流行病學(xué)第八章偏倚及其控制

biasandtheircontrol第八章偏倚及其控制1

研究的解說涉及到研究的真實性的問題。研究的真實性直接關(guān)系到是否獲得正確的結(jié)論，而真實性需要通過變異性估計來確定。引言2

研究結(jié)果的變異性研究的真實性第一節(jié)選擇偏倚第二節(jié)信息偏倚第三節(jié)混雜偏倚目錄3補1

研究結(jié)果的變異性

概述

個體水平的變異性

群體水平的變異性

樣本水平的變異性4變異性(variability)

研究結(jié)果包括描述性和分析性數(shù)據(jù)（指標）的變動或波動。一、概述生物學(xué)（真實）變異和測量變異生物學(xué)變異真實的客觀變異測量變異測量過程的誤差隨機變異和系統(tǒng)變異隨機變異絕對值和方向交錯變化，正態(tài)分布系統(tǒng)變異絕對值和方向保持恒定

變異的來源分為兩個層次而偏離真值并且絕對值和方向固定的誤差就是系統(tǒng)誤差。5表8-1變異性的水平和來源6某個體特征測得值的變化，是個體真值隨時間的改變，或是由于測量誤差引起的變化。第一節(jié)研究結(jié)果的變異性二、個體水平的變異性7個體的累計變異群體中的個體具有不同的遺傳素質(zhì)并受環(huán)境影響常大于個體變異根據(jù)群體的變異范圍確定“正常值”范圍，用于判定個體測得值是否“正?！比后w水平的變異性也受測量誤差影響第一節(jié)研究結(jié)果的變異性三、群體水平的變異性8通過不同樣本研究所得結(jié)果的差異性

為什么高水平的血清總膽固醇是不利的或不健康的？

(血清總膽固醇與心血管死亡風(fēng)險呈正相關(guān)--Framingham心臟研究。第一節(jié)研究結(jié)果的變異性四、樣本水平的變異性9描述性結(jié)果的樣本變異性第一節(jié)研究結(jié)果的變異性樣本A樣本C樣本B10

在圖8-1中，群體高膽固醇率為25%，樣本A為40%，樣本B為20%，樣本C為0%。增大樣本含量，樣本的變異性會減少，樣本的高膽固醇率對群體的代表性會增大。11分析性結(jié)果的樣本變異性①②①9%②6%可信區(qū)間，A中有重疊B中無重疊樣本越大，效應(yīng)估計值的抽樣誤差越小，差異很小的效應(yīng)值也會有統(tǒng)計學(xué)顯著差異，但很少有生物學(xué)或臨床意義。12補2研究的真實性

概述

內(nèi)部真實性

外部真實性13

真實性(效度)

定義

指研究收集的數(shù)據(jù)、分析結(jié)果和所得結(jié)論與客觀實際的符合程度。

研究誤差

真實性的反面變異可以是真實的（如生物學(xué)個體變異），而反映研究誤差的變異肯定是不真實的。

一、概述14

隨機誤差

用統(tǒng)計學(xué)方法來估計，增大樣本含量可減少，沒有固定方向和固定大小，一般呈正態(tài)分布。系統(tǒng)誤差稱為偏倚隨機誤差以外的，可導(dǎo)致研究結(jié)果與真實情況有差異的系統(tǒng)誤差，可發(fā)生于研究的各個環(huán)節(jié)，有固定方向和固定大小，理論上可以避免

。研究誤差的兩種常見類型bias15二、內(nèi)部真實性

內(nèi)部真實性（internalvalidity）

定義

研究結(jié)果與實際研究對象真實情況的符合程度,----研究本身是否真實或有效。

改善措施

增加研究對象的同質(zhì)性限制研究對象的類型和研究的環(huán)境條件。16

三、外部真實性

外部真實性（externalvalidity）

定義

研究結(jié)果與推論對象真實情況的符合程度，又稱為普遍性（generalizability）。

----研究能否推廣應(yīng)用到研究對象以外的人群。

改善措施增加研究對象的異質(zhì)性，使得研究對象的代表性范圍擴大。17

在實際研究時，需要綜合平衡考慮研究對象的同質(zhì)性和異質(zhì)性問題18

研究的偏倚

選擇偏倚

信息偏倚

混雜偏倚19

1946年，Berkson偏倚--病人入院機會同病人的多種狀況有關(guān)聯(lián)

1976年，Miettinen詳細討論了偏倚的定義，并給出分類框架,分三類選擇偏倚信息偏倚混雜偏倚20

由于選擇研究對象或變量的方法不恰當(dāng)，導(dǎo)致入選對象與沒有被選入者特征上的差異所造成的系統(tǒng)誤差。主要產(chǎn)生于研究的設(shè)計階段以case-controlstudyprevalencestudy中多見。一、選擇偏倚（selectionbias）21

描述性研究的選擇偏倚

主要體現(xiàn)在樣本對總體的代表性上如不是采用隨機抽樣而是使用方便樣本，或某些特定群體（志愿者、因特網(wǎng)利用者等）造成的外部效度（外推）受限問題?？刂品椒?/p>

盡量采用隨機抽樣，避免樣本選取的偏向?qū)μ囟ㄈ后w的結(jié)果在外推上要謹慎等

22

分析性研究的選擇偏倚

主要體現(xiàn)

研究對象進入、排除、不參與或失訪等與研究暴露或處理因素存在關(guān)聯(lián)，由此增大或減少暴露與疾病、處理與效應(yīng)的關(guān)聯(lián)，導(dǎo)致效應(yīng)估計的偏倚。

控制方法選取具體環(huán)節(jié)或已選取人群的具體特征分析研究對象的選取是否同暴露或處理因素有關(guān)231、常見的類型：

（1）入院率偏倚admissionratebias(Berkson’s--)

利用醫(yī)院就診或住院病人作為研究對象時,由于入院率的不同而導(dǎo)致的偏差。（2）現(xiàn)患—新發(fā)病例偏倚prevalence-incidence--)

病例對照多用現(xiàn)患病例，而這些病例有可能在患病后改變原來的因素的暴露情況。而隊列或臨床試驗多用新病例。例Friedman對心血管疾病的研究(備注）。

伯克森偏倚奈曼偏倚24

（3）檢出征候偏倚detectionsignalbias

因素與疾病無關(guān)聯(lián)，但由于其存在而引起該病癥狀的出現(xiàn)，使之及早就醫(yī)而導(dǎo)致該人群較高的檢出率，得出二者有關(guān)的錯誤結(jié)論。例Ziel1975備注

（4）無應(yīng)答偏倚nonrespondentbias

（5）易感性偏倚susceptibilitybias

例職業(yè)性疾病研究中的健康工人效應(yīng)。

(6)排除偏倚exclusive--

在研究對象的確定過程中未按對等的原則自觀察組或?qū)φ战M中排除某些研究對象備入院失訪志愿者阿司匹林與心梗（慢性關(guān)節(jié)炎胃潰瘍）252、選擇偏倚的測量非暴露X100100900900真實情況：ORt=1558090540樣本：ORf=4.13A病為對照B為病例暴露X559080540選擇偏倚大小：ORf--ORtORt選擇概率選擇概率選擇概率選擇概率1=263、選擇偏倚的控制：掌握發(fā)生環(huán)節(jié)，選擇適當(dāng)?shù)脑O(shè)計方案及研究方法；嚴格掌握研究對象的納入和排除標準，保障較好的代表性；增加應(yīng)答，采用多重對照:隨機化原則。確定有無選擇偏倚的關(guān)鍵把握選取環(huán)節(jié)或已入選對象，是否存在人為增大或減少研究因素與結(jié)局的關(guān)聯(lián)程度27二、信息偏倚（informationbias）

定義

又稱測量偏倚或觀察偏倚，是來自于測量或資料收集方法的問題，使得獲取的資料存在系統(tǒng)誤差?？蓙碜杂谘芯繉ο?、調(diào)查者，也可以是用于測量的儀器設(shè)備方法等。由于流行病學(xué)的暴露或疾病多為分類測量，所以信息偏倚又可稱為錯誤分類偏倚（misclassificationbias）。信息偏倚同樣影響描述性研究和分析性研究的結(jié)果。28無差異性錯誤分類和差異性錯誤分類表8-3

無差異性錯誤分類

差異性錯誤分類

錯誤分類數(shù)據(jù)

錯誤分類數(shù)據(jù)

研究真實數(shù)據(jù)

研究真實數(shù)據(jù)低估了高或低估29

差異性信息偏倚的兩種常見類型

回憶偏倚（recallbias）產(chǎn)生于研究對象記憶過去活動和暴露能力的差異。

調(diào)查者偏倚（interviewerbias）產(chǎn)生于調(diào)查者對研究對象有差異性地收集信息。采取盲法，可以降低調(diào)查者偏倚。301.常見的類型：

（1）回憶偏倚

recall–在病例對照研究中常見（2）報告偏倚

reporting--

（3）診斷懷疑偏倚

diagnosticsuspicion--

研究者研究對象均可發(fā)生，多見于隊列研究及臨床實驗

（4）暴露懷疑偏倚exposuresuspicion--（5）歸類錯誤偏倚（6）測量偏倚

detection--312.信息偏倚的測量

（1）重測一致性

kappa值評價（2）偏倚程度及方向

信息偏倚：ORf--ORtORt32信息偏倚的控制標準明確盲法客觀資料主觀資料采用調(diào)查技巧避免回憶偏倚:統(tǒng)計學(xué)處理ORt=（k+ORf-1）/k33

為了減少錯誤分類以及改善測量的準確性，---生物學(xué)標記物（biologicalmarkers）。優(yōu)點：測量易感性、內(nèi)暴露（實際進入體內(nèi)）劑量或生物學(xué)效應(yīng)（劑量）等。34三、混雜偏倚（confoundingbias）

定義

是指暴露因素與疾病發(fā)生的相關(guān)(關(guān)聯(lián))程度受到其他因素的歪曲或干擾?；祀s的本來含義是“混合摻雜”(mixingtogether)，這里是指暴露因素對疾病的獨立效應(yīng)與混雜因素的效應(yīng)混在一起，造成對暴露因素效應(yīng)的估計偏倚。35混雜因素亦稱外來因素（extraneousfactor)是指與研究因素和研究疾病均有關(guān)，在比較的人群組中分布不均，歪曲因素與疾病之間的真正聯(lián)系的因素。最常見的三個混雜因素：吸煙飲酒年齡

混雜因素必須具備以下三個特征：①必須是所研究疾病的獨立危險因素②必須與所研究的暴露因素存在統(tǒng)計學(xué)聯(lián)系③一定不是暴露因素與疾病因果鏈中中間環(huán)節(jié)歸因偏差往往是疾病的危險因子36EFDEFDEFDF’EFDEFDEFDEFDEFD（1）（8）（7）（6）（5）（4）（3）（2）一般相關(guān)一般統(tǒng)計聯(lián)系有因果聯(lián)系伴隨因子E研究因素D研究疾病F混雜因素7、8中間環(huán)節(jié)4-6缺少條件夸大F、F’都是37

繼發(fā)關(guān)聯(lián)（secondaryassociation）

定義是一種純粹由混雜偏倚產(chǎn)生的關(guān)聯(lián)即懷疑的病因（暴露）E與疾病D并不存在因果關(guān)系，而是由于兩者（E,D）有共同的原因C，E,D同C存在關(guān)聯(lián)，從而繼發(fā)產(chǎn)生E與D的關(guān)聯(lián)。C高血清膽固醇?D冠心病E黃色瘤38例如高血清膽固醇是冠心病的危險因素，高血清膽固醇可產(chǎn)生沉積于眼瞼的黃色瘤，從而導(dǎo)致黃色瘤與冠心病的繼發(fā)關(guān)聯(lián)。另外，E與C也可以由于相關(guān)（因果方向不明）而產(chǎn)生繼發(fā)關(guān)聯(lián)。例如吸煙是胰腺癌的危險因素，吸煙又與喝咖啡存在相關(guān)（沒有確定的時間先后），從而造成喝咖啡與胰腺癌的繼發(fā)關(guān)聯(lián)。C吸煙?D胰腺癌E喝咖啡39

直接因果關(guān)聯(lián)的歪曲

如果懷疑病因E與疾病D既存在直接關(guān)聯(lián)，又存在間接關(guān)聯(lián)(圖A)或與其他危險（保護）因素F存在相關(guān)(圖B)，暴露E與疾病D的直接因果關(guān)聯(lián)程度或方向?qū)⒖赡苁艿交祀s干擾，即得到歪曲的關(guān)聯(lián)估計值。

FDE性亂FDHIV感染E靜脈吸毒??AB40

例如

靜脈吸毒E與性亂F都是HIV感染D的危險因素，吸毒者易發(fā)生多性伴行為，即吸毒同HIV感染既存在直接關(guān)聯(lián)（E→D）又存在間接關(guān)聯(lián)（E→F→D）（圖8-3,(2)），吸毒與多性伴沒有確定的時間先后而呈雙向相關(guān)（圖8-3,(3)），多性伴F將對吸毒E與HIV感染D的直接因果關(guān)聯(lián)起混雜或歪曲作用。41圖8-342

判定原則比較混雜因素調(diào)控前后的暴露因素效應(yīng)估計值，如果存在有意義的差異，就產(chǎn)生了混雜偏倚。

調(diào)控的統(tǒng)計方法分析階段：標準化率分層多變量分析設(shè)計階段：匹配隨機化分配限制進入43四、混雜偏倚的分層分析

M-H(Mantel-Haenszel)分層分析方法的步驟對可能的混雜因素進行分層判定層間RR或OR是否相等或相近得到控制混雜后的調(diào)整RR或OR

再將調(diào)整RR或OR與分層前的粗RR或粗OR（cRR或cOR）進行比較44

隊列研究

(1)累計發(fā)病率資料表8-445(2)發(fā)病密度資料表8-546

病例對照研究第三節(jié)研究的偏倚表8-647

（1）按可能的混雜因素吸煙分層第三節(jié)研究的偏倚表8-7表8-8ai

bi

m1i

ci

di

m0ini

n0

ti

48(2)判定層間關(guān)聯(lián)效應(yīng)水平是否同質(zhì)

按是否吸煙分層后，兩層內(nèi)的飲酒與肺癌的關(guān)聯(lián)效應(yīng)大小是同質(zhì)(同質(zhì)性檢驗)的，可以應(yīng)用M-H方法計算綜合OR第三節(jié)研究的偏倚49(3)計算綜合或調(diào)整OR，并與粗OR比較

P>0.25第三節(jié)研究的偏倚50(4)結(jié)論吸煙對飲酒與肺癌的關(guān)聯(lián)（cOR=3.69）有混雜作用（cOR≠ORMH）控制吸煙的混雜作用后，飲酒與肺癌無關(guān)聯(lián)（=0.6509,P＞0.25）注意針對ORMH的2檢驗是在排