流行病學病例對照

病例對照研究case-controlstudy2/5/2023概一基本概念二基本原理三特點四應用范圍五類型2/5/2023一、基本概念

選一組患有我們欲研究疾病的人作為病例組，并選一組未患該病的人作為對照組，分別調(diào)查兩組人群既往暴露于某個（些）因素的暴露情況及暴露程度，以判斷暴露于某個（些）因素與該病有無關聯(lián)及關聯(lián)程度大小的一種觀察性研究方法。2/5/2023DirectionofInvestigate

casescontrols＋－－＋

comparenumberexposuredisease

Onsetofstudy

acbda/(a+c)

b/(b+d)

Figure.Schematicdiagramofcase-controlstudybasicprinciple

二、基本原理studysubjects

2/5/2023三、特點疾病發(fā)生后進行,已經(jīng)有一批可供選擇的病例研究對象是按發(fā)病與否分為病例組與對照組暴露是由研究對象從現(xiàn)在對過去的回顧通過兩組暴露率或暴露水平的比較來分析暴露與疾病關聯(lián)的程度

2/5/2023疾病病因的研究疾病預后的研究疾病預防與治療的研究健康狀態(tài)和社會問題的研究四、應用范圍2/5/2023Unmatched

Matchedfrequencymatchingindividualmatching五、研究類型2/5/2023Whymatching?

Increasingstudyefficiency

Decreasingconfoundingover-matchingWhatmatching?

confoundingfactorsMatchingvariable

age、sexetcdisadvantage2/5/2023年輕女性陰道腺癌與母親妊娠期服用己烯雌酚的關系實2/5/2023研究背景

1971年4月美國波士頓Vincent紀念醫(yī)院婦產(chǎn)科醫(yī)生Herbst發(fā)現(xiàn)，在1966～1969年收治7例陰道腺癌患者，均為15歲～22歲女青年。通常陰道癌占女性生殖系統(tǒng)癌的2%，陰道腺癌僅占陰道癌的5%～10%，非常罕見，而這7例全是腺癌；過去年齡均大于25歲，而這7例全在15歲～22歲之間2/5/2023Herbst對陰道腺癌危險因素進行探索7例病人加上Boston醫(yī)院的１例陰道腺癌患者作為病例組每個病人配4個對照，共32個對照調(diào)查員用標準調(diào)查表對病例、對照與她們的母親進行了調(diào)查，經(jīng)統(tǒng)計學處理后的主要結果見表1研究步驟2/5/2023ThecomparisonofthemainexposurefactorofmotherofcasesandcontrolsCaseMother'sageWhethermothersmokingThistimepregnancybleedabortionhistoryUsedestrogenduringpregnantThemother'sbreastfeedpregnantwhetherexposuretoXradialNo.casecontrolcasecontrolcasecontrolcasecontrolcasecontrolcasecontrolcasecontrol12345678total25323030223133302227212930272528yes2/4yes3/4yes1/4yes3/4yes3/4yes3/4no3/4yes3/47/821/32no0/4no0/4yes0/4yes0/4no1/4ye0/4no0/4no0/43/81/32yes1/4yes1/4no1/4yes0/4no1/4yes0/4yes1/4yes0/46/85/32yes0/4yes0/4yes0/4yes0/4no0/4yes0/4yes0/4yes0/47/80/32no0/4no1/4yes0/4yes2/4no0/4no0/4yes0/4no0/43/83/32no1/4no0/4no0/4no0/4no0/4no1/4no1/4yes1/41/84/32averge

χ2P

OR26.129.30.530.505.74.52＜0.058.07.16＜0.0110.523.22＜0.0000128.02.350.2010.003.02/5/2023研究結果在比較的因素中，只有三個因素有顯著差別母親懷孕期間使用過己烯雌酚激素治療(P<0.00001)母親以前流產(chǎn)史(P<0.01)此次懷孕陰道出血史(P<0.05)因有后兩個因素存在才使用己烯雌酚治療結論：母親在妊娠早期服用己烯雌酚使她們在子宮中的女兒出生多年后發(fā)生陰道腺癌的危險性增加

2/5/2023提出假設選擇適宜的對照形式研究對象的選擇樣本含量的估計資料來源與收集設計和實2/5/20231.提出假設根據(jù)以往疾病分布研究或現(xiàn)況調(diào)查結果并結合文獻，提出病因假設2/5/2023廣泛探索病因，采用不匹配或頻數(shù)匹配罕見病采用個體匹配能否以較小的樣本獲得較高的檢驗效率

1:R的匹配法，按Pitman效率遞增公式

2R/(R+l)

，R值不宜超過42.明確研究目的，選擇適宜的對照形式2/5/2023基本原則

確定源人群根據(jù)疾病狀態(tài)選擇研究對象可比性比代表性更重要3.研究對象的選擇2/5/20231.要求符合診斷標準，盡量使用金標準符合研究標準選擇確診的新病例2.來源社區(qū)病例醫(yī)院病例

病例的選擇2/5/2023對照的選擇

1.要求候選對象必須來自產(chǎn)生病例的總體對照一旦發(fā)生所研究的疾病便成為病例組的研究對象

2.來源社區(qū)人口中的非病例或健康人群醫(yī)院中患有其他疾病的病人親屬、鄰居、同事、同學等2/5/20234.樣本含量的估計

（1）影響樣本大小的四個參數(shù)

研究因素在對照組(一般人群）中的暴露率（P0）。估計的該因素引起的相對危險度（RR）或暴露的比值比（OR）。希望達到的檢驗顯著性水平，即假設檢驗第Ⅰ類錯誤的概率α。希望達到的檢驗把握度（1-β），亦稱功效。產(chǎn)為統(tǒng)計學假設檢驗第Ⅱ類錯誤的概率。2/5/2023方法（查表法、公式法）式中n為病例組或?qū)φ战M人數(shù)，Uα和Uβ分別為與α和β值對應的標準正態(tài)分布分位數(shù)。P0和P1分別為對照組及病例組估計的某因素暴露率。p1=p0RR/[1+p0（RR-1）]（2）非匹配（成組匹配）設計2/5/20232/5/2023（3）1:1配對設計

p=OR/（1+OR）≈RR/（1+RR）m為結果不一致的對子數(shù)則需要的總對子數(shù)M為M≈m／（p0q1+p1q0）p0與p1分別代表目標人群中對照組與暴露組的估計暴露率p1=p0RR/[1+p0（RR-1）]，q1=1-p1，q0=1-p0例：研究口服避孕藥與先天性心臟病的關系，設α=0.05（雙側(cè)），β=0.1，對照組暴露率為p0=0.3，估計的RR=2，則p1=0.46；利用公式5－31，求得p=2/3；代入公式，得m=90；代入式5－32，得M=186。2/5/20235.資料來源與收集（1）資料來源（2）調(diào)查實施時遵循的原則（3）調(diào)查表2/5/2023（1）資料來源

醫(yī)院病案記錄，疾病登記報告等摘錄檢測病人的標本或病人的環(huán)境獲得對病例或?qū)φ盏脑儐栒{(diào)查中取得2/5/2023資料收集過程中，應注意以下幾點：必須具有良好的組織，嚴格的制度和規(guī)定，以及有效的質(zhì)量監(jiān)督措施，以保證資料收集的質(zhì)量。要以統(tǒng)一調(diào)查表，統(tǒng)一標準、方法，以同樣認真的態(tài)度收集病例與對照的資料。要注意防止信息偏倚，病例與對照調(diào)查應同時穿插進行，以減少某些未知的與時間有關的因素的可能混雜作用。2/5/2023（2）調(diào)查的含義及實施時遵循的原則調(diào)查表的設計需要各專家參加討論調(diào)查員要經(jīng)過嚴格的培訓調(diào)查員手冊監(jiān)督與審查2/5/2023（3）調(diào)查表

定義也稱“調(diào)查問卷”，通過把擬收集的數(shù)據(jù)項目用恰當?shù)拇朐~構成一系列問題的答卷，是資料收集的最主要工具內(nèi)容調(diào)查表的名稱、編號一般項目:姓名、性別、民族等研究項目：研究變量，疾病史、吸煙史等結尾部分：調(diào)查員簽名、調(diào)查日期等2/5/2023變量的選定取決于研究的目的或具體的目標。變量的規(guī)定每項變量要有明確的定義，盡可能地采取國際或國內(nèi)統(tǒng)一的標準。變量的測量研究中應盡可能地采用定量或半定量的量度。研究變量的獲取

2/5/2023一、描述性分析二、推斷性分析資料的整理和分2/5/2023描述研究對象的一般特征描述研究對象的人數(shù)及各種特征的構成均衡性檢驗

比較病例組和對照組某些基本特征是否相似或齊同，目的是檢驗病例組與對照組的可比性。對確有統(tǒng)計學顯著差異的因素，在分析時應考慮到它對其他因素可能的影響。一、描述性分析2/5/2023二、推斷性分析1.暴露與疾病的統(tǒng)計學關聯(lián)

檢驗病例組和對照組兩組暴露率差異是否具有統(tǒng)計學意義

公式2/5/2023二、推斷性分析2.關聯(lián)強度OR又稱優(yōu)勢比，比值比，交叉乘積比指病例組中暴露人數(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

OR=(a/c)/(b/d)=ad/bc公式2/5/2023OR特點與RR一樣，比值比反映暴露者患某種疾病的危險性較無暴露者高的程度如果能滿足2個條件

①所研究疾病的發(fā)病率（死亡率）很低②病例對照研究中所選擇的研究對象代表性好

OR≈RR2/5/20231.不匹配不分層的資料分析（1）χ2

檢驗表明OC與MI有聯(lián)系，但聯(lián)系強度如何，要計算OR2/5/2023（2）OR計算與可信限的估計及其意義

Woolf法的OR可信限：

Miettinen法的OR可信限：結果表明:服用OC心肌梗死的危險性是不服用OC的2.20倍，95%的可信范圍是在1.25～3.75之間2/5/20232.分層資料的分析分層分析就是把病例與對照放在勻質(zhì)或較為勻質(zhì)的范圍進行比較。用以分層的因素是可能的混雜因素，通過分層可以控制這些因素對研究結果的干擾。分層分析的目的：評價分層因素本身的作用評價分層因素與暴露之間的交互作用2/5/20232/5/2023OC與MI關系按年齡分層＜40歲≥40歲服OC不服OC合計服OC不服OC合計病例21（a1）26（b1）47（m11）18（a2）88（b2）106（m12）

對照17（c1）59（d1）76（m01）7（c2）95（d2）102（m02）合計38（n11）85（n01）123（t1）25（n12）183（n02）208（t2）

年齡與MI的關聯(lián)年齡與OC的關聯(lián)

＜40歲≥40歲＜40歲≥40歲MI2688服OC177對照5995不服OC5995OR=2.80OR=2.78

OR=0.48，χ2=7.27OR=3.91，χ2=8.892/5/20232/5/20232/5/20232/5/20233.分級暴露資料的分析將資料整理歸納成列聯(lián)表對列聯(lián)表內(nèi)數(shù)據(jù)進行χ2檢驗計算各分級的OR值2/5/20232/5/2023

男性每日吸煙量與肺癌的關系每日吸煙支數(shù)0～1～5～15～合計病例2（c）33（a1）250（a2）364（a3）649（n1）對照27（d）55（b1）293（b2）274（b3）649（n0）合計29（m0）

88（m1）543（m2）638（m3）1298（t）OR1.08.1011.5217.93

χ2=43.15，n＇=3，P＜0.001

2/5/20234.1:1配對資料的分析將資料整理成四格表用McNemar公式進行χ２檢驗計算OR值用Miettinen公式計算OR的95％可信區(qū)間2/5/2023傳染性單核細胞增多癥（IM）與淋巴細胞白血病的關系病例對照合計IM（+）IM（-）IM（+）153550IM（-）6040100合計7575150

χ2=（35-60）2/（35+60）=6.58，P＜0.01OR=60/35=1.71OR95%CI：ORU，ORL=1.71（1±1.96/）

=2.57，1.142/5/2023

選擇偏倚信息偏倚混雜偏倚偏倚及其控2/5/20231.選擇偏倚(selectionbias)由于選入的研究對象與未選入的研究對象某些特征上存在差異而引起的誤差種類入院率偏倚現(xiàn)患病例-新發(fā)病例偏倚檢出征侯偏倚時間效應偏倚2/5/2023

入院率偏倚(admissionratebias)

定義

也叫Berkson偏倚，當利用醫(yī)院病人作為病例和對照時，對照是醫(yī)院的某一部分病人不是全體目標人群的一個隨機樣本，病例只是該醫(yī)院或某些醫(yī)院的特定病例不是全體病人的隨機樣本，所以難免產(chǎn)生偏倚，特別是因為各種疾病的入院率不同導致病例組與對照組某些特征上的系統(tǒng)差異

控制隨機地選擇病例與對照從總體人群中選擇所有或絕大多數(shù)符合診斷標準的病例從各醫(yī)院中選取病例，從多病種中選擇對照

2/5/2023現(xiàn)患病例-新發(fā)病例偏倚(prevalence-incidencebias)定義

又稱奈曼偏倚（Neymanbias)，如果調(diào)查對象選自現(xiàn)患病例，即存活病例，可能得到更多的信息，但是其中很多信息可能只與存活有關，而未必與該病的發(fā)病有關，從而高估了某些暴露因素的病因作用；另一種情況是，某病的幸存者改變了生活習慣，從而降低了某個危險因素的水平，或當他們被調(diào)查時夸大或縮小了病前生活習慣上的某些特征，導致某一因素與疾病的關聯(lián)誤差

控制

調(diào)查時明確規(guī)定納入標準為新發(fā)病例2/5/2023檢出征侯偏倚(detectionbias)定義

也稱暴露偏倚，病人常因某些與致病無關的癥狀而就醫(yī)，從而提高了早期病例的檢出率，致使過高地估計了暴露程度而產(chǎn)生的系統(tǒng)誤差控制

延長收集病例的時間，使其超過由早期向中、晚期發(fā)生的時間，則檢出病例中暴露者的比例會趨于正常，偏倚因此得到糾正。

2/5/2023時間效應偏倚（timeeffectbias)定義

對于腫瘤、冠心病等慢性疾病，從開始暴露于危