流行病學(xué)研究中常見偏倚及其控制

1、流行病學(xué)研究中常見偏倚及其控制,,2,,偏倚是誤差的一種。誤差是由于各種因素的影響導(dǎo)致測(cè)量結(jié)果與事物的真實(shí)情況之間的差異。誤差的存在，影響了研究結(jié)果的真實(shí)性，有時(shí)還可能導(dǎo)致錯(cuò)誤的結(jié)論。在流行病學(xué)研究必須考慮能否得到正確的結(jié)果和結(jié)論，使研究結(jié)果與客觀、真實(shí)情況一致。,3,學(xué)習(xí)內(nèi)容：,偏倚的種類偏倚的產(chǎn)生或出現(xiàn)的原因和條件避免或控制偏倚的方法,4,第一節(jié) 誤 差,一、誤差的概念 誤差(error)是指對(duì)事物某一特

2、征的測(cè)量值偏離真實(shí)值的部分。真實(shí)值測(cè)量的要求：必須有“金標(biāo)準(zhǔn)”或相對(duì)可靠的標(biāo)準(zhǔn)。,5,,二、誤差的種類 臨床研究中常見的誤差有兩類：隨機(jī)誤差(random error)和系統(tǒng)誤差(systematic error)。1．隨機(jī)誤差 由于隨機(jī)因素造成的所得均值與總體參數(shù)的差異。例子：如抽樣誤差隨機(jī)誤差的特點(diǎn)：它普遍存在，不可能完全消除，但可以通過(guò)合理的設(shè)計(jì)、正確的抽樣等使之減小；樣本的觀察值都在平均值上下分布，從許

3、多無(wú)偏倚樣本中得到的觀察值均數(shù)，假如數(shù)量較大，總是趨向于接近總體值；隨機(jī)誤差的范圍可以用可信區(qū)間估計(jì)，當(dāng)保持隨機(jī)方法而加大樣本時(shí)，樣本均值逐漸向總體均值接近。,6,2．系統(tǒng)誤差：也稱偏倚，是向量的方向一致或基本一致時(shí)的誤差，或傾向性的誤差。系統(tǒng)誤差產(chǎn)生的常見原因：樣本選擇的不同測(cè)量?jī)x器不精確試劑不純操作不符合要求分析錯(cuò)誤,7,隨機(jī)誤差和系統(tǒng)誤差(偏倚)的差異,從圖7—1可見：隨機(jī)誤差由于測(cè)量中隨機(jī)變量的影響，個(gè)體的血壓讀

4、數(shù)出現(xiàn)的誤差，從而使血壓計(jì)讀數(shù)分布在均數(shù)周圍；系統(tǒng)誤差是由于血壓計(jì)測(cè)量個(gè)體血壓所得的數(shù)值均偏離了用動(dòng)脈內(nèi)套管直接測(cè)量到的血壓值。,適當(dāng)?shù)刂貜?fù)試驗(yàn)或增加樣本含量可以減少隨機(jī)誤差，但不能減少系統(tǒng)誤差。,8,,第二節(jié) 偏 倚(bias) 一、偏倚的概念在流行病學(xué)研究中樣本人群所測(cè)得的某變量值系統(tǒng)的與目標(biāo)人群中該變量真實(shí)值的偏離使研究結(jié)果或推論結(jié)果與真實(shí)情況之間出現(xiàn)偏差系統(tǒng)誤差造成的。,9,,二、偏倚的方向和分類偏倚的方

5、向有兩種（如果某一特征的真實(shí)值為θ，而測(cè)量值為θ’）正向偏倚：當(dāng)θ’>θ時(shí)，為正偏倚。正偏倚會(huì)夸大研究的結(jié)果；負(fù)向偏倚：當(dāng)θ’< θ時(shí)，為負(fù)偏倚。負(fù)偏倚則會(huì)減小研究的結(jié)果。偏倚的原因分為三大類：選擇偏倚(selection bias)信息偏倚(information bias)混雜偏倚(confounding bias)。,10,(一)選擇偏倚,選擇偏倚產(chǎn)生的時(shí)期：研究的設(shè)計(jì)階段選擇偏倚產(chǎn)生的原因：選擇研究對(duì)象

6、的方法不當(dāng)，兩組研究對(duì)象間存在除研究因素以外的其他因素分布不均衡。選擇偏倚對(duì)結(jié)果的影響：人為地夸大或減小了研究因素與疾病之間的關(guān)聯(lián)度。了解選擇偏倚有兩個(gè)目的：第一，在設(shè)計(jì)中充分考慮、盡量避免；第二，在分析與做結(jié)論時(shí)要慎重。,11,,選擇偏倚的種類根據(jù)其產(chǎn)生的原因，常見的有以下幾類：1.人院率偏倚(admission rate bias) 也叫伯克森(Berkson)偏倚 2.現(xiàn)患—新發(fā)病例偏倚(prevalence-in

7、cidence bias) 也叫奈曼(Neyman)偏倚 3.無(wú)應(yīng)答偏倚(non-respondent bias) 4.檢出征候偏倚(detection signal bias) 亦稱揭露偽裝偏倚(unmasking bias) 5.易感性偏倚(susceptibility bias),12,1．入院率偏倚(admission rate bias) 也叫伯克森(Berkson)偏倚概念：在進(jìn)行病例對(duì)照研究、臨床防治試驗(yàn)、預(yù)后判

8、斷等研究時(shí)，利用醫(yī)院就診或住院病人作為研究對(duì)象時(shí)，由于入院率或就診機(jī)會(huì)不同而導(dǎo)致的偏倚。原因：沒有包括①搶救不及時(shí)而死亡的病例；②距離醫(yī)院遠(yuǎn)的病例；③無(wú)錢住院的病例；④病情輕的病例。后果：若只選擇住院病例進(jìn)行研究，則可產(chǎn)生虛假的OR值,13,表7－1 提示：在一般人群中和住院病人中研究骨和運(yùn)動(dòng)器官疾病與呼吸道疾病之間的關(guān)系，由于研究對(duì)象的來(lái)源不同，其研究結(jié)果的OR值不同。,14,,2．現(xiàn)患—新發(fā)病例偏倚(prevalence-in

9、cidence bias) 也叫奈曼(Neyman)偏倚概念：因現(xiàn)患病例與新病例的構(gòu)成不同，只調(diào)查典型病例或者現(xiàn)患病例的暴露狀況，致使調(diào)查結(jié)果出現(xiàn)的系統(tǒng)誤差。原因：病例對(duì)照研究中的病例組和現(xiàn)況研究中的調(diào)查對(duì)象一般選擇現(xiàn)患病例；隊(duì)列研究中的病例是新發(fā)病例兩類病例疾病狀況有差別，所得到的某因素與某病的關(guān)系就會(huì)出現(xiàn)偏倚。此外，某些病人因患病而改變了其原來(lái)某些危險(xiǎn)因素暴露狀況，從而低估了這種危險(xiǎn)因素的作用。,15,表7—2 是Fr

10、iedman等人在美國(guó)弗明漢地區(qū)對(duì)男性居民心血管系統(tǒng)疾病的研究中發(fā)現(xiàn):在隊(duì)列研究中，血膽固醇與冠心病的RR值為2.4；在病例對(duì)照研究中，病例組與對(duì)照組卻無(wú)明顯差異(OR為1.16)。進(jìn)一步分析發(fā)現(xiàn)，冠心病的病人在確診后，改變了原來(lái)的生活習(xí)慣或嗜好，從而使血中膽固醇水平降低，或與正常人相比膽固醇水平增長(zhǎng)速度較慢所致。,,例子：,16,,3．無(wú)應(yīng)答偏倚(non-respondent bias) 概念：在流行病學(xué)調(diào)查研究中，由于無(wú)

11、應(yīng)答者與應(yīng)答者在某些重要的特征或暴露方面存在差別而產(chǎn)生的偏倚。無(wú)應(yīng)答者超過(guò)一定的比例，將會(huì)影響研究結(jié)果的真實(shí)性。,17,,1966年Taylor報(bào)告了無(wú)應(yīng)答偏倚的例子研究人員調(diào)查美國(guó)西北部鐵路職工冠心病分布情況。一般職員有73.6％參加，冠心病現(xiàn)患率為43％。扳道工有58％參加，冠心病現(xiàn)患率為24％。兩者差異有顯著性。6年后證實(shí)上次檢查時(shí)部分患冠心病的扳道工因害怕被解雇沒有參加調(diào)查，所以當(dāng)時(shí)冠心病現(xiàn)患率上的差別是由于無(wú)應(yīng)答偏

12、倚造成的。,18,,無(wú)應(yīng)答偏倚在觀察性研究或?qū)嶒?yàn)性研究中均可發(fā)生。無(wú)應(yīng)答的原因是多種多樣的。如身體健康狀況、對(duì)健康關(guān)心程度、對(duì)調(diào)查內(nèi)容是否感興趣、年齡、受教育程度、外出未歸以及調(diào)查一些敏感問(wèn)題等等均可影響研究對(duì)象的應(yīng)答率。年齡大，文化水平低的，應(yīng)答率低。無(wú)應(yīng)答偏倚的大小主要取決于無(wú)應(yīng)答率的高低和無(wú)應(yīng)答者的特征，所以要注意無(wú)應(yīng)答者的人數(shù)及發(fā)生原因。如果發(fā)生這些情況的原因是患病、死亡以及與研究因子有關(guān)的其他事件，則造成偏倚的可能性

13、很大。調(diào)查報(bào)告中須交待清楚應(yīng)答率、對(duì)影響因素的分析及對(duì)無(wú)應(yīng)答者的處理方法等。公認(rèn)的應(yīng)答率最低限應(yīng)為80％。,19,4．檢出征候偏倚(deteetion signal bias) 亦稱揭露偽裝偏倚(unmasking bias)。概念：指某因素與某疾病在病因?qū)W上雖無(wú)關(guān)聯(lián)，但由于該因素的存在而引起該疾病癥狀或體征的出現(xiàn)，從而使患者及早就醫(yī)，接受多種檢查，導(dǎo)致該人群較高的檢出率，以致得出該因素與該病相關(guān)聯(lián)的錯(cuò)誤結(jié)論的現(xiàn)象。服用復(fù)方雌

14、激素與子宮內(nèi)膜癌關(guān)系的實(shí)例婦女使用雌激素刺激子宮內(nèi)膜生長(zhǎng)，而導(dǎo)致子宮出血，因而頻繁就診接受檢查，使醫(yī)生能及早發(fā)現(xiàn)子宮內(nèi)膜癌；患子宮內(nèi)膜癌但無(wú)癥狀且不服雌激素的早期病例，很少或沒有子宮出血，而減少了就診機(jī)會(huì)，使該病不易及早被診斷出來(lái)。導(dǎo)致雌激素與子宮內(nèi)膜癌之間的虛假聯(lián)系。,20,,5．易感性偏倚(susceptibility bias)概念：觀察對(duì)象可能由于不同主客觀原因，不同暴露于危險(xiǎn)因素的概率等，致使各比較組對(duì)所研究疾病的易感

15、性有差異，從而可能夸大或縮小了暴露因素與疾病的關(guān)聯(lián)強(qiáng)度，導(dǎo)致某因素與某疾病間的虛假聯(lián)系而產(chǎn)生的偏倚。例子——研究某一有毒物質(zhì)對(duì)作業(yè)工人的健康危害接觸此類有毒物質(zhì)者，由于工作性質(zhì)的需要，其健康水平比一般人群高，對(duì)毒物的耐受比一般人群要強(qiáng)，易感性比一般人群要低，因此出現(xiàn)暴露于該有毒物質(zhì)者的死亡率或某些疾病的發(fā)病率反而比一般人群低的研究結(jié)果。,21,(二)信息偏倚又稱觀察偏倚(observational bias)或測(cè)量偏倚(measur

16、ement bias),指在收集資料階段對(duì)各比較組所采用的觀察或測(cè)量方法不一致，使各組所獲得的信息存在系統(tǒng)誤差。各種類型的流行病學(xué)研究中都可發(fā)生信息偏倚，可來(lái)自于研究對(duì)象、研究者本身，也可來(lái)自于測(cè)量?jī)x器、設(shè)備、方法等。信息偏倚的表現(xiàn)是使研究對(duì)象的某種特征被錯(cuò)誤分類，研究對(duì)象不正確地反映某些信息致使研究者判斷錯(cuò)誤等。 如暴露于某因素者被錯(cuò)誤地認(rèn)為是非暴露者，某病的患者被認(rèn)為是非患者,22,,信息偏倚常見的幾種類類型：1．回憶偏倚(

17、recall bias) 2．診斷懷疑偏倚(diagnostic suspicion bias) 3．暴露懷疑偏倚(exposure suspicion bias) 4．報(bào)告偏倚(reporting bias) 5．檢出偏倚(detection bias) 6．誘導(dǎo)偏倚(inducement bias),23,,1．回憶偏倚(recall bias) 概念：在回憶過(guò)去的暴露史或既往史時(shí)，因研究對(duì)象的記憶失真或回憶不完整，使

18、其準(zhǔn)確性或完整性與真實(shí)情況間存在的系統(tǒng)誤差。產(chǎn)生的原因：①?zèng)]有留下深刻的印象而被遺忘；②研究對(duì)象記憶不清或已經(jīng)遺忘；③因研究對(duì)象對(duì)所調(diào)查的事件或因素關(guān)心程度不同，回答問(wèn)題的多少及準(zhǔn)確性有所不同。如病例對(duì)照研究中，病例組的病人因患病而對(duì)過(guò)去的暴露史回憶得比較認(rèn)真，也比較準(zhǔn)確；而對(duì)照組的非病人因未患所研究的疾病對(duì)過(guò)去的暴露史未能認(rèn)真地回憶或回憶不完全，因此使病例組和對(duì)照組提供的既往史的準(zhǔn)確性和完整性有較大的差異。,24,2．診斷懷

19、疑偏倚 (diagnostic suspicion bias) 概念:事先已知研究對(duì)象的暴露史，對(duì)暴露者 和未暴露者在診斷疾病過(guò)程中采取了不可比的 作法，對(duì)暴露者使用多種診斷方法或靈敏度高 的方法進(jìn)行詳細(xì)檢查，使暴露組的診斷率和檢 出率高；于非暴露組，由此導(dǎo)致研究結(jié)果上的 偏倚。例如:長(zhǎng)期服用氯霉素與粒細(xì)胞減少癥、再生 障礙性貧血等疾病的關(guān)系，可以人為夸大服用 氯霉素與粒細(xì)胞減少癥、再生障礙性貧血等疾

20、 病的關(guān)聯(lián)。,25,3．暴露懷疑偏倚 (exposure suspicion bias) 概念：事先了解研究對(duì)象的患病情況或某種結(jié)局，主觀上認(rèn)為某病與某種因素有關(guān)聯(lián)時(shí)，在病例組和對(duì)照組中采用不同的方法或使用不同深度和廣度的調(diào)查方法探索可疑的致病因素，由此引起的偏倚稱為暴露懷疑偏倚。此類偏倚主要見于病例對(duì)照研究。例如：Davis等在一項(xiàng)有關(guān)服用TAMPON和中毒性休克綜合征的病例對(duì)照研究中，研究者親自調(diào)查詢問(wèn)病例組的情況

21、，而對(duì)照組則采取被調(diào)查者自己填寫調(diào)查表的方式去調(diào)查，由于兩組調(diào)查方式及調(diào)查深度、廣度不同，從而影響了研究結(jié)果的真實(shí)性。,26,4．報(bào)告偏倚(reporting bias) 也稱說(shuō)謊偏倚概念：指研究對(duì)象因某種原因故意夸大或縮小某些信息而導(dǎo)致的偏倚。實(shí)例：研究對(duì)象有意反映治療藥物好，對(duì)照藥不好；涉及被調(diào)查者的隱私、不愿公開的敏感問(wèn)題，如研究未婚者人工流產(chǎn)，中、小學(xué)生吸煙情況，性亂關(guān)系等事件；有時(shí)在調(diào)查時(shí)涉及勞保、福利等

22、問(wèn)題，研究對(duì)象可能會(huì)故意夸大或縮小某些暴露因素的信息。,27,5．檢出偏倚(detection bias) 概念：實(shí)驗(yàn)過(guò)程中由于實(shí)驗(yàn)的儀器和試劑質(zhì)量不好及操作人員的操作誤差造成的偏倚稱為檢出偏倚。原因：如測(cè)量?jī)x器不準(zhǔn)確，未經(jīng)校正，或試劑不準(zhǔn)確，批號(hào)不統(tǒng)一，實(shí)驗(yàn)方法的標(biāo)準(zhǔn)或程序不一致，操作人員的技術(shù)不規(guī)范等。,28,(三)混雜偏倚（confounding bias）,概念：混雜偏倚是指在流行病學(xué)研究中，由于一個(gè)或多個(gè)潛在的混雜因素(

23、confounding factor)的影響，掩蓋或夸大了研究因素與疾病間的聯(lián)系。原因：設(shè)計(jì)階段未能對(duì)混雜因素加以控制。資料分析時(shí)未能進(jìn)行正確校正。常見的場(chǎng)合：病因研究、效果評(píng)價(jià)等研究中。,29,1．混雜因素的概念：混雜因素亦稱外來(lái)因素(extraneous factor)是指與研究因素和研究疾病均有關(guān)，若在比較的人群中分布不均，可歪曲(夸大或縮小)研究因素與疾病之間真正聯(lián)系的因素。2．混雜因素的特征 ：(1)混雜因素必

24、須是所研究疾病的獨(dú)立危險(xiǎn)因素，如果不找出或不避開，所得的研究結(jié)果可能不是研究因素造成的；(2)混雜因素必須與所研究的暴露因素存在統(tǒng)計(jì)學(xué)聯(lián)系；(3)混雜因素不應(yīng)是暴露因素與疾病因果鏈中的一個(gè)環(huán)節(jié)或中間變量。,30,3．混雜因素的測(cè)量 測(cè)量混雜因素可結(jié)合專業(yè)知識(shí)，并按下述定量判別混雜偏倚和混雜因素的方法進(jìn)行判別。根據(jù)專業(yè)知識(shí)提出研究中可能存在的混雜因素，研究中常見的混雜因素可分為兩類：(1)其他未知的病因因素的相關(guān)因素或代表因素：常

25、見的有與人口統(tǒng)計(jì)學(xué)有關(guān)的因素，如年齡、性別、職業(yè)、經(jīng)濟(jì)收入、文化水平等指標(biāo)是經(jīng)常遇到的混雜因素。在一項(xiàng)病因?qū)W的因果關(guān)系研究中，對(duì)各種人口統(tǒng)計(jì)學(xué)因素能否發(fā)揮作用及原因要逐一進(jìn)行分析。(2)暴露因素以外的其他病因因素或危險(xiǎn)因素：混雜　因素廣泛存在，表現(xiàn)形式多樣，在研究中要結(jié)合其他的臨床研究以及基礎(chǔ)研究等共同考慮某些因素的作用。,31,利用分層分析可定量判別某因素是否為混雜因素(表7-3和表7-4)。分析時(shí)按某可疑混雜因素f分層后，用Ma

26、ntel-Haenszel法計(jì)算調(diào)整后的OR值，即aOR（f），然后與未分層的OR值(cOR)進(jìn)行比較，即可判定f是否為混雜因素。如果cOR＝aOR（f），則f不是混雜因素；反之，如果cOR≠aOR（f），則f是混雜因素。通過(guò)分層分析既可以對(duì)混雜因素進(jìn)行定量判別，又是控制混雜偏倚的有效方法。,32,計(jì)算aOR（f）（按某可疑混雜因素f分層調(diào)整后的OR值） 如Shapiro等1979年以病例對(duì)照研究探討近期口服避孕藥與心肌梗死的關(guān)

27、系。病例組為在某地醫(yī)院就診的234名25～49歲患心肌梗死的婦女，對(duì)照組為隨機(jī)抽取的 1742名該地25～49歲婦女。病例組與對(duì)照組均按統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，統(tǒng)一方法收集三個(gè)月前避孕藥的服用情況。不考慮潛在的混雜因素對(duì)口服避孕藥與心肌梗死之間關(guān)系的影響，將資料收集列于表7－5。從表7—6和表7—7可見年齡與心肌梗死和服用避孕藥均有關(guān)，且在病例組與對(duì)照組分布不均衡，年齡有可能為潛在的混雜因素，歪曲口服避孕藥與心肌梗死之間的真正聯(lián)系，應(yīng)予調(diào)整。按年齡

28、進(jìn)行分層，口服避孕藥與心肌梗死的關(guān)系資料列于表7—8。,33,根據(jù)表7－8，用Mantel—Haenszel方法計(jì)算年齡調(diào)整的口服避孕藥與心肌梗死的比值比(aOR)： ORMH =3.97 cOR≠aOR(f)，表明年齡對(duì)口服避孕藥與心肌梗死之間的關(guān)系起混雜作用，如上例，混雜偏倚＝（1.68－3.97）/ 3.97= －0.577，為負(fù)值，使OR值低估了57.7％。,34,3．混雜偏倚的方向 根據(jù)混雜偏倚產(chǎn)生的機(jī)制及對(duì)結(jié)果的

29、影響不同，將混雜偏倚分成以下兩種類型： (1)正混雜偏倚：指由于混雜因素的存在使暴露因素與疾病之間的關(guān)聯(lián)被夸大，即 cOR>aOR，也稱陽(yáng)性混雜。 (2)負(fù)混雜偏倚：指由于混雜因素的存在使暴露因素與疾病之間的關(guān)聯(lián)被縮小，即 cOR<aOR，也稱陰性混雜。 混雜偏倚及其方向與程度可以下式測(cè)量： 混雜偏倚=cOR－aOR 若值＝0，為無(wú)混雜；若值≠O，正值時(shí)為正混雜，負(fù)值時(shí)為負(fù)混雜。值的大