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1、 病例对照研究讲授：凌艺辉讲授：凌艺辉公共卫生与全科医学学院公共卫生与全科医学学院Case - control study 流行病学的研究方法流行病学的研究方法 观察法观察法 observation method 实验法实验法 experimental method 理论和方法研究理论和方法研究 theoretical & method epidemiology分析性研究分析性研究*病例对照研究病例对照研究*队列研究队列研究 *横断面调查横断面调查(现况调查现况调查)*纵向研究纵向研究(监测监测)*生态学研究生态学研究描述性研究描述性研究 descriptive study 产生假设产生假设检
2、验假设检验假设 ( (一）观察法一）观察法 observation method 临床试验临床试验 现场试验现场试验 干预研究干预研究验证假设验证假设预测预测 （二）实验法（二）实验法 experimental method （三）理论和方法研究（三）理论和方法研究 theoretical & method epidemiology理论流行病学研究理论流行病学研究流行病学方法研究流行病学方法研究现现 况况 调调 查查现在现在结果结果原因原因病例对照研究病例对照研究原因原因结果结果队列研究队列研究人群人群干预干预因素因素效应效应现场干预试验现场干预试验流行病学研究方法间的关系示意图流行病学研究方
3、法间的关系示意图回顾性研究回顾性研究前瞻性研究前瞻性研究 病例对照研究是分析流行病学研究病例对照研究是分析流行病学研究方法中最基本、最重要的的研究类型之方法中最基本、最重要的的研究类型之一，是验证病因假说的重要工具，是一一，是验证病因假说的重要工具，是一种由果及因的种由果及因的回顾性回顾性研究方式。研究方式。 （retrospective study）前前 言言 以确诊的患有某种特定疾病的病人作以确诊的患有某种特定疾病的病人作为为病例病例，以不患有该病但具有可比性的个，以不患有该病但具有可比性的个体作为体作为对照对照，通过询问、实验室检查或复，通过询问、实验室检查或复查病史，查病史，搜集搜集既
4、往各种可能的危险因素暴既往各种可能的危险因素暴露史、测量并比较病例组与对照组各因素露史、测量并比较病例组与对照组各因素的的暴露暴露比例，经比例，经统计学检验统计学检验该因素与疾病该因素与疾病之间是否存在统计学之间是否存在统计学关联关联。基本原理基本原理 在评估了各种在评估了各种偏倚偏倚对研究结果的对研究结果的影响之后、再借助病因推断技术，推影响之后、再借助病因推断技术，推断出某个或某些暴露因素是疾病的危断出某个或某些暴露因素是疾病的危险因素而达到探索和检验疾病病因假险因素而达到探索和检验疾病病因假说的目的。说的目的。病例对照研究的定义和特点病例对照研究的定义和特点病例对照研究的设计与分析病例对
5、照研究的设计与分析病例对照研究的优缺点病例对照研究的优缺点病例对照研究的偏倚及控制病例对照研究的偏倚及控制主要介绍的内容主要介绍的内容定义：定义： 选择患有特定疾病的人群作为病例组，和选择患有特定疾病的人群作为病例组，和未患这种疾病的人群作为对照组，调查两组人未患这种疾病的人群作为对照组，调查两组人群过去群过去暴露暴露于某种（些）可能危险因素的比例，于某种（些）可能危险因素的比例，判断暴露危险因素是否与疾病有关联及其关联判断暴露危险因素是否与疾病有关联及其关联程度大小的一种观察性研究。程度大小的一种观察性研究。暴露（暴露（ExposureExposure）n指研究对象曾经接触过某些因素，或指研
6、究对象曾经接触过某些因素，或具备某些特征，或处于某种状态，这具备某些特征，或处于某种状态，这些因素、特征或状态即为暴露因素。些因素、特征或状态即为暴露因素。 n暴露因素可以是机体的特征，也可以是体外暴露因素可以是机体的特征，也可以是体外的；可以是先天的、人体固有的，也可以是的；可以是先天的、人体固有的，也可以是后天获得的；可以是有害的，也可以是有益后天获得的；可以是有害的，也可以是有益的（如：年龄、性别、的（如：年龄、性别、 BMIBMI、血型、特殊职、血型、特殊职业暴露、环境污染、疾病家族史、某种基因业暴露、环境污染、疾病家族史、某种基因型、吸烟、少食果蔬、高盐饮食、运动、平型、吸烟、少食果
7、蔬、高盐饮食、运动、平衡膳食。）衡膳食。）n是研究者所关心的任何因素是研究者所关心的任何因素（研究变量）。（研究变量）。 暴露（暴露（ExposureExposure）+暴露暴露未暴露未暴露+暴露暴露未暴露未暴露病例病例对照对照 病例对照研究原理示意图 调查方向：收集回顾性资料调查方向：收集回顾性资料特特 点：点：1 属于观察性研究方法（属于观察性研究方法（即研究者不给研究对象以任何干预，只是客观地收集对象的暴露情况）2 设立对照设立对照3 观察方向从观察方向从“果果”至至“因因”（即已知对象患病或未患病，再追溯其可能有关的原因） 4 一般不能确证暴露与疾病的因果关系一般不能确证暴露与疾病的因
8、果关系历史与典型范例n2020世纪世纪2020年代：年代： 生殖因素与乳腺癌生殖因素与乳腺癌 n40-5040-50年代：吸烟与肺癌（年代：吸烟与肺癌（Doll and HillDoll and Hill） n6060年代：口服避孕药与心梗、静脉栓塞；孕妇年代：口服避孕药与心梗、静脉栓塞；孕妇服用反应停与婴儿先天畸形；月经棉条与经期服用反应停与婴儿先天畸形；月经棉条与经期中毒性休克综合征；早孕服用雌激素与少女阴中毒性休克综合征；早孕服用雌激素与少女阴道腺癌道腺癌实例实例1.吸烟与肺癌的病例对照研究吸烟与肺癌的病例对照研究nDollDoll与与HillHill于于1948194819521952
9、年进行研究。年进行研究。n从伦敦从伦敦2020所医院及其他几个地区选取确所医院及其他几个地区选取确诊的肺癌诊的肺癌14651465例。每一病例按性别、年例。每一病例按性别、年龄组、职业等配一个非肺癌对照。调查龄组、职业等配一个非肺癌对照。调查两者吸烟暴露情况。两者吸烟暴露情况。 经分析：经分析：n肺癌病人中不吸烟者的比例远小于对肺癌病人中不吸烟者的比例远小于对照组，差别显著；照组，差别显著；n肺癌病人在病前肺癌病人在病前1010年内大量吸烟者年内大量吸烟者（2525支支/ /日）显著多于对照组；日）显著多于对照组；n随着每日吸烟量的增加，肺癌预期死随着每日吸烟量的增加，肺癌预期死亡率升高；亡率
10、升高；n肺癌病人开始吸烟的年龄较早，持续肺癌病人开始吸烟的年龄较早，持续的年数较多。的年数较多。（ 年轻女性阴道腺癌与母亲妊娠期服用乙烯雌酚的关系）年轻女性阴道腺癌与母亲妊娠期服用乙烯雌酚的关系）年轻女性阴道腺癌与母亲妊娠期服用乙烯雌酚的关系）年轻女性阴道腺癌与母亲妊娠期服用乙烯雌酚的关系） 研究背景研究背景 研究步骤研究步骤 研究结果研究结果乙烯雌酚乙烯雌酚乙烯雌酚乙烯雌酚阴道腺癌阴道腺癌阴道腺癌阴道腺癌n1966-19691966-1969年年VincentVincent纪念医院纪念医院7 7例阴道癌患者，例阴道癌患者，15-2215-22岁女青年岁女青年 n类型异常；年龄分布异常类型异常
11、；年龄分布异常 ；时间、地区分布异；时间、地区分布异常集中常集中n这些分布的差异（属于描述性流行病学范畴）这些分布的差异（属于描述性流行病学范畴）提示了线索：该地区有某种提示了线索：该地区有某种/ /些因素与阴道腺些因素与阴道腺癌异常发病有关。癌异常发病有关。研究背景研究背景 美美国国波波士士顿顿Vincent纪纪念念医医院院妇妇产产科科医医生生Herbst在在发发现现，19661969年年收收治治7例例阴阴道道腺腺癌癌患患者者，均均为为15岁岁22岁岁女女青青年年。通通常常阴阴道道癌癌占占女女性性生生殖殖系系统统癌癌的的2%，阴阴道道腺腺癌癌仅仅占占阴阴道道癌癌的的5%10%，非非常常罕罕见
12、见，而而这这7例例全全是是腺腺癌癌；过过去去年年龄龄均均大大于于25岁岁，而而这这7例例全全在在15岁岁22岁之间。岁之间。vHerbstHerbst对对阴道腺癌阴道腺癌危险因素进行探索危险因素进行探索 v7 7例病人加上另一个医院的例阴道腺癌患例病人加上另一个医院的例阴道腺癌患者作为病例组者作为病例组 v每个病人配每个病人配4 4个对照，共个对照，共3232个对照（个对照（选自与病选自与病例同一医院（病房）出生、出生日期与病例前后例同一医院（病房）出生、出生日期与病例前后不超过不超过5 5天的女青年。天的女青年。 ） v调查员用标准调查表对病例、对照与她们的调查员用标准调查表对病例、对照与她
13、们的母亲进行了调查（母亲进行了调查（设计几十种有关因素，对病例组、设计几十种有关因素，对病例组、对照组及其她们的母亲进行了调查对照组及其她们的母亲进行了调查），），v经过统计学处理经过统计学处理研究步骤表表2 2 阴道腺癌病例与对照的母亲主要暴露因素的比较阴道腺癌病例与对照的母亲主要暴露因素的比较研究结果研究结果研究结果研究结果在比较的因素中，只有三个因素有显著差别v母亲怀孕期间使用过己烯雌酚激素治疗 (P0.00001)v母亲以前流产史(P0.01)v此次怀孕阴道出血史(P1, 暴露使疾病危险性增加，暴露使疾病危险性增加，危险因素 OR 1, 暴露使疾病危险性减少，暴露使疾病危险性减少，保护
14、因素 由于由于OROR值是通过一组样本调查所得的点估计值，存在抽样误差。值是通过一组样本调查所得的点估计值，存在抽样误差。因此，应该估计其可信区间。因此，应该估计其可信区间。nOROR在在0.90.91.11.1，暴露与疾病无联系，暴露与疾病无联系 nOROR在在0.60.60.80.8或或1.21.21.61.6，有弱联系，有弱联系 nOROR在在0.40.40.50.5或或1.71.72.52.5，有中度联系，有中度联系 nOROR在在0 0 0.30.3或或2.62.6，有强联系。，有强联系。1. 检验病例组和对照组暴露率有无差异检验病例组和对照组暴露率有无差异2. 计算比值比计算比值比
15、 OR 和和 OR的的95可信限可信限 吸烟与肺癌关系的病例对照研究结果吸烟与肺癌关系的病例对照研究结果吸烟史吸烟史 肺癌组肺癌组 对照组对照组 合计合计 吸烟吸烟 688(a) 650(b) 1338不吸烟不吸烟 21(c) 59(d) 80 合计合计 709 709 1418暴露比例暴露比例 97.0 91.7例：例： 2= (ad-bc)2 n(a+b)(c+d)(a+c)(b+d)= 19.13P0.001 OR =a / cb / d= ad bc= 2.97（1.83，4.90）（2）1:1 配比病例对照研究配比病例对照研究 1:1 配比病例对照研究资料整理格式配比病例对照研究资料
16、整理格式 对照对照 病病 例例 合计合计 有暴露史有暴露史 无暴露史无暴露史 对子数对子数有暴露史有暴露史 a b a+b 无暴露史无暴露史 c d c+d 合计合计 a+c b+d a+b+c+d=N病例组暴露率病例组暴露率 = a+c / N 对照组暴露率对照组暴露率 = a+b / N观察结果观察结果 病例病例 对照对照 对子数对子数 a b c d* 检验病例和对照暴露率有无差异检验病例和对照暴露率有无差异 2 = ( b - c ) 2 b + c* 计算暴露与疾病的关联强度比值比计算暴露与疾病的关联强度比值比( OR )OR = C b*计算计算 OR 的可信区间的可信区间95%C
17、I ORL , ORU = OR( 1u/ 2 ) 1. 检验病例和对照暴露率有无差异检验病例和对照暴露率有无差异 2 = ( b - c ) 2 b + c2. 计算比值比计算比值比 OR和和 OR的的95可信限可信限OR = C C b 胃幽门螺旋菌与胃癌关系的配对研究胃幽门螺旋菌与胃癌关系的配对研究 对照对照 病病 例例 有螺旋菌有螺旋菌 无螺旋菌无螺旋菌 配对数配对数有螺旋菌有螺旋菌 13(a) 10(b) 23无螺旋菌无螺旋菌 95(c) 57(d) 152 配对数配对数 108 67 175病例组暴露率病例组暴露率 =61.7% 对照组暴露率对照组暴露率 = 13.1%= 68.8
18、P1 暴露因素是疾病的危险因素暴露因素是疾病的危险因素* * RR1 暴露因素是疾病的保护因素暴露因素是疾病的保护因素RR值的意义：值的意义： 说明暴露使个体发病的危险比不暴露说明暴露使个体发病的危险比不暴露增加的倍数，具有病因学的意义。增加的倍数，具有病因学的意义。（2）归因危险度）归因危险度 attributable risk , ARARIe I0 I0（RR - 1）AR值的意义：值的意义： 表示暴露人群比非暴露人群疾病增加表示暴露人群比非暴露人群疾病增加发生的数量，具有疾病预防和公共卫生发生的数量，具有疾病预防和公共卫生学意义。学意义。ARU，ARLAR( 1 u / x2 )归因危
19、险度的区间估计：归因危险度的区间估计：（3）人群归因危险度）人群归因危险度 population attributable risk , PARPARIt I0 It 为全人群发病率（或死亡率）为全人群发病率（或死亡率）PAR值的意义：值的意义： 全人群发病率中归因与暴露因素所使全人群发病率中归因与暴露因素所使疾病增加的部分，说明暴露对一个具体疾病增加的部分，说明暴露对一个具体人群的危害程度。人群的危害程度。 冠心病与血清胆固醇关系冠心病与血清胆固醇关系血清胆固醇血清胆固醇 观察人数观察人数 发病人数发病人数 发病率发病率220mg/dl 756 72(a) 9.52 220mg/dl 573
20、 20(c) 3.49 合计合计 1329 92例：例： 1329名名4059岁男性人群按胆固醇水平岁男性人群按胆固醇水平 分为暴露组（分为暴露组（ 220mg/dl）和非和非暴露组暴露组 （ 220mg/dl），），随访随访6年，统计结果如年，统计结果如 下：下： 220mg/dl 发病率发病率 Ie： 9.52（72/756) 220mg/dl 发病率发病率 I0： 3.49（20/573) 1. 暴露组和非暴露组的发病率差异显著性检验暴露组和非暴露组的发病率差异显著性检验 u = 8.89 ， P0.012. 相对危险度相对危险度 RR = Ie / I0 = 2.7 （ RRL , R
21、RU : 1.7，4.3） 3. 归因危险度归因危险度 AR Ie - I0 = 6.034. 人群归因危险度人群归因危险度 PAR It - I0 = 2.88全人群发病率全人群发病率 It： 6.37四、队列研究的优缺点四、队列研究的优缺点 优点：优点：* * 论证因果关系的能力较强论证因果关系的能力较强* * 直接估计暴露与发病的关联强度，所得直接估计暴露与发病的关联强度，所得 结果较真实可靠结果较真实可靠* * 一次可以调查多种结局一次可以调查多种结局(疾病或卫生行为疾病或卫生行为) 及了解疾病的自然史及了解疾病的自然史* * 暴露因素可分等级便于计算暴露因素可分等级便于计算“剂量剂量
22、-反应反应 关系关系” 暴露剂量反应关系的分析暴露剂量反应关系的分析 吸烟与肺癌的联系指标吸烟与肺癌的联系指标每日吸烟量（支）每日吸烟量（支） 年死亡率（年死亡率（/万万） RR 不吸不吸 0.7 1.0 1 5.7 8.1 15 13.9 19.9 25 22.7 32.4 全体人群全体人群 5.6 8.0 缺点：缺点：* * 不适用于研究人群中发病率很低的疾病不适用于研究人群中发病率很低的疾病 （低于（低于5）* * 观察时间长不易获得完整的资料观察时间长不易获得完整的资料* * 每次只能研究一个或一组暴露因素每次只能研究一个或一组暴露因素队列研究中的偏倚与混杂n常见偏倚 选择性偏倚 失访
23、偏倚 信息偏倚 混杂偏倚偏倚的控制n严格按规定选择研究对象n提高研究对象的依从性n提高设计水平，做好质量控制n分层分析和多因素分析探索疾病病因探索疾病病因(危险因素危险因素)的步骤的步骤提出病因线索提出病因线索探索病因线索探索病因线索提出病因假设提出病因假设检验病因假设检验病因假设验证病因假设验证病因假设病例对照研究病例对照研究 (成组成组)病例对照研究病例对照研究 (配对配对)队列研究队列研究实验研究实验研究ABCDABCACAA现况调查现况调查三种流行病学方法的比较三种流行病学方法的比较优点优点局限性局限性率比，率差，率比，率差，PAROR，PAR(在一在一定条件下定条件下)相对危险度，归
24、因相对危险度，归因危险度，危险度，PAR暴露与疾病联系指暴露与疾病联系指标标现患现患率、暴露率率、暴露率暴露百分率暴露百分率发病发病(死亡死亡)率率率率暴露者的患病情况或暴露者的患病情况或患病者的暴露情况患病者的暴露情况病例与对照过去病例与对照过去的暴露情况的暴露情况暴露者与未暴露组暴露者与未暴露组发病或死亡情况发病或死亡情况比较内容比较内容现况现况回顾性回顾性(果果-因因)前瞻前瞻性性(因因-果果)时间顺序时间顺序前前两者之一两者之一患病未患病患病未患病暴露未暴露暴露未暴露分组标准分组标准暴露者、现患者或存暴露者、现患者或存活者活者病例与对照病例与对照无病无病个体个体样本组成样本组成现况研究现况研究病例对照研究病例对照研究前瞻性前瞻性队列研究队列研究方法学特点方法学特点谢谢 谢谢! !
