第五节 常见偏倚及其控制
选择偏倚
信息偏倚 混杂偏倚
选择偏倚
是病例对照研究中最重要的偏倚 产生原因: 选择的研究对象不能代表总体人群
伯克森偏倚（Berkson’s bias)
选择医院的病人作为病例与对照，这些病人可以因为种种原因造成入院率的差异
血液酒精(+) 血液酒精(-)
源人群 脑外伤 严重 轻度 50 100 50 100 100 200
研究步骤 提出假设
根据以往疾病分布的记录或现况调查得到的结果， 结合文献资料，提出病因假设
明确适宜的研究类型
选择病例与对照比较的方法：用匹配或成组比较 法
如用匹配法，需确定病例与对照的比例及匹配条件
如果研究目的是广泛地探索疾病的危险因素，可 以采用不匹配或频数匹配的方法
病例与对照的来源与选择
病例对照研究的局限性
不适于研究暴露比例很低的因素 选择偏倚难以避免 暴露与疾病时间先后难以判断，信息真实性差 存在回忆偏倚 不能测定暴露和非暴露组疾病的率
OR =
a / c ad b / d = bc
= 2.97（1.83, 4.90）
1:1匹配病例对照研究
1.列出四格表
对 照（ D ）
暴露（ E ） 未暴露（ E ）
合计
配对数据四格表
病例（ D ）
暴露（ E ） 未暴露（ E ）
a
b
c
d
ac
b d
合计
ab cd
t
1:1匹配病例对照研究
2.卡方检验推断病例组与对照组暴露率的差异
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
源人群
暴露 非暴露
8
样本
病例
对照 = 是分母的样本 代表性体现在暴露水平
对照
暴露组
前瞻性队列研究
随访过程中产生病例
非暴露组
随访过程中产生病例
首先将人群按是 否暴露分组,然 后随访，再计算 RR和OR
如果在研究开始时不按暴露状况分组 即先随访, 然后确定暴露
(b-c)2 2 = b + c
b+c ＜ 40时，使用校正公式
(|b-c|-1)2
2 =
b+c
1:1匹配病例对照研究
3.估计暴露与疾病的关联强度
OR =
C
b
（b
≠
0）
1:1匹配病例对照研究
4.计算OR值的95%可信区间
95%CI ORL , ORU = OR( 1±u/√ 2 )
意义：是否包括1在内
• 孕妇服用反应停（thalidomide）与婴儿短肢畸形 • 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 • 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 • 母亲早孕期服用雌激素与少女阴道腺癌
第二节 研究类型
病例与对照不匹配 病例与对照匹配
非匹配病例对照研究
病例对照研究 Case-control Study
徐望红 公共卫生学院
2016.4.15
教学目的
掌握病例对照研究的基本原理、优缺点及适 用范围
熟悉病例对照研究的设计要点和实施方法
…
内容
1 基本原理
4 资料的整理与分析
2 研究类型
5 常见偏倚及其控制
3 研究设计与实施 6 优点与局限性
第一节 基本原理
资料的收集 应以同样的方法收集病例与对照的资料
第四节 资料的整理与分析
资料的整理 描述性统计 统计性推断 成组比较法资料的分析 1:1配对资料的分析 混杂因素作用的估计与分层分析
资料的整理
原始资料的核查 原始资料的录入
统计描述
表明本研究所选择的研究对象代表了哪种特征的 有限总体；
说明本研究的比较组间是否实现了求异法所要求 的均衡。
从设计所规定病例和对照人群中，分别抽取一定 量的研究对象
对照组人数≥病例组人数 选择对照没有特殊规定
病例与对照匹配
匹配/配比(matching)
要求对照在某些因素或特征上与病例保持一致, 目的是对两组进行比较时排除匹配因素的干扰.
分类 (classification)
频数匹配 个体匹配
频数匹配
合计
吸烟
688(a)
650(b) 1338
不吸烟
21(c)
59(d)
80
合计
709
709 1418
暴露比例 97.0％ 91.7％
1. 检验病例组和对照组暴露率有无差异
(ad-bc)2 n
2= (a+b)(c+d)(a+c)(b+d) = 19.13 P<0.001
2. 计算比值比 OR 和 OR的95％可信限
1844年Louis的著作 最早出现病例对照研究的概念
1926年Lane Claypon 报告 生殖因素与乳腺癌关系的研究
1947年Schreck和Lenowitz 包皮环切和性卫生与阴茎癌的关系
1947年Hartwell 输血与肝炎关系的研究
1950年Doll和Hill 吸烟与肺癌的研究
20世纪60年代以来
150 150 300
研究人群 脑外伤
严重 轻度 血液酒精(+) 50 70 120 血液酒精(-) 50 30 80
100 100 200
OR=1.00
OR=0.43
偏倚控制 尽量合理地选择病例与对照 尽可能地从多家(类)医院选择病例与对照
信息偏倚（information bias）
回忆偏倚 病例对照研究的主要弱点，很难完全避免
基本原理 研究示意图 研究史
病例对照研究
选择患有和未患有某特定疾病的人群分别作为 病例组和对照组，调查各组人群过去暴露于某种 或某些可疑危险因素的比例或水平，通过比较各 组之间暴露比例或水平的差异，判断暴露因素是 否与研究的疾病有关联及其关联程度大小的一种 观察性研究方法。
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，搜集既往危险因素暴
暴露 非暴露
暴露 非暴露
时间
研究开始
病例组
对照组
调查方向
病例对照研究示意图（Greenberg 2002）
注：阴影区域代表暴露于所研究的危险因素的研究对象
用途
初步检验病因假设 提出病因线索 评价防制策略和措施的效果
研究简史
1843年Guy向统计学会报告-最早病例对照研究 分析职业暴露与肺结核发生的关系
多因素分析时的样本含量估计尚无成熟方法，一 般都以分析变量个数的5-10倍为参考，最好10倍 以上。
方 法
查表法 公式法：求病例对照研究样本含量的公式(病例组与对
照组人数相等）
n 2 pq(z z )2 /( p1 p0 )2
病例组暴露率
对照组暴露率
p1
1
p0 RR p0 (RR
1)
p 0.5 ( p1 p0 )
选择对照时考虑的问题
确认对照的标准 对照的代表性
对照应是产生病例的人群中全体未患该病者的一个随机样本
对照与病例的可比性 对照不应患有与研究因素有关的其他疾病 可同时选择两种以上对照
如既从一般人群中选择对照，又从住院病人中选择对照
样本含量的估计
病例对照研究多是研究某病与多个变量之间的关 联，现有的样本含量计算公式仅适用于单因素分 析；
同一个人群 同样的病例 随访 确定病例 确定暴露
随访过程中产生病例
时间
按诊断日期匹配
特点
属于观察性研究方法（即研究者只是客观地收集研究 对象的暴露情况，而不给予任何干预措施）；
研究方向是回顾性的，是由“果”至“因”； 一般只能初步检验病因假设而难以证实因果关联； 设立对照组。
研究示意图
OR (odds ratio) : 指暴露组的疾病危险性为非暴露组的多少倍，
即 病例组与对照组的暴露与不暴露比值之比
病例组的暴露比值 =
a /a+c c /a+c
=a/
对照组的暴露比值 =
b /b+d d /b+d
=b/d
OR =
a/c b/d
=
ad bc
OR值的意义
OR =1, 暴露与疾病无关联 OR >1, 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，保护因素
服OC
27
3
30
不服OC
29
4
33
——————————————————————
合计
56
7
63
——————————————————————
χ２＝（29-3-1）2/（29+3）=19.53 P< 0.005
OR= 29 / 3 = 9.67
95%CI=3.54~26.45
说明服用OC的女性患子宫内膜癌的危险性是不服用者的9.67倍。
P < 0.001
2. 计算比值比 OR和 OR的95％可信限
OR =
C
b
= 9.5 （5.62，16.16）
例2：OC与子宫内膜癌1:1配对分析
____________________________________________
病例
对照 ———————————— 合计
服OC
不服OC
——————————————————————
匹配因素所占的比例在对照组与病例组基本相同
个体匹配
以病例和对照个体为单位，在其间均衡匹配变量
匹配的注意事项