病例对照研究南京医科大学公共卫生学院流行病学精品PPT课件
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流行病学课件：病例对照研究
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流行病学课件： 病例对照研究
第一节 基本原理 第二节 研究类型 第三节 研究设计与实施 第四节 资料的整理与分析 第五节 常见偏倚及其控制 第六节 研究实例 第七节 优点与局限性及实施 时应注意的问题
第一节 基本原理
基本原理 研究示意图 研究史
基本原理
➢ 以确诊患某种特定疾病的病人作为病例 ➢ 以不患该病但具有可比性的个体作为对照 ➢ 通过询问、实验室检查或复查病史，搜集既往
研究步骤
➢ 提出假设 根据以往疾病分布的记录或现况调查得到的结 果，结合文献资料，提出病因假设
➢明确适宜的研究类型
选择病例与对照比较的方法：用匹配或成组比 较法 如用匹配法，需确定病例与对照的比例及匹配 条件
如果研究目的是广泛地探索疾病的危险因素， 可以采用不匹配或频数匹配的方法
如果所研究的是罕见病，或所能得到的符合规定的病例 数很少时，则选择个体匹配方法，因为匹配比不匹配的 统计学检验效率高。
➢ 分类
频数匹配 个体匹配
第二节 因果推断的逻辑方法
如设实验（处理因素）的效应为T，干扰（非处理 因素）的效应为C，则：
实验（处理）组表现出来的混合效应 = T + C 对照组表现出来的效应 = C 实验（处理）的净效应 =（T + C）- C = T
频数匹配（又称成组匹配）
匹配因素所占的比例在对照组与病例组一致
个体匹配
以病例和对照个体为单位进行匹配
第一节 基本原理
基本原理 研究示意图 研究史
基本原理
➢ 以确诊患某种特定疾病的病人作为病例 ➢ 以不患该病但具有可比性的个体作为对照 ➢ 通过询问、实验室检查或复查病史，搜集既往
研究步骤
➢ 提出假设 根据以往疾病分布的记录或现况调查得到的结 果，结合文献资料，提出病因假设
➢明确适宜的研究类型
选择病例与对照比较的方法：用匹配或成组比 较法 如用匹配法，需确定病例与对照的比例及匹配 条件
如果研究目的是广泛地探索疾病的危险因素， 可以采用不匹配或频数匹配的方法
如果所研究的是罕见病，或所能得到的符合规定的病例 数很少时，则选择个体匹配方法，因为匹配比不匹配的 统计学检验效率高。
➢ 分类
频数匹配 个体匹配
第二节 因果推断的逻辑方法
如设实验（处理因素）的效应为T，干扰（非处理 因素）的效应为C，则：
实验（处理）组表现出来的混合效应 = T + C 对照组表现出来的效应 = C 实验（处理）的净效应 =（T + C）- C = T
频数匹配（又称成组匹配）
匹配因素所占的比例在对照组与病例组一致
个体匹配
以病例和对照个体为单位进行匹配
病例对照研究课件
根据条件求得：
p1 0.20 2 /[1 0.20 2 0.20] 0.333 p （0.20 0.3333) / 2 0.267，q 0.733 N 2 pq (U U )2 /( p1 p0 )2 2 0.267 0.733(1.96 1.282)2 /(0.333 0.20)2
❖ 匹配的因素不宜过多，避免发生“匹配过度 （overmatching）” 增加工作的难度。
15 15
第十五页，共74页。
第二节 病例对照研究的实施
（一）提出假设 （二）确定研究对象 （三）样本含量的估计 （四）确定研究因素 （五）资料的来源与收集
16 16
第十六页，共74页。
（一） 提出假设 根据以往疾病分布研究或现况调查
非暴露 24（c） 34（d） 58（c+d）
合计 28（a+c） 40（b+d）
68
48 48
第四十八页，共74页。
计算2值
2
( 6241)2
9.63
6 24
计算 OR244 6
11.96
OR2
11.96
4 9.63 (1.6,9 6 .6)0
表明该项研究OR=4不是抽样误差造成的，孕妇妊娠早期感 染风疹为新生儿畸形的危险因素。
暴露率或暴露水平,不能计算发病率
9
第九页，共74页。
p1 0.20 2 /[1 0.20 2 0.20] 0.333 p （0.20 0.3333) / 2 0.267，q 0.733 N 2 pq (U U )2 /( p1 p0 )2 2 0.267 0.733(1.96 1.282)2 /(0.333 0.20)2
❖ 匹配的因素不宜过多，避免发生“匹配过度 （overmatching）” 增加工作的难度。
15 15
第十五页，共74页。
第二节 病例对照研究的实施
（一）提出假设 （二）确定研究对象 （三）样本含量的估计 （四）确定研究因素 （五）资料的来源与收集
16 16
第十六页，共74页。
（一） 提出假设 根据以往疾病分布研究或现况调查
非暴露 24（c） 34（d） 58（c+d）
合计 28（a+c） 40（b+d）
68
48 48
第四十八页，共74页。
计算2值
2
( 6241)2
9.63
6 24
计算 OR244 6
11.96
OR2
11.96
4 9.63 (1.6,9 6 .6)0
表明该项研究OR=4不是抽样误差造成的，孕妇妊娠早期感 染风疹为新生儿畸形的危险因素。
暴露率或暴露水平,不能计算发病率
9
第九页，共74页。
病例对照研究-南京医科大学公共卫生学院流行病学ppt课件
运做开始是按照队列研究的方式进行：选择一队 列，收集基线资料，采集所研究的生物学标志的 组织或体液标本储存备用，然后随访到出现能满 足病例对照研究样本量的病例数为止。将这些病 例作为病例组，按病例进入队列的时间、疾病出 现的时间与性别、年龄等其他匹配条件，从同一 队列中选择1个或数个非病例作对照，抽取病例 与对照的基线资料并检测收集的标本，资料按匹 配病例对照研究处理。
36
95% confidence interval of OR： Miettinen
OR 95 %CI ＝ OR
1 . 96 1 2 χ
37
95% confidence interval of OR： Woolf
111 1 Var (ln OR ) abc d
ln OR 95 % CI ln OR 1 . 96 Var (ln OR )
16
第三节 病例对照研究实例
年青女性阴道腺癌与母亲服妊娠期用己烯雌酚的关系
17
第四节 病例对照研究的实施
一、复习文献，提出假设
二、明确研究目的，选择适宜的对照形式
三、病例和对照的来源和选择
四、获取研究因素信息
18
（一）提出假设 根据以往疾病分布的研究或现况研究的结果，结 合文献资料，提出疾病的病因假设。 （二）根据研究目的选择对照形式 1、广泛探索危险因素，可采用不匹配或频数匹 配； 2、根据提供研究用的病例数量； 3、能否以较小的样本获得较高的检验效率。
36
95% confidence interval of OR： Miettinen
OR 95 %CI ＝ OR
1 . 96 1 2 χ
37
95% confidence interval of OR： Woolf
111 1 Var (ln OR ) abc d
ln OR 95 % CI ln OR 1 . 96 Var (ln OR )
16
第三节 病例对照研究实例
年青女性阴道腺癌与母亲服妊娠期用己烯雌酚的关系
17
第四节 病例对照研究的实施
一、复习文献，提出假设
二、明确研究目的，选择适宜的对照形式
三、病例和对照的来源和选择
四、获取研究因素信息
18
（一）提出假设 根据以往疾病分布的研究或现况研究的结果，结 合文献资料，提出疾病的病因假设。 （二）根据研究目的选择对照形式 1、广泛探索危险因素，可采用不匹配或频数匹 配； 2、根据提供研究用的病例数量； 3、能否以较小的样本获得较高的检验效率。
南京医科大学公共卫生学院流行病学课件
案例：全球消灭天花的策略和措施
1958年第11届WHO大会通过全球消灭天花计划以后， 通过“全民普种”的策略消灭天花。
到1967年时天花发病数大量减少，但在一些呈“地方 性”流行的发展中国家，发病率仍居高不下。大规模 种痘带来的不良反应。
天花流行病学特征：人们又发现天花的传播相当缓慢， 波及的地区也比较局限，并且只有在感染者和易感者 密切接触的条件下才能实现。既往人们已经了解天花 仅在人间传播而无动物宿主，因无隐性感染故病例容 易被识别。
（Winslow 1932年）
我国对公共卫生的概念的认识
• 公共卫生是以社会和群体为对象，以宏观调控、监督 执法、宣传教育为手段，以控制群体疾病，提高公众 卫生水平为中心，调动社会力量共同提高全民健康水 平的科学。
• 公共卫生侧重于宏观调控，其工作内容除了疾病控制、 环境污染对人体健康影响的控制等与预防医学相重合 的部分外，主要是搞卫生政策、卫生规划、卫生管理、 卫生监督、卫生法规、卫生经济、卫生统计、卫生工 程等宏观调控。
《2002年全球健康报告》中指出 危害人类健康的十大原因
• 营养不良 • 危险性生活 • 高血压 • 吸烟 • 酗酒
• 无洁净水 • 缺铁 • 固体性燃料释放的烟害 • 胆固醇过高 • 肥胖症
全球三分之一以上的死亡是上述原因造成
社会大卫生观念
卫生部门的主导作用 非卫生部门的协调作用 社会团体的配合支持 群众的普遍参与
病例对照研究(ppt)
采用分子 生物学技 术检测基 因型
根据某一基因 型的有无将研 究对象分为类 病例组和类对 照组
统计分析，计 算OR值、p值
判断有无相乘模型交 互作用及显著性意义
若有，进一步判断为正相 乘作用，抑或负相乘作用
第二节 研究类型
环境暴露
+ + -
研究示意图
基因型
+
-
单纯病例研究
病人
第二节 研究类型
表5-1 环境暴露与基因型
病例对照研究(ppt)
第6版 流行病学电子版
人民卫生出版社
优选第五章病例对照研究
第一节 基本原理
基本原理 研究示意图 研究史
第一节 基 本 原 理
一、基本原理
以确诊患某种特定疾病的病人作为病例 以不患该病但具有可比性的个体作为对照 通过询问、实验室检查或复查病史，搜集既往 危险因素暴露史 测量并比较两组各因素的暴露比例，经统计学 检验该因素与疾病之间是否存在统计学关联
第二节 研究类型
基本原理
暴露与某急性事件有关 比较相同研究对象暴露情况 在急性事件发生前一段时间与未发生事件的某段时间 如果暴露与少见的事件(或疾病)有关,那么刚好在事件发生前 一段时间内的暴露频率应该高于更早时间内的暴露频率。
第二节 研究类型
病例与对照不匹配 病例与对照匹配 衍生的研究类型
流行病学课件：病例对照研究-
多因素分析
（1）是所研究疾病的独立危险因素；
（2）与所研究的暴露因素存在统计学联系；
（3）不应是暴露因素与疾病因果链中的一个环节或中间变量。
匹配过度（over-matching）
把不必要的项目列入匹配，企图使病例与对照尽 量一致，就可能徒然丢失信息，增加工作难度，结果 反而降低了研究效率，这种情况称为匹配过度 (overmatching)。
课题一
交通事故：
是指车辆、人员在特定道路通行过程中，由于当事人违反《道 路交通管理条例》或《民法通则》应承担责任的行为而造成的人、 畜伤亡和车、物损失的交通事件。通常将同等责任以上事故称为 责任事故。其事故级别分为：重大及特大事故、一般事故、轻微 事故。
Байду номын сангаас
课题一
问题1：是采用频数匹配还是个体匹配的病例对照研究？ 或者两者均可？这两类病例对照研究的异同点是什么？各 有何适用特征？
匹配（matching）
1、定义： 要求对照在某些因素或特征上与病例保持一致，使两组进行比 较时排除匹配因素干扰的方法。 ➢ 频数匹配（frequency matching）： 使匹配因素在（各层）病例与对照中比例相同的匹配方法。 ➢ 个体匹配 (individual matching)： 以病例和对照个体为单位进行匹配的方法称个体匹配。1:1、 1:2、1:3、…、1：R (1:4)
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2、假定暴露造成的相对危险度（RR）。可通过既往研 究或查阅文献获得 RR↑ → 样本量↓
3、要求的显著性水平，即第一类错误α α↓ → 样本量↑
4、要求的把握度，即1-β 1-β↑ → 样本量↑
24
样本大小计算公式
非匹配设计病例数与对照数相等时每组所需人 数
非匹配设计病例数与对照数不相等时每组所需 人数
11
病例对照研究采用匹配的目的
提高研究效率，表现为每一研究对象提供 的信息量的增加。
其次，在于控制混淆因素的作用。所以匹 配的特征或变量必须是已知的混淆因子， 至少也应有充分的理由这样怀疑，否则不 应匹配。
12
匹配过头
匹配过头：把与结局变量关联性很强的独
立变量作为匹配因素或条件，从而低估了 真实病因的作用，称为匹配过头。因为一 个因素一旦作为匹配条件，就不可能作为 与疾病有关的因素加以分析。
6
第二节 病例对照研究的设计类 型
7
病例与对照不匹配
在病例和对照人群中，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。
8
病例与对照匹配
匹配（matching）就是要求对照组在某些 因素或特征上与病例组保持相同，目的是 进行两组比较时排除匹配因素的干扰。 如以年龄做匹配因素。
9
2
第一节 病例对照研究的基本原
概念
理
病例对照研究是一种常用于探索病因的分析性流行 病学研究方法；通过对一组患有某种疾病人群(病例
组)和一组或几组未患该病的对照人群(对照组)既往
暴露于某个或某些可能危险因素(或保护因素)频率 的比较，来考察这些因素是否与该病存在联系及联 系的程度。
设计原理
aa ab b
20
病例的选择
①从医院病人选择 优点：诊断正确、获取方便、
对象合作、信息较可靠 缺点：入院率偏倚、代表性差 ②从某特定人群选择病例 优点：代表性强 缺点：不易获得
21
原则
• 诊断标准 • 最好是新发病例 • 尽最大限度收集某地医院或社区的所有病例
22
对照选择的原则
1、对照最好是全人群的一个无偏样本；或者是产生病 例的源人群（source population）中全体未患该
13
衍生类型
巢式病例对照研究
将传统的病例对照研究和队列研究的一些要素进 行组合后形成的一种研究方法，也就是在对一个 事先确定好的队列进行随访观察的基础上，再应 用病例对照研究的设计思路进行研究分析。分为 前瞻性和回顾性两种。
14
巢式病例对照研究
运做开始是按照队列研究的方式进行：选择一队 列，收集基线资料，采集所研究的生物学标志的 组织或体液标本储存备用，然后随访到出现能满 足病例对照研究样本量的病例数为止。将这些病 例作为病例组，按病例进入队列的时间、疾病出 现的时间与性别、年龄等其他匹配条件，从同一 队列中选择1个或数个非病例作对照，抽取病例 与对照的基线资料并检测收集的标本，资料按匹 配病例对照研究处理。
16
第三节 病例对照研究实 例
年青女性阴道腺癌与母亲服妊娠期用己烯雌酚的关系
17
第四节 病例对照研究的实施
一、复习文献，提出假设 二、明确研究目的，选择适宜的对照形式 三、病例和对照的来源和选择 四、获取研究因素信息
18
（一）提出假设 根据以往疾病分布的研究或现况研究的结果，结 合文献资料，提出疾病的病因假设。
（二）根据研究目的选择对照形式 1、广泛探索危险因素，可采用不匹配或频数匹 配； 2、根据提供研究用的病例数量； 3、能否以较小的样本获得较高的检验效率。
19
病例和对照的来源和选择
Hospital-based case control study Community -based case control study
cc cd
d
Exposure Non-exposure
Exposure Non-exposure
Time
Controls
Cases
Study object
Now
4
表2 病例对照研究资料分析表
病例组
有暴露史
a
无暴露史
c
合计
a+c
对照组 b d
b+d
合计 a+b c+d N
5
特点 1、分析性研究，属观察法 2、回顾性研究 3、时间顺序：从 “果”→“因” 4、通常不能够确证因果关联
匹配方式
频数匹配：又称为群体匹配，即在选择好 一组病例之后，在选择对照组时要求其某 些特征或变量的构成比例与病例组的一致 （即在两组的总体分布一致）。 例如性别、年龄构成一致，具体做法上类 似分层抽样。如病例组中男女各半，65岁 以上者占1/3，则对照人群也是如此。
10
匹配方式
个体匹配：就是以病例和对照的个体为单 位进行匹配。选择少数几个特征或变量方 面与病例一致的一个或几个对照者组成一 个计数单位或计数和分析单位。一个病例 匹配一个对照的（即1:1匹配）一般称为配 对。
病例对照研究
Case control study
1
讲课提纲
第一节 病例对照研究的基本原理 第二节 病例对照研究的设计类型 第三节 病例对照研究实例 第四节 病例对照研究的实施 第五节 病例对照研究的数据整理与分析 第六节 病例对照研究中的偏倚及其控制 第七节 病例对照研究实施中应注意的问题 第八节 病例对照研究的优缺点 总结
1:1匹配设计 1:R配比病例对照研究设计
25
样本大小计算公式
1 非匹配设计病例数与对照数相等时每组 所需人数
N 2 pq (zα zβ ) 2
病者 2、对照的一一定个是随未机患样所本研究的疾病，如有可能，应尽
可能排除亚临床或处于潜伏期的疾病 来自百度文库、对照可为不健康者，但所患疾病病因不应与所研
究疾病的病因相同 4、注意研究因素以外其它因素的均衡性 5、无应答者事先要有统一合理的更换办法，慎重处理
23
★ 样本含量的估计
决定因素
1、人群中暴露者的比例。如人群中吸烟的比例 比例↑ → 样本量↓
15
巢式病例对照研究
1992年Ross报道了上海地区肝癌与尿中黄曲霉素 生物学标志关系的巢式病例对照研究的结果，在 18244名中年男性队列中发现22例肝癌，每例配5 或10个对照，检测研究开始时的尿样发现，黄曲 霉素B1及代谢产物和DNA加成物的OR值为2.3-6.2， 经调整混杂因素后，OR值为3.8。这是至今关于 黄曲霉素作为肝癌致病因素最直接的证据。
3、要求的显著性水平，即第一类错误α α↓ → 样本量↑
4、要求的把握度，即1-β 1-β↑ → 样本量↑
24
样本大小计算公式
非匹配设计病例数与对照数相等时每组所需人 数
非匹配设计病例数与对照数不相等时每组所需 人数
11
病例对照研究采用匹配的目的
提高研究效率，表现为每一研究对象提供 的信息量的增加。
其次，在于控制混淆因素的作用。所以匹 配的特征或变量必须是已知的混淆因子， 至少也应有充分的理由这样怀疑，否则不 应匹配。
12
匹配过头
匹配过头：把与结局变量关联性很强的独
立变量作为匹配因素或条件，从而低估了 真实病因的作用，称为匹配过头。因为一 个因素一旦作为匹配条件，就不可能作为 与疾病有关的因素加以分析。
6
第二节 病例对照研究的设计类 型
7
病例与对照不匹配
在病例和对照人群中，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。
8
病例与对照匹配
匹配（matching）就是要求对照组在某些 因素或特征上与病例组保持相同，目的是 进行两组比较时排除匹配因素的干扰。 如以年龄做匹配因素。
9
2
第一节 病例对照研究的基本原
概念
理
病例对照研究是一种常用于探索病因的分析性流行 病学研究方法；通过对一组患有某种疾病人群(病例
组)和一组或几组未患该病的对照人群(对照组)既往
暴露于某个或某些可能危险因素(或保护因素)频率 的比较，来考察这些因素是否与该病存在联系及联 系的程度。
设计原理
aa ab b
20
病例的选择
①从医院病人选择 优点：诊断正确、获取方便、
对象合作、信息较可靠 缺点：入院率偏倚、代表性差 ②从某特定人群选择病例 优点：代表性强 缺点：不易获得
21
原则
• 诊断标准 • 最好是新发病例 • 尽最大限度收集某地医院或社区的所有病例
22
对照选择的原则
1、对照最好是全人群的一个无偏样本；或者是产生病 例的源人群（source population）中全体未患该
13
衍生类型
巢式病例对照研究
将传统的病例对照研究和队列研究的一些要素进 行组合后形成的一种研究方法，也就是在对一个 事先确定好的队列进行随访观察的基础上，再应 用病例对照研究的设计思路进行研究分析。分为 前瞻性和回顾性两种。
14
巢式病例对照研究
运做开始是按照队列研究的方式进行：选择一队 列，收集基线资料，采集所研究的生物学标志的 组织或体液标本储存备用，然后随访到出现能满 足病例对照研究样本量的病例数为止。将这些病 例作为病例组，按病例进入队列的时间、疾病出 现的时间与性别、年龄等其他匹配条件，从同一 队列中选择1个或数个非病例作对照，抽取病例 与对照的基线资料并检测收集的标本，资料按匹 配病例对照研究处理。
16
第三节 病例对照研究实 例
年青女性阴道腺癌与母亲服妊娠期用己烯雌酚的关系
17
第四节 病例对照研究的实施
一、复习文献，提出假设 二、明确研究目的，选择适宜的对照形式 三、病例和对照的来源和选择 四、获取研究因素信息
18
（一）提出假设 根据以往疾病分布的研究或现况研究的结果，结 合文献资料，提出疾病的病因假设。
（二）根据研究目的选择对照形式 1、广泛探索危险因素，可采用不匹配或频数匹 配； 2、根据提供研究用的病例数量； 3、能否以较小的样本获得较高的检验效率。
19
病例和对照的来源和选择
Hospital-based case control study Community -based case control study
cc cd
d
Exposure Non-exposure
Exposure Non-exposure
Time
Controls
Cases
Study object
Now
4
表2 病例对照研究资料分析表
病例组
有暴露史
a
无暴露史
c
合计
a+c
对照组 b d
b+d
合计 a+b c+d N
5
特点 1、分析性研究，属观察法 2、回顾性研究 3、时间顺序：从 “果”→“因” 4、通常不能够确证因果关联
匹配方式
频数匹配：又称为群体匹配，即在选择好 一组病例之后，在选择对照组时要求其某 些特征或变量的构成比例与病例组的一致 （即在两组的总体分布一致）。 例如性别、年龄构成一致，具体做法上类 似分层抽样。如病例组中男女各半，65岁 以上者占1/3，则对照人群也是如此。
10
匹配方式
个体匹配：就是以病例和对照的个体为单 位进行匹配。选择少数几个特征或变量方 面与病例一致的一个或几个对照者组成一 个计数单位或计数和分析单位。一个病例 匹配一个对照的（即1:1匹配）一般称为配 对。
病例对照研究
Case control study
1
讲课提纲
第一节 病例对照研究的基本原理 第二节 病例对照研究的设计类型 第三节 病例对照研究实例 第四节 病例对照研究的实施 第五节 病例对照研究的数据整理与分析 第六节 病例对照研究中的偏倚及其控制 第七节 病例对照研究实施中应注意的问题 第八节 病例对照研究的优缺点 总结
1:1匹配设计 1:R配比病例对照研究设计
25
样本大小计算公式
1 非匹配设计病例数与对照数相等时每组 所需人数
N 2 pq (zα zβ ) 2
病者 2、对照的一一定个是随未机患样所本研究的疾病，如有可能，应尽
可能排除亚临床或处于潜伏期的疾病 来自百度文库、对照可为不健康者，但所患疾病病因不应与所研
究疾病的病因相同 4、注意研究因素以外其它因素的均衡性 5、无应答者事先要有统一合理的更换办法，慎重处理
23
★ 样本含量的估计
决定因素
1、人群中暴露者的比例。如人群中吸烟的比例 比例↑ → 样本量↓
15
巢式病例对照研究
1992年Ross报道了上海地区肝癌与尿中黄曲霉素 生物学标志关系的巢式病例对照研究的结果，在 18244名中年男性队列中发现22例肝癌，每例配5 或10个对照，检测研究开始时的尿样发现，黄曲 霉素B1及代谢产物和DNA加成物的OR值为2.3-6.2， 经调整混杂因素后，OR值为3.8。这是至今关于 黄曲霉素作为肝癌致病因素最直接的证据。