观察性研究的设计与分析课件.ppt

1、观察性研究的分析Analysis of Observational Studies南方医科大学生物统计学系第1页，共58页。w 观察性研究的概念观察性研究的概念w 横断面研究横断面研究w 队列研究队列研究w病例对照研究病例对照研究第2页，共58页。医学研究的分类医医学学研研究究实验性研究实验性研究Experimental studies观察性研究观察性研究Observational studies实验室研究实验室研究临床研究临床研究第3页，共58页。观察性研究的定义与目的w 定义定义不对研究对象施加任何外部干预而获得的不对研究对象施加任何外部干预而获得的事实材料的研究方法。事实材料的研究方法。

2、w 目的目的n描述疾病的分布及发病率描述疾病的分布及发病率n确定或探索致病因素确定或探索致病因素n为疾病的预防、控制和治疗提供基本数据为疾病的预防、控制和治疗提供基本数据第4页，共58页。观察性研究的三种方法观察性研究的三种方法w 横断面横断面/现况现况/患病率研究患病率研究（cross-sectional/prevalence study)w 队列研究（队列研究（cohort study）w 病例病例-对照研究（对照研究（case-control study）第5页，共58页。TimeTimePast Present FutureCohort study:disease experience

3、 is collected prospectively,retrospectively or retrospectively and prospectivelyCase-control study:past experience of cases and controls is recalledCross-sectional study:past experience and current disease status are collected at the same timeCross-sectionalCohortCohortCases and controlsCohort第6页，共5

4、8页。General form of 22 tablein cross-sectional studyRisk factorDiseaseTotalPresentAbsentPresentaba+bAbsentcdc+dTotala+cb+da+b+c+d第7页，共58页。Initial stage in cohort studyRisk factorDiseaseTotalPresent AbsentPresent(exposed)a+bAbsent(non-exposed)c+d第8页，共58页。Initial stage in case-control studyRisk factorD

5、iseasePresent(cases)Absent(control)PresentAbsentTotala+cb+d第9页，共58页。w 观察性研究的概念观察性研究的概念w 横断面研究横断面研究w队列研究队列研究w 病例对照研究病例对照研究第10页，共58页。横断面研究的概念w横断面研究(cross-sectional study):采用一时性调查方法，获得某地某人群在某一时点上关于某种疾病及有关因素暴露水平的信息，以查明疾病与暴露因素之间的相关性，又称患病率调查或现况调查。w 时间：某一时点或很短时期内的调查w 对象：一个人群的描述性调查（descriptive survey）w 目的：估

6、计该人群一组变量的代表性水平，了解其现状第11页，共58页。Cross-sectional studyPopulation(Random)SampleExposure statusDiseases statusPresentAbsentNon-exposedExposedNowNow第12页，共58页。横断面研究的目的w 描述描述疾病或健康状况在时间、地区和人群中的分布，从疾病或健康状况在时间、地区和人群中的分布，从而发现高危人群或有关的病因线索。而发现高危人群或有关的病因线索。w 探索探索某些因素与疾病的关联，确定危险因素：如某些因素与疾病的关联，确定危险因素：如通过对冠心病及其危险因素的调

7、查，探索高血压、通过对冠心病及其危险因素的调查，探索高血压、高血脂、超重、吸烟及有关职业与冠心病的关系。高血脂、超重、吸烟及有关职业与冠心病的关系。w 评价评价防治措施及效果：如在采取措施若干时期后，防治措施及效果：如在采取措施若干时期后，重复进行横断面研究，根据患病率差别的比较，重复进行横断面研究，根据患病率差别的比较，考核前段时期干预措施的效果。考核前段时期干预措施的效果。w 为疾病监测或其他类型流行病学研究提供为疾病监测或其他类型流行病学研究提供基础资料基础资料。第13页，共58页。w 观察性研究的概念观察性研究的概念w 横断面研究横断面研究w 队列研究队列研究w 病例对照研究病例对照研

8、究第14页，共58页。队列研究的概念w 队列研究(cohort study)又称前瞻性研究(prospective study)或随访研究(follow-up study)，是对不同暴露水平的对象进行追踪观察，确定其疾病发生情况,从而分析暴露因素与疾病发生之间的因果联系。第15页，共58页。按研究目的和对象分为：1.前瞻性队列研究 研究开始，确定研究对象暴露水平，随访各暴露水平人群的疾病发生情况（研究开始以后得到资料，称前瞻性队列研究）。例 EB病毒与鼻咽癌发病的关系。中山市1986年EB病毒普查，检查25-70岁居民41471人，38550人EB病毒抗体阴性，2921人阳性。EB病毒抗体阴性

9、：随访了437579人年，发病54例；阳性：随访了20477人年，发病57例第16页，共58页。2.历史前瞻性队列研究（回顾性队列研究）研究特殊人群，常回顾性地收集历史档案。例:某职业暴露人群疾病发生风险的研究，要收集职业有害物质的接触史,随访不同暴露水平人群的疾病发生情况。这类研究的暴露资料的收集是回顾性的 结局的发生则由前瞻性观察获得 优点：将暴露时间的观察点大大地推前，减少随访时间，节省大量的人力、物力和时间。第17页，共58页。3.疾病过程的随访研究 临床试验中,对接受不同治疗措施的某疾病患者进行随访，观察和比较他们的生存情况。（生存分析）第18页，共58页。队列研究对象的选择w 研究

10、对象研究对象n特殊人群：如特殊职业或特殊状况（孕妇）特殊人群：如特殊职业或特殊状况（孕妇）n一般人群：如社区人群一般人群：如社区人群n临床人群：如住院或门诊病人临床人群：如住院或门诊病人w 非暴露人群（对照组）非暴露人群（对照组）n内参照内参照(internal reference)：同一研究人群中：同一研究人群中无暴露或暴露水平最低者。无暴露或暴露水平最低者。n外参照外参照(external reference)：不同研究人群中：不同研究人群中无暴露或暴露水平最低者。无暴露或暴露水平最低者。n一般参照：当地同时期的总人口。一般参照：当地同时期的总人口。第19页，共58页。20 yearsBe

11、ginning End (Cause)(Results)Cohort studyCohort free of disease,1000participants400 smokers(exposed)600 nonsmokers(non-exposed)45 with lung cancer355 without lung cancer5 with lung cancer595 without lung cancer第20页，共58页。队列研究资料的分析w 危险度比危险度比(risk ratio,RR)相对危险度相对危险度(relative risk,RR)暴露组发病率与非暴露组发病率的比值，暴

12、露组发病率与非暴露组发病率的比值，表示暴露相对于非暴露发病的危险程度。表示暴露相对于非暴露发病的危险程度。第21页，共58页。终结事件：发病、死亡、复发等终结事件：发病、死亡、复发等“阳性阳性”事件。事件。相对危险度相对危险度(relative risk，RR)描述暴露危描述暴露危险因素与疾病关联。险因素与疾病关联。01PPRR P1：暴露队列的发病率，：暴露队列的发病率，P0：非暴露队列的发病率：非暴露队列的发病率第22页，共58页。吸烟与肺癌发病关系的队列研究SmokingLung cancerTotalPresentAbsentYes45(a)355(b)400(m1)No5(c)595

13、(d)600(m0)Total50(n1)950(n0)1000(n)第23页，共58页。成组设计资料w RR的计算的计算式中，式中，pe为暴露组的发病率，为暴露组的发病率，po为非暴露为非暴露组的发病率。组的发病率。RR13.5表示吸烟者患肺癌表示吸烟者患肺癌的风险为不吸烟者的的风险为不吸烟者的13.5倍。倍。100/45/4000.112513.5/5/6000.0083epa mRRpc m 第24页，共58页。w RR的检验的检验(Mantel-Haenszel 2检验检验)H0：总体：总体RR1；H1：总体：总体RR1；0.052210102()(1)(45.595355.5)(10

14、001)52.60150 950 400 6001adbcnn n m mw P0.001，吸烟与罹患肺癌有显著关联，吸烟组肺癌发病率为非吸烟组的13.5倍。第25页，共58页。w RR的的95可信区间可信区间(Woolf法法)ln1.96 var(ln)ln13.5 1.96 0.2267(1.6694,3.5359)95 CIexp(1.6694,3.5359)(5.309,34.327)11111111var(ln)0.2267453555595RRRRORRRabcd求反对数后得的：w 该区间不包含1，暴露因素与疾病的关联有统计意义。SPSS结果:(5.406,33.714)第26页，

15、共58页。归因危险度归因危险度(attributable risk,AR)w 归因危险度：单纯由暴露所产生的风险，又称危险度差归因危险度：单纯由暴露所产生的风险，又称危险度差（risk difference,RD）。）。AR=pepo=po(RR1)反映暴露于某危险因素时，造成发病增加的绝对量，或人群中有反映暴露于某危险因素时，造成发病增加的绝对量，或人群中有多少发病率可以归因于该暴露危险因素。多少发病率可以归因于该暴露危险因素。w 归因危险度百分比归因危险度百分比(attributable risk proportion)ARP=AR/pe100%=(RR-1)/RR100%【例】【例】吸烟

16、与肺癌吸烟与肺癌 AR=45/4005/600=0.11250.0083=0.1042即吸烟导致患肺癌的风险为即吸烟导致患肺癌的风险为10.42。ARP=0.1042/0.1125100%=92.6%即吸烟组中即吸烟组中92.6%的肺癌病例是由吸烟所致的肺癌病例是由吸烟所致。第27页，共58页。配对设计资料假想的1:1配对的队列研究资料暴露个体非暴露个体合计发病未发病发病1(a)71(b)72(m1)未发病17(c)911(d)928(m0)合计18(n1)982(n0)1000(n)第28页，共58页。w RR的计算的计算11011/724/18epmnmabRRpnnnac222()(71

17、17)33.14,17117bcbc w RR的检验(McNemar 2检验)H0：总体RR1；H1：总体RR1；0.05w P3.84，故拒绝零假设，接受对立假设。可以认为按年龄分层后每日饮酒量仍与食管癌有关联。OR的 95%置信区间为 51.8696.1129.5=(3.72,7.51)第50页，共58页。第51页，共58页。第52页，共58页。第53页，共58页。iYiYiYmiX第54页，共58页。iYiYiYniiiniiiYXXmYOR11)1()(第55页，共58页。病例对照研究的优缺点w 优点优点n时间短。时间短。n样本量较小，尤适于罕见疾病研究。样本量较小，尤适于罕见疾病研究

18、。n花费较少。花费较少。w 缺点缺点n选择合适的对照较难。选择合适的对照较难。n存在回忆偏倚，如病例较之对照对危险因素存在回忆偏倚，如病例较之对照对危险因素的记忆更为深刻。的记忆更为深刻。n不能计算暴露与非暴露人群的发病率和相对不能计算暴露与非暴露人群的发病率和相对危险度，只能推算危险度，只能推算OR值。值。第56页，共58页。队列研究与病例对照研究的区别与联系w 队列研究与病例对照研究的联系队列研究与病例对照研究的联系n当事件发生概率很低时，优势比当事件发生概率很低时，优势比OR可可近似估计相对危险度近似估计相对危险度RR。nRR与与OR的检验和可信区间估计公式相的检验和可信区间估计公式相同同（仅（仅RR与与OR的计算不同外）。的计算不同外）。第57页，共58页。病例对照研究与队列研究的区别病例对照研究与队列研究的区别第58页，共58页。