队列研究的设计与评价20191016
统计学：队列研究的设计与分析
3.疾病过程的随访研究
在临床试验中常随访接受不同治疗措施的某疾病患者，观察和比较他 们的生存情况。这类研究的目的主要是比较接受不同治疗措施患者的生存 情况。
例 将符合手术治疗适应症的21例乳腺癌患者随机分为两组，一组10例单 纯接受手术治疗，另一组11例在手术后还接受化疗，随访3年。
二、队列研究的中常用指标
2.历史性队列研究
在研究特殊人群时，常回顾性地收集历史档案，然后随访不同暴露水 平人群的疾病发生情况。
例17-2 Lee和Fraumeni报告了蒙大拿铜冶炼厂工人呼吸系统肿瘤发生情况 的研究，研究收集8045名1956年以前曾在该厂工作1年以上工人的出生日 期和地点、社会保险号、工厂内工作时间和工种，以及死亡时间和地点。 随访到1963年为止，共有1877名工人死亡，722名工人失访。
表，试计算5年的累积发病概率。
中山市EB病毒抗体阴性队列鼻咽癌累积发病概率 Qk（1/105） 年份i 1988 1989 1990 1991 1992 期初人数 N0 36486 36287 35964 35682 35244 发病数 d 5 3 2 2 2 失访数 c0 194 320 280 436 568 校正数 N0-c0/2 36389 36127 35825 35465 34963 发病概率 qi 13.74 8.30 5.58 5.64 5.72 1-qi 99986.26 99991.70 99994.42 99994.36 99994.28 累积发病概率 Qk 13.74 22.04 27.62 33.26 38.98
或鼻咽癌的年发病率为17.48/10万。
3. 发病概率（频率型）
当随访人口比较稳定，观察时间较短，失访人数极少时，发病概率q为：
流行病学研究中的队列研究设计与分析
流行病学研究中的队列研究设计与分析在流行病学研究中，队列研究是一种常用的研究设计和分析方法。
队列研究是一种观察性研究，旨在探究暴露因素与疾病发生之间的关系。
本文将详细介绍队列研究的设计和分析原理，以及其在流行病学研究中的应用。
一、队列研究的设计队列研究可以根据研究对象的选择分为两类：前向队列研究和后向队列研究。
前向队列研究，也称为前瞻性队列研究或追踪研究，研究对象在研究开始时没有发生疾病，研究者根据暴露情况将研究对象分为暴露组和非暴露组，随后对其进行长期的观察，记录暴露因素与疾病的发生情况。
而后向队列研究，也称为回顾性队列研究或历史队列研究，研究对象在研究开始时已经发生疾病，研究者通过回顾相关数据来判断暴露因素与疾病的关系。
队列研究的优点在于可以确定因果关系，能够观察到疾病发生前的暴露因素情况，能够计算相对危险度，并且可以进行长期的追踪观察。
但是，队列研究也存在一些局限性，如研究周期长、费用高、可能存在记忆偏倚等。
二、队列研究的分析在队列研究中，研究者通常需要进行一系列的数据收集和分析操作。
下面将介绍队列研究中常见的一些分析方法。
1. 累积发生率（cumulative incidence rate）累积发生率是指在一段时间内，某种疾病在暴露组和非暴露组中的发生率。
研究者可以计算出两组的累积发生率，并比较差异。
2. 风险比（relative risk）风险比是队列研究中常用的一种相对危险度指标，用来比较暴露组和非暴露组在患病风险上的差异。
研究者可以通过计算相对风险比来评估暴露因素对疾病的影响程度。
3. 生存分析（survival analysis）生存分析是一种常用的队列研究的时间性质分析方法，用于研究通过时间来评估事件的发生概率。
生存分析可以帮助研究者估计一段时间内某种事件（如疾病发生）的发生率，并进行统计学检验。
4. 卡方检验（chi-square test）卡方检验是队列研究中常用的一种假设检验方法，用于比较观察频数与期望频数之间的差异。
第五章 队列研究( Cohort Study )
第一节研究实例
表1 暴露组和对照组的心机梗死发生率及相对危险度
发病数 暴露组 （343 人） 致死性 非致死性 合计 对照组 （343 人） 致死性 非致死性 合计 14 11 25 3 4 7 5 年累积发病率（%） 4.08 3.21 7.29 0.87 1.17 2.04 RR 4.69 2.74 3.57 RR95%CI 1.34 ~ 16.47 0.86 ~ 8.69 1.52 ~ 8.37
第一节概述
六 分
类
实例 设计
因素 结局 现场 大小 随访 质控
前瞻性队列研究
历史性队列研究
双向性队列研究
分析
表格 人时 率 检验 效应
偏倚 优缺
16
目录 概述
步骤 概念 原理 特点 目的 分类
第一节概述
时间顺序
过去 现在
历史性队列 双向性队列
回顾性收集已有的历史资料 继续前瞻性收集资料
将来
实例 设计
实例 设计
因素 结局 现场 大小 随访 质控
分析
表格 人时 率 检验 效应
应，而这正是队列法不可取代的用途。
偏倚 优缺
5
目录 概述
步骤 概念 原理 特点 目的 分类
第一节 概
述
实例 设计
因素 结局 现场 大小 随访 质控
第二节 研究实例
第三节 设计与实施 第四节 资料的整理与分析
分析
表格 人时 率 检验 效应
六 资料分析
CS2暴露组发生心肌梗死的相对危险度为3.57， 两组致死性心肌梗死发生率和总的心肌梗死发 生率差异有显著性（表1） CS2在不同临床类型冠心病的发生中作用程 度不同（表2）
实例 设计
队列研究实习PPT课件
纵向设计
数据收集是在一段时 间内进行的，以观察 暴露因素与疾病之间 的关系随时间的变化。
大样本量
为了获得可靠的结论， 队列研究通常涉及大 量的人群样本。
病因推断
通过比较暴露与未暴 露人群的疾病发生率， 可以推断暴露因素与 疾病之间的因果关系。
队列研究应用
队列研究应用
队列研究在许多领域都有广泛的应用，包括医学、公共卫 生、环境科学等。
数据质量控制
采取措施确保数据质量和准确性，如进行数据核 查、纠正误差等。
ABCD
数据收集方法
根据研究目的和研究设计选择适当的数据收集方 法，如问卷调查、体检、生物样本检测等。
伦理和法律问题
遵守伦理和法律法规的要求，确保数据收集的合 法性和安全性。
03
队列研究分析方法
描述性分析
描述性分析
01
对研究数据的基本特征进行描述，包括频数、百分比、均值、
随着全球卫生合作和交流的加强，队列研究的国 际化程度将进一步提高，推动全球健康研究的进 步。
队列研究未来发展方向
加强队列研究的长期跟踪和随访
未来队列研究将更加注重长期跟踪和随访，以揭示疾病和健康状况的发展趋势和规律。
结合多学科领域开展跨学科研究
队列研究将进一步结合生物学、遗传学、环境科学等多个学科领域，开展跨学科的研究， 以揭示健康问题的复杂性和因果关系。
实例三：癌症队列研究
总结词
基因组学、生物标志物、生存分析
详细描述
癌症队列研究结合基因组学和生物标 志物检测技术，深入探究癌症发生发 展的分子机制，同时通过生存分析， 评估不同治疗方案的疗效和预后，为 个性化治疗提供依据。
05
队列研究优缺点
优点
临床流行病学研究设计类型(三)——队列研究
结果说明吸烟对每个受害者来说， 患肺癌的危险性比患心血管病的危险大得多。 但就整 个人群来看，吸烟引起心血管病的死亡率却比肺癌的高。前者具有病因学的意义，后者更具 有疾病预防和公共卫生的意义。
• ⑶归因危险度百分比（attributive risk percent,
ARP）：又称病因分值（etiologic fraction, EF）， 指暴露人群中归于暴露的发病或死亡占全部发病 或死亡的百分比。
（二）设计与实施
• • • • •
1．确定队列研究工作是否开展（研究目的） 2．暴露人群的选择 3．非暴露人群的选择 4．样本含量 5．资料的收集
1．确定队列研究工作是否开展（研 究目的）
• ⑴是否有明确的假设供检验，检验的因素是否已
• • • • •
找准。 ⑵所研究疾病的发病率或死亡率高低，低于５% 不适宜。 ⑶是否规定了明确的暴露因素，暴露资料能否完 整获得。 ⑷是规定了明确的结局变量，有无简便可的手段 获得结局材料。 ⑸有无足够的研究人群。 ⑹随访人、财、物有无保证，随访依从性如何？
⑵随访
• ①随访对象：所有被选定的研究对象，不论是暴露组或对 • •
照组，都一律同等时间随访至观察终点。观察终点是指研 究的疾病发生和死亡或一项某水准的检测指标。观察绺必 须事先明确规定，并始终保持不变。 ②随访内容与方法：同基线调查。 ③观察终止时间及随方间隔：观察终止时间可长可短，应 以所研究疾病的自然史和潜伏期而定，但应缩短观察期， 以节约人力、物力和减少失访。如果观察期较短，在观察 终止时一次搜集资料即可。反之需要多次随访，其间隔与 次数视具体研究的需求而定。 ④随访执行者：由经过统一专业培训的调查员进行随访， 由操作技术规范化的技术人员和各项检验与测量工作。要 求调查员在各暴露组中查找随访绺信息时应付出相同的努 力。最好采用单盲或双盲方法随访。
医学统计学--队列研究的设计与分析
基本概念
分类 前瞻性队列研究(prospective cohort study)：所 有阳性事件是在研究开始后发生的。 历史前瞻性队列研究(ambispective cohort study)：暴露资料的收集是回顾性的 ，结局的 发生则在研究后发生 回顾性队列研究(retrospective cohort):开始观 察的时间为过去的一时间点，观察到现在 疾病过程的随访研究：不同治疗措施的生存情 况 生存分析（临床试验）
归因危险度＝278.36-12.34＝266.02，
归因危险度比率＝266.02/278.36=95.57%。
疾病与暴露关联指标
• 人群归因危险度(population attributable risk)： 在整个人群中，由于暴露于危险因素所引起的
• 发人病群率归增因高危部险分度。 比率(popuPlAaRtionPattPr0ibutable risk percent)：在整个人群中，由于暴露于危 险因素所引起的发病占整个人群发病的百分比。
疾病与暴露关联指标
• 归因危险度(attributable risk)：暴露者由于暴
露因素所致的危险度，反映暴露因素造成发
病增加的绝对增加量
AR P1 P0
• 归因危险度比率(attributable risk percent)：
在暴露者中由于暴露于某因素所致发病占暴
露者发病的百分比。ARP (P1 P0) / P1 100% 续例
• 累积发病率(cumulative incidence probability)： 反映观察期内发病的可能性大小。当随访人口 比较稳定，观察时间较短，失访人数极少时
队列研究的设计、实施及方法学问题
队列研究的设计、实施及方法学问题【摘要】队列研究在循证医学的证据等级中为ⅱ级证据，仅次于随机对照试验，是临床医疗防治措施评价的重要证据来源之一。
近年来开始在传统医学疗法评价中得到应用。
本文较为系统地介绍了队列研究的基本概念、原理、设计类型、实施步骤以及在中医药领域运用的关键方法学问题，旨在为中医药的临床研究拓宽思路，为新方法的引用提供借鉴。
【关键词】队列研究; 循证医学; 评价研究1 队列研究的历史和概念队列（cohort）是指具有共同经历、暴露或特征的一群人或研究组。
该词起源于拉丁文cohors，字面意思是指封闭的场所中的人群，古罗马时期列队的士兵单位即构成一个队列。
队列研究（cohort study）最早用于研究与疾病发生相关的病因或危险因素，将一群研究对象按是否暴露于某因素分成暴露组和非暴露组，随访适当长的时间，比较两组之间所研究疾病或结局发生率的差异，以研究这个（些）暴露因素与疾病或结局之间的关系。
暴露是一个流行病学概念，是指人群处于某一场景之中接近或接触致病因子，致使其对人体产生有害影响；暴露因素既包括危险因素和致病因素，如吸烟等不良生活习惯，也同时包括保护性因素，如疫苗接种。
暴露的概念已经从传统意义上的外界因素，扩大到机体内在的某种特征。
队列研究中的暴露通常是指当前的暴露状态、既往暴露、将来可能的暴露或不暴露以及暴露程度不同的暴露。
20世纪80年代，人们开始将队列研究用于研究医疗防治措施，此时，暴露指具有预防保健或治疗作用的医疗措施，暴露因素成为有益的保护因素，研究的目的也从疾病发生转为治疗结局的评价。
治疗性队列研究是将特定患病人群根据其是否接受某种（类）治疗措施或接受不同类别的治疗措施分为不同的亚组，然后追踪观察一定时间，比较治疗组和对照组结局事件的发生率（如病死率）或治愈率的差异。
队列研究也可用于预防性措施或方案的评价。
因此，近年来队列研究在国家级中医药防治效果评价研究中开始受到重视并得到采用。
队列研究——精选推荐
队列研究第七章队列研究第⼀节第⼀节概述⼀．定义及原理(⼀) 定义队列研究（cohort study）也称前瞻性研究（prospective study）、发病研究（incidence study）、随访研究（follow study）、纵向研究（longitudinal study）。
队列研究是选定暴露及未暴露于某因素的两种⼈群，追踪其各⾃的发病结局，⽐较两者发病结局的差异，从⽽判定暴露因⼦与发病有⽆因果联系的⼀种观察研究⽅法。
(⼆) 原理及结构模式队列研究⽅法与病例对照研究⽅法是分析流⾏病学中的两种重要⽅法，它与病例对照研究⼀样，主要⽤于检验病因假设。
使⽤这种⽅法可以直接观察到⼈群暴露于可疑病因因素后疾病的变化规律及其结局，通过⽐较暴露和⾮暴露⼈群发病率和死亡率的差别来确定危险因素与疾病的关系。
队列研究的结构模式见图1。
图7-1 队列研究的结构模式从模式图中可以部分的体现出队列研究有以下⼏个基本特点：1. 属于观察法暴露不是⼈为给予的，⽽是在研究开始前就已客观存在，这⼀点根本区别于实验研究。
2. 设⽴对照队列研究作为⼀种分析流⾏病学研究⽅法区别于描述流⾏病学的根本特点就是设⽴对照组以利于⽐较。
对照组的选择有多种⽅法。
3. 由“因”及“果”在研究过程中先确知其因（暴露因素），再纵向前瞻观察⽽究其果（发病或死亡）。
这⼀点与实验研究⽅法⼀致。
4. 能确证暴露与疾病的因果联系由于队列研究能够得到确切数⽬⼈群中的发病⼈数（发病率），并通过⽐较暴露与⾮暴露⼈群发病率的差异⽽确定暴露对发病率的影响。
⼆．⽬的和⽤途1．检验病因假设多数时候，队列研究⽤来研究⼀种暴露与⼀种疾病的关联，但它也可同时观察某种暴露因素对⼈群健康的多⽅⾯影响，检验多个假说。
2．描述疾病⾃然史队列研究可观察到疾病的⾃然史，即疾病从易感期、潜伏期、临床前期、临床期到结局的整个⾃然发展过程。
3．预防、治疗及预后研究有时在随访⼈群中研究对象可能受各种因素的影响⽽⾃⾏采取⼀种与暴露致病作⽤相反的措施，出现预防效果，这种现象称为“⼈群的⾃然实验”。
队列研究实习
习题4 若某研究发现，在100例肺癌患者 中50人有吸烟史，200例非肺癌患 者中也有50人有吸烟史，请回答：
① 这是哪种流行病学研究方法？
② 绘出资料整理表
③ 计算联系强度指标
④ 分析吸烟与肺癌的关系！
习题5 某吸烟与肺癌的队列研究获得以 下资料，吸烟者肺癌年死亡率为Ie ＝0.96‰，非吸烟组肺癌年死亡率 Io＝0.07‰，全人群中肺癌年死亡 率为It＝0.56‰，试计算RR、AR、 PAR，并分析其流行病学意义！
暴露暴露非暴露非暴露特定人群范围内的研究对象特定人群范围内的研究对象出现某种结局疾病不出现某种结局出现某种结局疾病不出现某种结局研究开始前瞻性地收集结局事件发生的资料队列研究的结构模式图二队列研究的特点1观察性研究方法2设立对照3观察方向由因1观察性研究方法2设立对照3观察方向由因果4能验证暴露与疾病因果关系的假设果4能验证暴露与疾病因果关系的假设三研究对象的选择一暴露人群的选择要求
即实际死亡人数与预期死亡 人数之比。 当以全人群资料作为对照时， 研究对象数量较少且发病率较低
时不宜计算率。此时计算SMR。
第四节 队列研究的优缺点
一、优点 1.属由“因”至“果”观察，论证因果关系 的能力强。 2.可计算暴露组和非暴露组的发病率，能测 量两组间的相对危险度和特异危险度，直 接估计暴露因素与发病的关联强度。 3.一次调查可观察多种结局。 4.暴露因素的作用可分等级，便于计算“剂 量-反应关系”。
同的观察时间，例如100人年可来自100人观 察1年，或50人观察2年，或200人观察0．5年。
计算暴露与发病的关联强度
1、相对危险度(relative risk，RR) 又称危险比（risk ratio)或率 比(rate ratio)，是暴露组发病率 （或死亡率）与非暴露组发病率 （或死亡率）的比值。
队列研究实验
(三) 归因危险度百分比（AR%） • 是指暴露人群中发病归因于暴露的成
份占全部病因的百分比。
AR% I e I 0ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ 100 % Ie
13
(四) 人群归因危险度及其百分比
人群归因危险度(population attributable risk，PAR）又称人群特异危险度，是指总 人群发病率中归因于暴露的部分。
率的计算
发病率
定性结果
显著性检验
定量结果
联系强度
4
研究实例— 幽门螺杆菌感染是胃癌的致病因素吗？
案例的result
率：累计发病率
定性结果
两组率的显著性检验：P<0.05，差异有统计学意义
定量结果
RR？？
10年随访后HP感染发生胃癌的危险度
Hp 总例数 胃癌例数 累计发病率% RR
阳性 1603
44
15
研究实例— 幽门螺杆菌感染是胃癌的致病因素吗？
So what
结论如何
对预防决策有何建议
RR：病因推断的意 义，关联强度的大小
AR、PAR：预防疾 病的意义,即去除病 因后可使发病率下降 的数量
RR值
0.9~1.1
0.7~0.8或 1.2~1.4 0.4~0.6或 1.5~2.9 0.1~0.3或 3.0~9.9 <0.1或>10
问题1；上述研究用于何种类型的流行病学研究?与“课题一”比 较．两者区别何在？ 问题2：结合“课题一”和“课题二”，简述队列研究的基本原理 和分类。
27
(二)队列研究资料分析 首先是测量暴露组和非暴露组或不同暴露水平亚 组的发病率[累积发病率(CI)或发病密度(ID) 然后在此基础上进行联系强度的测量
【课件】队列研究设计
剩余队列人群 随访观察
随机抽取一部分对象 作为对照（子队列）
随访观察
发病 未发病
发病 未发病
病例组
对照组
收集更详细信息，实验室检测 资料分析
全队列的构建
确定对照组
病例队列研究的统计分析
OR值和OR 95%CI
暴露 有 无 合计
队列研究(高级)
赵一鸣，曾琳
北京大学第三医院临床流行病学研究中心
课程安排
第一次课（3学时）
• 大课讲授+知识 点讨论
• 队列研究衍生设 计类型
第二次课（3学时）
• 学生展示+讨论 • 结合学科特点，
考虑那些队列研 究衍生设计类型 可以应用于本学 科，并提出初步 设计方案。
队列研究 Cohort study
Wu LH, Yu F, et al. Renal Vasculopathy in Lupus Nephritis Classified by the 2003 International Society of Nephrology and Renal Pathology Society Classification: A Large Cohort Study from a Single Center in China. Kidney Int 2013 Jan 9. [Epub]
临床资料 体液标本
有效的临床资源库
疾病防治 制定指南 影响政策
临床资源库: 逐步建全、完善
1980：建立肾活检患者的标本库 1990：DNA 2000：临床随访
逐步形成了基于患者随访资料-临床资料-生物标 本-的肾脏疾病资源库（）
流行病学第四章_队列研究
两种类型的队列
• 开放队列或动态队列（ Open cohort ） – A group of individuals recruited and enrolled through a mechanism that allows for in and out migration of people – Dynamic population – Examples • Framingham Study
研究的建议 ❖ 在工厂中采取有力的预防措施降低空气中CS2含量 ❖ 制定车间内CS2容许浓度
第三节 队列研究的设计与实施
确定研究因素及其定义 确定研究结局 选择研究对象 确定样本量 随访 资料的整理与分析
队列研究的设计与实施
一、选择并确定研究因素 ☺ 一次只能研究一个因素 ☺ 研究因素的定义 ☺ 一般应对暴露因素进行定量描述，除了暴露水平以外，还应考虑暴露时间、暴露方 式 ☺ 同时需收集其他暴露因素资料及背景资料，包括可疑的混杂因素及研究对象的人口 学特征
– Framingham is proximate to Boston’s major medical centers.
队列研究的设计与实施
（三）暴露组和非暴露组的设置 1、暴露人群的选择 高危险人群 职业人群 特殊暴露人群 一般人群 有组织的人群团体
队列研究的设计与实施
2、对照人群的选择 原则 对照人群除未暴露于所研究的因素外，其它各种因素或人群特征（年龄、性别、 职业、文化程度等的构成）应尽可能地与暴露人群相同。
流行病学第四章_队列研究
讲课提纲
第一节 概述 第二节 队列研究实例 第三节 队列研究的设计与实施 第四节 队列研究的资料整理与分析 第五节 队列研究的偏倚及其控制 第六节 队列研究的优缺点 总结
流行病学-队列研究
海军军医大学临床流行病学与循证医学中心
案例1
vZerr DM, et al. A Population-Based Study of Primary Human Herpesvirus 6 Infection. N Engl J Med 2005; 352: 768776.
第二军医大学临床流行病学与循证医学中心
案例1：立题依据
lSerologic studies indicate that human herpesvirus 6 (HHV-6) infects 90 percent of children by two years of age.
lLittle is known about the acquisition, virologic course, and clinical manifestations of HHV-6 infection.
1. S a l i v a w a s t e s t e d weekly for HHV-6 DNA;
2. maintained a daily log of signs and symptoms
HHV-6 infection (+) HHV-6 infection (-)
案例1：结论
l分类
üFixed cohort（固定队列） üDynamic population（动态人群）
Alias of cohort study
lProspective study（前瞻性研究） lIncidence study（发病率研究） lFollow-up study（随访研究） lLongitudinal study（纵向研究）
l美国传统词典：A group or band of people 一群或一帮人
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0.016
P 0.008 0.016 0.012, Q 1 0.012 0.988 2
N
2 0.012 0.9881.960 1.2822 0.016 0.0082
3894
样本量计算
预先估计失访率 • 防止在研究结束时因研究对象失访使样本量不足而
影响结果分析。
队列研究 设计与评价
上海交通大学公共卫生学院 沈恬
2019.10
样本量计算
N (uα
2PQ uβ P0Q0 P1Q1 )2 (P1 P0 )2
P0=非暴露组发病率，一般人群发病水平代替
P1=暴露组发病率，用相对危险度RR估计
Q1=1 – P1
Q0=1 – P0 uα 、uβ 为正态分布值
P P0 P1 ,Q 1 P 2
P1
1
RR P0 P0 RR
P0
样本量计算
简化公式
N
2PQ(u u
P1 P0 2
)2
影响N的因素
• 非暴露组发病率的估计值 P0 • 暴露组与非暴露组的发病率之差d=p1-p0 • 第一类错误概率 α • 第二类错误概率 β
样本量计算
例：研究孕妇暴露于某种药物与婴儿先天性心脏病之间的 联系，已知非暴露组发病率为P0=0.008, 估计RR=2,当 α=0.05，β=0.1时，估计需要的样本量。
(uα=1.96，uβ=1.282)
P1
RR P0 8
1 0.008 2 0.008
• 通过按最大失访率为10％进行估计，即将计算所
得的样本量再加10％作为实际需要的样本量。
使用PASS计算样本量
PASS计算结果
9