病例对照研究专题知识讲座.pptx

病例对照研究病例对照研究基本原理与相关概念基本原理与相关概念研究特点研究特点研究类型研究类型研究实施步骤研究实施步骤资料整理与分析资料整理与分析Case-control study研究用途研究用途病例对照研究专题知识讲座第1页18431843年年Guy向统计学会汇报向统计学会汇报-最早病例对照研究最早病例对照研究 分析职业暴露与肺结核发生关系分析职业暴露与肺结核发生关系18441844年年Louis著作著作 最早出现病例对照研究概念最早出现病例对照研究概念 1926 1926年年Lane Claypon 汇报汇报 生殖原因与乳腺癌关系研究生殖原因与乳腺癌关系研究研究简史研究简史病例对照研究专题知识讲座第2页19471947年年Schreck和和Lenowitz 包皮环切和性卫生与阴茎癌关系包皮环切和性卫生与阴茎癌关系19471947年年Hartwell 输血与肝炎关系研究输血与肝炎关系研究19501950年年Doll和和Hill 吸烟与肺癌研究吸烟与肺癌研究病例对照研究专题知识讲座第3页2020世纪世纪6060年代以来年代以来孕妇服用反应停（孕妇服用反应停（thalidomidethalidomide）与婴儿短肢畸形）与婴儿短肢畸形母亲吸烟与先天性畸形母亲吸烟与先天性畸形早产儿吸入高浓度氧与晶体后纤维组织增生症早产儿吸入高浓度氧与晶体后纤维组织增生症经期使用月经棉与中毒性休克综合征经期使用月经棉与中毒性休克综合征小剂量电离辐射与白血病小剂量电离辐射与白血病母亲早孕期服用雌激素与少女阴道腺癌等之间关系母亲早孕期服用雌激素与少女阴道腺癌等之间关系病例对照研究专题知识讲座第4页研究实例研究实例 研究背景研究背景 研究方法研究方法 研究结果研究结果病例对照研究专题知识讲座第5页研究背景研究背景美国波士顿美国波士顿Vincent纪念医院妇产科医生纪念医院妇产科医生Herbst发觉发觉 19661969年收治年收治7例阴道腺癌患者例阴道腺癌患者 年纪年纪1522岁岁过去年纪均大于过去年纪均大于25岁岁7例在例在1522岁之间岁之间7例全是腺癌例全是腺癌阴道癌占女性生殖系统癌阴道癌占女性生殖系统癌2%阴道腺癌仅占阴道癌阴道腺癌仅占阴道癌5%10%，非常罕见，非常罕见研究实例研究实例研究实例研究实例病例对照研究专题知识讲座第6页 Herbst Herbst对阴道腺癌危险原因进行探索对阴道腺癌危险原因进行探索 7 7例患者加上另一个医院例患者作为病例组例患者加上另一个医院例患者作为病例组 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 调调查查员员用用调调查查表表对对病病例例、对对照照与与她她们们母母亲亲进进行行了了调查，经统计学处理后主要结果见表调查，经统计学处理后主要结果见表5-25-2研究方法研究方法研究实例研究实例研究实例研究实例病例对照研究专题知识讲座第7页研究结果研究结果研究实例研究实例研究实例研究实例病例对照研究专题知识讲座第8页一一 基本原理与相关概念基本原理与相关概念(一一)基本原理基本原理病例对照研究专题知识讲座第9页CaseControlacbd时间时间调查方向调查方向a/(a+c)a/(a+c)b/(b+d)b/(b+d)病例对照研究专题知识讲座第10页 选定患有某病病例和未患该病对照，分别调选定患有某病病例和未患该病对照，分别调查其既往暴露于某原因情况，经过比较两组暴露查其既往暴露于某原因情况，经过比较两组暴露情况差异来判断暴露原因与疾病有没有关联及关情况差异来判断暴露原因与疾病有没有关联及关联强度联强度大小一个观察研究方法。大小一个观察研究方法。病例对照研究专题知识讲座第11页(二）相关概念二）相关概念暴露（暴露（exposure):exposure):指研究对象曾经接触过某种待研究原因或具备某种指研究对象曾经接触过某种待研究原因或具备某种待研究待研究特征或行为。特征或行为。病例对照研究专题知识讲座第12页（1）危险原因：能使人群发病概率升高原）危险原因：能使人群发病概率升高原因。因。（2）保护原因：能使人群发病概率降低原）保护原因：能使人群发病概率降低原因。因。病例对照研究专题知识讲座第13页二二 用途：用途：1.广泛探索疾病危险原因；广泛探索疾病危险原因；2.深入检验某个或某几个病因假说；深入检验某个或某几个病因假说；3.疾病预后原因及临床疗效影响原因研究；疾病预后原因及临床疗效影响原因研究；4.健康状态等事件发生影响原因。健康状态等事件发生影响原因。病例对照研究专题知识讲座第14页三三 病例对照研究特点病例对照研究特点1 1 属于观察法；属于观察法；2 2 设置对照组；设置对照组；3 3 研究方向由果及因；研究方向由果及因；4.4.不能确实证实暴露与疾病因果关系。不能确实证实暴露与疾病因果关系。病例对照研究专题知识讲座第15页 病例对照研究种类病例对照研究种类（一）病例与对照不匹配病例对照研究（一）病例与对照不匹配病例对照研究病例人群病例人群病例组病例组对照人群对照人群对照组对照组要求对照人数应多于或等于病例人数。要求对照人数应多于或等于病例人数。病例对照研究专题知识讲座第16页（二）病例与对照匹配病例对照研究（二）病例与对照匹配病例对照研究 1 1 定义：定义：要求对照组在一些原因或特征上与病例组要求对照组在一些原因或特征上与病例组保持一致。保持一致。2 2 优点：优点：（1 1）增加流行病学效率；）增加流行病学效率；（2 2）排除匹配原因对研究结果干扰。）排除匹配原因对研究结果干扰。病例对照研究专题知识讲座第17页3 3 缺点：缺点：（3 3）有时可造成匹配过头。）有时可造成匹配过头。（1 1）选择对象复杂；）选择对象复杂；（2 2）需匹配原因多时，难以决定适当）需匹配原因多时，难以决定适当匹配原因；匹配原因；病例对照研究专题知识讲座第18页 将疾病可疑危险原因或无须匹配原因将疾病可疑危险原因或无须匹配原因进行匹配，造成对可疑危险原因不能进行进行匹配，造成对可疑危险原因不能进行分析，或者人为地造成了更多病例与对照分析，或者人为地造成了更多病例与对照暴露情况一致对子数，称为匹配过分暴露情况一致对子数，称为匹配过分（over matching).病例对照研究专题知识讲座第19页(1)(1)成组匹配：要求对照组匹配原因所占百成组匹配：要求对照组匹配原因所占百分比与病例组一致。分比与病例组一致。(2)(2)个体匹配：以每一病例为单位，选择在个体匹配：以每一病例为单位，选择在一些特征或变量方面与病例一致一个或一些特征或变量方面与病例一致一个或几个对照，组成计数和分析单位。几个对照，组成计数和分析单位。4 4 匹配方式：匹配方式：Pitman Pitman 效率递增公式：效率递增公式：1：RX=2R/(R+1)R=1,X=1 R=2,X=1.33R=3,X=1.50R=4,X=1.6 R=5,X=1.67病例对照研究专题知识讲座第20页按照年纪、性别、同村庄按照年纪、性别、同村庄1:2个体匹配病例对照研究个体匹配病例对照研究编号编号病例状态病例状态n年纪性别性别村庄村庄是否暴露是否暴露 对子数对子数1病例病例10岁岁女女A是是12对照对照10岁岁女女A是是13对照对照10岁岁女女A否否14病例病例7岁岁男男B否否25对照对照7岁岁男男B是是26对照对照7岁岁男男B是是27病例病例15岁岁女女C是是38对照对照15岁岁女女C否否39对照对照15岁岁女女C否否3病例对照研究专题知识讲座第21页按照性别按照性别 1:1频组匹配病例对照研究频组匹配病例对照研究编号病例状态 性别 是否暴露 对子数1病例男是12病例男是13病例男否14对照男否15对照男是16对照男是17病例女是28病例女否29病例女否210对照女是211对照女否212对照女是2病例对照研究专题知识讲座第22页（一）明确研究目标（一）明确研究目标（二）选择适宜对照形式（二）选择适宜对照形式 （1 1）广泛地探索疾病危险因子）广泛地探索疾病危险因子不匹配，成组匹配。不匹配，成组匹配。（2 2）罕见病）罕见病个体匹配。个体匹配。（3 3）对照性质）对照性质弟兄，姐妹，邻居等为对照弟兄，姐妹，邻居等为对照个体个体匹配匹配。病例对照研究实施病例对照研究实施病例对照研究专题知识讲座第23页（三）对象选择：（三）对象选择：（1 1）病例选择：）病例选择：1 1）诊疗标准：明确、统一。）诊疗标准：明确、统一。应尽可能采取国际通用或应尽可能采取国际通用或 国内统一标准。国内统一标准。你有病！你有病！病例对照研究专题知识讲座第24页2 2）病例起源：）病例起源：a a 起源于一个或多个医院；起源于一个或多个医院；b b 起源于小区。起源于小区。（3 3）对病例其它特征要求：如性别、年纪、民）对病例其它特征要求：如性别、年纪、民族等。其目标是控制外部原因，增加可比性。族等。其目标是控制外部原因，增加可比性。病例有三种：新发病例、现患病例和死亡病例。病例有三种：新发病例、现患病例和死亡病例。病例对照研究专题知识讲座第25页(2)(2)对照选择：对照选择：能够是健康人，也能够是患与所研究疾病病因能够是健康人，也能够是患与所研究疾病病因无关其它疾病病人无关其它疾病病人,代表病例源人群。代表病例源人群。1)1)对照起源：对照起源：a a 同一或多个医疗机构中诊疗其它病例；同一或多个医疗机构中诊疗其它病例；b b 病例邻居或所在同一居委会、住宅区内健病例邻居或所在同一居委会、住宅区内健 康人或非该病病例；康人或非该病病例；c c 小区团体人群中非该病病例或健康人；小区团体人群中非该病病例或健康人；d d 病例配偶、同胞、亲戚、同学或同事。病例配偶、同胞、亲戚、同学或同事。病例对照研究专题知识讲座第26页 2 2）选择对照应注意：）选择对照应注意：A A 对照必须不患有所调查疾病，不是隐性病例，也不对照必须不患有所调查疾病，不是隐性病例，也不是处于潜伏期病例；是处于潜伏期病例；B B 当对照为其它疾病患者时，所患疾病与当对照为其它疾病患者时，所患疾病与与病例病因与病例病因无关；无关；C C 必须与病例选自同一人群，即在研究时他如患病，必须与病例选自同一人群，即在研究时他如患病，他将是被研究病例；他将是被研究病例；D D 选择方法应事先要求，要求后要严格恪守，不可随选择方法应事先要求，要求后要严格恪守，不可随意更改。意更改。E E 除要比较原因外，对照与病例组其它各方面特征应除要比较原因外，对照与病例组其它各方面特征应尽可能一致，即所谓均衡。尽可能一致，即所谓均衡。病例对照研究专题知识讲座第27页（四）样本含量预计（四）样本含量预计1.1.影响样本大小原因影响样本大小原因 (1)P (1)P0 0(研究原因在对照组中暴露率研究原因在对照组中暴露率)；(2)(2)预计预计RR;RR;(3)(3)显著性水平显著性水平；(4)(4)把握度（把握度（1-1-）2.2.预计方法预计方法病例对照研究专题知识讲座第28页3.3.注意事项注意事项（1 1）实际研究中往往同时探索几个原因，）实际研究中往往同时探索几个原因，而每个原因都有各自而每个原因都有各自 OR OR及及P P0 0 ，这时预计，这时预计样本大小常以最小样本大小常以最小OROR和最适合和最适合P P0 0为准进行为准进行预计，以使全部原因都能取得较高检验预计，以使全部原因都能取得较高检验效率。效率。病例对照研究专题知识讲座第29页（2 2）样本含量预计中几个参数相互关系）样本含量预计中几个参数相互关系1 1）对一定）对一定，和和P P0 0 当当OROR增大时，样本含量降低增大时，样本含量降低2 2）对一定）对一定、和和OROR来说来说，P P0 0 靠近靠近5050时，所需样本时，所需样本含量最小。含量最小。3 3）对一定）对一定、OROR、P P0 0来说，来说，增大时，样本含量降低增大时，样本含量降低4 4）对一定）对一定、OROR和和P P0 0来说，来说，增大时，样本含量降低增大时，样本含量降低病例对照研究专题知识讲座第30页病例组与对照组例数不等时公式：病例组与对照组例数不等时公式：病例数病例数:对照数对照数=1:c=1:c对照组例数为对照组例数为c*nc*n病例对照研究专题知识讲座第31页1:11:1匹配设计：匹配设计：总对子数总对子数 p0 p0和和p1p1分别代表目标人群中对照组与病例组分别代表目标人群中对照组与病例组 预计暴露率预计暴露率 m m为暴露情况不一致对子数为暴露情况不一致对子数病例对照研究专题知识讲座第32页（五）研究原因选择：（五）研究原因选择：1.1.变量选择变量选择 2.2.变量要求变量要求（六）资料搜集（六）资料搜集 问询、查阅档案，采样化验，实地查看等问询、查阅档案，采样化验，实地查看等病例对照研究专题知识讲座第33页 资料整理与分析资料整理与分析一一.资料整理资料整理1.1.原始资料核查原始资料核查2.2.原始资料分组、归纳或编码输入计算机原始资料分组、归纳或编码输入计算机。病例对照研究专题知识讲座第34页二二.数据分析数据分析 1.1.描述性统计描述性统计 （1 1）描述研究对象普通特征）描述研究对象普通特征 （2 2）均衡性检验）均衡性检验 2.2.统计性推断统计性推断 病例对照研究专题知识讲座第35页(1)(1)不匹配（或成组）不分层资料分析不匹配（或成组）不分层资料分析病例对照研究专题知识讲座第36页 1 1）按每个原因将资料整理成四格表）按每个原因将资料整理成四格表病例对照研究专题知识讲座第37页2)2)两组暴露百分比差异假设检验：两组暴露百分比差异假设检验：病例对照研究专题知识讲座第38页3 3）计算暴露与疾病关联强度）计算暴露与疾病关联强度OR(Odds Ratio)比值比，即病例组对研究原因暴露比比值比，即病例组对研究原因暴露比与对照组对研究原因暴露比之比，在病例与对照组对研究原因暴露比之比，在病例对照研究中用于对对照研究中用于对RRRR值预计，说明暴露原值预计，说明暴露原因与疾病联络强度因与疾病联络强度.病例对照研究专题知识讲座第39页ORad/bcOR 95%C.I.病例对照研究专题知识讲座第40页病例对照研究专题知识讲座第41页4)4)得出结论：有没有联络，联络强度。得出结论：有没有联络，联络强度。病例对照研究专题知识讲座第42页口服避孕药（口服避孕药（OCOC）与心梗死关系病例对照研究）与心梗死关系病例对照研究2=7.70 p0.01OR=2.20OR 95%C.I.:1.26-3.84病例对照研究专题知识讲座第43页（2）不匹配分层资料分析）不匹配分层资料分析层组层组分层目标：排除混杂原因干扰。分层目标：排除混杂原因干扰。1)不分层分析不分层分析2)分层资料整理：分层资料整理：病例对照研究专题知识讲座第44页病例对照研究专题知识讲座第45页3)3)计算各层计算各层OROR值：若各层值：若各层OROR值无显著性差异，则值无显著性差异，则计算计算ORORMHMH。不然，不宜计算。不然，不宜计算ORORMHMH，应计算标准化，应计算标准化死亡率或标准化率比。死亡率或标准化率比。4)4)计算总计算总OROR值：值：OR OR与与ORORMHMH有差异有差异:混杂存在。混杂存在。OR OR与与ORORMHMH无差异，无混杂存在。无差异，无混杂存在。5)5)计算总计算总x x2 2：6)6)得出结论：得出结论：病例对照研究专题知识讲座第46页 OR12.80 OR2=2.78 ORMH2.79 ORMH95C.I.：3.182.22 X2MH11.79 4-1=3 P0.01病例对照研究专题知识讲座第47页（3）分级资料分析1）资料整理2）卡方检验3)计算各级OR值：应进行趋势检验4）得出结论病例对照研究专题知识讲座第48页OR 1.0 8.1 11.52 17.93x2=43.15 P0.001 趋势检验：病例对照研究专题知识讲座第49页 （2 2）个体匹配资料分析）个体匹配资料分析1)1)将资料整理成四格表：将资料整理成四格表：病例病例 对照对照 暴露史暴露史 a c b d病例对照研究专题知识讲座第50页3)计算OR及OR95%可信区间：4)得出结论：2)x2检验：病例对照研究专题知识讲座第51页 外源性雌激素与子宫内膜癌关系X219.53 P0.005 OR=9.67(2.31-40.41)病例对照研究专题知识讲座第52页 病例对照研究中偏倚及其预防病例对照研究中偏倚及其预防（一）选择性偏倚（一）选择性偏倚:因为选入研究对象与未选入研究因为选入研究对象与未选入研究对象在一些特征上存在差异而应起误差。对象在一些特征上存在差异而应起误差。1.入院率偏倚：入院率偏倚：Berkon偏倚。因为患某病人及含有偏倚。因为患某病人及含有某特征人住院机会不一样，就可能使与疾病无关某特征人住院机会不一样，就可能使与疾病无关某特征与疾病出现假关联。某特征与疾病出现假关联。控制：在多个医院选择病例，同时选择医院和小控制：在多个医院选择病例，同时选择医院和小区对象。区对象。病例对照研究专题知识讲座第53页2.现患病例新发病例偏倚现患病例新发病例偏倚：Neyman bias 病例对照研究或横断面研究中，尤其是病死率病例对照研究或横断面研究中，尤其是病死率高疾病研究对象通常只是那些存活病例，而对于那高疾病研究对象通常只是那些存活病例，而对于那些已经死亡病例通常极难进行调查。这些幸存者，些已经死亡病例通常极难进行调查。这些幸存者，可能会改变他们原来暴露情况，如改变其生活习惯。可能会改变他们原来暴露情况，如改变其生活习惯。这么在病例对照研究或横断面研究中选取病例暴露这么在病例对照研究或横断面研究中选取病例暴露情况可能会与队列研究中不一样。由此造成偏倚就情况可能会与队列研究中不一样。由此造成偏倚就是现患病例新发病例偏倚。是现患病例新发病例偏倚。控制：选取新发病例控制：选取新发病例;与队列研究结合起来进行。与队列研究结合起来进行。病例对照研究专题知识讲座第54页3.检出症候偏倚：检出症候偏倚：病人因一些与致病无关症状而就医，从而病人因一些与致病无关症状而就医，从而提升了早期病例检出率，造成过高地预计了暴提升了早期病例检出率，造成过高地预计了暴露程度，而产生偏倚。露程度，而产生偏倚。控制：选择中、晚期病例作为对象。控制：选择中、晚期病例作为对象。病例对照研究专题知识讲座第55页4.时间效应偏倚：时间效应偏倚：将处于潜伏期或疾病早期病人选为对照所将处于潜伏期或疾病早期病人选为对照所造成偏倚。造成偏倚。控制：控制：采取敏感疾病早期检验技术；采取敏感疾病早期检验技术；开展观察期充分长纵向调查。开展观察期充分长纵向调查。病例对照研究专题知识讲座第56页（二）信息偏倚：（二）信息偏倚：1.回想偏倚：因为被调查者记忆失真或不完整造成偏回想偏倚：因为被调查者记忆失真或不完整造成偏倚。倚。控制：采取客观标准取得资料；控制：采取客观标准取得资料；用新发病例。用新发病例。2.调查偏倚：调查偏倚：控制：改进调查方法或环境；控制：改进调查方法或环境；对调查员进行培训；对调查员进行培训；同一个时间，同一调查员调查病例及其对照；同一个时间，同一调查员调查病例及其对照；校准仪器或试剂。校准仪器或试剂。病例对照研究专题知识讲座第57页（三）混杂偏倚（三）混杂偏倚(confounding bias)当研究暴露于某原因与疾病关系时，因为当研究暴露于某原因与疾病关系时，因为一个或多个既与疾病有制约关系，又与暴露亲一个或多个既与疾病有制约关系，又与暴露亲密相关外来原因影响，掩盖或夸大了所研究暴密相关外来原因影响，掩盖或夸大了所研究暴露原因与疾病联络，这种误差称为混杂偏倚或露原因与疾病联络，这种误差称为混杂偏倚或混杂。混杂。控制：控制：设计阶段：限制；匹配；随机分组。设计阶段：限制；匹配；随机分组。分析阶段：分层分析；多原因数学模型。分析阶段：分层分析；多原因数学模型。病例对照研究专题知识讲座第58页 病例对照研究优缺点病例对照研究优缺点（一）优点：（一）优点：1.尤其适合用于罕见病研究。尤其适合用于罕见病研究。2.省时间、省人力、省经费，易于组织实施。省时间、省人力、省经费，易于组织实施。3.一次可调查多个原因。一次可调查多个原因。病例对照研究专题知识讲座第59页（二）缺点：（二）缺点：1.不能判断因果联络。不能判断因果联络。2.不能计算发病率、相对危险度。不能计算发病率、相对危险度。3.易产生偏倚：回想偏倚、选择偏倚等。易产生偏倚：回想偏倚、选择偏倚等。病例对照研究专题知识讲座第60页 对一起食物中毒进行病例对照研究对一起食物中毒进行病例对照研究,引发食物中毒食物怀疑为死驴肉引发食物中毒食物怀疑为死驴肉.调查调查5050对对病例和对照病例和对照,其中病例与对照均食用死驴肉其中病例与对照均食用死驴肉1515对对,病例与对照均未食用病例与对照均未食用5 5对对,病例食用而病例食用而对照未食用对照未食用2525对，病例未食用而对照食用对，病例未食用而对照食用5 5对。对。1 1）请对上述病例对照资料进行分析。）请对上述病例对照资料进行分析。病例对照研究专题知识讲座第61页1 1 将资料整理成四格表形式将资料整理成四格表形式食物中毒组食物中毒组食用死驴肉食用死驴肉未食用死驴肉未食用死驴肉对子数对子数未食物中毒组未食物中毒组食用死驴肉食用死驴肉未食用死驴肉未食用死驴肉1552552030对子数对子数401050病例对照研究专题知识讲座第62页2 检验两组食用死驴肉百分比差异 有没有统计学意义P0.01,可认为食用死驴肉与发生食物中毒存在统计学联络。病例对照研究专题知识讲座第63页3 3 计算食用死驴肉与发生食物中毒联络强度计算食用死驴肉与发生食物中毒联络强度OR 95%C.I.(2.01,12.41)所以，能够认为食用死驴肉是发生食物中毒危所以，能够认为食用死驴肉是发生食物中毒危险原因。险原因。病例对照研究专题知识讲座第64页食物中毒组未食物中毒组食用死驴肉有无40102030累计6040累计5050100病例对照研究专题知识讲座第65页