学术讨论—第九章--流行病学研究中的偏倚及其控制.ppt
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1、第九章 流行病学研究(ynji)中的偏倚及其控制Chapter 9 Bias路 滟电话(dinhu):86-25-86862755(o)电邮: 南京医科大学公共卫生南京医科大学公共卫生(n n wi shn)学院流行病与卫生统学院流行病与卫生统计学系计学系第一页,共八十页。第二页,共八十页。流行病学(li xn bn xu)的方法观察法 实验法理论(lln)法临床试验临床试验现场现场(xinchng)试验试验社区试验社区试验分析性研究分析性研究病例对照研究病例对照研究 队列研究队列研究描述性研究描述性研究现况调查现况调查生态学研究生态学研究第三页,共八十页。从统计关联(gunlin)到因果联系
2、暴露与疾病(jbng)有无关联偶然(u rn)关联(随机误差)有统计学关联虚假关联因果关联选择偏倚信息偏倚混杂偏倚是否符合因果推断标准间接联系直接联系第四页,共八十页。思考(sko)?l有人用病例对照研究方法探讨冠心病与喝咖啡的关系,选择同一医院的非冠心病的其他慢性病患者为对照,结果显示冠心病组喝咖啡的量和次数显著地大于对照组,提示喝咖啡可能是冠心病的一个原因(yunyn)l但进一步调查显示,这些慢性病患者较急性病患者或正常人喝咖但进一步调查显示,这些慢性病患者较急性病患者或正常人喝咖啡少,提示该研究所选的对照组不是全部非冠心病病例的一个无啡少,提示该研究所选的对照组不是全部非冠心病病例的一个
3、无偏样本,而可能包含了严重的选择偏倚,从而导致了喝咖啡与冠偏样本,而可能包含了严重的选择偏倚,从而导致了喝咖啡与冠心病有关的心病有关的“假关联假关联”结果结果第五页,共八十页。l真实性,准确性,效度 validity,accuracy:测量结果与真实情况符合的程度l内部内部(nib)真实性真实性l外部真实性外部真实性l可靠性,可重复性,精密度,信度 reliability,reproducibility,repeatability,precision:在相同条件下重复测量同一个体/标本获得相同结果的稳定程度第一节 研究(ynji)的真实性与可靠性第六页,共八十页。真实性差可靠性好真实性好可靠性
4、差真实性 vs.可靠性第七页,共八十页。真实性好可靠性好真实性差可靠性差真实性 vs.可靠性第八页,共八十页。内部(nib)真实性 vs.外部真实性l内部真实性(internal validity):从当前(dngqin)研究对象得到的结果能否准确地反映目标/源人群的真实情况 l外部真实性(external validity/generalizability):从当前研究对象得到的结果能否适用于目标人群以外的其他人群(外推性)l内部真实性是外部真实性的先决条件第九页,共八十页。推论代表性不好,内部真实性可能好,而外部真实性差。推论代表性不好,内部真实性可能好,而外部真实性差。增加研究增加研究(
5、ynji)对象的对象的同质性同质性(如限制类型如年龄、职(如限制类型如年龄、职业、体质特征或疾病分型等),可改善内部真实性。业、体质特征或疾病分型等),可改善内部真实性。增加研究对象的增加研究对象的异质性异质性,可改善外部真实性。,可改善外部真实性。在实际研究需综合考虑研究对象的同质性和异质性问在实际研究需综合考虑研究对象的同质性和异质性问题。题。内部(nib)真实性与外部真实性的联系第十页,共八十页。研究(ynji)样本?内部内部(nib)真实真实性性 目标/源人群疾病暴露+其他其他(qt)人人群群?外部真实性(外推性)内部真实性 vs.外部真实性第十一页,共八十页。影响(yngxing)真
6、实性与可靠性的因素l变异变异(biny)l生物学变异l测量变异l随机变异l系统变异第十二页,共八十页。变异(biny)的水平变异性的水平变异性的水平变异的来源变异的来源个体水平个体水平个体生物学变异、测量误差个体生物学变异、测量误差群体水平群体水平个体间遗传学变异、环境变异、个体间遗传学变异、环境变异、测量误差测量误差样本水平样本水平抽样方式、样本大小、测量误差抽样方式、样本大小、测量误差第十三页,共八十页。180,174,215,305233,276,146,195205,188,190,295170,164,248,162220,219,228,250295,146,220,162,228
7、219,164,190,188,233205,276,195,215,170源群体源群体(qnt)(qnt)样本样本(yngbn)(yngbn)A A 样本样本(yngbn)(yngbn)B B 样本样本C C 高胆固醇率=40%=20%=0%高胆固醇率=25%(240mg/dL)源群体与样本高胆固醇率的样本变异性示例源群体与样本高胆固醇率的样本变异性示例变异的水平第十四页,共八十页。膳食与药物预防心机梗死的样本膳食与药物预防心机梗死的样本(yngbn)(yngbn)变异性示例变异性示例6%9%6%9%第十五页,共八十页。观测值观测值真实值真实值误差误差+随机误差随机误差系统误差系统误差+随机
8、分布的随机分布的,不可预测的不可预测的不可避免的不可避免的可估计误差大小可估计误差大小通过通过(tnggu)(tnggu)增加样本量或重增加样本量或重复测量取均值可以减小复测量取均值可以减小系统的偏离真实值系统的偏离真实值可避免的可避免的是必须是必须(bx)(bx)控制的控制的(偏倚偏倚(pin y)bias)影响真实性与可靠性的因素第十六页,共八十页。随机误差和系统误差的区别(qbi)样本大小误差随机误差系统误差第十七页,共八十页。观测值观测值真实值真实值误差误差+随机误差随机误差系统误差系统误差+(偏倚偏倚(pin y)bias)随机误差和系统误差的区别(qbi)第十八页,共八十页。Bia
9、s(600-540BC)nBias是古典文化中七贤人之一是古典文化中七贤人之一nLydia国王克利萨斯向国王克利萨斯向Bias咨询建造、部署咨询建造、部署战舰防御爱奥尼亚人的最好方法,战舰防御爱奥尼亚人的最好方法,Bias为了为了避免战争、流血,骗克利萨斯国王说,爱奥避免战争、流血,骗克利萨斯国王说,爱奥尼亚人正在买马准备尼亚人正在买马准备(zhnbi)陆地战,后来,陆地战,后来,Bias向克利萨斯国王承认,他说了谎,爱奥向克利萨斯国王承认,他说了谎,爱奥尼亚人实际上也在建造战舰,克利萨斯国王尼亚人实际上也在建造战舰,克利萨斯国王对对Bias的本意表示赞许,与爱奥尼亚人讲和,的本意表示赞许,与
10、爱奥尼亚人讲和,后人将后人将“背离事实背离事实”称为称为bias(Hunter D.Father of all bias?BMJ 2002;324:1071第二节 研究的偏倚(pin y)及其控制第十九页,共八十页。l偏倚偏倚 bias 是指研究设计、实施、分析和推断过程中是指研究设计、实施、分析和推断过程中存在的各种对暴露因素与疾病关系的错误估计,它系统存在的各种对暴露因素与疾病关系的错误估计,它系统地歪曲了暴露因素与疾病间的真实地歪曲了暴露因素与疾病间的真实(zhnsh)联系,是一种联系,是一种系统误差系统误差l偏倚是有方向的。当研究结果因偏倚而被夸大时,偏倚是有方向的。当研究结果因偏倚而
11、被夸大时,称为正偏倚;当研究结果因偏倚而被缩小时,称称为正偏倚;当研究结果因偏倚而被缩小时,称为负偏倚为负偏倚研究(ynji)的偏倚及其控制第二十页,共八十页。l如果用如果用RR来表示人群中因素和疾病真实的联系强度,来表示人群中因素和疾病真实的联系强度,表示研究获得的因素和疾病的联系强度,则相对表示研究获得的因素和疾病的联系强度,则相对(xingdu)于危险因素,正偏倚时,于危险因素,正偏倚时,RR;负偏倚时,;负偏倚时,RR。相对。相对(xingdu)于保护因素,正偏倚时,于保护因素,正偏倚时,RR l选择偏倚选择偏倚 selection biasl信息偏倚信息偏倚 information
12、biasl混杂偏倚混杂偏倚 confounding bias研究(ynji)的偏倚及其控制第二十一页,共八十页。选择(xunz)偏倚 selection biasl选择偏倚是流行病学研究中由于被选入到研究中的研究对象与没有被选入者在暴露或疾病有关的特征(tzhng)上的差异所造成的系统误差l表现:l描述性研究:样本对总体的代表性样本对总体的代表性l分析性研究:增大或减少暴露与疾病、处理与效应的关联,增大或减少暴露与疾病、处理与效应的关联,导致效应估计的偏倚导致效应估计的偏倚第二十二页,共八十页。l入院率偏倚入院率偏倚l现患现患-新发病例偏倚新发病例偏倚l检出症候检出症候(zhng hu)(zh
13、ng hu)偏倚偏倚l纳入纳入/排除偏倚排除偏倚l无应答偏倚无应答偏倚l失访偏倚失访偏倚l易感性偏倚(志愿者偏倚和健康工人效应)易感性偏倚(志愿者偏倚和健康工人效应)选择(xunz)偏倚 selection bias第二十三页,共八十页。入院(r yun)率偏倚l假如在人群进行一项病例对照研究,以B病为对照,研究A病与某因素X的关系(gun x)。设人群中患A病与B病者各为5000人,暴露于因素X者各为750人,不暴露于因素X者各为4250人,X 在A、B患者中的暴露率均为15%暴露XA病B病合计有7507501500无425042508500=1.00第二十四页,共八十页。入院(r yun)
14、率偏倚l现在医院进行(jnxng)病例对照研究研究A病与某X的关系;l假定A病患者住院率60%,B病患者住院率25%,同时具有X因素者的住院率为40%,现就上述不同的入院率计算住院病人:lA病有C因素人数:lB病有C因素人数:lA病住院而无C因素人数:lB病住院而无C因素人数:第二十五页,共八十页。l现在医院进行病例对照研究研究A病与某X的关系;l假定A病患者住院率60%,B病患者住院率25%,同时具有X因素者的住院率为40%,则该医院进行的病例对照研究的样本(yngbn)构成如下:暴露XA病B病合计有5704131600无25501063400合计100010002000=0.575入院(r
15、 yun)率偏倚第二十六页,共八十页。入院(r yun)率偏倚的测量l为正值,说明(shumng)由于入院率偏倚的存在,使得暴露X与疾病A之间的联系强度高估了42.5%l假设总体的联系强度为OR1,病例(bngl)对照研究样本的联系强度为OR2,则入院率偏倚可估计为第二十七页,共八十页。现患-新发病例(bngl)偏倚l在Framingham心血管病的研究中,采用(ciyng)队列研究获得血清胆固醇与冠心病关系的结果不同于另一项病例对照研究的结果,具体结果见下表胆固醇水平胆固醇水平队列研究队列研究*病例对照研究病例对照研究*到第到第6次检查时次检查时为止总共发生新为止总共发生新冠心病人数冠心病人
16、数到第到第6次检查次检查时为止未发生时为止未发生新冠心病人数新冠心病人数合计合计第第6次检查次检查时现患冠心时现患冠心病人数病人数第第6次检查时次检查时不患冠心病不患冠心病人为对照人为对照合计合计75%分位数分位数854625473834720.05 第四十九页,共八十页。回忆(huy)偏倚l同时为了了解研究对象所提供的过去暴露史的准确性,对部同时为了了解研究对象所提供的过去暴露史的准确性,对部分研究对象比较了医院病历分研究对象比较了医院病历(bngl)(bngl)记录记录X X线照射史与母亲回忆线照射史与母亲回忆X X线照射史线照射史第五十页,共八十页。回忆(huy)偏倚l在病例对照研究中,
17、错分的灵敏度指正确在病例对照研究中,错分的灵敏度指正确(zhngqu)查出有暴露史查出有暴露史者占实际有暴露史人数的比例;特异度指正确者占实际有暴露史人数的比例;特异度指正确(zhngqu)查出无暴查出无暴露史者占实际无暴露史人数的比例露史者占实际无暴露史人数的比例灵敏度特异度第五十一页,共八十页。回忆(huy)偏倚的测量=(0.939251-179)/(0.939+0.706-1)=88=(0.939251-193)/(0.939+0.706-1)=66=251-88=163=251-66=1851.51第五十二页,共八十页。报告(bogo)偏倚l与回忆偏倚不同,对象报告偏倚是因为对象有意夸
18、大或隐瞒某些信息导致了对疾病或暴露程度的错误分类l例如:近年来,有关人工流产与乳腺癌关系的病例对照研究时有例如:近年来,有关人工流产与乳腺癌关系的病例对照研究时有报道,但有研究发现报道,但有研究发现(fxin)(fxin),乳腺癌患者由于种种原因,相对于对,乳腺癌患者由于种种原因,相对于对照来说更不愿意报告自己的人工流产史。由此所致的对暴露史的照来说更不愿意报告自己的人工流产史。由此所致的对暴露史的错分可能会低估人工流产与乳腺癌发病危险性的联系错分可能会低估人工流产与乳腺癌发病危险性的联系 第五十三页,共八十页。诊断怀疑(huiy)偏倚l由于研究者事先了解研究对象对研究因素的暴露情况,怀疑其已
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- 精品 医学 专题 第九 流行病学 研究 中的 偏倚 及其 控制
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