流行病學(xué)第八章偏倚及其控制

biasandtheircontrol第八章偏倚及其控制1

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2

研究結(jié)果的變異性研究的真實(shí)性第一節(jié)選擇偏倚第二節(jié)信息偏倚第三節(jié)混雜偏倚目錄3補(bǔ)1

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4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)或波動(dòng)。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

變異的來源分為兩個(gè)層次而偏離真值并且絕對(duì)值和方向固定的誤差就是系統(tǒng)誤差。5表8-1變異性的水平和來源6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7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水平的變異性也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8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？

(血清總膽固醇與心血管死亡風(fēng)險(xiǎn)呈正相關(guān)--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9描述性結(jié)果的樣本變異性第一節(jié)研究結(jié)果的變異性樣本A樣本C樣本B10

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。11分析性結(jié)果的樣本變異性①②①9%②6%可信區(qū)間，A中有重疊B中無重疊樣本越大，效應(yīng)估計(jì)值的抽樣誤差越小，差異很小的效應(yīng)值也會(huì)有統(tǒng)計(jì)學(xué)顯著差異，但很少有生物學(xué)或臨床意義。12補(bǔ)2研究的真實(shí)性

概述

內(nèi)部真實(shí)性

外部真實(shí)性13

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14

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。系統(tǒng)誤差稱為偏倚隨機(jī)誤差以外的，可導(dǎo)致研究結(jié)果與真實(shí)情況有差異的系統(tǒng)誤差，可發(fā)生于研究的各個(gè)環(huán)節(jié)，有固定方向和固定大小，理論上可以避免

。研究誤差的兩種常見類型bias15二、內(nèi)部真實(shí)性

內(nèi)部真實(shí)性（internalvalidity）

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,----研究本身是否真實(shí)或有效。

改善措施

增加研究對(duì)象的同質(zhì)性限制研究對(duì)象的類型和研究的環(huán)境條件。16

三、外部真實(shí)性

外部真實(shí)性（externalvalidity）

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）。

----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。17

在實(shí)際研究時(shí)，需要綜合平衡考慮研究對(duì)象的同質(zhì)性和異質(zhì)性問題18

研究的偏倚

選擇偏倚

信息偏倚

混雜偏倚19

1946年，Berkson偏倚--病人入院機(jī)會(huì)同病人的多種狀況有關(guān)聯(lián)

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20

由于選擇研究對(duì)象或變量的方法不恰當(dāng)，導(dǎo)致入選對(duì)象與沒有被選入者特征上的差異所造成的系統(tǒng)誤差。主要產(chǎn)生于研究的設(shè)計(jì)階段以case-controlstudyprevalencestudy中多見。一、選擇偏倚（selectionbias）21

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?/p>

盡量采用隨機(jī)抽樣，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

22

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)231、常見的類型：

（1）入院率偏倚admissionratebias(Berkson’s--)

利用醫(yī)院就診或住院病人作為研究對(duì)象時(shí),由于入院率的不同而導(dǎo)致的偏差。（2）現(xiàn)患—新發(fā)病例偏倚prevalence-incidence--)

病例對(duì)照多用現(xiàn)患病例，而這些病例有可能在患病后改變?cè)瓉淼囊蛩氐谋┞肚闆r。而隊(duì)列或臨床試驗(yàn)多用新病例。例Friedman對(duì)心血管疾病的研究(備注）。

伯克森偏倚奈曼偏倚24

（3）檢出征候偏倚detectionsignalbias

因素與疾病無關(guān)聯(lián)，但由于其存在而引起該病癥狀的出現(xiàn)，使之及早就醫(yī)而導(dǎo)致該人群較高的檢出率，得出二者有關(guān)的錯(cuò)誤結(jié)論。例Ziel1975備注

（4）無應(yīng)答偏倚nonrespondentbias

（5）易感性偏倚susceptibilitybias

例職業(yè)性疾病研究中的健康工人效應(yīng)。

(6)排除偏倚exclusive--

在研究對(duì)象的確定過程中未按對(duì)等的原則自觀察組或?qū)φ战M中排除某些研究對(duì)象備入院失訪志愿者阿司匹林與心梗（慢性關(guān)節(jié)炎胃潰瘍）252、選擇偏倚的測量非暴露X100100900900真實(shí)情況：ORt=1558090540樣本：ORf=4.13A病為對(duì)照B為病例暴露X559080540選擇偏倚大?。篛Rf--ORtORt選擇概率選擇概率選擇概率選擇概率1=263、選擇偏倚的控制：掌握發(fā)生環(huán)節(jié)，選擇適當(dāng)?shù)脑O(shè)計(jì)方案及研究方法；嚴(yán)格掌握研究對(duì)象的納入和排除標(biāo)準(zhǔn)，保障較好的代表性；增加應(yīng)答，采用多重對(duì)照:隨機(jī)化原則。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27二、信息偏倚（informationbias）

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?？蓙碜杂谘芯繉?duì)象、調(diào)查者，也可以是用于測量的儀器設(shè)備方法等。由于流行病學(xué)的暴露或疾病多為分類測量，所以信息偏倚又可稱為錯(cuò)誤分類偏倚（misclassificationbias）。信息偏倚同樣影響描述性研究和分析性研究的結(jié)果。28無差異性錯(cuò)誤分類和差異性錯(cuò)誤分類表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)低估了高或低估29

差異性信息偏倚的兩種常見類型

回憶偏倚（recallbias）產(chǎn)生于研究對(duì)象記憶過去活動(dòng)和暴露能力的差異。

調(diào)查者偏倚（interviewerbias）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。301.常見的類型：

（1）回憶偏倚

recall–在病例對(duì)照研究中常見（2）報(bào)告偏倚

reporting--

（3）診斷懷疑偏倚

diagnosticsuspicion--

研究者研究對(duì)象均可發(fā)生，多見于隊(duì)列研究及臨床實(shí)驗(yàn)

（4）暴露懷疑偏倚exposuresuspicion--（5）歸類錯(cuò)誤偏倚（6）測量偏倚

detection--312.信息偏倚的測量

（1）重測一致性

kappa值評(píng)價(jià)（2）偏倚程度及方向

信息偏倚：ORf--ORtORt32信息偏倚的控制標(biāo)準(zhǔn)明確盲法客觀資料主觀資料采用調(diào)查技巧避免回憶偏倚:統(tǒng)計(jì)學(xué)處理ORt=（k+ORf-1）/k33

為了減少錯(cuò)誤分類以及改善測量的準(zhǔn)確性，---生物學(xué)標(biāo)記物（biologicalmarkers）。優(yōu)點(diǎn)：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。34三、混雜偏倚（confoundingbias）

定義

是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?；祀s的本來含義是“混合摻雜”(mixingtogether)，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。35混雜因素亦稱外來因素（extraneousfactor)是指與研究因素和研究疾病均有關(guān)，在比較的人群組中分布不均，歪曲因素與疾病之間的真正聯(lián)系的因素。最常見的三個(gè)混雜因素：吸煙飲酒年齡

混雜因素必須具備以下三個(gè)特征：①必須是所研究疾病的獨(dú)立危險(xiǎn)因素②必須與所研究的暴露因素存在統(tǒng)計(jì)學(xué)聯(lián)系③一定不是暴露因素與疾病因果鏈中中間環(huán)節(jié)歸因偏差往往是疾病的危險(xiǎn)因子36EFDEFDEFDF’EFDEFDEFDEFDEFD（1）（8）（7）（6）（5）（4）（3）（2）一般相關(guān)一般統(tǒng)計(jì)聯(lián)系有因果聯(lián)系伴隨因子E研究因素D研究疾病F混雜因素7、8中間環(huán)節(jié)4-6缺少條件夸大F、F’都是37

繼發(fā)關(guān)聯(lián)（secondaryassociation）

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)。C高血清膽固醇?D冠心病E黃色瘤38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)。C吸煙?D胰腺癌E喝咖啡39

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。

FDE性亂FDHIV感染E靜脈吸毒??AB40

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。41圖8-342

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)方法分析階段：標(biāo)準(zhǔn)化率分層多變量分析設(shè)計(jì)階段：匹配隨機(jī)化分配限制進(jìn)入43四、混雜偏倚的分層分析

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44

隊(duì)列研究

(1)累計(jì)發(fā)病率資料表8-445(2)發(fā)病密度資料表8-546

病例對(duì)照研究第三節(jié)研究的偏倚表8-647

（1）按可能的混雜因素吸煙分層第三節(jié)研究的偏倚表8-7表8-8ai

bi

m1i

ci

di

m0ini

n0

ti

48(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49(3)計(jì)算綜合或調(diào)整OR，并與粗OR比較

P>0.25第三節(jié)研究的偏倚50(4)結(jié)論吸煙對(duì)飲酒與肺癌的關(guān)聯(lián)（cOR=3.69）有混雜作用（cOR≠ORMH）控制吸煙的混雜作用后，飲酒與肺癌無關(guān)聯(lián)（=0.6509,P＞0.25）注意針對(duì)ORMH的2檢驗(yàn)是在排