流行病學研究中的常見偏倚

1、 偏倚偏倚(bias) 指觀察值與真值之間的偏離，是一種隨機誤差以外誤差的誤差，屬系指觀察值與真值之間的偏離，是一種隨機誤差以外誤差的誤差，屬系統(tǒng)誤差（統(tǒng)誤差（systemic error）它是由某些較為恒定的不能準確測量的因）它是由某些較為恒定的不能準確測量的因素所造成。偏倚可發(fā)生在流行病學研究的設(shè)計、實施分析等各個階段，素所造成。偏倚可發(fā)生在流行病學研究的設(shè)計、實施分析等各個階段，如選擇對象中以志愿者代替隨機樣本，使調(diào)查對象不能代表總體。重如選擇對象中以志愿者代替隨機樣本，使調(diào)查對象不能代表總體。重復(fù)抽樣或加大樣本含量并不能使這種誤差減少或消失。流行病學研究復(fù)抽樣或加大樣本含量并不能使這種

2、誤差減少或消失。流行病學研究中常見的偏倚主要有三大類，即選擇偏倚、信息偏倚、混雜偏倚。中常見的偏倚主要有三大類，即選擇偏倚、信息偏倚、混雜偏倚。 。 第一節(jié) 選擇偏倚及控制 一、選擇偏倚概念及類型一、選擇偏倚概念及類型 選擇偏倚(selection bias)是由于選擇研究對象的方法有問題，使入選者與未入選者在某些特征上存在著系統(tǒng)差異，從而導(dǎo)致研究結(jié)果偏離真實情況。在各類流行病學研究中均可發(fā)生選擇偏倚，以病例對照研究中較為常見，如入院率偏倚、現(xiàn)患病例-新病例偏倚、檢出癥候群偏倚等。1.入院率偏倚（admission rate bias） 入院率偏倚是由于各種疾病的入院率不同而致的偏倚?，F(xiàn)舉例說

3、明。入院率偏倚是由于各種疾病的入院率不同而致的偏倚。現(xiàn)舉例說明。 某研究者計劃研究某研究者計劃研究A病與病與X因素的關(guān)系，因素的關(guān)系，A病例取自某醫(yī)院，同時，他以同一醫(yī)院隨機抽取相應(yīng)人數(shù)的病例取自某醫(yī)院，同時，他以同一醫(yī)院隨機抽取相應(yīng)人數(shù)的B病病人作對照。人作對照。表6-1 人群中病例對對照研究 X因素 A病(病例組) B病(對照組) 合計 有 1200 1200 2400 無 4800 4800 9600 OROR1 1，2 2檢驗差異無顯著性，說明檢驗差異無顯著性，說明A A病與病與X X因素無關(guān)系。因素無關(guān)系。 假設(shè)假設(shè)A A病住院率為病住院率為2525，B B病住院率為病住院率為606

4、0，具有具有X X因素也有一定的入院率為因素也有一定的入院率為4040。現(xiàn)就?，F(xiàn)就上述不同的入院率計算住院人數(shù)：上述不同的入院率計算住院人數(shù)： A A病無病無X X因素住院人數(shù)因素住院人數(shù)480048000.250.2512001200人人 A A病有病有X X因素住院人數(shù)因素住院人數(shù)120012000.250.25(1200(1200300)300)0.40.4660660人人 B B病無病無X X因素住院人數(shù)因素住院人數(shù)480048000.60.628002800人人 B B病有病有X X因素住院人數(shù)因素住院人數(shù)120012000.60.6(1200(1200720)720)0.40.49

5、12912人人X因 素 A病 (病 例組 ) B病 (對 照組 ) 合 計 有 660 912 1572 無 1200 2880 4080 表6-2 醫(yī)院為基礎(chǔ)的病例對照研究89.8137921860408015725652120091228806602274.112009122880660bcadORP0.01，上述結(jié)果表明人群中上述結(jié)果表明人群中A A病與病與X X因素本無關(guān)聯(lián)，而以醫(yī)院病例因素本無關(guān)聯(lián)，而以醫(yī)院病例作為樣本所得觀察結(jié)果則是有關(guān)聯(lián)的。作為樣本所得觀察結(jié)果則是有關(guān)聯(lián)的。2.2.現(xiàn)患病例- -新病例偏倚（prevalence-incidence biasprevalence-i

6、ncidence bias） 在病例對照研究，調(diào)查時選擇的病例往往是存活的現(xiàn)患病例，無法對那些因患病已死亡的病例或輕型、非在病例對照研究，調(diào)查時選擇的病例往往是存活的現(xiàn)患病例，無法對那些因患病已死亡的病例或輕型、非典型或已痊愈的病例進行調(diào)查，而隊列研究中常采用新發(fā)生的病例，因而病例對照研究得出的結(jié)論與隊列典型或已痊愈的病例進行調(diào)查，而隊列研究中常采用新發(fā)生的病例，因而病例對照研究得出的結(jié)論與隊列研究的結(jié)果可能發(fā)生差異，此即現(xiàn)患病例研究的結(jié)果可能發(fā)生差異，此即現(xiàn)患病例- -新病例偏倚，也稱為奈曼偏倚（新病例偏倚，也稱為奈曼偏倚（Neyman biasNeyman bias）。）。 例如，F(xiàn)rie

7、dman等人在美國弗明漢地區(qū)對心血管系統(tǒng)疾病的研究中發(fā)現(xiàn)：男性居民在隊列研究中，具有高膽固醇水平者，患冠心病的RR值為2.40，而另一項病例對照研究中，病例組與對照組卻無明顯差異，OR=1.16（表）。表6-3 費明漢地區(qū)男性居民血膽固醇水平與冠心病關(guān)系 定群研究 病例對照研究 檢查時新病人總數(shù) 未發(fā)病人數(shù) 合計 檢查時現(xiàn)患病人總數(shù) 未發(fā)病人數(shù) 合計 膽固醇P75 85 462 547 38 34 72 膽固醇0， 即 1， 則存在正向選擇偏倚偏倚0， 即 aRR為正混雜：混雜偏倚的存在使研究中暴露與疾病之間存在的真實聯(lián)系被夸大。CRRaRR為負混雜，由于f的混雜作用，使cRR低估研究因素與疾

8、病之間的聯(lián)系。 (3)混雜偏倚=(CRR- aRR) / aRR。若值=0，無混雜。若值0，有正混雜；若值0.25第三節(jié)第三節(jié) 研究的偏倚研究的偏倚(4) (4) 結(jié)論結(jié)論吸煙對飲酒與肺癌的關(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, P0.25）注意針對ORMH的2檢驗是在排除了混雜偏倚的基礎(chǔ)上再排除隨機誤差，而針對cOR的2檢驗是建立在沒有排除混雜偏倚的基礎(chǔ)上的第三節(jié)第三節(jié) 研究的偏倚研究的偏倚 + - 病例 a b n 1 對照 c d n 0 m 1 m 0 分層分析法分層前

9、： F + F - 暴 露 暴 露 + - + - 病 例 a 1 b 1 a 2 b 2 對 照 c 1 d 1 c 2 d 2 分層后：COR=ad/bc1111/iiMHNIbiciNiaidiOR)(22aiVarNibiciaidiMH) 1()(21001NiNiimimininaiVar 的方差:ai例如，病例組為某地醫(yī)院診療的25-49歲患心肌梗死的婦女234名，對照組為該地年齡為25-49歲婦女的隨機樣本1742名。病例組和對照組均按同一方法和標準收集三個月前避孕藥的暴露情況。不考慮對口服避孕藥與心肌梗死的關(guān)系其粗比數(shù)比為1.86（表6-17）口服避孕藥 病例組 對照組 合計

10、 有 29 135 164 無 205 1607 1812 合計 234 1742 1976 表6-17 口服避孕藥與心肌梗死的關(guān)系=5.84，OR=1.862 口服避孕藥暴露 無口服避孕藥暴露 年齡 病例 對照 病例 對照 25 6（2.6 ） 286（16.4） 4（67） 62（22） 30 21（9.0 ） 423（24.3） 9（43） 33（ 8） 35 37（15.8） 356（20.4） 4（11） 26（ 7） 40 71（30.3） 371（21.3） 6（ 8） 9（ 2） 45 71（42.3） 306（17.6） 6（ 6） 5（ 2） 合計 234 (100) 17

11、42（100） 29 (12.4) 1607（7.7） 年齡與口服避孕藥與心肌梗死的關(guān)系列于表6-18表6-18 年齡與心肌梗死與口服避孕藥的關(guān)系自上表可發(fā)現(xiàn)年齡與心肌梗死和口服避孕藥均不關(guān)聯(lián)。且在病例組和對照組分布不均。年齡有可能為混雜因子，應(yīng)予調(diào)整，按年齡分層，口服避孕藥與心肌梗死的關(guān)系列于表6-19，按Mantel-Halnszel方法估計調(diào)整比數(shù)比aOR(f)，列于表6-20。年 齡 分 層 服 藥 病 例 對 照 O R i 2 2 5 - 2 9 有 4 6 2 7 . 2 3 無 2 2 9 2 6 . 7 8 3 0 - 3 4 有 9 3 3 8 . 8 6 無 1 2 4

12、4 4 2 8 . 6 4 3 5 - 3 9 有 4 2 6 1 . 5 4 無 3 3 3 9 3 0 . 5 8 4 0 - 4 4 有 6 9 3 . 7 1 無 6 5 4 4 2 5 . 9 4 4 5 - 4 9 有 6 5 3 . 8 8 無 9 3 4 0 5 5 . 5 3 合 計 有 2 3 4 1 7 4 2 1 . 8 6 表6-19 按年齡分層心肌梗死與近期使用口服避孕藥的關(guān)系Niaidi Nicibi Nicibiaidi )1(21001NiNiimiminin3.07 0.43 2.6438 1.0316 7.91 0.89 7.0135 1.7174 3.3

13、6 2.18 1.1756 2.3692 4.91 1.32 3.5405 2.1646 4.46 1.15 3.3112 1.9813 23.71 5.97 17.7346 9.2641 2表6-20 M-H法計ORMH、MHORMH= 23.71/5.97 = 3.97 ORMH OR 95.332641. 9)7346.17(22MH)31. 6 ,50. 2(97. 3)95.33/96. 11(577. 097. 329. 297. 397. 318. 1OR的95%可信區(qū)間:混雜偏倚=表明年齡對口服避孕藥與心肌梗死的關(guān)系起負向混雜作用，使比數(shù)比低57.57%。 （2）數(shù)學模型 對于

14、二項分類變量（患病，不患病），亦可用Logistic回歸模型分析，仍以上例痢疾發(fā)病病因資料說明如下： 冷飲史 X1=1 陽性2 陰性用膳地點 X2=1 本部食堂2 西部食堂y= 3.101X1 + 0.325X22 .22101. 31eeORP0.05表示控制了用膳地點，冷飲史仍為危險因素。38. 1325. 02eeOR表示控制冷飲史后，用膳地點的作用消失了，結(jié)論與分層分析一致P0.051.入院率偏倚（admission rate bias） 入院率偏倚是由于各種疾病的入院率不同而致的偏倚?，F(xiàn)舉例說明。入院率偏倚是由于各種疾病的入院率不同而致的偏倚?，F(xiàn)舉例說明。 某研究者計劃研究某研究者計

15、劃研究A病與病與X因素的關(guān)系，因素的關(guān)系，A病例取自某醫(yī)院，同時，他以同一醫(yī)院隨機抽取相應(yīng)人數(shù)的病例取自某醫(yī)院，同時，他以同一醫(yī)院隨機抽取相應(yīng)人數(shù)的B病病人作對照。人作對照。3.3.檢出征候群偏倚（detection signal biasdetection signal bias） 檢出征候群偏倚是指某因素與某疾病在病因?qū)W上雖無關(guān)系，但由于該因素的存在會引起該病的臨床癥狀或檢出征候群偏倚是指某因素與某疾病在病因?qū)W上雖無關(guān)系，但由于該因素的存在會引起該病的臨床癥狀或體征的出現(xiàn)，從而使患者及早就醫(yī)，接受多種檢查，導(dǎo)致該人群有較高的檢出率，致使過高地估計該因素體征的出現(xiàn)，從而使患者及早就醫(yī)，接受多

16、種檢查，導(dǎo)致該人群有較高的檢出率，致使過高地估計該因素與該疾病的關(guān)聯(lián)與該疾病的關(guān)聯(lián)。 4. 4. 志愿者偏倚（volunteer biasvolunteer bias） 一般情況下，志愿者與非志愿者在關(guān)心健康、注意飲食習慣、禁煙、禁酒及體育鍛煉等方面可能存在系統(tǒng)的差別，因而，志愿者被入選為觀察對象，而非志愿者落選，這樣的研究結(jié)果往往有選擇偏倚。例如，一項以體育鍛煉預(yù)防冠心病的研究，干預(yù)組都是志愿者，而將非志愿者作對照，以比較該項措施的效果，這樣就可能會得出不正確的結(jié)論。 失訪一般有兩種情況，一種是由于觀察期限短于原規(guī)定的觀察危險期，一般與所觀察的暴露因素或結(jié)果無關(guān)，且經(jīng)過統(tǒng)計學處理能把他們當作

17、截尾數(shù)據(jù)（censored data）處理。雖觀察不到他們發(fā)生某事件的概率，但與留在觀察組中的非失訪者是相同的，一般較少引起偏倚。 4、提高研究對象的依從性 在研究中應(yīng)采取相應(yīng)措施，盡量取得研究對象的合作，盡可能提高應(yīng)答率，減少無應(yīng)答率和隊列研究中的主動失訪，要做好組織、宣傳工作，調(diào)查手段要簡便易行，對調(diào)查中的問題應(yīng)采取適當?shù)奶幚砑记?。若無應(yīng)答或失訪者超過10%10%，應(yīng)對無應(yīng)答者或失訪者進行隨機抽樣調(diào)查，對失訪者和已隨訪者的特征做比較分析。對研究結(jié)果可能有影響有關(guān)數(shù)據(jù)與應(yīng)答者進行分析比較，若兩者差異有顯著性，說明對結(jié)果有影響，在結(jié)論中應(yīng)加以說明并應(yīng)作慎重的分析。 三、混雜偏倚控制 1研究階段 （1）限制 (restriction) 如果認為某個或某些因素是可能的或已知的混雜因素，在設(shè)計過程中，可對研究對象的選擇條件進行規(guī)定，但限制條件不宜太多。如研究冠心病與吸煙的關(guān)系，年齡與性別可能是混雜因素，就規(guī)定本次調(diào)查僅限與40-50歲的男性居民。 2資料的分析階段 (1)分層分析 在對研究的因素與疾病的聯(lián)系進行分析時，可首先按某個潛在的混雜因子進行分層，如不存在研究因素與混雜因素對疾病的交互作用，可用Mantel-Haenszel法，求出合并的ORMH及 MH 2年 齡 分 層 服 藥 病 例 對 照 O R i 2