露因素與疾病之間的聯(lián)系強度；（4）結(jié)果解釋?！赡艽嬖谀男┢?？得出什么結(jié)論？2012年3月～6月流行病學(xué)將暴露與疾病的資料整理成四格表形式；利用χ2檢驗，檢驗病例組與對照組的暴露率有無統(tǒng)計學(xué)的顯著性差異；計算暴露與疾病的關(guān)聯(lián)強度(OR)的大小及其可信區(qū)間；結(jié)果的解釋?！锓瞧ヅ浠虺山M匹配設(shè)計資料的分析2012年3月～6月流行病學(xué)))()()(()2|(|)2|(|2212122dcdbcabaNNbcadnnmmNNbcad++++--=--=c校正公式：非匹配（或成組匹配）病例對照研究資料整理模式表暴露因素病例組對照組合計有aba+b=n1無cdc+d=n2合

計a+c=m1b+d=m2a+b+c+d=N))()()(()()(2212122dcdbcababcadnnmmNbcad++++-=-=cN2012年3月～6月流行病學(xué)a即上表中的a，即暴露于某因素的病例數(shù)計算χ2后查χ2值表求P值，以確定兩組暴露比差異的顯著性水平。校正：E(a)為a的期望值＝(m1n1)/N

V(a)為a的方差＝(m1m2n1n2)/〔N2(N-1)〕＝MantelHaenszel（M-H）法計算χ2值2012年3月～6月流行病學(xué)吸煙與肺癌關(guān)系的病例對照研究

暴露史

病例組

對照組

合計

吸

煙

68(a)

49(b)

117(n1)

不吸煙

40(c)

59(d)

99(n2)

合

計

108(m1)

108(m2)

216(N)

結(jié)果表明：病例組與對照組人群的吸煙暴露比例差異有統(tǒng)計學(xué)意義。提示：吸煙與肺癌可能有關(guān)聯(lián)。2012年3月～6月流行病學(xué)關(guān)聯(lián)強度的概念及計算：①相對危險度（RR）的概念：

也稱相對危險性（RelativeRisk）、危險比（RiskRatio）、率比（RateRatio），三個英文簡稱均為RR，為暴露組的發(fā)病率或死亡率與非顯露組的發(fā)病率或死亡率之比值。它說明暴露組發(fā)病或死亡的概率或危險性是非暴露組的多少倍。公式表示：

病例對照研究一般缺乏暴露與非暴露的總體人數(shù)，不能直接計算發(fā)病率或死亡率，故不能直接計算RR值只能通過計算比值比OR來近似估計RR。eeIIRR==a/(a+b)c/(c+d)2012年3月～6月流行病學(xué)②比值比（OR）的概念：

也稱比數(shù)比（OddsRatio）、優(yōu)勢比、交叉乘積比，簡稱OR，是病例組中暴露人數(shù)與非暴露人數(shù)的比值除以對照組中暴露人數(shù)與非暴露人數(shù)的比值。它反映暴露者患某種疾病的危險性是無暴露者的多少倍。比值（或比數(shù)）：是表示一個事件發(fā)生機會大小的一種指標(biāo)，是指某事物發(fā)生可能性與不發(fā)生的可能性之比。病例組的暴露比值是ca對照組的暴露比值是

因此：bcaddbcaOR==//因為正好是四格表中兩條對角線上四個數(shù)字的交叉乘積ad和bc之比，故也稱交叉乘積比。在病例對照研究中：db2012年3月～6月流行病學(xué)ORBCADDCBADCCBAARR==

++=//)/()/(49405968×=OR▲對罕