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1、病例对照研究病例对照研究（Case-control study）流行病学教研室黄燕惠邮箱：提提 问问l1、病例对照研究定义？原理？特点？优缺点？l2、用途？分类（两种分类）？l3、重要的概念：（1）均衡；（2）匹配（配比）、配对；（3）暴露、保护因素、危险因素；（4）比值比（OR）、归因危险度百分比（ARP，AR）、人群归因危险度百分比（PARP，PAR）；（5）混杂（混杂偏倚）、混杂因子l4、偏倚的类型？相应的控制？l5、混杂偏倚的判断判断？原理：原理：以以确诊确诊的患有某特定疾病的病人作为病的患有某特定疾病的病人作为病例，以例，以不患不患有该病但具有有该病但具有可比性可比性的个体为的个体为
2、对照，通过询问，实验室检查或复查病史，对照，通过询问，实验室检查或复查病史，搜集既往各种可能的危险因素的搜集既往各种可能的危险因素的暴露史暴露史，测量并比较测量并比较病例组与对照组病例组与对照组中各因素的中各因素的暴暴露比例露比例，经统计学检验，若两组差别有意，经统计学检验，若两组差别有意义，则可认为因素与疾病之间存在着统计义，则可认为因素与疾病之间存在着统计学上的关系。学上的关系。人人群群或或人人群群样样本本病例病例对照对照+-+acbd可可比比调查过去调查过去是否暴露是否暴露研究方向研究方向时间顺序时间顺序回顾性的回顾性的逆向的逆向的病例对照研究示意图病例对照研究示意图特点特点1.属于观察
3、法2.设立对照组3.观察方向由“果”及“因”4.不能确实证明暴露与疾病的因果关系。适用于罕见病的研究适用于罕见病的研究适用于慢性病的研究适用于慢性病的研究研究所需的样本量较小研究所需的样本量较小省时、省钱、省力省时、省钱、省力可同时研究多个因素与可同时研究多个因素与某疾病的联系某疾病的联系不适用于暴露率低的研究不适用于暴露率低的研究常发生各种偏倚常发生各种偏倚论证强度较低论证强度较低只能估计相对危险性只能估计相对危险性暴露与结局出现的时间先暴露与结局出现的时间先后不易判断后不易判断病例对照研究的优缺点病例对照研究的优缺点优点缺点优点缺点资料分析：资料分析：（1）不匹配（或成组）不分层资料的分析
4、）不匹配（或成组）不分层资料的分析 （2）不匹配分层资料分析）不匹配分层资料分析 （3）分级资料的分析）分级资料的分析 （4）个体匹配资料的分析）个体匹配资料的分析资料的分析资料的分析1.研究对象一般特征的描述：研究对象一般特征的描述：年龄、性别、职业等年龄、性别、职业等计算出各种特征的构成比重计算出各种特征的构成比重-了解资料的一般情况了解资料的一般情况2.均衡性检验均衡性检验检验病例组与对照组在某些主要特征的构成上检验病例组与对照组在某些主要特征的构成上是否有显著性差别，即两组是否具有是否有显著性差别，即两组是否具有可比性可比性。（卡方检验）（卡方检验）（一）（一）描述性统计描述性统计资料
5、的分析资料的分析（二）（二）统计推断统计推断1.联系的显著性联系的显著性2.联系的强度联系的强度常用常用2（卡方）检验卡方）检验指标意义：检验病例组与对照组指标意义：检验病例组与对照组在暴露方面的差异是否具有显著在暴露方面的差异是否具有显著性，换句话说即暴露与疾病之间性，换句话说即暴露与疾病之间的联系的联系有无有无统计学意义。统计学意义。暴露差异的显著性检验：暴露差异的显著性检验：可用四格表的2检验或校正的2检验公式查查2界值表，得界值表，得P0.05或或0.01，以表示暴露与结局有无，以表示暴露与结局有无联系，但联系的强度如何，要计算联系，但联系的强度如何，要计算OR资料的分析资料的分析（二
6、）（二）统计推断统计推断1.联系的显著性联系的显著性2.联系的强度联系的强度对照组的暴露比值对照组的暴露比值OR病例组的暴露比值病例组的暴露比值常用常用比值比比值比（odds ratio，OR）（）（优势比）优势比）表示表示疾病与暴露之间的联系强度疾病与暴露之间的联系强度大小大小。比值比值：某事物发生的概率与不发生概率之比：某事物发生的概率与不发生概率之比病例组暴露比值病例组暴露比值：a/m1 :c/m1暴露组暴露比值：暴露组暴露比值：b/m0：d/m0资料的分析资料的分析（二）（二）统计推断统计推断1.联系的显著性联系的显著性2.联系的强度联系的强度（OR）OROR是两个暴露比值之比，其数是
7、两个暴露比值之比，其数值范围从值范围从0 0到无限大的正数。到无限大的正数。OROR不同数值范围表明不同程度不同数值范围表明不同程度的危险性。的危险性。OROR1 1 表示暴露与疾病无关联；表示暴露与疾病无关联；OROR1 1 疾病的危险因素，称为疾病的危险因素，称为“正关联正关联”，说明，说明暴露使疾病的危险度增加；暴露使疾病的危险度增加；OROR1 1 疾病的保护因素，称为疾病的保护因素，称为“负关联负关联”，说明，说明使疾病的危险度减少。使疾病的危险度减少。（一）成组资料分析（一）成组资料分析 问题1：根据表根据表5-1资料料进行均衡性分析，分析行均衡性分析，分析结果果说明什么？明什么？
8、课题一课题一问题问题2：将表中资料按是否吸烟整理成四格表：将表中资料按是否吸烟整理成四格表形式计算形式计算2、OR、OR的的95%CI，说明各指标，说明各指标的含义？的含义？问题1：均衡性分析用来比较两组某些基本特征均衡性分析用来比较两组某些基本特征是否是否相似或齐同相似或齐同.目的是检验病例组与目的是检验病例组与对照组对照组是否有可比性是否有可比性。不匹配不分层资料分析不匹配不分层资料分析 将数据整理成四格表形式将数据整理成四格表形式不匹配不分层资料不匹配不分层资料整理表整理表问题2 暴露与疾病的统计学联系暴露与疾病的统计学联系检验病例组某因素的暴露率或暴露比例与检验病例组某因素的暴露率或暴
9、露比例与对照组之间的差异是否具有统计学意义。对照组之间的差异是否具有统计学意义。关联强度分析关联强度分析OR的可信限的可信限表表1 成组病例对照研究资料的整理表成组病例对照研究资料的整理表病例病例对照对照合计合计吸烟吸烟82(a)54(b)136不吸烟不吸烟31(c)59(d)90合计合计113113226 20.05(1)=3.84,本例本例 2=14.483.84，则P0.05 结论为拒拒绝无效假无效假设，即两，即两组暴露率在暴露率在统计学学上有上有显著性差异。著性差异。OR=ad/bcOR95%CI=OR=ad/bc=2.89 说明吸烟明吸烟组患肺癌的危患肺癌的危险性性为不吸烟不吸烟组的
10、的2.89倍倍OR95%CI=1.6615.030 ，可信区，可信区间中不中不包括包括1.0，即可，即可认为该OR值在在0.05水平上有水平上有显著性。著性。问题问题3：该计算结果能否说明吸烟与：该计算结果能否说明吸烟与肺癌之间的真实联系程度？为什么？肺癌之间的真实联系程度？为什么？l1、可能有混杂存在；可能有混杂存在；l2、观察性研究的一种，只能探索病因或者观察性研究的一种，只能探索病因或者检验病因假说，不能检验病因假说，不能直接直接得出因果关系的得出因果关系的结论结论问题3(二)分层资料分析 表表2 按按性别性别分层的结果分层的结果男男女女吸烟吸烟不吸烟不吸烟合计合计吸烟吸烟不吸烟不吸烟合
11、计合计病例病例59(a1)21(b1)80(m11)23(a2)14(b2)37(m12)对照对照40(c1)40(d1)80(m01)10(c2)19(d2)29(m02)合计合计99(n11)61(n01)160(n1)33(n12)33(n0266(n2)预预防和控制混防和控制混杂杂偏倚的方法偏倚的方法设计阶设计阶段：限制；匹配；随机分段：限制；匹配；随机分组组 分析分析阶阶段：段：标标准化率分析、分准化率分析、分层层分析和多分析和多变变量分析方量分析方法。法。OR1=2.81，说明男性中吸烟者患肺癌的危明男性中吸烟者患肺癌的危险性性为不吸烟男性的不吸烟男性的2.81倍倍.OR2=3.1
12、2，说明女性中吸烟者患肺癌的危明女性中吸烟者患肺癌的危险性性为不吸烟女性的不吸烟女性的3.12倍。倍。OR95%CI=？，可信区？，可信区间不包括不包括1.0，即可，即可认为OR值在在0.05水平有水平有显著性差异。著性差异。按性按性别分分层后，后，计算算总OR值，与，与调控前控前OR值比比较是是 否存在差异，如否存在差异，如 果存在有意果存在有意义的的 差异，差异，则认为产生了混生了混杂偏倚，偏倚，性性别是混是混杂因素。因素。问题4：问题5：问题问题6：问题问题7：为什么要进行匹配？匹配应该注意哪些问题？为什么要进行匹配？匹配应该注意哪些问题？（三）匹配资料的分析（三）匹配资料的分析l问题问
13、题7：匹配的要求是对照在匹配的要求是对照在某些因素或特征某些因素或特征上与病例上与病例保持一致保持一致，目的是对两组进行比较时能够目的是对两组进行比较时能够排除匹配因素排除匹配因素对研究结果的对研究结果的干扰干扰。匹配的特征或变量匹配的特征或变量必须是已知的混杂因子必须是已知的混杂因子，或有充分的，或有充分的理由怀疑为混杂因子，否则不应匹配。有两种情况不应匹理由怀疑为混杂因子，否则不应匹配。有两种情况不应匹配，否则会造成配，否则会造成配比过头配比过头，一是研究因素与疾病因果链中，一是研究因素与疾病因果链中的的中间变量中间变量不应匹配，另一种是只与可疑不应匹配，另一种是只与可疑病因有关病因有关
14、而与而与疾病无关疾病无关的因素不应匹配。的因素不应匹配。over-matchingover-matching：使研究因素与疾病之间的关联减使研究因素与疾病之间的关联减弱或消失，降低了研究效率。同时增加工作难度弱或消失，降低了研究效率。同时增加工作难度慎重慎重选择匹配因素，可疑致病因素或有研究价值的选择匹配因素，可疑致病因素或有研究价值的因素不能作配比因素。因素不能作配比因素。增加了选择对照的难度。增加了选择对照的难度。可采用可采用1111或或1M1M匹配，匹配，不宜超过不宜超过1414。匹配的特征或变量必须是匹配的特征或变量必须是已知的混杂因素已知的混杂因素，或有充，或有充分的理由怀疑为混杂因
15、素。常作为匹配的因素有年分的理由怀疑为混杂因素。常作为匹配的因素有年龄、性别、种族、经济状况、血型、血压等。否则龄、性别、种族、经济状况、血型、血压等。否则会造成匹配过度。会造成匹配过度。注意注意问题问题问题8：根据以上资料列出吸烟与否与肺癌的关系表根据以上资料列出吸烟与否与肺癌的关系表格，并计算格，并计算 2、OR、及其可信区间、及其可信区间 1:1配配对病例病例对照研究照研究资料整理表料整理表 2=11.52,20.005(1)=7.8811.52,则则P0.005，拒拒绝绝无无效假效假设设，即两，即两组组暴露率在暴露率在统计统计学上有学上有显显著性差异。著性差异。OR=2.32，说说明匹
16、配了年明匹配了年龄龄因素后，吸烟因素后，吸烟组组患肺癌的患肺癌的危危险险性性为为不吸烟不吸烟组组的的2.32倍倍OR95%CI=？对照对照病例病例合计合计(对子对子数数)吸烟吸烟不吸烟不吸烟吸烟吸烟312253不吸烟不吸烟51960合计合计(对子对子数数)8231113问题问题9：上述资料还可以做哪些因素分析？上述资料还可以做哪些因素分析？还可分析开始还可分析开始吸烟年龄吸烟年龄、吸烟年限、吸烟年限、吸烟量、吸烟深浅吸烟量、吸烟深浅在收集资料时，如果能收集到研究因素不同暴露在收集资料时，如果能收集到研究因素不同暴露水平的信息，可以用来分析该因素和疾病是否存水平的信息，可以用来分析该因素和疾病是
17、否存在在剂量反应关系剂量反应关系，以增加因果关系推断的依据。，以增加因果关系推断的依据。收集的资料主要是可以收集的资料主要是可以定量定量的指标或信息。如吸的指标或信息。如吸烟的支数烟的支数/日、体重数、血生化指标等都可进行日、体重数、血生化指标等都可进行此类分析。此类分析。分析时是以分析时是以不暴露或最低暴露组为参照不暴露或最低暴露组为参照。（四）分级暴露资料的分析（四）分级暴露资料的分析l问题问题11l将表5-1中的资料，按吸烟量为30支的标准分为4个等级，计算吸烟量与肺癌关系的有关指标。10102030合计合计病例病例35(a0)18(a1)39(a2)21(a3)113(n0)对照对照6
18、6(b0)15(b1)24(b2)8(b3)113(n2)合计合计101(m0)33(m1)63(m2)29(m3)226(n)病例病例对照研究分照研究分级资料料2K列列联表表 总 2=19.21，自由度，自由度V=3，20.005(3)=12.8419.21,即即P0.005,说明按吸烟年限明按吸烟年限分分级后，两后，两组的暴露率在的暴露率在统计学上学上有有显著性差异著性差异。X0=5 X1=15 X2=25 X3=43 T1=2323 T2=3822 T3=102964 V=9620.12 2=17.64 自由度自由度V=1 20.005(1)=7.8814.26 OR=ad/bc OR1=2.26 OR2=3.06 OR3=4.95根据以上结果，可以总结出根据以上结果，可以总结出OR值随着吸烟量的增值随着吸烟量的增加而递增，呈现明显的剂量反应关系。加而递增，呈现明显的剂量反应关系。结论：P0.005，说明明剂量反量反应趋势有很有很显著的著的统计学意学意义。l作业：问题2问题7、8谢谢！