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4-队列研究解读

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第四章 队列研究

第四章 队列研究
五、资料整理与分析 本研究资料的分析以CS2暴露与心肌梗塞发生的关系为中心，首先 对可能影响结果的两组的可比性进行分析。虽然在对象选择时已按年 龄、出生地及工作的劳动强度进行了配比，在资料分析一开始，又对两 组人群每天吸烟量、业余时间体力活动量、体重及用药情况等进行了比 较，结果显示两组有良好的可比性。 5年间，暴露组发生14例致死性心肌梗塞，11例发生一次心肌梗塞后 存活下来，非暴露组总共发生7例心肌梗塞，有4例存活下来。结果提示 CS2暴露组发生心肌梗塞的相对危险度为3.57，两组致死性心肌梗塞的 发生率和总的心肌梗塞的发生率差异有显著性（表4-1）。另外，CS2导 致冠心病可有不同的表现形式，CS2在不同临床类型冠心病的发生中作
四、研究类型
队列研究依据研究对象进入队列时间及终止观察的时间不同，分为 前瞻性（prospective）队列研究、历史性（historical）队列研究和双向 性（ambispective）队列研究三种。三种队列研究方法示意如图4-3。
暴露组 回顾性地收集已有的历史资料 历史性 队列研究 非暴露组
继续前瞻 性收集资料 双向性 队列研究 暴露组 非暴露组 暴露组 前瞻性收集资料 前瞻性
非暴露组
不出现某种结局
前瞻性地收集结局事件发生的资料 研究开始
图4-2 队列研究的结构模式图
三、研究目的 1. 检验病因假设 由于队列研究检验病因假设的能力较强，因此深入
检验病因假设是队列研究的主要用途和目的。一次队列研究可以只 检验一种暴露与一种疾病之间的因果关联（如吸烟与肺癌），也可 同时检验一种暴露与多种结果之间的关联（如可同时检验吸烟与肺 癌、心脏病、慢性支气管炎等的关联）。 2. 评价预防效果 有些暴露有预防某结局发生的效应，即出现预防效 果。如大量的蔬菜摄入可预防肠癌的发生，戒烟可减少吸烟者肺癌 发生的危险等，这里的预防措施（如蔬菜摄入和戒烟）不是人为给 予的，而是研究对象的自发行为。这种现象又被称为“人群的自然 实验”。 3. 研究疾病自然史 临床上观察疾病的自然史只能观察单个病人从起 病到痊愈或死亡的过程；而队列研究可以观察人群从暴露于某因素 后，疾病逐渐发生、发展，直至结局的全过程，包括亚临床阶段的 变化与表现，这个过程多数伴有各种自然和社会因素的影响，队列 研究不但可了解个体疾病的全部自然史，而且可了解全部人群疾病 的发展过程。

第四章队列研究(cohortstudy)

第四章队列研究(cohortstudy)

4 2 3 2 7 8 3 5 2 1 0 37
30 11 8 19 25 29 73 74 467 819 57
1425.5 1464.0 1504.5 1521.0 1502.0 1481.5 1440.5 1375.5 1112.0 473.5 36.5 1333.6
第一年暴露人年数为： L1=I1+1/2(N1-D1-W1)=1403+1/2(79-4-30)=1425.5 I2=I1+N1-D1-W1=1403+79-4-30=1448 L2=1448+1/2(45-2-11)=1464 以此类推，合计得13336.5人年
六、质量控制 1、调查员的选择 2、调查员的培训 3、制定调查手册 4、监督
重复调查；数值检查或逻辑检错；定期观察调查员的工作； 对不同调查员的数据进行分布比较；变量的时间趋势分析；使 用录音机
第四节 资料的整理与分析
一、队列研究资料整理表
组别 病例 非病例 合计 发病率
暴露组 a b a +b =n 1 a / n 1 = Ie 非暴露组 c d c +d =n 0 c / n 0 = Io 合计 a+c=m1 b+d=m0 a+b+c+d=t m1/ t= It
第四章 队列研究 （cohort study）
前瞻性研究(Prospective study)；发生率研究（incidence study)； 随访研究(follow-up study)；纵向研究(longitudinal study)
1. 2. 3. 4. 6. 7.
概述 研究实例 研究设计与实施 资料整理与分析 常见偏倚及其控制 优点与局限性

流行病学第四章 队列研究

流行病学第四章 队列研究
结局（疾病） 是否暴露某个危险因子
yes
暴露组
目标人群 代表 未患某研究 性样 疾病
No Yes 非暴露组 No
队列研究的结构模式图
本
固定队列
出现结局 未出现结局
研究开始
研究结束
动态队列
出现结局
失访
研究开始
研究结束
队列研究的特点
属于观察性研究
设立对照组 由因及果
能计算发病率，确证暴露与疾病的因果联系
质量控制
培训调查员
制定相应的规章制度 盲法
资料分析
计算各组的发病或死亡率
对组间率的差异进行统计学显著性检验 对差异有统计学显著性的进一步计算关联强
度
累计发病率：观察人群比较稳定
观察期内发病（或死亡 ）人数 CI 观察开始时的人口数
发病密度：观察期间人群人数产生了较大的

直接获得暴露组和非暴露组的发病率或死亡率
直接估计危险度
符合时间顺序，验证病因的能力较强 获得一种暴露与多种结局的关系 收集的资料完整可靠，不存在回忆偏倚 可研究疾病的自然史

不适于发病率很低的疾病的病因研究 易发生失访偏倚 耗时，耗人力、物力、财力


设计要求严密，资料的收集和分析难度较大
队列研究的实施—确定研究结局
结局：指研究者预期的结果事件。是队列研
究观察的自然终点。 结局不仅限于发病、死亡还可以是中间变量。
队列研究的实施—确定研究对象
暴露人群的选择： 职业人群 特殊暴露人群 一般人群 有组织的人群团体 对照人群的选择 内对照 外对照 人群对照 多种对照
职业人群
暴露史比较明确，有关暴露与疾病的历史记

4队列研究(群组研究)

4队列研究(群组研究)
说明了石棉与肺癌联系的强度与普遍性
三．队列研究的实施 （一）确定设计方法的原则
1.前瞻性队列研究
(1) 有明确检验假设； (2) 所研究疾病的发病率或死亡率一般不应低于5‰； (3) 有把握获得观察人群的暴露资料； (4) 有确定发病或死亡等结局的简便而可靠的手段； (5) 有把握获得足够数量的观察人群，并且该人群能
• 特点：
➢最大优点是可以获取相对真实而可靠的资料； ➢但是如果需要观察大量人群，则花费太大； ➢如果疾病的潜伏期很长，则需要观察的时间很
长。这些都会影响其可行性。
1.前瞻性队列研究的条件
• 研究的检验假设明确； • 研究的疾病的率不太低，不低于5％； • 暴露因素明确，且能有效测量； • 结局明确，并有简洁可靠的手段确定； • 有足够的研究人群； • 队列能够有效的随访； • 有足够的物质、人力、资金的保证
Cohort study: 选定暴露于及未暴露于某因素的 两组人群，随访观察一定的期间，比较两组人群 某种事件的结局（一般指疾病的发病率或死亡 率），从而判断该暴露因素与发病或死亡有无关 联及关联大小的一种观察性研究方法。
病因和危险因素研究是流行病学研究的
重要任务，病因研究的逻辑顺序应该是来自先有病因存在，然后有疾病发生。
群 • 对照：一般人群 • 随访时间：20~30年 • 指标：SMR（标准化死亡比）
暴露与结局
暴露：接触石棉环境的职业人群 结局：各种疾病原因的死亡 假设：石棉可以引起死亡的增加
结果
1. 全死因：SMR 1.41~1.64 合计 1.47 2. 所有肿瘤：SMR 2.59~3.86 合计 3.26 3. 肺癌：SMR 3.21~7.62 合计 5.31 4. 胃肠道肿瘤：SMR 1.61~3.17 合计 2.06

4：队列研究分解

4：队列研究分解

1）收收集方集法研如究下因：素的暴露情况
2）1）收查集阅研记究录对或档象案的患病情况 3）23））收询研集问究研研对究究象对对进象行象体的检人或口实对象的生活/工作环境进行调查
或检测
2、随访
对研究对象进行观察的整个过程为随访 随访由经培训的随访员完成 随访内容：研究结局（观察终点）、失访、
（3）同全人口对照：也可看作不设对照。它 不是平行的设立一个对照组去观察、随访，而 是利用整个地区现有的发病和死亡统计资料。 此法方便、简单，但较粗糙，要注意样本人群 的性别、年龄构成
（4）多重对照
（六）样本含量
影响样本量的因素
① 对照人群的估计发病率p0 ② 暴露人群的估计发病率p1
③ 显著性水平（α值） ④ 效力（把握度，1－β）
（三）确定研究结局
也称结局变量，即研究预期出现的结果，也就 是研究者所希望追踪观察的事件(发病/死亡)
― 结局事件指研究对象个体而言，与观察期的终点不是 一个概念。
― 判断结局的标准应尽量采用国际或国内统一标准 ― 结局不仅限于发病或死亡，也可为各种生理指标的改
变，如血脂、血糖的变化等 ― 注意收集多种可能与暴露有关的结局（一因多果） ― 需考虑到疾病的不同类型，不同临床表现等，应注意
公共卫生与热带医学学院流行病学系 聂军
一、概述
（一）概念：又称定群研究，它是将未患病 的特定人群按暴露与不暴露某因素分为暴露 组与非暴露组，追踪观察一段时间，比较两 组某（些）病的发病率或死亡率，从而分析 暴露因素与疾病的联系与联系大小的一种分 析流行病学研究方法
暴露的含义？
未病
暴露状况
结局（发病/死亡）
（3）特殊暴露人群：如误服反应停的孕妇用 于研究反应停与先天畸形的关系、原子弹爆 炸后的暴露人群发生血液疾病的研究、妇产 科的某些治疗同儿童疾病的关系等

流行病学第4章 队列研究

流行病学第4章 队列研究
目录 概述
步骤 概念 原理 特点 目的 分类
队列研究
（ Cohort Study ）
实例 设计
因素 结局 现场 大小 随访 质控
分析
表格 人时 率 检验 效应
偏倚 优缺
2019/1/24
1
目录 概述
步骤 概念 原理 特点 目的 分类
引言
实例 设计
因素 结局 现场 大小 随访 质控
病因和危险因素研究是流行病学研究
分析
表格 人时 率 检验 效应
队列研究
病因推断
2019/1/24
偏倚 优缺
推断暴露和疾病 之间的因果关系
流行病学实验
3
目录 概述
步骤 概念 原理 特点 目的 分类
第一节 概述
队列(cohort)概念
实例 设计
因素 结局 现场 大小 随访 质控
原意：是指古罗马军团中的一个分队。 流行病学术语：表示有共同经历或共同暴露 特征的一群人。 例如:出生队列；吸烟队列。
2019/1/24 13
实例 设计
因素 结局 现场 大小 随访 质控
分析
表格 人时 率 检验 效应
偏倚 优缺
目录 概述
步骤 概念 原理 特点 目的 分类
第一节概述
基本原理 队列研究的结构模式
出现某种结 局（疾病）
a b c d
实例 设计
因素 结局 现场 大小 随访 质控
暴露组 特定人 群范围 内的研 究对象
暴 露 状 况 不出现某种 结局 出现某种结 局（疾病）
分析
表格 人时 率 检验 效应
非暴露组
不出现某 种结局
如则 果至 暴少 a/(a+b) 露两 与组 疾 的 比 病 发 较 存病 在率 病显 c/(c+d) 因著 关不 系等

《队列研究4》PPT课件

即公共卫生意义较大
归因危险度百分比AR%（病因分值EF）
AR%
Ie - I 0 Ie
×100%
或
意义
AR % RR - 1 ×100% RR
暴露人群中的发病或死亡归因于暴露的部分占 全部发病或死亡的百分比
七、队列研究的优点与局限性
优点
直接获得暴露组和非暴露组的发病率或死亡率 直接估计相对危险度 符合时间顺序，验证病因的能力较强，证实病因联系 获得一种暴露与多种结局的关系 收集的资料完整可靠，不存在回忆偏倚 可研究疾病的自然史
很可能
26
6.3
可能
7
1.7
可疑
3
0.7
无
371
0
合计
415
10.6
有无 ADR：2=34.51
P<0.05
左氧氟沙星
例数
发生率%
9
0.3
65
2.4
26
1.0
5
0.2
2556
0
2661
3.9
¢·úÉ ÊÂ %
主要研究结果（ADR症状及其发生率）
3
2.5
×ó Ñõ ·ú ɳ ÐÇ
2
Ñõ ·ú ɳ ÐÇ
三、队列研究 Cohort study
队列 原意是指古罗马军团中的一个分队，流行病 学家加以借用，表示有共同经历或共同状态的一 群人，例如一组出生队列有相同的出生年代，一 组吸烟队列有共同的吸烟经历。
一、基本原理
• 将一个范围明确的人群按是否暴露于某可 疑因素及其暴露程度分为不同的亚组,追踪 其各自的结局,比较不同亚组之间结局的差 异,从而判定暴露因子与结局之间有无因果 关联及关联大小的一种观察性研究方法.

4队列研究(群组研究)


1.前瞻性队列研究的条件
• • • • • • • 研究的检验假设明确； 研究的疾病的率不太低，不低于5％； 暴露因素明确，且能有效测量； 结局明确，并有简洁可靠的手段确定； 有足够的研究人群； 队列能够有效的随访； 有足够的物质、人力、资金的保证
2. 历史性队列研究
• 研究工作是现在开始的，研究对象的分组是过 去某个时间，研究的结局在研究开始时已经发 生，暴露到结局的方向是前瞻性的。 • 特点：
1.前瞻性队列研究
(1) (2) (3) (4) (5) 有明确检验假设； 所研究疾病的发病率或死亡率一般不应低于 5‰ ； 有把握获得观察人群的暴露资料； 有确定发病或死亡等结局的简便而可靠的手段； 有把握获得足够数量的观察人群，并且该人群能 被长期随访观察而取得完整可靠的资料；
(6) 有足够的人力、物力和财力。
(三)用途
3.评价预防措施效果
验证某种非人为行为和习惯（预防措施）变化 产生的健康影响。如戒烟，食用大量蔬菜对肠癌 的影响。
4.药物的上市后监测
对于通过临床三期临床试验的治疗药物，上 市后，监测人群用药的安全性、有效性。
(四) 设计类型
队列研究可分为三类： 前瞻性队列研究 历史性队列研究 双向性队列研究
(2)方式 1)内对照 在同一研究人群中，采用没有暴露或暴露水 平最低的人员作为对照即为内对照。 队列研究应尽量选用内对照，因为除暴露因 素外，它与暴露人群的可比性好。但研究环境 或职业暴露时难以实施。(非暴露组被“污 染”)
2)外对照(特设对照) 职业人群或特殊暴露人群常需在该人群之外 特设对照组，叫外对照。
3. 双向性队列研究
•
在历史性队列研究之后，继续进行前瞻性队 列 研 究 叫 双 向 性 队 列 研 究 （ ambispective cohort study ）。这种研究具有上述两种研究 的优点，在一定程度上弥补了它们的不足。

第四章 队列研究PPT课件


四、研究现场与研究人群
（一）研究现场 可以是医院，也可以是人群现场进行。 考虑：现场的代表性，是否有足够数量符合 条件的研究对象，政府重视，群众理解和支 持。
（二）研究人群
包括暴露组和非暴露组
两组人群均应由未患所研究疾病的个体组成。
1、暴露组的选择
➢ 职业人群 ➢ 特殊暴露人群 ➢ 一般人群 ➢ 有组织的人群团体
过去
现在
时间
暴露组
历史性队列研究
非暴露组
双向性队列研究
将来
暴露组
前瞻性队列研究
非暴露组
（历史性）
研究开始
（前瞻性）
三种队列研究示意图
队列研究典型实例
Hp与胃癌 吸烟与肺癌 放射治疗与白血病
Hp与胃癌
线索：中国胃溃疡病例报告
Warren成功分离到HP
胃溃疡是胃癌的 重要危险因素
HP与胃溃疡关系确定
吸吸烟烟
慢性 支气 管炎
肺癌
冠心 病
四、研究类型
1.前瞻性队列研究 （prospective cohort study） 2.历史性队列研究 （historical cohort study）：
回顾性队列研究 3.历史前瞻性队列研究/双向性队列研究 （Historical prospective cohort study）
1.着眼于一般人 群的防治，具有 普遍意义 2.因素和疾病是 一般人群常见的
特殊暴露人群—高水平暴露人群
12500吨TNT当量=死亡10万人、伤10万人 广岛原子弹爆炸纪念馆
2、对照组的选择
选择对照时应注意与暴露人群的可比性， 即对照组除了未暴露于所研究的因素外，其它 各种因素或人群特征（如年龄、性别、职业、 文化程度、经济收入等）的构成都应尽可能与 暴露组相同或相近。

流行病学第四章队列研究

每天吸烟量(支)的 构成比(%)
0 1～ 10～ 20～ 30～ 40～ 不明 合计
暴露组(343人)
45.4 9.0
45.4 9.9 24.2 17.2 1.5 0.3 1.5 100.0
非暴露组(343人)
45.4 9.1
51.3 9.0 24.2 12.8 1.2 0 1.5 100.0
暴露组与非暴露组某些特征的均衡性比较（2）
收集到多种结局资料
流行病学第四章队列研究
队列研究的设计与实施
三、确定研究现场与研究人群
（一）研究现场：可靠性＋可行性＋代表性 （二）选择研究人群的基本要求
1、人口相对稳定，便于随访； 2、医疗卫生等记录较完整，容易查询； 3、无明显的环境污染； 4、被研究的疾病发病率高。
流行病学第四章队列研究
Examples
Cohort does not take on new members after it is assembled
Examples
Survivors of Hiroshima bombings Children born to HIV-infected mothers
流行病学第四章队列研究
两种类型的队列
所 有 死 亡 数 的 百 分 比
芬兰 Hernberg
1967年进行了历史性队列研究 1942年建立的一个粘纤厂的25～64岁，在1942年～
1967年间至少有5年CS2暴露史的所有工人为暴露组， 普通男性为对照组
暴露组410人，其中50人死亡，取得死亡证明的有 48名，死于冠心病的25名
吸烟和肺癌关系的队列研究（1951年） 长期低剂量的CS2职业暴露与冠心病的关系研究
流行病学第四章队列研究
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有共同经历或有共同暴露特征的一组人群（如出 生队列和暴露队列）。根据其变化分为固定队列 和动态队列。
固定队列 fixed cohort
出现结局 未出现结局
研究开始
研究结束
动态队列 dynamic cohort
出现结局 失访
研究开始
研究结束

危险因素（risk factor） 泛指能引起某特定不良结局（outcome），或使 其发生的概率增加的因子，包括个人行为、生活 方式、环境和遗传等多方面的因素。危险因素的 反面称为保护因素（protective factor），两者可 统称为决定因素（determinant factor）。
领导重视、群众支持 医疗条件较好，交通较便利 发病率较高 有代表性 实例的研究现场是江苏省海门市
研究人群

从目标人群中抽出的具有代表性的人 未患所研究疾病 分为暴露组和对照组


暴露人群选择

职业人群 特殊暴露人群


一般人群
有组织的人群团体
对照人群的选择

内对照(internal control) ： 一群研究对象内部

第二节 研究设计与实施
确定研究因素 确定研究结局
确定研究现场与研究人群
确定样本量 资料的收集与随访 质量控制
（以一项乙肝病毒（HBV）感染与原发性肝细胞癌 （PHCC）的队列研究为例，以下简称实例）
确定研究因素
主要暴露因素：在描述性研究和病例对照 研究的基础上确定。 可能影响结局的因素：混杂因素及人口学 特征等。 实例中确定的研究因素是乙肝病毒感染， 以HBsAg阳性作为乙肝病毒感染指标。
过去
现在
历史性队列
将来
双向性队列
继续前瞻性收集资料
回顾性收集已有的历史资料
前瞻性队列
前瞻性收集资料
时间顺序
Exposure
Study starts
Disease occurrence
双向性队列
time
Exposure Disease occurrence
Study starts 历史性队列
time
第一节 概 述 第二节 研究设计与实施 第三节 资料的整理与分析
第四节 常见偏倚及其控制
第五节 优点与局限性
第一节 概 述
概 念 基本原理
研究目的
研究类型
概 念
暴露(exposure) 指研究对象接触过某种待研究的物质或具有某种 研究的特征或行为。是本研究需要探讨的因素。 队列(cohort)
基本原理

根据研究对象是否暴露于某研究因素或其不同水平将研 究对象分成暴露组（E）与非暴露组（Ē）

随访一定时间，比较两组之间所研究结局(outcome)发生 率的差异，以分析暴露因素与研究结局之间的关系
结局 暴露
Y N
E
目标人群
代表性 样本
Ē
时间顺序
Y
N
主要特点

观察法 设立对照 由因到果，符合时间顺序




历史性队列研究 historical cohort study

根据研究开始时研究者掌握的有关研究对象在过去 某时点的暴露情况的历史材料做出的

不需要随访，研究开始时结局已出现
优 点

短期内完成资料的收集和分析


时间顺序仍是由因到果
省时、省力、出结果快
缺 点
资料积累时未受到研究者的控制，内容上未必 符合要求 需要足够完整可靠的过去某段时间有关研究对 象的暴露和结局的历史记录或档案材料
Study starts
Disease occurrence 前瞻性队列
Exposure time
前瞻性队列研究 （prospective cohort study）

研究队列的确定是现在(concurrent) 根据研究对象现在的暴露分组 需要随访(follow up) 结局在将来某时刻出现
发病、死亡、健康状况和生命质量
终极结果（发病）或中间结局（血清变化）
正面（生命延长）和负面（发病）
定性或定量
可多个或多方面（实例的结局是PHCC死亡 ）
一次研究可有多个结局
慢性 支气 管炎
吸烟 吸烟
肺癌
冠心 病
结局的测量
采用国际或国内通用的标准
确定研究现场与研究人群
研究现场
有足够符合条件的研究对象
第 四 章
病因和危险因素研究是流行病学研究的重要 任务，病因研究的逻辑顺序应该是先有病因存在， 然后有疾病发生，即先因后果。 那么，怎样的研究满足先因后果的逻辑顺序， 能更有效地证实因果关系呢？ 队列研究。
队列研究（cohort study）是分析流行病学研究中 两大重要方法之一。
它通过直接观察暴露于某因素不同状况人群的结局 来探讨该因素与所观察结局的关系。
优 点

时间顺序增强了病因推断的可信度


直接获得暴露与结局资料，结果可信
能获得发病率
缺 点
所需样本量大，花费大，时间长
影响可行性
前瞻性队列研究应用条件

有明确的检验假设 所研究疾病的发生率较高,一般不低于5‰


明确规定暴露因素和结局变量
有可靠的测量手段 足够的观察人群和暴露情况 能完成随访的人群 足够的人、财、物力

因素的测量：
需测量暴露的水平，暴露的时间，及暴露的
方式。暴露的测量应采用敏感、精确、简单和
可靠的方法。

性质：定性(quality)，定量(quantity)
方法：访谈，实验室检查，查阅记录
确定研究结局
结局是研究队列中预期结果事件，是队列研究的自 然终点（natural end）。研究结局的确定应全面、具体、 客观。可包括：
双向性队列研究 ambispective cohort study

研究队列的确定是过去 根据研究对象过去某时刻的暴露情况分组


需要随访
部分结局可能已出现

优点：是将前瞻性队列研究与历史性队列研究结 合起来的一种设计模式，因此兼有上述二类的优 点 。 应用：当基本具备进行历史性队列研究的条件下， 如果从暴露到现在的观察时间还不能满足研究的 要求（人时不够，未满足效应期），还需继续前 瞻性观察一段时间时，则选用双向性队列研究。



能确证暴露和结局之间的因果关系
研究目的
检验病因假设 评价预防效果 研究疾病的自然史




新药的上市后监测
研究类型
前瞻性队列研究(prospective cohort study) 历史性队列研究(historical cohort study） 双向性队列研究(ambispective cohort study)