流行病學(xué)偏倚及其控制重慶醫(yī)科大學(xué)

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(shí)性的問題。研究的真實(shí)性直接關(guān)系到是否獲得正確的結(jié)論，而真實(shí)性需要通過變異性估計(jì)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(shí)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(gè)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(biāo)）的變動(dòng)或波

2、動(dòng)。,第一節(jié) 研究結(jié)果的變異性,一 、概 述,生物學(xué)（真實(shí)）變異和測量變異　　　生物學(xué)變異 真實(shí)的客觀變異　　　測量變異 測量過程的誤差隨機(jī)變異和系統(tǒng)變異　　　隨機(jī)變異 絕對(duì)值和方向交錯(cuò)變化，正態(tài)分布　　　系統(tǒng)變異 絕對(duì)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(gè)層次,某個(gè)體特征測得值的變化，是個(gè)體真值隨時(shí)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(gè)體水平的變異性,日間變異年

3、齡膳食運(yùn)動(dòng)環(huán)境,儀器標(biāo)度差儀器精密度差讀數(shù)或記錄錯(cuò)誤,個(gè)體狀態(tài),測量誤差,個(gè)體的累計(jì)變異 群體中的個(gè)體具有不同的遺傳素質(zhì)并受環(huán)境影響常大于個(gè)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(gè)體測得值是否“正?！比后w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(guān)

4、于血清總膽固醇與心血管死亡風(fēng)險(xiǎn)呈正相關(guān)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(huì)減少，樣本的高膽固醇率對(duì)群體的代表性會(huì)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(duì)象200人，隨機(jī)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(jī)梗死的風(fēng)險(xiǎn)為9%，而降膽固醇藥物組為6%。 研究A樣本較?。?00人），兩組效應(yīng)指標(biāo)（心肌梗死風(fēng)險(xiǎn)）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(yīng)指標(biāo)（心肌梗死風(fēng)險(xiǎn)）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(yīng)估計(jì)值的抽樣誤差越?。?5%可信限越?。y(tǒng)計(jì)檢驗(yàn)?zāi)馨l(fā)現(xiàn)的兩組間效應(yīng)差值越小。 樣本非常大，兩組間差異很小的效應(yīng)值也會(huì)有統(tǒng)計(jì)學(xué)顯著差異，但這很少有生物學(xué)或臨床意義。,第二節(jié) 研究的真實(shí)性,概 述,內(nèi)部真實(shí)性,外部真實(shí)性,真實(shí)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(shí)際的符合程度。,研究誤差 真實(shí)性的反面變異可以是真實(shí)的（如生

7、物學(xué)個(gè)體變異），而反映研究誤差的變異肯定是不真實(shí)的。,一、概 述,系統(tǒng)誤差稱為偏倚 來自于對(duì)象選取、測量和統(tǒng)計(jì)分析等的方法學(xué)缺陷，有固定方向和固定大小的誤差 。 隨機(jī)誤差 用統(tǒng)計(jì)學(xué)方法來估計(jì)，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(shí)性,內(nèi)部真實(shí)性（internal validity）　　定義　研究結(jié)果與實(shí)際研究對(duì)象真實(shí)情況的符合程度,它回答一個(gè)研究本身是否真實(shí)或

8、有效。 改善措施 　　限制研究對(duì)象的類型和研究的環(huán)境條件。,第二節(jié) 研究的真實(shí)性,三、外部真實(shí)性,外部真實(shí)性（external validity） 　　定義　研究結(jié)果與推論對(duì)象真實(shí)情況的符合　程度，又稱為普遍性（generalizability）。它回答一個(gè)研究能否推廣應(yīng)用到研究對(duì)象以外的人群。 改善措施　　增加研究對(duì)象的異質(zhì)性，使得研究對(duì)象的代表性范圍擴(kuò)大。,第二節(jié) 研究的真實(shí)性,在實(shí)際研究時(shí)，需要綜合平衡考慮

9、 研究對(duì)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(shí)，又稱為Berkson偏倚。 1976年，Miettinen詳細(xì)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(duì)象的選取過程中，由于選取方式不當(dāng)，導(dǎo)致入選對(duì)象與未入選對(duì)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(duì)象采用志愿者，方便樣本，或者研究對(duì)象的無應(yīng)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(duì)總體的代表性上 如不是采用隨機(jī)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(jī)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(jǐn)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(duì)象進(jìn)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(jì)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(duì)象的選取是否同暴露或處理因素有關(guān),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(guān)鍵 把握選取環(huán)節(jié)或已入選對(duì)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 控制方法 嚴(yán)密掌握對(duì)象選取的各個(gè)環(huán)節(jié)，注意選取對(duì)象的代表性，增加應(yīng)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(xué)的暴露或疾病多為分

13、類測量，所以信息偏倚又可稱為錯(cuò)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(cuò)誤分類和差異性錯(cuò)誤分類,第三節(jié) 研究的偏倚,表8-3,無差異性錯(cuò)誤分類,差異性錯(cuò)誤分類,錯(cuò)誤分類數(shù)據(jù),錯(cuò)誤分類數(shù)據(jù),研究真實(shí)數(shù)據(jù),研究真實(shí)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(duì)象記憶過去活動(dòng)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(duì)研究對(duì)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(cuò)誤分類以及改善測量的準(zhǔn)確性，研究者們正在越來越多地使用生物學(xué)標(biāo)記物（biological markers）。它們可以用來測量易感性、內(nèi)暴露（實(shí)際進(jìn)入體內(nèi)）劑量或生物學(xué)效應(yīng)（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(guān)(關(guān)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(duì)疾病的獨(dú)立效應(yīng)與混雜因素的效應(yīng)混在一起，造成對(duì)暴露因素效應(yīng)的估計(jì)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(yīng)估計(jì)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(jì)方法 設(shè)計(jì)階段：標(biāo)準(zhǔn)化率、分層和多變量分析

16、 設(shè)計(jì)階段：配比、隨機(jī)化分配或限制進(jìn)入,第三節(jié) 研究的偏倚,繼發(fā)關(guān)聯(lián)（secondary association） 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)。,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(xiǎn)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

17、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(xiǎn)因素，吸煙又與喝咖啡存在相關(guān)（沒有確定的時(shí)間先后），從而造成喝咖啡與胰腺癌的繼發(fā)關(guān)聯(lián)。,第三節(jié) 研究的偏倚,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(xiǎn)（保護(hù)）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(jì)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(xiǎn)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(shí)間先后而呈雙向相關(guān)（圖8-3,(3)），多性伴F將對(duì)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。,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(duì)可能的混雜因素進(jìn)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(jìn)行比較,第三節(jié) 研究的偏倚,隊(duì)列研究(1) 累計(jì)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(duì)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(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(yàn))的，可以應(yīng)用M-H方法計(jì)算綜合OR,,,,,,,第三節(jié) 研究的偏倚,(3) 計(jì)算綜合