临床流行病学课件：05章 病例对照研究0

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（一）描述性统计
• 研究对象的一般特征描述 • 均衡性检验
检验病例组和对照组除 研究因素以外其他特征 或因素是否具有可比性。
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（二）关联强度分析
• 主要分析暴露与疾病的统计学关联及确定关联强 度的大小。
• 由于病例对照研究中不能计算发病率，因此不能 直接计算相对危险度。常用比值比（odds ratio， OR）可用来估计相对危险度。
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1.不匹配或频数匹配不分层资料的分析
例5-2：1968年，Mann等人为了验证口服避孕药与心肌梗死的关系 进行病例对照研究。 选择153名心肌梗死患者为病例组，在一般人 群中随机选择178名正常人作对照组。调查结果如下：
表 5-3 口服避孕药（OC）与心肌梗死（MI）关系的病例对照研究结果
暴露情况
q0 = 1 − p0 , q1 = 1 − p1, p = ( p0 + p1) / 2, q = 1− p,
公p1 = (式O ×Rp0算) / 1(− p出0 + O ×：Rp0 )
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例5-1：拟用病例对照研究方法探讨孕妇口服某种药物与婴儿先天性 畸形的关系。估计孕妇30％口服该药物。求比值比为2，α＝ 0.05（双侧）、β＝0.1（即把握度）时的样本含量。
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三、样本含量的估计
（一）影响样本大小的因素
病例组和对照组的暴露率 暴露因素与疾病关联强度OR预期估计值的大小 所希望达到的统计学检验水平α 所希望达到的检验把握度（1-β）
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（二）估计方法
不同匹配方式的样本大小计算方法不同 不匹配病例对照研究
N =（zα 2 pq + zβ p0q0 + p1q1 )2 /( p1 − p0 )2
口服避孕药与心肌梗死的联系强度为2.2，口服避 孕药者发生心肌梗死危险性为未服者的2.2倍。
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1.不匹配或频数匹配不分层资料的分析
☞ 联系强度测量 OR95%可信区间估计
ORL , ORU = 2.2(1±1.96/ 7.7 ) = 2.2(1±1.96/ 2.78) = 2.2(1±0.71)
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五、常见的偏倚
选择偏倚 信息偏倚 混杂偏倚
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第三节 资料的整理与分析
一、资料整理
• 原始资料的核查
补充和纠正不完整、不符合要求的资料
• 原始资料的分组、归纳及录入
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二、资料分析
• 描述性统计 • 关联强度分析
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（一）描述性统计
• 研究对象的一般特征描述 • 均衡性检验
研究对象人数及各种特 征的构成，如性别、年 龄、职业、出生地、居 住地、疾病类型等分布 进行描述。
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1.不匹配或频数匹配不分层资料的分析
计算比值比OR（odds ratio）
比值是指某事物发生的概率与不发生的概率之比
a/a+c a
病例组的比值＝
＝
c/a+c c
b/b+d b
对照组的比值＝
＝
d/b+d d
不匹配病例对照研究资料整理表
暴露情况 有 无
合计
病例组 a c
m1=a+c
对照组 b d
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三、类型
（二）匹配病例对照研究
1. 频数匹配
匹配的因素所占的 比例在对照组与病 例组一致。
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三、类型
（二）匹配病例对照研究
1. 频数匹配 2. 个体匹配
以病例和对照的个 体为单位进行匹配 叫个体匹配。
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三、类型 （二）匹配病例对照研究
• 匹配的因素可以是定性的，也可以是定量的 • 对匹配因素所要求的匹配范围应适当 • 匹配的特征或变量必须是已知的混杂因子 • 匹配可提高研究效率
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三、类型 （二）匹配病例对照研究
• 匹配过度（over matching）：把不必要的因素 列入匹配，不但丢失了信息，而且增加了工作 难度，反而降低了研究效率，这种情况称为匹 配过度。
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三、类型 （三）衍生的研究类型 • 单纯病例研究 • 病例队列研究 • 病例交叉研究 • 巢式病例对照研究
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单纯病例研究
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病例-队列研究
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病例交叉研究
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巢式病例对照研究
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四、应用
• 广泛探索疾病或事件的可疑危险因素 • 深入检验病因假说 • 为进一步前瞻性研究提供依据 • 治疗方法或药物有害作用的研究 • 疾病预后因素的研究 • 诊断试验的评价、防治措施的效果的评价
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第二节 设计要点与实施
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1.不匹配或频数匹配不分层资料的分析
OR的可信区间
Woolf法：首先计算方差的自然对数
Var(ln OR) = 1 + 1 + 1 + 1 abcd
可信区间界限的自然对数 ln OR95%CI = ln OR ±1.96 Var(ln OR)
其反自然对数为OR的95%可信区间。 意义：用样本的OR值推算总体OR所在的区间，并作统计学检验。如 可信区间不包括1在内，则：OR在与可信区间相同的概率水平有显 著意义。如可信区间包括1在内，则暴露与疾病无联系。
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（二）对照的选择 来源
社区基础上的对照 医院基础上的对照 选择病例的亲属、邻居、同事、 同学等作为对照
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（二）对照的选择
来源
社区基础上的对照 医院基础上的对照
理论上最好， 但实际施行有 较多的困难。
选择病例的亲属、邻居、同事、
同学等作为对照
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（二）对照的选择
来源
社区基础上的对照 医院基础上的对照
第5章 病例对照研究
（Case-control study）
内容提要
• 概述 • 设计要点与实施 • 资料整理与分析 • 病例对照研究的优缺点
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第一节 概述
• 原理 • 特点 • 类型 • 应用
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一、原理
• 选择确诊的患有某病的病人或发生研究者感兴趣事件 的人作为病例组
• 以不患有该病或未发生该事件的人为对照组 • 调查这两组人群既往暴露于某因素的暴露史 • 比较两组中该因素的暴露比例，经统计学分析，判断
医院:获得，难以定义源人群，易发生选
择偏倚
社区:代表性较强，但不易得到
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（一）病例的选择 类型
新发病例：提供的信息较为可靠 现患病例：入疾病迁延及存活因素在内 死亡病例：信息准确性较差
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（二）对照的选择 原则
候选对象必须来自产生病例的总体 当对照一旦发生所研究的疾病，就可能 成为病例组的研究对象。
当χ2 >3.84 P<0.05时，疾病与因素之间有联系，但不能确定为因果 联系。 χ2≠相关系数，χ2的大小与联系强弱无关。
当χ2 <3.84 P>0.05时，疾病与因素之间无联系
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1.不匹配或频数匹配不分层资料的分析
联系强度的测量 比值比 OR（odds ratio）
OR又叫优势比，指病例组中暴露人数与非暴露人数的比值除以对照 组中暴露人数与非暴露人数的比值、反映暴露者患某种疾病的危险 性较无暴露者高的程度。 描述：暴露组患病的危险性是非暴露组的多少倍
• 不同类型病例对照研究资料分析方法不同
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1.不匹配或频数匹配不分层资料的分析
不匹配病例对照研究资料整理表
暴露情况 有 无
合计
病例组 a c
m1=a+c
对照组 b d
m0=b +d
合计 n 1=a+b n 0=c+d n=a+b+c
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1.பைடு நூலகம்匹配或频数匹配不分层资料的分析
不匹配病例对照研究资料整理表
p0 = 0.3, q0 = 1− 0.3 = 0.7; p1 = (2× 0.3) /(1− 0.3 + 2× 0.3) = 0.462, q1 = 1− 0.462 = 0.538
p = (0.3 + 0.462) / 2 = 0.381, q = 1− 0.381 = 0.619
查表得α＝0.05时，Zα=1.96，β=0.1时，Zβ=1.282
153×178 × 268 × 63
因 χ20.05＝3.84，χ20.01＝6.63，P＜0.01。P值小于0.01，拒绝H0， 说明口服避孕药与心肌梗死之间有统计学联系 。
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1.不匹配或频数匹配不分层资料的分析
☞ 联系强度测量 OR点值估计
OR＝ad／bc＝（39×154）÷（24×114）＝2.2
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三、类型 （二）匹配病例对照研究 • 匹配（matching） 又称配比，即要求对
照在某些因素或特征上与病例保持一致 • 匹配的目的是对两组进行比较时排除匹配
因素的干扰。
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三、类型 （二）匹配病例对照研究 1. 频数匹配（frequency matching） 2. 个体匹配（individual matching）
m0=b +d
合计 n 1=a+b n 0=c+d n=a+b+c
OR = 病例的暴露比值 = a / c = ad 对照组的暴露比值 b / d bc
OR的数值表示的意义：
OR=1，暴露因素与疾病无联系
OR>1，暴露因素与疾病存在正相关，是疾病的危险因素。
OR<1，暴露因素与疾病存在负相关，是疾病的保护因素。
ORL = 2.2（1-0.71）= 2.20.29 = 1.26 ORU = 2.2(1+0.71) = 2.21.71 = 3.85
• 病例与对照的选择 • 暴露的选择 • 样本含量的估计 • 资料的收集 • 常见偏倚
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一、病例与对照的选择
（一）病例的选择 要求 诊断疾病的标准
具体、明确 尽量采用国际通用或国内统一的诊断标准 自订标准：宽严适度（假阳性、假阴性）
可对病例的某些特征进行限定：年龄、性别、民族等
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（一）病例的选择 来源
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1.不匹配或频数匹配不分层资料的分析
OR的可信区间
Miettinen氏法：先求出χ2 和OR，再按下式计算。
ORL , ORU = OR (1± z / x2 )
ORL为比值比的下限；ORU为比值比的上限；OR为比值；z为可信区 间水平的正态离差值，计算95％可信区间时z＝1.96，计算99％可 信限时z＝2.58；χ2为卡方值。
该暴露因素是否为疾病或事件的危险因素。
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病例对照研究基本原理示意图
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二、特点
• 属于观察性研究 • 有单独设立的对照 • 研究方向由“果”到“因” • 因果关系论证强度弱于队列研究
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三、类型 （一）成组病例对照研究 • 在设计所规定的病例和对照人群中，分别
抽取一定量的研究对象，一般对照数目应 等于或多于病例人数，此外没有其他任何 限制与规定。
N = (1.96
2× 0.381× 0.619 +1.282 0.3× 0.7 + 0.462× 0.538)2 (0.462 − 0.3)2
= 187
即病例组与对照组各需187人
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（二）估计方法
1:1匹配样本大小的估计
m
=
[ zα
/
2 + zβ p(1− ( p −1/ 2)2
p) ]2
M ≈ m /( p0q1 + p1q0 )
易于选取，但 代表性较差， 容易产生偏倚。
选择病例的亲属、邻居、同事、
同学等作为对照
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（二）对照的选择
来源
社区基础上的对照 医院基础上的对照
易于选取，但 代表性较差， 容易产生偏倚。
选择病例的亲属、邻居、同事、
同学等作为对照
没有哪一种对照就一定优于另一种对照，各有优势、 各有局限性，不同来源的对照解决不同的问题。
病例组
对照组
合计
口服避孕药
39
24
63
未服避孕药
114
154
268
合计
153
178
331
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1.不匹配或频数匹配不分层资料的分析
☞ 口服避孕药与心肌梗死之间联系的统计学检验
χ 2 =（ad − bc）2n = (39 ×154 − 24 ×114)2 × 331 = 7.70
m1 ⋅ m0 ⋅ n0 ⋅ n1
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（二）对照的选择
在实际工作中，可能会一个病例选择多个对照， 可一个来自社区，一个来自医院，以相互弥补不 足。 选择对照时应注意对照应具有和病例一致的某些 特征而与病例具有可比性
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二、暴露的选择
依据研究目的确定暴露因素 暴露因素要在研究开始前就明确定义 暴露可以是定性的也可以是定量的，最好有 定量或分级的规定 病例组和对照组使用的是同一调查表，询问 和回答同样的暴露问题
p = OR ≈ RR 1+ OR 1+ RR
m：暴露情况不一致对子数 M：需要调查的总对子数
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四、资料的收集
资料来源
查阅医院病历、健康体检记录、出生死亡 证明等收集已有的相关资料
询问调查
无论通过什么样的方式和手段收集资料，在收集过程中， 均应注意要有良好的组织，严格的制度。并实行质量监 督以保证收集过程顺利和达到高质量。
统计学检验
暴露情况 有 无
合计
病例组 对照组
a
b
c
d
m1=a+c m0=b+d
合计 n 1=a+b n 0=c+d n=a+b+c+
χ2 =
(ad − bc)2 N
(a + b)(c + d )(a + c)(b + d )
或
χ 2 = （ad − bc − n / 2)2 n
(a + b)(a + c)(c + d )(b + d )