流行病學(xué)研究中的偏倚及其控制

1、流行病學(xué)研究中的偏倚及其控制,第9章,鄭州大學(xué)公共衛(wèi)生學(xué)院,,Biases and Their Control,本章要點,1. 偏倚的概念、方向、種類 2. 常見的偏倚及其經(jīng)典例子3. 常見偏倚的控制方法,第一節(jié) 概述,一、偏倚的概念：指在流行病學(xué)調(diào)查或推論過程中所獲結(jié)論系統(tǒng)地偏離真實值，屬于系統(tǒng)誤差。二、偏倚的方向：（一）正偏倚和負偏倚： 凡夸大真實效應(yīng)者為正偏倚。 凡縮小真實效應(yīng)者為負偏倚。

2、 假如某特征的真實值為θ，而測得值為θ’。 θ＝1.0為零效應(yīng)； θ>1為危險效應(yīng)； θ<1為保護效應(yīng)。,1.θ>1時： （1） θ’>θ>1時，夸大危險效應(yīng)，為正偏倚。 （2）θ>θ’>1時，縮小危險效應(yīng)，為負偏倚。2.θ<1時： （1） θ’<θ<1時，夸大 保護效應(yīng)，為正偏倚。 （2）θ<θ’<1時，縮小保護效應(yīng)，為負偏倚

3、。,（二）趨向無效值偏倚、遠離無效值偏倚或顛倒偏倚：無效值指產(chǎn)生零效應(yīng)的值。例如，對于RR或OR等于1時即無效值。就RR或OR而言：當θ>1時，若θ’>θ>1,則為遠離無效值偏倚。 若θ>θ’>1,則為趨向無效值偏倚。當θ1或θ<1，若θ和θ’在1的兩側(cè)，則為顛倒偏倚。,3.舉例：（1）RR＝1.5 RR’=2.0時，為遠離無效值正偏倚。（2）RR＝0.6

4、 RR’=0.8時，為趨向無效值負偏倚。（3）RR=1.2 RR’=0.9時，為顛倒負偏倚。,三、偏倚的種類偏倚可發(fā)生于設(shè)計、實施、分析至推斷過程中；可存在于各種研究類型中，形式各異大致可分為： （一）選擇偏倚（二）信息偏倚（三）混雜偏倚,第二節(jié) 選擇偏倚,指被選入到研究中的研究對象與未被選者特征上的差異所造成的偏倚。 多見于現(xiàn)況研究、病例對照研究、歷史性隊列研究。,,一、選擇偏倚的種類（一）入院率偏

5、倚（Berkson’s bias） 指利用醫(yī)院門診或住院病人作為研究對象時,由于入院率的不同而導(dǎo)致的偏倚。,社會階層與頸椎病 假定某人群中有6000人患頸椎病，6000人患冠心病，并且在患這兩種疾病的人中各有20%的人屬于上等社會階層。這兩種疾病的病人社會階層情況：1.患冠心病并屬上等階層：1200人2.患頸椎病并屬上等階層：1200人3.患冠心病不屬上等階層：4800人2.患頸椎病不屬上等階

6、層：4800人,OR＝1200×4800/1200×4800＝1χ2=1 ， P>0.05,又假定患冠心病者入院率為60%，頸椎病為25%，上等階層者因接受保健檢查的入院率為40%。那么實際入院人數(shù)為：1.患冠心病并屬上等階層：共1200人， 正常入院：1200×60%＝720人 接受保健檢查入院：480×40%＝192人 實際入院人數(shù)：720＋192＝91

7、2人2.患冠心病不屬上等階層：共4800人 正常入院：4800×60%＝2880 實際入院人數(shù)： 2880,3.患頸椎病并屬上等階層：共1200人， 正常入院：1200×25%＝300人 接受保健檢查入院：900×40%＝360人 實際入院人數(shù)：300＋360＝660人4.患頸椎病不屬上等階層：共4800人 正常入院：4800×

8、;25%＝1200 實際入院人數(shù)：1200,頸椎病與社會地位的關(guān)系：,OR＝660×2880/912×1200＝1.73（P<0.001）,(二)現(xiàn)患病例－新病例偏倚（Neyman bias） 病例對照研究中如選擇現(xiàn)患病例作病例，他們是過去一段時間新發(fā)病例的幸存著，如果幸存者所反映的暴露情況比新發(fā)病例高或低，則會導(dǎo)致此種偏倚的出現(xiàn)。如性別與結(jié)腸癌關(guān)系的研究：發(fā)病率男性稍高于女性

9、，但生存期女性明顯高于男性?，F(xiàn)患病例的樣本比新發(fā)病例樣本女病人比例較大。,以醫(yī)院中心肌梗死病人為病例進行病例對照研究，得到結(jié)論：大量飲用咖啡與心肌梗死無關(guān)。 而隊列研究表明：大量飲用咖啡者心肌梗死發(fā)病危險性是對照的2倍。 原因： Neyman bias50％的心肌梗死患者入院前死亡。調(diào)查對象只是心肌梗死后的幸存者；死亡者多是大量飲用咖啡者且時間較長；入院的未死亡病例只是一般的飲用者；,此外，

10、現(xiàn)患病例有時會主動改變其對危險因素的暴露，導(dǎo)致對危險因素與疾病關(guān)系的低估。 隊列研究發(fā)現(xiàn)高膽固醇血癥與冠心病的RR為2.4。而病例對照研究中，RR為1.16。 原因：病例對照研究中的現(xiàn)患病例已改變了他們高膽固醇的飲食習(xí)慣。,（三）檢出偏倚：指某因素與某疾病無關(guān)聯(lián)，但由于該因素的存在而引起某些癥狀或體征的出現(xiàn)，從而使患者及早就醫(yī)，接受多種檢查，導(dǎo)致該人群該病的檢出率較高，以致得出該因素與該疾病有關(guān)聯(lián)的錯誤結(jié)論

11、。雌激素與子宮內(nèi)膜癌 1975年，Ziel和Finkle：口服雌激素是子宮內(nèi)膜癌危險因素（高度聯(lián)系，方法病例對照研究）,1978年，Horwitz和Feinstein：口服雌激素與子宮內(nèi)膜癌的高度關(guān)聯(lián)是虛假的，是一種檢出偏倚。（1）人群中有一定量無癥狀的子宮內(nèi)膜癌早期病人。（2）無癥狀的子宮內(nèi)膜癌早期病人如服用雌激素易發(fā)生子宮出血而就診，由此被發(fā)現(xiàn)而選入病例組。（3）對照組為一般住院病人。 結(jié)果：

12、雌激素服用率高于對照組。,Feinstein從同一醫(yī)院中隨機選取婦科其他良性腫瘤患者為對照進行研究：口服雌激素與子宮內(nèi)膜癌無關(guān)聯(lián)。,（四）易感性偏倚：觀察結(jié)局除與暴露因素有關(guān)外，還與觀察對象的易感性有關(guān)。 有些因素可能直接或間接地影響暴露人群或?qū)φ杖巳旱膶λ芯考膊〉囊赘行裕瑢?dǎo)致偏倚的產(chǎn)生，這種偏倚稱為易感性偏倚。如：當研究某種有毒物質(zhì)對工人的健康危害時，常發(fā)現(xiàn)暴露于有毒物質(zhì)的工人的死亡率比一般人群還低，這主要是接

13、觸該有毒物質(zhì)的工人，其初始的健康水平要比一般人群要高，其易感性低。,（五）排除偏倚：在研究對象的確定過程中，沒有按照對等的原則或標準，而自觀察組或?qū)φ战M中排除某些研究對象，這樣導(dǎo)致該因素與疾病之間的錯誤估計，稱為排除偏倚。利血平與乳腺癌關(guān)系：病例組含有高血壓患者（部分服利血平），對照組排除高血壓患者。高血壓患者增加了病例組利血平的暴露率，可能會導(dǎo)致偏倚。,（六）無應(yīng)答偏倚： 某個樣本中的無應(yīng)答者的患病狀況，以

14、及對某一或某些研究因素的暴露情況與應(yīng)答者不同，由此產(chǎn)生的偏倚稱為無應(yīng)答偏倚。 安陽縣食管癌普查，普查率僅20％左右，不能代表總體。造成無應(yīng)答的主要原因： 研究對象不了解研究目的；調(diào)查內(nèi)容不當，過于繁瑣，涉及隱私；對象不能正理解調(diào)查內(nèi)容（文化低、高齡等）；對象病重、外出。,失訪偏倚：是一種無應(yīng)答，主要發(fā)生在前瞻性隊列研究和實驗研究中。（1）隨訪過程中因種種原因拒絕繼續(xù)留在觀察組中。（2）觀

15、察對象在出現(xiàn)預(yù)期的結(jié)果之前死于其他疾病或事故。 如果暴露組與對照組觀察對象均有500人，隨訪過程中均失訪100人，其結(jié)果是否可靠？？？,,（七）志愿者偏倚 志愿者與非志愿者在關(guān)心健康、注意飲食衛(wèi)生及營養(yǎng)食療、戒煙戒酒、體育鍛煉等方面有系統(tǒng)差別。如選擇志愿者為對象，而非志愿者常落選，可能會產(chǎn)生偏倚。 例如：觀察體育鍛煉預(yù)防冠心病的效果 實驗組為志愿者，非志愿者為對照組。,（八）

16、時間效應(yīng)偏倚 潛隱期的病人（特別是慢性?。┍患{入健康對照組。 在遺傳病中：未到外顯年齡的觀察對象被分入健康對照組。 可產(chǎn)生負偏倚。,二、選擇性偏倚的控制： 主要應(yīng)通過科學(xué)的研究設(shè)計和認真的實施，避免其發(fā)生。因為存在選擇性偏倚的資料一般情況下很難給予糾正。1.研究者對整個研究中可能出現(xiàn)的各種選擇性偏倚應(yīng)有充分的了解、掌握。2.嚴格掌握研究對象納入與排除的標準。3.在研究中采

17、取相應(yīng)措施，盡量取得盡可能高的應(yīng)答率。如無應(yīng)答者比例較高（>10%），應(yīng)對無應(yīng)答者進行抽樣調(diào)查，以判斷無應(yīng)答對研究結(jié)果有無影響。,4.隨機選擇研究對象；多個醫(yī)院選擇研究對象；同時選擇醫(yī)院和社區(qū)的對象。5.選擇新發(fā)病例作為對象。6.采取嚴格科學(xué)的研究設(shè)計。,第三節(jié) 信息偏倚,指在研究的實施階段從研究對象獲取研究所需的信息時所產(chǎn)生的偏倚。 可來自研究對象、研究者、也可來自測量的儀器、設(shè)備、方法等。

18、 其表現(xiàn)是使研究對象的某特征被錯誤分類。 又稱為觀察偏倚或錯分偏倚。,一、信息偏倚的種類（一）回憶偏倚：指研究對象在回憶以往發(fā)生的事情或經(jīng)歷時，由于在準確性和完整性上的差異所致的偏倚。小兒白血?。赣H懷孕時接受x線的回憶 死于白血病的小兒的母親增加了暴露于x線的回憶。病例 醫(yī)院 對照 社區(qū)認真回憶暴露史

19、 暴露經(jīng)歷易遺忘或不重視,,,,,類風(fēng)濕關(guān)節(jié)炎的家族史,類風(fēng)濕關(guān)節(jié)炎患者 比其同胞、對照更能提供陽性家族史,（二）報告偏倚：研究對象有意夸大或縮小某些信息而導(dǎo)致的偏倚。 如隱瞞與隱私有關(guān)的暴露史 保護調(diào)查對象聲譽隱瞞不良暴露史 夸大職業(yè)暴露,（三）診斷懷疑偏倚：研究者事先已經(jīng)知道研究對象的暴露史，懷疑他們已經(jīng)患某種疾病，于是在對暴露者和未暴露者作診斷或分析時，采取了不可比的做法，從而導(dǎo)致偏倚。

20、 多見于臨床試驗、隊列研究，特別是在診斷亞臨床病例、判斷藥物的不良反應(yīng)時最易產(chǎn)生。,研究口服降糖靈治療2型糖尿病是否導(dǎo)致心血管病死亡率升高 降糖靈組：死亡者均尸體解剖，尋找心血管病的死因。 其他組：（對照組、胰島素組） 難得解剖,（四）暴露懷疑偏倚：研究者事先知道研究對象的患病情況，而采用不可比的方法在病例組和對照組中探索可疑的致病因素導(dǎo)致的偏倚。（五）測量偏倚：指對研究所需指標或數(shù)據(jù)進行測量時產(chǎn)

21、生的偏倚。,兩種結(jié)果無差異性錯誤分類 暴露或疾病的錯誤分類同研究分組無關(guān)，各比較組間不存在差異；在多數(shù)情況下模糊了研究組的差異，使OR偏低差異性錯誤分類 暴露或疾病的錯誤分類同研究分組有關(guān)，各比較組間存在差異；造成高估或低估效應(yīng)值,二、信息偏倚的控制（一）制定明細的資料收集方法和嚴格的質(zhì)量控制方法（二）盡可能采用“盲法”（三）盡量收集客觀指標的資料。（四）收集資料的范圍可以適當有意識地擴大些，借以分散調(diào)查人員和研究對

22、象對某項因素的注意力，減少某些偏見帶來的偏倚。（五）通過調(diào)查知情人或采用相應(yīng)的調(diào)查技術(shù)，獲取正確信息，避免報告偏倚。（六）選擇一個與暴露史有聯(lián)系的鮮明的記憶目標幫助其聯(lián)想記憶或選擇新病例作為對象。,第四節(jié) 混雜偏倚,一、概述1.混雜偏倚：當研究暴露于某一因素與疾病的關(guān)系時，由于一個或多個既與疾病有制約關(guān)系，又與暴露密切相關(guān)的外來因素的影響，掩蓋或夸大了所研究的暴露因素與疾病的聯(lián)系，這些影響稱為混雜偏倚。,2.混雜因素：指與研究因

23、素和研究疾病均有關(guān)，若在比較的人群組中分布不均，可以歪曲因素與疾病之間真正聯(lián)系的因素。3.混雜因素的基本特點：（1）必須是所研究疾病有關(guān)。（2）必須與研究因素有關(guān)。（3）一定不是研究因素與研究疾病因果鏈上的中間變量。 具備基本條件，如果在比較的人群組中分布不均勻，即可導(dǎo)致偏倚。,二、混雜偏倚的測量：（一）測量方法設(shè)含有某可疑混雜因素（f）時，研究因素與研究疾病的效應(yīng)估計值為cRR或cOR按該可疑混雜因素調(diào)整

24、后的效應(yīng)估計值為aRR（f）或aOR（f）1.第一種測量方法（1）若cRR=aRR(f) f無混雜作用（2）若cRR≠aRR(f) f有混雜作用 1)若cRR>aRR(f) 為正混雜 2)若cRR<aRR(f) 為負混雜,2.第二種測量方法：,若值＝0，為無混雜。若值≠0，有混雜 若值為正值，為正偏倚 若值為負值，為負偏倚值的大小表示混雜

25、的程度。,混雜偏倚 假關(guān)聯(lián)繼發(fā)關(guān)聯(lián)直接因果關(guān)聯(lián)的歪曲,C,E,D,D,E,F,D,E,F,,,,,,,,,,（1）繼發(fā)關(guān)聯(lián),（2）直接因果關(guān)聯(lián)的歪曲,（3）直接因果關(guān)聯(lián)的歪曲,圖5 混雜偏倚引起假關(guān)聯(lián),？,？,？,,1.繼發(fā)關(guān)聯(lián)（secondary association）純粹由混雜偏倚產(chǎn)生的關(guān)聯(lián)懷疑的病因（暴露）E與疾病D并不存在因果關(guān)系，而由于兩者（E,D）有共同的原因C，從而繼發(fā)產(chǎn)生E與D的關(guān)聯(lián)E與C也

26、可以由于相關(guān)（因果方向不明）而產(chǎn)生繼發(fā)關(guān)聯(lián),黃色瘤D,喝咖啡E,高血清膽固醇C,吸煙C,胰腺癌D,冠心病E,,,？,？,例：,,,,,繼發(fā)關(guān)聯(lián),2.直接因果關(guān)聯(lián)的歪曲 懷疑的病因（暴露）E與疾病D既存在直接關(guān)聯(lián)，又存在間接關(guān)聯(lián)（圖5,(2)）或與其他危險（保護）因素F存在相關(guān)（圖5,(3)）直接因果關(guān)聯(lián)程度或方向?qū)⒖赡苁艿交祀s干擾，歪曲估計值,HIV感染D,性亂F,靜脈吸毒E,？,例：,直接因果關(guān)聯(lián)的歪曲,混雜偏倚（7）,,,,