流行病学 6-病例对照研究(1)

OR=3.70, χ2=24.62
OR=10.3, χ2=53.99
不分层： χ2= 84.29
OR= 6.11
分 层： χ2MH= 76.84
ORMH= 5.55
43
配对数据的分析(1:1)
对照
有暴露史 无暴露史
合计
有暴露史
a c a+c
病例 无暴露史
b
d
b+d
合计 a+b c+d
a+b+c+d
❖来 源
▪ 研究的总体人群或抽样人群 ▪ 医院中患有其它疾病的病人 22 ▪ 亲属、邻居、同事、同学、配偶等
病例和对照常用的选择方法
病例
一个医院所有已诊断的病例 一个门诊部所有已诊断的病例 多个医院或门诊部诊断的病例
对照
同个医院内患其他病的病例 同个门诊部诊断的其他病例 多个医院或门诊部诊断的其他病例
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样本大小
样本大小公式：
N
(
2pq p1q1 p0q0 )2 (p1 p 0 )2
N为病例组或对照组人数 α 假设检验第I类错误的概率 β 假设检验第II类错误的概率 μα和μβ 分别标准正态分布的一侧的面积为α和β时对应的µ 值， 可查表获得
P0为对照组暴露率 P1 为病例组暴露率
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病例和对照的选择
❖ 正确地选择对照是病例对照研究成败的关键！ ❖研究得出的结论是否可靠，首先要看对照的选择
是否合理 ❖ 病例与对照选择的基本原则：
▪ 代表性 ▪ 可比性
❖选择方法: 抽样 匹配
20
病例的选择
❖ 疾病的诊断标准 ❖ 确诊时间：新发病例、现患病例、死亡病例 ❖ 代表性：有限总体
▪ 注意：选择偏倚 ❖ 对病例某些特征的限制 ❖ 来源：
▪ 7例患者加上另一个医院１例患者作为病例组 ▪ 每个病人配4个对照，共32个对照 ▪ 调查员用调查表对病例、对照与她们的母亲进
行了调查 ▪ 经统计学处理后的主要结果见表
17
18
病例对照研究的步骤
❖ 复习文献和提出假设 ❖ 提出研究计划或设计书 ❖ 执行调查研究计划 ❖ 资料整理和分析 ❖ 写出研究报告
▪ 1966～1969年收治7例阴道腺癌患者 ▪ 年龄15～22岁, 而过去发病年龄均大于25岁 ▪ 7例全是腺癌 ▪ 阴道癌占女性生殖系统癌的2% ▪ 阴道腺癌仅占阴道癌的5%～10%，非常罕见 ▪ 危险因素:阴道局部刺激史、性生活史、避孕药 16 物、母亲妊娠期间的情况
❖ Herbst对阴道腺癌危险因素进行探索
40
饮酒与食管癌关系的病例对照研究
饮酒史
病例
对照
有
171
381
无
29
395
合计
200
776
41
合计 552 424 976
分层分析
吸烟者 饮酒 病例 对照 合计
不吸烟者 饮酒 病例 对照 合计
有 102 190 292 有 69 191 260
无 20 138 158 无 9 259 266
合计 122 328 450 合计 78 448 526
比较两组暴露史的比例
(ad – bc)2 T χ2=------------------- =5.76 p=0.016
N1 N0 M1 M0
[(ad – bc) – T/2]2 T χ2=--------------------------
N1 N0 M1 M0
32
估计相对危险度
❖比值比(odds ratio)估计 比值是指事件发生的概率与不发生的概率之比
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研究设计
研究样本
乳腺癌病例 180
对照 604
被动吸烟者 未暴露者
140
40
48
被动吸烟者 未暴露者
370
234
是否患病 这些是病例对照研究设计决定的：
❖ 病例组患所研究疾病 ❖ 对照组不患所研究疾病 ❖ 我们不能计算疾病危险度 ❖ 我们可以计算病例组和对照组的暴露率
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被动吸烟与乳腺癌
❖ 病例组：日内瓦所有新发乳腺癌病例 ❖ 对照组：日内瓦女性人群的随机样本 ❖ 暴露：问卷调查一生被动吸烟暴露史
α、β值查表，μα为1.96，μβ为1.282，代入公式得：
2 0.267 0.733 (1.96 1.282)2 232 (0.333 0.2)2
26病例组与对照组，各需232人。
病例对照研究的资料分析
❖ 资料的整理
▪ 原始资料的再核查 ▪ 资料的分组、归纳或编码、输入
❖ 资料的分析
▪ 描述性统计
吸烟史
病例
对照
合计
吸烟
647
622
1 269
不吸烟
2
27
29
合计
649
649
1 298
肺癌病例对照研究吸烟史比较(女性)
吸烟史 吸烟 不吸烟 合计
病例 41 19 60
对照 28 32 60
合计 69 51 120
实例2 已烯雌酚激素与阴道腺癌
❖ 美国波士顿Vincent纪念医院妇产科医生Herbst发 现
病例对照研究
徐望红 复旦大学公共卫生学院
概念
曾经接触过某些 因素或具备某些
特征
比较患某病者与未患该病的对照者既往暴露
于某个（或某些）可能危险因素的比例或水
平差异，以判断这(些)因素与该病有无关联
及关联程度大小的观察性研究方法。
如果病例组有暴露史的比例或暴露的程度显 著高于对照组，且其差异有统计学意义，则 可认为这种暴露与疾病存在关联
3
Exposure/non-E Exposure/non-E
4
特点
❖ 观察性研究：不能验证病因 ❖ 回顾性研究：从“果”求“因” ❖ 暴露并不限于外界因子 ❖ 调查时暴露因素可以多项
5
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
以上任何一种方法选出的病例
病例所在同一街道或住宅区中的健康人
在人群中普查或抽查出的所有病例 在人群中抽查的非病例
社会团体中所有诊断的病例 以上任何方法选出的病例
社会团体中抽样的非病例
病例的配偶、同胞、同事、亲朋、同班 同学等
研究因素的选择
❖因素的规定
调查前有明确的规定（定量、分级）
❖ 因素的收集
病例组与对照组的调查项目相同 最好有记录或材料作依据 客观指标更好
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
6
源人群
暴露 非暴露
7
样本
病例
对照 = 是分母的样本 代表性体现在暴露水平
对照
The basic question
What differences in the E histories of
these two groups that could explain why one is diseased and the other is not?
病例对照研究中所选择的研究对象代表性好，则OR值就
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很接近甚至等于RR值
OR(RR)与关联强度
OR(RR)
保护因素
危险因素
0.9~1.0
1.0~1.1
0.7~0.8
1.2~1.4
0.4~0.6
1.5~2.9
0.1~0.3
3.0~9.9
＜0.1
10~
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关联强度
无 弱 中 强 很强
OR的可信限
❖ Miettinen法：以卡方检验值为基础 ORL, ORU = OR(1±μα/χ)
• 一般特征描述 • 均衡性检验
27 ▪ 推断统计
均衡性检验
❖ 检验两组在研究因素以外其它主要特征是否 相似或齐同
❖ 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
❖ 均衡性检验，应把两组的这些特征逐一加以 比较，必要时作显著性检验
28
统计推断 ❖ 未分层资料的基本分析 ❖ 分层资料的分析 ❖ 暴露分级资料的分析 ❖ 匹配数据的分析
无
病例
ai
ci
i层 对照
bi
di
合计
M1i
M0i
合计
N1i N0i
Ti
先将各层资料按不分层资料分析方法进行 比较，然后再分析分层后有关变量与疾病 的总的关系。
39
计算比值比及可信限
Σai di/ Ti ORMH=-----------------
Σbi ci/ Ti ORL, ORU=OR(1±1.96/χ)
❖ 病例组有暴露史与无暴露史的概率之比 a/m1 /c/m1
❖ 对照组有暴露史与无暴露史的概率之比 b/m0 /d/m0
33
❖ 比值比为 ad
OR= ----bc
OR=ad/bc=2.47
❖ OR>1说明疾病的危险度因暴露而增加，暴露与疾 病之间为“正”关联，暴露为危险因素
❖ OR<1说明疾病的危险度因暴露而减少，暴露与疾 病之间为“负”关联，暴露为保护因素
34
研究暴露因素
疾病
病例
对照
合计 暴露组发病率:
a
+
a
b
a+b=n1
ab
-
c
d
c+d=n0
合计
a+c=m1
b+d=m0
非暴露组发病率:
a+b+c+d=t
c
RR a / c ad OR a b c d bc
cd
与RR一样，OR反映暴露者患某种疾病的危险性较无暴露者高的程度。
前提条件:
所研究疾病的发病率（死亡率）很低(< 0.05)
1:1匹配：pair matching
10
配比病例对照研究
❖使对照在一些特征上与病例相同 ❖ 配比的目的
▪ 提高研究效率 ▪ 控制混杂因素
❖ 常用配比变量: 年龄、性别 ❖ 1:1, 1:2, 1:3, 1:4 配比 ❖ 过度匹配 (over matching)
11
实例 ❖ 吸烟与肺癌 ❖ 已烯雌酚激素与阴道腺癌
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配对数据的分析(1:1)
❖ 两组暴露史比较
(b –c)2 χ2=-----------
b+c
(|b-c| - 1)2 校正χ2= --------------
b+c
❖ 比值比和可信限 c
OR=---- （b ≠ 0) b
95%CI= ，吸烟与 发病有关，男性的资料归纳成下表
例：为研究某市肺癌与吸烟的关系，欲进行一次病
例RR对=2照.0研，究α=。0某.0市5（普双通侧人）群，中把吸握烟度率＝P00=.9200，%
， 问
需要多少病例与对照?
P1
1
RR P0 P0 (RR 1)
2.0 0.20 1 0.2 1
0.333
P 0.2 0.333 0.267 2
12
实例1：吸烟与肺癌 Doll和Hill于1950年报道了他们应用病例对
照研究的方法研究了吸烟与肺癌的关系 709例肺癌病例 709例非肺癌对照病例
13
肺癌病例对照研究吸烟史比较
吸烟史 吸烟 不吸烟 合计
病例 688 21 709
对照 650 59 709
合计 1 338 80 1 418
肺癌病例对照研究吸烟史比较(男性)
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未分层资料的基本分析
暴露史 有
病例 A
对照 B
合计 A+B=N1
无 合计
C
D
C+D=N0
A+C=M1 B+D=M0 A+B+C+D=T
吸烟与肺癌关系的病例对照研究
吸烟史 吸烟 不吸烟 合计
病例 41(a) 19(c) 60(M1)
对照 28(b) 32(d) 60(M0)
合计 69(N1) 51(N0) 120(T)
❖ Woolf法：建立在OR方差基础上，通过自然对数转换法 计算。
ln OR的95%CI ln OR 1.96 Var (ln OR)
Var(ln OR) 1 1 1 1 abcd
❖ 可信区间不包括1，即可认为该OR值在0.05水平上有统 计学意义
分层资料的分析(i为第i层的数据)
暴露史 有
50
*你曾经暴露过吗？
❖ 被动吸烟至少1年每天至少1小时？（是或否） ❖ 在家里？在单位？闲暇时间里？ ❖ 如果是，描述每一次的暴露经历：持续时间，吸
8
用途 ❖ 广泛探索疾病的可疑危险因素 ❖ 深入检验某个或某几个病因假设 ❖ 为队列研究提供明确的病因线索
9
种类
❖按研究目的
▪ 探索性病例对照研究 ▪ 检验性病例对照研究
❖按配比分类
▪ 非匹配病例对照研究 ▪ 匹配（配比）病例对照研究（matching）
• 频数匹配(frequency matching) • 个体匹配(individual matching)
▪ 医院(hospital-based) ▪ 社区(community-based)：普查或抽查、发病和
死亡报告病例
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对照的选择
❖原 则
▪ 候选对象必须来自于产生病例的总体 ▪ 意味着对照一旦发生所研究的疾病，就能成为病例组的研究对象。
❖ 注意点
▪ 对照应是经过与病例相同的诊断技术确认不患所研究疾病的人 ▪ 是产生病例的总体的一个随机样本 ▪ 对照与病例的可比性 ▪ 对照不应患有与所研究因素有关的其他疾病 ▪ 可同时选择两种以上对照
χ2=11.28, OR=4.33
表明男性吸烟者患食管癌的危险性是不吸烟者的4.3倍
95%可信限
46
1 z
OR
2
11.96
4.33
11.28
1.84,10.18
以人群为基础的病例对照研究：
被动吸烟与乳腺癌
吸烟 未暴露
病例
对照
OR
数量 ％
数量 ％
40 22.2 234 38.7 1.0
被动吸烟 140 77.8 370 61.3 2.2