流行病學偏倚及其控制重慶醫(yī)科大學

1、,偏倚及其控制,Control of Bias,,第九章,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,第一節(jié) 研究結(jié)果的變異性 第二節(jié) 研究的真實性 第三節(jié) 研究的偏倚,目 錄,第一節(jié) 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,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

2、動。,第一節(jié) 研究結(jié)果的變異性,一 、概 述,生物學（真實）變異和測量變異　　　生物學變異 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,第一節(jié) 研究結(jié)果的變異性,變異的來源分為兩個層次,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,日間變異年

3、齡膳食運動環(huán)境,儀器標度差儀器精密度差讀數(shù)或記錄錯誤,個體狀態(tài),測量誤差,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“正常”群體水平的變異性受測量誤差影響,第一節(jié) 研究結(jié)果的變異性,三、群體水平的變異性,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？ 這可以在關

4、于血清總膽固醇與心血管死亡風險呈正相關的研究中找到答案。 如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,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,圖8－1,樣本A,樣本C,樣本B,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。,第一節(jié) 研究結(jié)果的變異性,分析性結(jié)

5、果的樣本變異性,膳食改良組,膳食改良組,降低膽固醇藥物組,降低膽固醇藥物組,研究A(研究對象200人，隨機分配到兩組),第一節(jié) 研究結(jié)果的變異性,如圖8-2，研究A和B中膳食改良組五年內(nèi)發(fā)生心機梗死的風險為9%，而降膽固醇藥物組為6%。 研究A樣本較?。?00人），兩組效應指標（心肌梗死風險）的95%可信限較大，發(fā)生重疊，無顯著性差異。 研究B樣本較大（2000人），兩組效應指標（心肌梗死風險）的95%CI較小，

6、未發(fā)生重疊，有顯著性差異。,第一節(jié) 研究結(jié)果的變異性,樣本越大，效應估計值的抽樣誤差越?。?5%可信限越?。?，統(tǒng)計檢驗能發(fā)現(xiàn)的兩組間效應差值越小。 樣本非常大，兩組間差異很小的效應值也會有統(tǒng)計學顯著差異，但這很少有生物學或臨床意義。,第二節(jié) 研究的真實性,概 述,內(nèi)部真實性,外部真實性,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

7、物學個體變異），而反映研究誤差的變異肯定是不真實的。,一、概 述,系統(tǒng)誤差稱為偏倚 來自于對象選取、測量和統(tǒng)計分析等的方法學缺陷，有固定方向和固定大小的誤差 。 隨機誤差 用統(tǒng)計學方法來估計，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。,研究誤差的兩種常見類型,二、內(nèi)部真實性,內(nèi)部真實性（internal validity）　　定義　研究結(jié)果與實際研究對象真實情況的符合程度,它回答一個研究本身是否真實或

8、有效。 改善措施 　　限制研究對象的類型和研究的環(huán)境條件。,第二節(jié) 研究的真實性,三、外部真實性,外部真實性（external validity） 　　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）。它回答一個研究能否推廣應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。,第二節(jié) 研究的真實性,在實際研究時，需要綜合平衡考慮

9、 研究對象的同質(zhì)性和異質(zhì)性問題,第三節(jié) 研究的偏倚,選擇偏倚,信息偏倚,混雜偏倚,混雜偏倚的分層分析,1946年，Berkson做最著名的偏倚研究并給予證實，又稱為Berkson偏倚。 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,,一、選擇偏倚（select

10、ion bias）,定義 研究對象的選取過程中，由于選取方式不當，導致入選對象與未入選對象之間存在系統(tǒng)差異，由此造成的偏倚稱為選擇偏倚。例如研究對象采用志愿者，方便樣本，或者研究對象的無應答或失訪等。,第三節(jié) 研究的偏倚,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?盡量采用隨機抽樣，

11、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,第三節(jié) 研究的偏倚,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聯(lián)，由此增大或減少暴露與疾病、處理與效應的關聯(lián)，導致效應估計的偏倚。 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,第三節(jié) 研究的偏倚,常見選擇偏倚 入院偏倚 失訪偏倚 志愿者偏倚,第三節(jié)

12、研究的偏倚,確定有無選擇偏倚的關鍵 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)局的關聯(lián)程度 控制方法 嚴密掌握對象選取的各個環(huán)節(jié)，注意選取對象的代表性，增加應答和減少失訪等,第三節(jié) 研究的偏倚,二、信息偏倚（information bias）,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。由于流行病學的暴露或疾病多為分

13、類測量，所以信息偏倚又可稱為錯誤分類偏倚（misclassification bias）。 信息偏倚同樣影響描述性研究和分析性研究的結(jié)果。,第三節(jié) 研究的偏倚,無差異性錯誤分類和差異性錯誤分類,第三節(jié) 研究的偏倚,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),差異性信息偏倚的兩種常見類型 回憶偏倚（recall bias） 產(chǎn)生于研究對象記憶過去活動和暴露能力的

14、差異。 調(diào)查者偏倚（interviewer bias） 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。,第三節(jié) 研究的偏倚,為了減少錯誤分類以及改善測量的準確性，研究者們正在越來越多地使用生物學標記物（biological markers）。它們可以用來測量易感性、內(nèi)暴露（實際進入體內(nèi)）劑量或生物學效應（劑量）等。,第三節(jié) 研究的偏倚,三、混雜偏倚（confounding bias）,定義 是

15、指暴露因素與疾病發(fā)生的相關(關聯(lián))程度受到其他因素的歪曲或干擾。 混雜的本來含義是“混合摻雜”( mixing together )，這里是指暴露因素對疾病的獨立效應與混雜因素的效應混在一起，造成對暴露因素效應的估計偏倚。,第三節(jié) 研究的偏倚,判定原則 比較混雜因素調(diào)控前后的暴露因素效應估計值，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 設計階段：標準化率、分層和多變量分析

16、 設計階段：配比、隨機化分配或限制進入,第三節(jié) 研究的偏倚,繼發(fā)關聯(lián)（secondary association） 定義 是一種純粹由混雜偏倚產(chǎn)生的關聯(lián) 即懷疑的病因（暴露）E與疾病D并不存在因果關系，而是由于兩者（E,D）有共同的原因C，E,D同C存在關聯(lián)，從而繼發(fā)產(chǎn)生E與D的關聯(lián)。,第三節(jié) 研究的偏倚,,,C,?,D,E,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，從而導致黃色

17、瘤與冠心病的繼發(fā)關聯(lián)。另外，E與C也可以由于相關（因果方向不明）而產(chǎn)生繼發(fā)關聯(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（沒有確定的時間先后），從而造成喝咖啡與胰腺癌的繼發(fā)關聯(lián)。,第三節(jié) 研究的偏倚,直接因果關聯(lián)的歪曲 如果懷疑病因E與疾病D既存在直接關聯(lián)，又存在間接關聯(lián)(圖A)或與其他危險（保護）因素F存在相關(圖B)，暴露E與疾病D的直接因果關聯(lián)程度或方向?qū)⒖赡苁艿交祀s干擾，即得到歪曲的關聯(lián)估計值。,第

18、三節(jié) 研究的偏倚,,,,F,D,E,,,,F,D,E,?,?,A,B,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感染既存在直接關聯(lián)（E→D）又存在間接關聯(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（圖8-3,(3)），多性伴F將對吸毒E與HIV感染D的直接因果關聯(lián)起混雜或歪曲作用。,第三節(jié) 研究的偏倚,第三節(jié) 研究的偏倚,圖8-3,四、混雜偏倚的分層分析

19、,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,第三節(jié) 研究的偏倚,隊列研究(1) 累計發(fā)病率資料,,,第三節(jié) 研究的偏倚,表8-4,(2) 發(fā)病密度資料,,,第三節(jié) 研究的偏倚,表8-5,病例對照研究,,,第三節(jié) 研究的偏倚,表8-6,（1）按可能的混

20、雜因素吸煙分層,第三節(jié) 研究的偏倚,表8-7,表8-8,ai bi m1i ci di m0ini n0 ti,(2) 判定層間關聯(lián)效應水平是否同質(zhì),按是否吸煙分層后，兩層內(nèi)的飲酒與肺癌的關聯(lián)效應大小是同質(zhì)(同質(zhì)性檢驗)的，可以應用M-H方法計算綜合OR,,,,,,,第三節(jié) 研究的偏倚,(3) 計算綜合