(卫生统计学)第十七章 队列研究的设计与分析

1. 暴露人年的计算
观察的人数和时间的总和称为人时数。例如，若对10人追踪观察（暴露）了5年， 就是观察（暴露）了50人年；若对1人追踪观察（暴露）了50年，也是观察（暴露） 了50人年 。
5名乙型肝炎病人的诊断、随访记录和人年数
病例号 1 2 3 4 5
诊断日期
随访情况
1963.7.14 1972.1.22死于肝癌
例17-6 续例17-3，将资料整理成四格表：
中山市EB病毒抗体阳性与阴性队列的鼻咽癌发病率比较
随访人数 抗体阳性 抗体阴性
合计
发病数 57 54 111
暴露人年数 20477 437579 458056
人年发病率（/10万） 278.36 12.34 24.23
已知，相对 RR 危 27.险 386度 2.256 1.234
RR27.8 3622.56 12.34
即，EB病毒感染人群发生鼻咽癌的风险是非感染人群发生鼻咽癌风险的22.56倍。说明EB病毒 感染与鼻咽癌发病有密切关系。
2. 归因危险度（attributable risk , AR）
AR p1 p0
表示暴露于某危险因素的人群中，发病风险与非暴露人群发病风险相比较的绝 对差值，反映暴露危险因素造成发病增加的绝对量。或者说人群中有多少发病率可 以归因于该暴露危险因素。
4. 累积发病概率
当随访时间较长，随访人口变动大，失访增多时，采用累积发病率来计算人群中 发病率的大小：定群寿命表法。
k
设 qk为k第 个区间发病发 概病 率Q 概 k， 1率 累1积 qi i0
k
当所 qi 有 1时， Qk qi i0
例17-5 中山市EB病毒抗体阴性队列的每年年初随访人数、年发病人数和失访人数见
相对危险度的RR假设检验
队列 暴露 非暴露 合计
发病数
d1 d0 D
暴露人年数
N1 N0 N
人年发病率（/10万）
P1 P0 P
统计 2量 d 1 N N 1 N 1 D 0 ： D N N 2 0 .5 2
1
对例17-6两队列的发病率作假设检验
H0：RR=1.0 （两队列的鼻咽癌发病率差异无显著性） H1：RR≠ 1.0 （两队列的鼻咽癌发病率差异有显著性） α=0.05
说明如果能完全控制EB病毒感染，中山市居民的鼻咽癌发病率将减少80.54% 。
四、队列研究设计中应注意的问题
1.暴露人群的选择 2.对照人群的选择 3.终结指标的选择 4.样本含量估计
第二节 暴露队列与非暴露队列的比较
一、相对危险度的假设检验和区间估计
描述不同暴露水平对疾病发生或死亡的效应比较。
统计量 2： 5270 24074473 7 177 1 541175194 815 008 5.520 625 566.303
1
而02.01 1 6.63p0.0,1拒H 绝 0， 两队列的发统 病计 率学 差意 异义 有
相对危险度RR的95%置信区间—Miettinen法
11.96 2
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： q d N
其中，N表示队列研究的总人数，d表示随访期内新发病例数。
发病概率反映某一时点的人群发病的可能性大小，若有失访，可用下式校正：
q
d N0
c 2
其中，N0为期初观察对象的人数，c为观察期内的失访人数。
设C表示混杂因素（C+和C-两层），E表示暴露水平（E+暴露与E-非暴露）
发病 未发病
RR
C+
E+
E-
80
40
8
4
1
C-
E+
E-
5
5
40
40
1
合并C
E+
E-
85
45
48
44
1.26 （ χ2=3.91 ,P< 0.05 ）
RR
结果显示，如果按混杂因素C分成C+和C-两层分别进行分析，两者相对危险度RR=1，即疾 病与暴露无关，而如果C不分层，有RR>1，经检验，疾病与暴露有关具有统计学意义。这就是 混杂因素C带来的结果！
流行病学调查分析方法
流行病学调查中常要了解暴露于某种因素（factor)对疾病的发生有无影 响及其影响程度。研究者可以通过不同调查来收集资料：一种是在部分人发 生疾病后，对病人（case）和非病人（又称对照：control）调查其暴露于某 危险因素的情况，这种调查称为病例—对照研究（case-control study）；另 一种是按照是否暴露于某种因素而分成两组后分别随访观察他们的疾病发生 情况，这种调查称为队列研究（cohort study）。
RR
p1
p0
表示暴露与某危险因素的人群中，发病风险是非暴露人群发病风险的多少倍。
例17-3 续例17-1，EB病毒抗体阳性人群的随访总暴露人年数为20477人年，鼻咽癌57例，人年发 病率P1=57/20477=278.36/105（人/人年）；阴性人群的随访总暴露人年数为437579人年，鼻咽癌54 例，人年发病率P0=54/437579=12.34/105（人/人年）。 则相对危险度为：
7
4806
12
该资料按年龄分层，每层构成暴露（吸烟）队列与非暴露（不吸烟）队列是否死于肺癌的 四格表。
算法步骤及结果
设 N1i为暴露队列各年龄组的暴露人年数i 1 ~ k ；
d1i为暴露队列各年龄组的死亡数；
Ei为各年龄组预期死亡数，Vi为预期死亡数的方差；
N
0i为非暴露队列各年龄组的暴露人年数，d
表，试计算5年的累积发病概率。
年份i 1988
中山市EB病毒抗体阴性队列鼻咽癌累积发病概率 Qk（1/105）
期初人数 发病数 失访数 校正数 发病概率
N0
d
c0
N0-c0/2
qi
1-qi
累积发病概率 Qk
36486
5
194
36389
13.74
99986.26
13.74
1989 36287
3
1990 35964
观察期内发病人数 P 观察总人年数
例如：中山市为期12年的EB病毒抗体阴性随访队列中，男性55~59岁年龄 组共随访22879人年，有4例鼻咽癌在随访期间发病，其人年发病率为：
P 4 1.7 4/8 15 0 人 /人年
22879
表示在为期12年的研究中，平均每十万人年约发生17.48个鼻咽癌病人， 或鼻咽癌的年发病率为17.48/10万。
PARPpp010% 0 p
例如，中山市肿瘤发病登记系统结果显示，中山市30~70岁居民的鼻咽癌发病率为
P=63.42/105（人/人年)， 非暴露人群发病率P0=12.34 /105（人/人年)，
人群归因危险度比率为：
6.4 3 2 1.3 24
P AP R
1% 0 0 8.5 0 % 4
6.4 32
吸烟
N1
d1
23102
2
6333
2
5201
7
3950
11
38586
22
预期死 E的方 亡数 差
E
V
1.34 0.44
1.54 0.36
5.80 1.00
9.86 1.76
18.54 3.56
不吸烟
N0
d0
11266 0
1907 0
1078 0
856 1
15107 1
合计
N
d
34368
2
8240
2
6279
为相应年龄组的死亡数；
0i
Ni和di为队列合计暴露人年数和死亡数。
1.
预期死亡数：E1i
di Ni
N1i
,
如 35 岁组（i 1） ,
E11
d1N11 N1
2 23102 34368
1.34
2.
预期死亡数方差：V1i
di N1i N0i Ni2
,
如 35 岁组（i 1） ,
V11
d1N11N01 N12
RR的95%置信区间RR
本例中R， R22.56, 2 560.33
所以RR的95%置信区间22.5611.96 560.33 17.43, 29.20
二、Mantel-Haenszel 分层分析
各队列的比较，目的在于描述不同暴露水平对疾病发生或死亡的效应。在分析危险因素与疾病 关系时，常受到混杂因素（confounder）的影响，分析时若忽略这个问题，将会导致结果的偏倚。 看表17-4，混杂的“虚假”性。
1964.2.7 1974.5.16随访情况良好，以后失去联系
1963.10.25 从未随访过
1962.5.15 1976.4.24死于车祸
1964.1.2 到调查日（1988.6.1）仍存活，未发生肝癌
人年数 8.5 10.3 不计 14 24.4
2.人时发病率（强度型）计算
如果以年为计时单位，人年发病率P（也称发病密度，是强度型指标）：
病例—对照研究和队列研究都是因果关系研究方法
队列研究过程
合
暴露组
格
疾病 非疾病
对
疾病
非暴露组
象
非疾病
调查方向
前瞻性与回顾性的队列研究
1.前瞻性队列研究
在研究开始，确定研究对象的暴露水平，然后随访各暴露水平人群的 疾病发生情况。
例17-1 为探讨EB（疱疹）病毒与鼻咽癌发病的关系，广东省中山市1986 年进行了EB病毒普查，共检查25~70岁居民41471人，其中38550人EB病ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ 抗体阴性，2921人阳性。EB病毒抗体阴性和阳性者分成两个队列（两个 暴露水平） ，分别随访了437579人年和20477人年，EB抗体阴性队列共发 生鼻咽癌54例，阳性队列57例。
2
1991 35682
2
1992 35244
2
320
36127
280
35825
436
35465
568
34963
8.30
99991.70
5.58
99994.42
5.64
99994.36
5.72
99994.28
22.04 27.62 33.26 38.98
三、队列研究中疾病与暴露关联的指标
1. 相对危险度（relative risk , RR） 设暴露队列的人时发病率为P1，非暴露队列的人时发病率为P0，相对危险度为：
第十七章 队列研究的设计与分析
( the design & analysis of cohort study )
要求： 1.掌握相对危险度和归因危险度的意义、计算以及置信区间的 估计；掌握暴露人年数、人年发病率、发病概率和累计发病 概率的意义、区别与计算。 2.了解队列研究的设计和注意问题。 3.理解相对危险度的假设检验方法、M-H分层分析方法。
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
M-H 分层分析方法
分层分析的基本思想是： 按各层四格表分别估计预期死亡数，再汇总估计总的相对危险度并进行假设检验。
例17-7 下表列出不同年龄组英国男性医生肺癌死亡率与吸烟水平的资料，试探讨肺癌死亡与不 同吸烟水平的关系。
英国男性医生肺癌死亡率与吸烟水平的资料
年龄组
35~ 55~ 65~ 75~ 合计
归因危险度比率（attributable risk percent , ARP） ARPp1p010% 0 p1
在 例17-3 中，归因危险度比率为： A P R 2.7 3 8 6 1.3 2 4 1% 0 0 9.5 5 % 7 2.7 38 6
归因危险度比率表示在暴露人群中，有多大比例的疾病发生是由该暴露危险因素 引起的，它提示如果消除了该危险因素，发病率下降的比率会是多少。本例中，如果 能控制 EB 病毒感染，则观察人群中鼻咽癌发病率会减少95.57% 。
3. 人群归因危险度（ population attributable risk , PAR）
AR p p0
是指整个人群中暴露于某危险因素所引起的发病率增高部分（也称病因学成数）。 P 为整个人群中发病率，P0为非暴露人群发病率。
人群归因危险度比率（ population attributable risk percent , PARP）
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。
2 2310211266 343682
0.44
k
d1i N0i / Ni
3.
分层校正后的相对危险度： RRa
i 1 k
d0i N1i / Ni
i 1
本例分层校正相对危险度为：
RRa
211266/ 34368 0 23102/ 34368
21907 / 8240 7 1078/ 6279 11856 / 4806 0 6333/ 8240 05201/ 627913950/ 4806