隊列研究——流行病學.ppt

隊列研究CohortStudy 河北醫(yī)科大學公共衛(wèi)生學院流行病與衛(wèi)生統(tǒng)計學教研室楊潔 隊列研究的主要內(nèi)容 第一節(jié)概述第二節(jié)研究設(shè)計與實施第三節(jié)資料的整理與分析第四節(jié)常見偏倚及其控制第五節(jié)優(yōu)點與局限性 第一節(jié)概述 概念 隊列研究 cohortstudy 將某一特定人群按是否暴露于某可疑因素或按不同暴露水平分為亞組 追蹤觀察一定的時間 比較兩組或各組發(fā)病率或死亡率的差異 以檢驗該因素與某疾病有無因果關(guān)聯(lián)及關(guān)聯(lián)強度大小的一種觀察性研究方法 暴露exposure是流行病學的常用術(shù)語 有時也叫做研究變量 暴露是指研究對象接觸過某種待研究的物質(zhì) 具備某種待研究的狀態(tài)或特征 第一節(jié)概述 概念 第一節(jié)概述 概念 隊列cohort 原意是指古羅馬軍團中的一個分隊 流行病學中隊列一詞常常用于表述在一定時期有共同經(jīng)歷或者具有共同狀態(tài)的一組人群 第一節(jié)概述 概念 隊列分類 根據(jù)進出隊列的時間 固定隊列fixedcohort動態(tài)人群dynamicpopulation 第一節(jié)概述 概念 固定隊列fixedcohort指人群都在某一固定時間或一個短時期內(nèi)進入隊列 之后對他們進行隨訪觀察 直至觀察期終止 成員沒有因為結(jié)局事件以外的其它原因退出 也不再加入新的成員 即在觀察期內(nèi)保持隊列的相對固定 第一節(jié)概述 概念 動態(tài)隊列dynamiccohort即在某隊列確定之后 原有隊列可以不斷退出 新的觀察對象可以隨時加入 1 3前言隊列 固定隊列FixedCohort 研究開始 研究結(jié)束 出現(xiàn)結(jié)局 未出現(xiàn)結(jié)局 動態(tài)隊列DynamicCohort 出現(xiàn)結(jié)局 失訪 第一節(jié)概述 基本原理 在一個特定人群中選擇所需的研究對象 根據(jù)目前或過去某個時期是否暴露于某個待研究的危險因素 或其不同的暴露水平而將研究對象分成不同的組 如暴露組和非暴露組 高劑量暴露組和低劑量暴露組等 隨訪觀察一段時間 檢查并登記各組人群待研究的預期結(jié)局的發(fā)生情況 如疾病 死亡或其健康狀況 比較各組結(jié)局的發(fā)生率 從而評價和檢驗危險因素與結(jié)局的關(guān)系 如果暴露組結(jié)局的發(fā)生率明顯高于非暴露組 則可推測暴露與結(jié)局之間可能存在因果關(guān)系 2 2隊列研究原理 代表性樣本 Yesa Nob Yesc Nod 暴露組 非暴露組 時間順序 是否暴露某個危險因子 結(jié)局 疾病 隊列研究原理的結(jié)構(gòu)模式圖 目標人群未患某研究疾病 發(fā)病率 a a b c c d 第一節(jié)概述 特點 1 在時序上是有前向后的2 屬于觀察性研究3 研究對象按暴露與否進行分組4 從 因 到 果 的研究 第一節(jié)概述 目的 檢驗病因假設(shè)評價預防效果研究疾病自然史 第一節(jié)概述 分類 前瞻性隊列研究ProspectiveCohortStudy歷史性隊列研究Historical Retrospective nonconcurrent CohortStudy雙向性隊列研究ambispectivecohortstudy 前瞻隊列研究 研究隊列的確定是現(xiàn)在 concurrent 根據(jù)研究對象現(xiàn)在暴露分組需要隨訪 follow up 結(jié)局在將來某時刻出現(xiàn) 是隊列研究的基本形式 研究對象的分組是根據(jù)對象現(xiàn)時的暴露狀況而定 此時研究的結(jié)局還沒有出現(xiàn) 需要前瞻觀察一段時間才能得到 前瞻隊列研究優(yōu)缺點 時間順序增強病因推斷可信度直接獲得暴露與結(jié)局資料 結(jié)果可信能獲得發(fā)病率 優(yōu)點 所需樣本量大 花費大 時間長影響可行性 缺點 前瞻隊列研究應用條件 明確的檢驗假設(shè)所研究疾病的發(fā)生率較高 一般不低于5 明確規(guī)定暴露因素和結(jié)局變量可靠的測量手段足夠的觀察人群和暴露情況能完成隨訪的人群足夠的人 財 物力 歷史性隊列研究概述 根據(jù)研究開始時研究者掌握的有關(guān)研究對象在過去某時刻的暴露情況的歷史材料分組不需要隨訪 研究開始時結(jié)局已出現(xiàn) 歷史性隊列研究優(yōu)缺點 短期內(nèi)完成資料的收集和分析時間順序仍是由因到果省時 省力 出結(jié)果快 由于影響暴露與結(jié)局的混雜因素難以控制 從而影響暴露組與非暴露組的可比性 需要足夠完整可靠的過去某段時間有關(guān)研究對象的暴露和結(jié)局的歷史記錄或檔案材料 雙向性隊列研究概述 研究隊列的確定是過去根據(jù)研究對象過去某時刻的暴露情況分組需要隨訪結(jié)局可能已出現(xiàn) 也稱混合型隊列研究 即在歷史性隊列研究的基礎(chǔ)上 繼續(xù)前瞻性觀察一段時間 將歷史性隊列研究與前瞻性隊列研究結(jié)合起來 隊列研究分類示意圖 時間順序 過去 現(xiàn)在 將來 歷史性隊列 雙向性隊列 前瞻性隊列 回顧性收集已有的歷史資料 回顧性收集已有的歷史資料 繼續(xù)前瞻性收集資料 前瞻性收集資料 如何選擇三類型 如有足夠數(shù)量完整可靠的歷史記錄和檔案資料 可選擇歷史性隊列研究 如果有足夠的人 財 物力來支持長期工作 并且所選觀察人群相當穩(wěn)定 可長期隨訪 獲得完整可靠的資料時 可選用前瞻性隊列研究 當基本具備進行歷史性隊列研究的條件下 首先選用歷史隊列 如果從暴露到現(xiàn)在的觀察時間還不能滿足研究的要求 還需繼續(xù)前瞻性觀察一段時間的時候 則選用雙向性隊列研究 第二節(jié)設(shè)計與實施 一確定研究因素二確定研究結(jié)局三確定研究現(xiàn)場和研究人群四確定隊列大小五資料收集與隨訪六質(zhì)量控制 1確定研究因素 主要暴露因素在描述性研究和病例對照研究的基礎(chǔ)上確定 可能影響結(jié)局暴露因素混雜因素人口學特征等 暴露測量 性質(zhì)定性 quality 定量 quantity 方法訪談實驗室檢查查閱記錄 第二節(jié)設(shè)計與實施 2確定研究結(jié)局 結(jié)局是研究隊列中預期結(jié)果事件 結(jié)局不僅限于發(fā)病或死亡 還有某些血清指標 分子標志的變化 定性或定量 生命質(zhì)量指標 結(jié)局變量的測定 應給出明確統(tǒng)一的標準 常采用國際或國內(nèi)統(tǒng)一標準判斷結(jié)局 并在研究的全過程嚴格遵守 當個一研究對象出現(xiàn)了結(jié)局便停止對其進行觀察 如果某個對象死于其他疾病 應視為失訪 而不應認為達到了觀察終點 應注意記錄與結(jié)局相關(guān)的事件 如以發(fā)病為結(jié)局的觀察中 應注意記錄疾病的不同類型 不同臨床表現(xiàn)等 供詳細分析之用 第二節(jié)設(shè)計與實施 2確定研究結(jié)局 一次研究可有多個結(jié)局 吸煙 慢性支氣管炎 冠心病 肺癌 第二節(jié)設(shè)計與實施 3確定研究現(xiàn)場和人群 有足夠符合條件的研究對象領(lǐng)導重視 群眾支持醫(yī)療條件較好 交通較便利發(fā)病率較高有代表性 第二節(jié)設(shè)計與實施 3確定研究人群 從目標人群中抽出的具有代表性的人群未患所研究疾病分為暴露人群和非暴露人群 第二節(jié)設(shè)計與實施 3研究人群的選擇 暴露 職業(yè)人群 occupationalexposure 特殊暴露人群一般 社區(qū) 人群 generalpopulation 有組織的人群團體 第二節(jié)設(shè)計與實施 3研究人群的選擇 暴露 職業(yè)人群如果要研究某種可疑的職業(yè)暴露因素與疾病或健康的關(guān)系 必須選擇相關(guān)職業(yè)人群作為暴露組特點 暴露資料與疾病的歷史記錄較為全面 真實 可靠 常用于歷史性隊列研究 如 慢性苯中毒特殊暴露人群是研究某些罕見的特殊暴露的唯一選擇 如 原子彈爆炸區(qū)域的人群等 對于上述兩類暴露的危險作用多半不是一開始就認識到的 一但認識了 大多數(shù)采取了防護措施以減少暴露 所以一般不易或不允許進行前瞻性隊列研 而常使用歷史性隊列研究 第二節(jié)設(shè)計與實施 3研究人群的選擇 暴露 一般人群按照行政區(qū)域或者自然環(huán)境選擇暴露于某因素的人群作為暴露組 特點 代表性較好 但所需樣本量較大 工作量大 選擇一般人群作為暴露組要考慮 1 所研究的暴露因素與疾病在人群中較常見 2 是為了觀察一般人群的發(fā)病情況 3 為了觀察環(huán)境因素與疾病或健康的關(guān)系 資料來源 醫(yī)療或者人壽保險資料 第二節(jié)設(shè)計與實施 3研究人群的選擇 暴露 有組織的人群團體如某一機關(guān) 團體或?qū)W校的成員 某學會會員等 利用他們的組織系統(tǒng) 便于隨訪資料的收集 他們的職業(yè)和經(jīng)歷往往是相同的 可增加其可比性 第二節(jié)設(shè)計與實施 3研究人群的選擇 對照 基本要求盡可能保證其與暴露組的可比性 即對照人群除未暴露于所研究的因素外 其他各種影響因素或人群特征等盡可能地與暴露組相同 即具有可比性 第二節(jié)設(shè)計與實施 3研究人群的選擇 對照 內(nèi)對照 internalcontrol 一群研究對象內(nèi)部先選定一組研究人群 將其中暴露于所研究因素的人群作為暴露組 其余非暴露者即為對照組 有兩種情況 根據(jù)是否暴露于某一因素而將對象分為暴露組和非暴露組 對照組 或 將研究對象中某項暴露和測量指標分成不同水平 以最低水平的人群作為對照組 由于內(nèi)對照和暴露組處在同一性質(zhì)的人群范圍當中 故可以更好的避免其它因素造成的偏倚 第二節(jié)設(shè)計與實施 3研究人群的選擇 對照 外對照 externalcontrol 一群研究對象外部如果暴露組的選擇屬特殊暴露人群 對照組只能選擇外對照 即盡可能的選擇可比性高的另一個地區(qū)或人群為對照組 總?cè)丝趯φ?totalpopulationcontrol 整個地區(qū)現(xiàn)成的發(fā)病或死亡資料多重對照 multiplecontrols 兩種或以上的形式 第二節(jié)設(shè)計與實施 4確定樣本大小 計算樣本量應考慮的問題 抽樣方法暴露組與對照組的比例失訪率 一般10 第二節(jié)設(shè)計與實施 非暴露人群或全人群中所研究疾病的發(fā)病率p0暴露人群與對照人群疾病發(fā)病率之差P1 P0第一類錯誤概率 把握度 power 1 4確定樣本大小 影響樣本量的因素 第二節(jié)設(shè)計與實施 4確定樣本大小 公式 第二節(jié)設(shè)計與實施 5資料的收集與隨訪 基線資料的收集隨訪 followup 按照研究設(shè)計方案完整地收集與暴露有關(guān) 與結(jié)局有關(guān) 與混雜作用有關(guān)的因素信息 觀察與收集資料時不僅限于單一的規(guī)定變量的收集 還應收集不同水平的暴露和多種結(jié)局的發(fā)生情況 第二節(jié)設(shè)計與實施 5資料的收集與隨訪 基線資料的收集基線資料 指在研究開始有關(guān)研究對象與暴露因素的資料 1 研究對象的選擇及相關(guān)資料的收集在隊列研究開始時 應對所選擇的研究對象進行檢查 剔除不合格者 對于已有患有所研究疾病者必須排除 同時應詳細調(diào)查和記錄研究對象的人口學特征 飲食起居等生活習慣 生活方式 居住環(huán)境和條件 既往病史與其他疾病的現(xiàn)患史 家庭情況及家庭成員患病史等 以備將來分析之用 第二節(jié)設(shè)計與實施 5資料的收集與隨訪 基線資料的收集2 暴露的確定及暴露因素的收集應按已制定的統(tǒng)一而規(guī)范的標準執(zhí)行 同時也應詳細記錄暴露程度和暴露方式 如吸煙 定量收集暴露因素 有利于了解暴露因素的致病機理 增強對疾病因果關(guān)系判斷的可信度 第二節(jié)設(shè)計與實施 5資料的收集與隨訪 獲取基線資料的方式1查閱醫(yī)院 工廠 單位及個人健康保險的記錄表或檔案2訪問研究對象或其他能夠提供信息的人3對研究對象進行體格檢查和實驗室檢查4環(huán)境調(diào)查與檢測 第二節(jié)設(shè)計與實施 5資料的收集與隨訪 隨訪 1隨訪對象及方法對暴露組和對照組都應采用相同的方法同等地進行隨訪 并堅持追蹤到觀察終止期 對于失訪者進行補訪 未能追訪到的 應盡量了解原因 以便進行失訪原因的分析 調(diào)查所有對象的結(jié)局情況并始終如一地根據(jù)規(guī)定的診斷標準加以診斷 第二節(jié)設(shè)計與實施 5資料的收集與隨訪 隨訪 2隨訪內(nèi)容有關(guān)暴露的信息 確定暴露組與非暴露組的人數(shù) 特別是在隨訪過程中某些非暴露者變?yōu)楸┞墩叩那闆r 同時應收集暴露等級的信息 有關(guān)結(jié)局的信息 按照設(shè)計規(guī)定的標準確定結(jié)局的有無以及與結(jié)局相關(guān)的一些資料 如果以某疾病作為觀察結(jié)局時 可以同時收集相關(guān)的實驗室檢測指標等材料 有關(guān)與暴露和疾病相關(guān)的可能產(chǎn)生混雜作用的信息 以備分析之用 第二節(jié)設(shè)計與實施 5資料的收集與隨訪 隨訪 3隨訪開始時間及隨訪期限隨訪開始時應在了解了疾病的誘導期和潛伏期并作出了病因假設(shè)的基礎(chǔ)上確定 理論上隨訪應在疾病的最短誘導期和潛伏期之后進行 而不要在暴露一發(fā)生就開始隨訪 隨訪時間的長短取決于暴露與疾病的關(guān)聯(lián)強度以及疾病的潛伏期 暴露因素作用越強 隨訪時間越短 疾病潛伏期越長 隨訪時間越長 第二節(jié)設(shè)計與實施 5資料的收集與隨訪 隨訪 4隨訪的間隔如果觀察時間較短 在觀察終止時一次收集資料即可 如果觀察時間較長 則需多次隨訪 其隨訪間隔與次數(shù)將視研究結(jié)局的變化速度 研究的人力 物力等條件而定 如果所研究的疾病轉(zhuǎn)歸好 不留有殘疾或死亡 且觀察指標易于消失 應適當縮短隨訪間隔 第二節(jié)設(shè)計與實施 5資料的收集與隨訪 隨訪 5觀察終點 end point 研究對象出現(xiàn)了預期的結(jié)果 達到了這個觀察終點 就不再對該研究對象繼續(xù)隨訪 根據(jù)研究的要求不同 觀察終點不同 可以是疾病或死亡 也可以是某些指標的變化 對觀察終點結(jié)果的判斷應在設(shè)計中提出明確的標準 規(guī)定明確的判斷方法 這種規(guī)定自始自終不能變 第二節(jié)設(shè)計與實施 5資料的收集與隨訪 隨訪 6隨訪者根據(jù)隨訪內(nèi)容的不同 調(diào)查員可以是普通的詢問調(diào)查者 技術(shù)員 臨床醫(yī)生等 但調(diào)查員必須認真進行培訓 研究者可以參加隨訪 但最好是不親自參與 第二節(jié)設(shè)計與實施 6質(zhì)量控制 調(diào)查員的選擇調(diào)查員培訓制定調(diào)查手冊監(jiān)督 第二節(jié)設(shè)計與實施 第三節(jié)資料的整理和分析 步驟1 資料正確性和完整性檢查 2 描述性分析 包括 研究對象的組成及人口學特征 隨訪時間 經(jīng)過 失訪情況及結(jié)局發(fā)生情況 兩組的可比性及資料的可靠性 偏倚情況 等 3 推斷性分析 暴露與結(jié)局的聯(lián)系和聯(lián)系強度分析 第三節(jié)資料的整理和分析 資料整理表率的計算率的顯著性檢驗效應估計 推斷性分析步驟 1資料的整理表 暴露組發(fā)病率 a a b a n1對照組發(fā)病率 c c d c n0 2率的計算 1 累積發(fā)病率 cumulativeincidencerate CI 適用于研究對象數(shù)量多 人口比較穩(wěn)定 資料整齊的情況 固定隊列 用固定人口數(shù)作分母 觀察期間發(fā)生的新病例做分子 2率的計算 2 發(fā)病密度 incidencedensity 又稱人時發(fā)病率 適用于動態(tài)人群 分子為隨訪期間發(fā)病人數(shù) 分母是觀察的人時數(shù) 以觀察人時為單位計算的發(fā)病率帶有瞬時頻率性質(zhì) 稱為發(fā)病密度 2率的計算 人時計算 以個人為單位計算暴露人年 精確法 適用于樣本不太大時 用近似法計算暴露人年 適用于大樣本 該法計算簡單 但精確性較差 人年數(shù) 平均人口數(shù) 觀察年數(shù)用壽命表法計算暴露人年 其精確性介于精確法和近似法之間 2率的計算 3 標化比適用于研究對象數(shù)量較少 結(jié)局發(fā)生率較低的情況 在職業(yè)病流行病學研究中常用 標化死亡比 standardizedmortalityratioSMR 指被研究人群實際死亡人數(shù)與以全人口死亡率計算的預期死亡人數(shù)之比 SMR 1危險因素 SMR 1保護因素 SMR 1無聯(lián)系 3率差異的顯著性檢驗 當樣本量較大 樣本率的頻數(shù)分布近似正態(tài)分布 可用 檢驗或卡方檢驗 如果率比較低 樣本較小時 樣本率的頻數(shù)分布不符合正態(tài)分布 可用直接概率法 二項分布或泊松分布檢驗 SMR或SPMR的檢驗可用卡方檢驗 4聯(lián)系強度 效應 的估計 相對危險度歸因危險度歸因危險度百分比人群歸因危險度人群歸因危險度百分比劑量反應關(guān)系 4聯(lián)系強度 效應 的估計 4 1相對危險度 1相對危險度 relativerisk RR 也稱危險比 riskratio 或率比 rateratio 是反映暴露與發(fā)病 死亡聯(lián)系強度的指標 為暴露組與非暴露組的發(fā)病率或死亡率之比 說明暴露組發(fā)病 死亡危險是非暴露組的多少倍 Ie 暴露組率Io 非暴露組率 4聯(lián)系強度 效應 的估計 4 1相對危險度 意義 RR 1危險因素 RR越大 聯(lián)系強度越強 RR 1保護因素 RR越小 聯(lián)系強度越強 RR 1研究因素與疾病無聯(lián)系 lnRR的95 CI RR95 CI 反自然對數(shù)即為RR95 CI Woolf法 4聯(lián)系強度 效應 的估計 4 1相對危險度 是指暴露組的發(fā)病率或死亡率 Ie 與非暴露組發(fā)病率或死亡率 I0 之差 表示暴露者中完全由某暴露因素所致的發(fā)病率或死亡率 attributablerisk AR 率差 4聯(lián)系強度 效應 的估計 4 2歸因危險度 4聯(lián)系強度 效應 的估計 4 2歸因危險度 RR與AR含義不同RR說明暴露者與非暴露者比較增加相應疾病危險的倍數(shù) 具有病因?qū)W意義 AR則一般是對人群而言 說明暴露人群與非暴露人群比較所增加的疾病發(fā)生數(shù)量 如果暴露因素消除 就可減少這個數(shù)量的疾病發(fā)生 具有疾病預防和公共衛(wèi)生學上的意義 意義RR吸煙對肺癌的病因?qū)W意義較大AR戒煙對心血管疾病的預防作用較大 即公共衛(wèi)生意義較大 RR與AR的區(qū)別 1 10萬人年 4聯(lián)系強度 效應 的估計 4 2歸因危險度 也就是說 是指暴露人群中單純由于暴露所引起的發(fā)病人數(shù)占總發(fā)病人數(shù)的百分比 4聯(lián)系強度 效應 的估計 4 3歸因危險度百分比 AR 又稱病因分值 etiologicfraction EF 是指暴露人群中的發(fā)病或死亡歸因于暴露的部分占全部發(fā)病或死亡的百分比 舉例 吸煙者中的發(fā)病率 0 57 非吸煙者中的發(fā)病率 0 07 那么AR 0 50 0 57 88 表明吸煙者中88 的發(fā)病是由于吸煙引起的 4聯(lián)系強度 效應 的估計 4 3歸因危險度百分比 AR populationattributableriskPAR PAR It I0 It 總?cè)巳喊l(fā)生率Io 非暴露組發(fā)生率 4聯(lián)系強度 效應 的估計 4 4人群歸因危險度PAR 指總?cè)巳褐邪l(fā)病率或死亡率中歸因于暴露的部分 表示人群中由于暴露于某因素所致的發(fā)病率或死亡率 4聯(lián)系強度 效應 的估計 4 5人群歸因危險度百分比PAR Pe 總?cè)巳旱谋┞侗壤?populationattributableriskproportionPAR 也叫人群病因分值 PEF 指總?cè)巳喊l(fā)病率或死亡率中歸因于暴露的部分占總?cè)巳喊l(fā)病 或死亡 的百分比 它反映實際人群中單純由于暴露因素所致的發(fā)病占人群中發(fā)病總數(shù)的百分比 舉例 例如有關(guān)吸煙與心血管疾病的一個前瞻性研究結(jié)果發(fā)現(xiàn) 吸煙者的RR 1 7 而人群吸煙者的比例為55 那么PAR 27 8 這表明人群中27 8 的心血管疾病患者是由于吸煙所致 如果完全控制吸煙之后 人群中的心血管疾病發(fā)病將下降27 8 4 4聯(lián)系強度 效應 的估計 4 5人群歸因危險度百分比PAR 4聯(lián)系強度 效應 的估計 RR AR AR PAR PAR RR AR AR 說明暴露的生物學效應 即暴露的致病作用大小 PAR PAR 說明暴露的社會效應 即暴露對人群的危害程度 以及消除這個因素后可能使人群發(fā)病率或死亡率減少的程度 既與RR和AR有關(guān) 又與人群中暴露者的比例有關(guān) 分析方法列出不同暴露水平下的發(fā)病率以最低暴露水平組為對照 計算各暴露水平的RR和RD必要時 應對率的變化作率的趨勢性檢驗 4聯(lián)系強度 效應 的估計 4 6劑量反應關(guān)系 結(jié)果 隨著血清膽固醇水平的升高 其患冠心病的RR增大 說明存在劑量效應關(guān)系 40 59歲男子按基線血清膽固醇水平分組的冠心病6年發(fā)生情況 4聯(lián)系強度 效應 的估計 4 6劑量反應關(guān)系 第四節(jié)偏倚及其控制 選擇偏倚失訪偏倚信息偏倚混雜偏倚 1偏倚及其控制選擇 選擇偏倚selectionbi