流行病学第八版第五章 病例对照研究
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P 1 P0 OR P0 ) 1 (OR P 0) (
2
2
P (P 1 r) 1 rP 0 ) /(
n为所需的病例数，对照数即为r n。
第二节 研究设计与实施
（五）确定研究因素
根据研究的目的或具体的目标，确定研究因素（或暴露）， 尽可能采取国际或国内统一标准来确定暴露与否或暴露水平。 可以从暴露的数量和暴露持续时间评价暴露水平。 测量指标尽量选用定量或半定量指标，也可按明确的标准进
P (1 P)
2
2
P0、P1分别代表源人群中对照组和病例组的估计暴露率
P 1 (OR P 0 ) (1 P 0 OR P 0)
第二节 研究设计与实施
（四）确定样本量
1 : r 匹配病例对照研究样本量估计
n Z (1 1/ r ) P(1 P) Z P 1 (1 P 1) / r P 0 (1 P 0 ) /( P 1P 0)
1 P 1 1 0.333 0.667
1 P 0 1 0.20 0.80
1 P 1 0.267 0.733
P 0.20 0.333 2 0.267
查表得Z0.05=1.96；Z0.10=1.28。 将上述各项数值代入公式（5-1），求得：
流行病学
（Case-Control Studies）
齐秀英 天津医科大学
第五章 病例对照研究
朱 红
天津医科大学
目录
01 第一节：概述 第二节：研究设计与实施 第三节：资料的整理与分析 第四节：偏倚及其控制 第五节：与队列研究优点和局限性的比较
02
03 04 05
重点难点
※ 基本原理及特点 ※ 研究对象的选择 ※ 资料的分析 ※ 偏倚及其控制
研究得出的结论是否可靠，首先要看对照的选择是否合理。
第二节 研究设计与实施
（三）确定研究对象
1.病例的选择
（1）病例的定义：诊断明确、统一，尽量使用金标准
（2）病例的类型
①新发病例；②现患病例；③死亡病例
尽量选择新发病例
代表性好 回忆偏倚小 病历资料容易获得 被调查因素改变少
第二节 研究设计与实施
2 MH
不计算ORMH，考虑交互作用。
第三节 资料的整理与分析
（二）资料的分析
非匹配资料的分层分析
病例对照研究分层资料（第i层）的四格表
暴露 有 无 合计
病例组 ai ci n1i
对照组 bi di n0i
合计 m1i m0i Ni
第三节 资料的整理与分析
（二）资料的分析
非匹配资料的分层分析
例：年龄可能是口服避孕药与心肌梗死的混杂因素。按年龄将研究对象 分为<40岁和≥40岁两层： 口服避孕药与心肌梗死关系的病例对照研究资料
第二节 研究设计与实施
（三）确定研究对象
（3）选择对照的方法
①非匹配或成组设计
②匹配设计
要求对照在某些特征或因素上与病例保持一致，以保证对照与病例具有可比性 匹配变量必须是已知的混杂因素，或有充分的理由怀疑为混杂因子 防止匹配过度 匹配的方式：频数匹配、个体匹配 病例与对照的比例：1:1配对、1: r匹配 如果所研究的是罕见病或所能获得的合格病例数很少，为了达到较满意的统计 学功效，可采用1: r匹配
Z n
2 P(1 P) Z P 1 (1 P 1) P 0 (1 P 0) 2 (P 1 P 0)
对照组暴露率
2
病例组暴露率
P (P 1 P 0) 2
P 1 (OR P 0 ) (1 P 0 OR P 0)
第二节 研究设计与实施
（四）确定样本量
非匹配病例对照研究样本量估计
例：进行一项吸烟与肺癌关系的病例对照研究，通过查阅文献得到人群 吸烟率为20%，即P0=0.20，预期吸烟者发生肺癌的比值比（OR）为2， 要求α =0.05（双侧检验），β=0.10，求样本含量n。
P 1 0.20 2 0.20 0.333 1 2 0.20
第二节 研究设计与实施
（四）确定样本量
非匹配病例对照研究样本量估计 查表得Z0.05=1.96；Z0.10=1.28
(1.96 2 0.267 0.733 1.28 0.20 0.80 0.333 0.667) n 230.1 230 2 (0.333 0.20)
2
即病例组与对照组至少各需调查230人
第二节 研究设计与实施
（四）确定样本量
1 : 1配对病例对照研究样本量估计
总对子数
m M P0 (1 P 1) P 1 (1 P 0)
其中，m为病例与对照暴露状态不一致的对子数
Z m
P 0.5 P OR 1 OR RR 1 RR
/ 2 Z
（4）病例交叉研究（case crossover study）
第一节 概述
（四）用途
1.用于疾病病因或危险因素的研究 2.用于健康相关事件影响因素的研究 3.用于疾病预后因素的研究 4.用于临床疗效影响因素的研究
第二节 研究设计与实施
第二节 研究设计与实施
（一）确定研究目的
查阅相关文献资料，了解本课题的研究现状，结合既往的研 究结果以及临床或卫生工作中需要解决的问题，提出病因假设， 确定研究目的。
先进行暴露与疾病的关联性分析：
(ad bc) N (39154 24114) 331 7.70 (a b)(c d )(a c)(b d ) 63 268153178
2 2 2
查2界值表，可得P<0.01，提示口服避孕药与心肌梗死有关联。
第三节 资料的整理与分析
（二）资料的分析
非匹配设计资料的分析
再进行关联强度分析： 比值比
c b d ad a OR a c a c b d b d bc
即：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。 与RR 相同，OR 反映暴露者患某种疾病的危险性是无暴露者的多少倍。
第三节 资料的整理与分析
（二）资料的分析
1:1配对资料的分析
1:1配对病例对照研究资料归纳表
对照 有暴露史 无暴露史 合计
病 有暴露史 a c a+c
例 无暴露史 b d b+d
合
计
a+b c+d N=a+b+c+d
a、b、c、d 是病例与对照的对子数
第三节 资料的整理与分析
（二）资料的分析
1:1配对资料的分析 例：
(1 )
第二节 研究设计与实施
（四）确定样本量
1.影响样本量的因素
（1）研究因素在对照组或人群中的暴露率； （2）RR 或OR 值（查阅文献或预调查获得）； （3）α 值 ； （4）把握度（1-β ）。
2.样本量的估计
（1）查表法 （2）公式法
第二节 研究设计与实施
（四）确定样本量Hale Waihona Puke Baidu
非匹配病例对照研究样本量估计
外源性雌激素与子宫内膜癌关系的配对病例对照研究资料
对照 有暴露史 无暴露史 合计
校正
病 有暴露史 27 29 56
2
例 无暴露史 3 4 7
2
合 30 33 63
计
2
( b c 1) bc
( 3 29 1) 3 29
19.53
c OR 29/3 9.67 b
行定性测定。
研究因素应以满足研究目的的需要为原则，即与研究目的有 关的变量不可缺少，与研究目的无关的内容则不要列入。
第二节 研究设计与实施
（六）资料收集方法
资料的收集在病例对照研究中十分重要，方式方法不恰当， 收集的资料就不可靠，会产生统计处理无法纠正的系统误差。 资料来源：
询问调查对象并填写问卷
两组间非研究因素均衡可比，才能认为两组暴露率差异与发病有关
第三节 资料的整理与分析
（二）资料的分析
2.推断性分析
（1）非匹配设计资料的分析
（2）1:1配对资料的分析 （3）非匹配资料的分层分析 （4）剂量反应关系的分析
第三节 资料的整理与分析
（二）资料的分析
非匹配设计资料的分析
非匹配病例对照研究资料归纳表
第三节 资料的整理与分析
（二）资料的分析
当满足下面两个条件时，OR 值就很接近甚至等于RR 值 所研究疾病的发病率（死亡率）很低； 病例对照研究中对照组的代表性好，即其暴露率能代表源人群。
第三节 资料的整理与分析
（二）资料的分析
非匹配设计资料的分析 本例中，
ad 39 154 OR 2.20 bc 24 114
暴露史 有 无 合计
病例 a c a+c=n1
对照 b d b+d=n0
合计 a+b=m1 c+d=m0 N=a+b+c+d
第三节 资料的整理与分析
（二）资料的分析
非匹配设计资料的分析 例： 心肌梗死病例与对照口服避孕药服用史的比较
口服避孕药服用史 有 无 合计 病例 39 114 153 对照 24 154 178 合计 63 268 331
2 11.96 /
再计算OR的95%可信区间：
OR的95%CI OR
2.20
(11.96 / 7.70 )
(1.26,3.84)
结果表明：服用口服避孕药者发生心肌梗死的危险性为不服用口服避孕药者的
2.20倍，且OR 95%CI 不包括1，提示服用口服避孕药与心肌梗死呈正相关关系， 服用口服避孕药是心肌梗死的一个危险因素。
第一节 概述
病例对照研究基本原理示意图
第一节 概述
（二）基本特点
观察性研究 研究对象分为病例组、对照组 由“果”推“因” 因果联系的论证强度相对较弱
第一节 概述
（三）研究类型
1. 非匹配病例对照研究 2. 匹配病例对照研究 3. 衍生的几种主要研究类型
（1）巢式病例对照研究（nested case-control study） （2）病例-队列研究（case-cohort study） （3）病例-病例研究（case-case study）
※ 与队列研究优点和局限性的比较
第一节 概述
第一节 概述
（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 评估各种偏倚对研究结果的影响，并借助病因推断技术，判断某 个或某些暴露因素是否为疾病的危险因素
（三）确定研究对象
（3）病例的来源 ①医院来源的病例： 可节省费用，合作性好，资料容易得到，而且信息较完整、准确， 但代表性较差。 ②社区人群来源的病例： 代表性好，但调查工作比较困难，且耗费人力物力较多。
第二节 研究设计与实施
（三）确定研究对象
2.对照的选择
（1）选择对照的原则 选择对照应遵循代表性原则，即对照必须来自于产生病例的源人群， 对 照的暴露分布应该与源人群的暴露分布一致。 （2）对照的来源 ①同一个或多个医疗机构中诊断的其他疾病的患者； ②社区人群或团体人群中非该病病例或健康人； ③病例的邻居或同一住宅区内的健康人或非该病病例； ④病例的配偶、同胞、亲戚、同学或同事。
查阅档案 现场观察和实际测量某些指标
第三节 资料的整理与分析
第三节 资料的整理与分析
（一）资料的整理
1.对所收集的原始资料进行全面检查与核实。 2.对原始资料进行分组、归纳或编码后输入计算机，建立数据库。
第三节 资料的整理与分析
（二）资料的分析
1. 描述性统计
（1）一般特征描述 （2）均衡性检验 检验两组在研究因素以外的其他主要特征方面是否具有可比性
OR的95%CI 9.67
(11.96 / 21.13 )
(3.67,25.44 )
第三节 资料的整理与分析
（二）资料的分析
非匹配资料的分层分析
未被配比的混杂因素，需用分层分析的方法去识别，并估计和控制其作用。 判断因素是否符合混杂因素的条件； 按混杂因素分层、列表，计算各层的Ori ； 进行齐性检验； 各层OR 值无明显差别 各层OR 值有明显差别 计算总的OR（ORMH ），
第二节 研究设计与实施
（二）明确研究类型
1.非匹配或频数匹配病例对照研究
用于广泛地探索疾病的危险因素
2.个体匹配病例对照研究
用于小样本研究或者因为病例的年龄、性别等构成特殊，随机抽 取的对照组很难与病例组均衡可比
第二节 研究设计与实施
（三）确定研究对象
病例与对照的选择，尤其是对照的选择是整个研究的关键之一。
2
2
P (P 1 r) 1 rP 0 ) /(
n为所需的病例数，对照数即为r n。
第二节 研究设计与实施
（五）确定研究因素
根据研究的目的或具体的目标，确定研究因素（或暴露）， 尽可能采取国际或国内统一标准来确定暴露与否或暴露水平。 可以从暴露的数量和暴露持续时间评价暴露水平。 测量指标尽量选用定量或半定量指标，也可按明确的标准进
P (1 P)
2
2
P0、P1分别代表源人群中对照组和病例组的估计暴露率
P 1 (OR P 0 ) (1 P 0 OR P 0)
第二节 研究设计与实施
（四）确定样本量
1 : r 匹配病例对照研究样本量估计
n Z (1 1/ r ) P(1 P) Z P 1 (1 P 1) / r P 0 (1 P 0 ) /( P 1P 0)
1 P 1 1 0.333 0.667
1 P 0 1 0.20 0.80
1 P 1 0.267 0.733
P 0.20 0.333 2 0.267
查表得Z0.05=1.96；Z0.10=1.28。 将上述各项数值代入公式（5-1），求得：
流行病学
（Case-Control Studies）
齐秀英 天津医科大学
第五章 病例对照研究
朱 红
天津医科大学
目录
01 第一节：概述 第二节：研究设计与实施 第三节：资料的整理与分析 第四节：偏倚及其控制 第五节：与队列研究优点和局限性的比较
02
03 04 05
重点难点
※ 基本原理及特点 ※ 研究对象的选择 ※ 资料的分析 ※ 偏倚及其控制
研究得出的结论是否可靠，首先要看对照的选择是否合理。
第二节 研究设计与实施
（三）确定研究对象
1.病例的选择
（1）病例的定义：诊断明确、统一，尽量使用金标准
（2）病例的类型
①新发病例；②现患病例；③死亡病例
尽量选择新发病例
代表性好 回忆偏倚小 病历资料容易获得 被调查因素改变少
第二节 研究设计与实施
2 MH
不计算ORMH，考虑交互作用。
第三节 资料的整理与分析
（二）资料的分析
非匹配资料的分层分析
病例对照研究分层资料（第i层）的四格表
暴露 有 无 合计
病例组 ai ci n1i
对照组 bi di n0i
合计 m1i m0i Ni
第三节 资料的整理与分析
（二）资料的分析
非匹配资料的分层分析
例：年龄可能是口服避孕药与心肌梗死的混杂因素。按年龄将研究对象 分为<40岁和≥40岁两层： 口服避孕药与心肌梗死关系的病例对照研究资料
第二节 研究设计与实施
（三）确定研究对象
（3）选择对照的方法
①非匹配或成组设计
②匹配设计
要求对照在某些特征或因素上与病例保持一致，以保证对照与病例具有可比性 匹配变量必须是已知的混杂因素，或有充分的理由怀疑为混杂因子 防止匹配过度 匹配的方式：频数匹配、个体匹配 病例与对照的比例：1:1配对、1: r匹配 如果所研究的是罕见病或所能获得的合格病例数很少，为了达到较满意的统计 学功效，可采用1: r匹配
Z n
2 P(1 P) Z P 1 (1 P 1) P 0 (1 P 0) 2 (P 1 P 0)
对照组暴露率
2
病例组暴露率
P (P 1 P 0) 2
P 1 (OR P 0 ) (1 P 0 OR P 0)
第二节 研究设计与实施
（四）确定样本量
非匹配病例对照研究样本量估计
例：进行一项吸烟与肺癌关系的病例对照研究，通过查阅文献得到人群 吸烟率为20%，即P0=0.20，预期吸烟者发生肺癌的比值比（OR）为2， 要求α =0.05（双侧检验），β=0.10，求样本含量n。
P 1 0.20 2 0.20 0.333 1 2 0.20
第二节 研究设计与实施
（四）确定样本量
非匹配病例对照研究样本量估计 查表得Z0.05=1.96；Z0.10=1.28
(1.96 2 0.267 0.733 1.28 0.20 0.80 0.333 0.667) n 230.1 230 2 (0.333 0.20)
2
即病例组与对照组至少各需调查230人
第二节 研究设计与实施
（四）确定样本量
1 : 1配对病例对照研究样本量估计
总对子数
m M P0 (1 P 1) P 1 (1 P 0)
其中，m为病例与对照暴露状态不一致的对子数
Z m
P 0.5 P OR 1 OR RR 1 RR
/ 2 Z
（4）病例交叉研究（case crossover study）
第一节 概述
（四）用途
1.用于疾病病因或危险因素的研究 2.用于健康相关事件影响因素的研究 3.用于疾病预后因素的研究 4.用于临床疗效影响因素的研究
第二节 研究设计与实施
第二节 研究设计与实施
（一）确定研究目的
查阅相关文献资料，了解本课题的研究现状，结合既往的研 究结果以及临床或卫生工作中需要解决的问题，提出病因假设， 确定研究目的。
先进行暴露与疾病的关联性分析：
(ad bc) N (39154 24114) 331 7.70 (a b)(c d )(a c)(b d ) 63 268153178
2 2 2
查2界值表，可得P<0.01，提示口服避孕药与心肌梗死有关联。
第三节 资料的整理与分析
（二）资料的分析
非匹配设计资料的分析
再进行关联强度分析： 比值比
c b d ad a OR a c a c b d b d bc
即：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。 与RR 相同，OR 反映暴露者患某种疾病的危险性是无暴露者的多少倍。
第三节 资料的整理与分析
（二）资料的分析
1:1配对资料的分析
1:1配对病例对照研究资料归纳表
对照 有暴露史 无暴露史 合计
病 有暴露史 a c a+c
例 无暴露史 b d b+d
合
计
a+b c+d N=a+b+c+d
a、b、c、d 是病例与对照的对子数
第三节 资料的整理与分析
（二）资料的分析
1:1配对资料的分析 例：
(1 )
第二节 研究设计与实施
（四）确定样本量
1.影响样本量的因素
（1）研究因素在对照组或人群中的暴露率； （2）RR 或OR 值（查阅文献或预调查获得）； （3）α 值 ； （4）把握度（1-β ）。
2.样本量的估计
（1）查表法 （2）公式法
第二节 研究设计与实施
（四）确定样本量Hale Waihona Puke Baidu
非匹配病例对照研究样本量估计
外源性雌激素与子宫内膜癌关系的配对病例对照研究资料
对照 有暴露史 无暴露史 合计
校正
病 有暴露史 27 29 56
2
例 无暴露史 3 4 7
2
合 30 33 63
计
2
( b c 1) bc
( 3 29 1) 3 29
19.53
c OR 29/3 9.67 b
行定性测定。
研究因素应以满足研究目的的需要为原则，即与研究目的有 关的变量不可缺少，与研究目的无关的内容则不要列入。
第二节 研究设计与实施
（六）资料收集方法
资料的收集在病例对照研究中十分重要，方式方法不恰当， 收集的资料就不可靠，会产生统计处理无法纠正的系统误差。 资料来源：
询问调查对象并填写问卷
两组间非研究因素均衡可比，才能认为两组暴露率差异与发病有关
第三节 资料的整理与分析
（二）资料的分析
2.推断性分析
（1）非匹配设计资料的分析
（2）1:1配对资料的分析 （3）非匹配资料的分层分析 （4）剂量反应关系的分析
第三节 资料的整理与分析
（二）资料的分析
非匹配设计资料的分析
非匹配病例对照研究资料归纳表
第三节 资料的整理与分析
（二）资料的分析
当满足下面两个条件时，OR 值就很接近甚至等于RR 值 所研究疾病的发病率（死亡率）很低； 病例对照研究中对照组的代表性好，即其暴露率能代表源人群。
第三节 资料的整理与分析
（二）资料的分析
非匹配设计资料的分析 本例中，
ad 39 154 OR 2.20 bc 24 114
暴露史 有 无 合计
病例 a c a+c=n1
对照 b d b+d=n0
合计 a+b=m1 c+d=m0 N=a+b+c+d
第三节 资料的整理与分析
（二）资料的分析
非匹配设计资料的分析 例： 心肌梗死病例与对照口服避孕药服用史的比较
口服避孕药服用史 有 无 合计 病例 39 114 153 对照 24 154 178 合计 63 268 331
2 11.96 /
再计算OR的95%可信区间：
OR的95%CI OR
2.20
(11.96 / 7.70 )
(1.26,3.84)
结果表明：服用口服避孕药者发生心肌梗死的危险性为不服用口服避孕药者的
2.20倍，且OR 95%CI 不包括1，提示服用口服避孕药与心肌梗死呈正相关关系， 服用口服避孕药是心肌梗死的一个危险因素。
第一节 概述
病例对照研究基本原理示意图
第一节 概述
（二）基本特点
观察性研究 研究对象分为病例组、对照组 由“果”推“因” 因果联系的论证强度相对较弱
第一节 概述
（三）研究类型
1. 非匹配病例对照研究 2. 匹配病例对照研究 3. 衍生的几种主要研究类型
（1）巢式病例对照研究（nested case-control study） （2）病例-队列研究（case-cohort study） （3）病例-病例研究（case-case study）
※ 与队列研究优点和局限性的比较
第一节 概述
第一节 概述
（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 评估各种偏倚对研究结果的影响，并借助病因推断技术，判断某 个或某些暴露因素是否为疾病的危险因素
（三）确定研究对象
（3）病例的来源 ①医院来源的病例： 可节省费用，合作性好，资料容易得到，而且信息较完整、准确， 但代表性较差。 ②社区人群来源的病例： 代表性好，但调查工作比较困难，且耗费人力物力较多。
第二节 研究设计与实施
（三）确定研究对象
2.对照的选择
（1）选择对照的原则 选择对照应遵循代表性原则，即对照必须来自于产生病例的源人群， 对 照的暴露分布应该与源人群的暴露分布一致。 （2）对照的来源 ①同一个或多个医疗机构中诊断的其他疾病的患者； ②社区人群或团体人群中非该病病例或健康人； ③病例的邻居或同一住宅区内的健康人或非该病病例； ④病例的配偶、同胞、亲戚、同学或同事。
查阅档案 现场观察和实际测量某些指标
第三节 资料的整理与分析
第三节 资料的整理与分析
（一）资料的整理
1.对所收集的原始资料进行全面检查与核实。 2.对原始资料进行分组、归纳或编码后输入计算机，建立数据库。
第三节 资料的整理与分析
（二）资料的分析
1. 描述性统计
（1）一般特征描述 （2）均衡性检验 检验两组在研究因素以外的其他主要特征方面是否具有可比性
OR的95%CI 9.67
(11.96 / 21.13 )
(3.67,25.44 )
第三节 资料的整理与分析
（二）资料的分析
非匹配资料的分层分析
未被配比的混杂因素，需用分层分析的方法去识别，并估计和控制其作用。 判断因素是否符合混杂因素的条件； 按混杂因素分层、列表，计算各层的Ori ； 进行齐性检验； 各层OR 值无明显差别 各层OR 值有明显差别 计算总的OR（ORMH ），
第二节 研究设计与实施
（二）明确研究类型
1.非匹配或频数匹配病例对照研究
用于广泛地探索疾病的危险因素
2.个体匹配病例对照研究
用于小样本研究或者因为病例的年龄、性别等构成特殊，随机抽 取的对照组很难与病例组均衡可比
第二节 研究设计与实施
（三）确定研究对象
病例与对照的选择，尤其是对照的选择是整个研究的关键之一。