流行病學和醫(yī)學統(tǒng)計學基本知識應用

1、流行病學和醫(yī)學統(tǒng)計學基本知識應用培訓目標了解健康管理師學習和了解流行病學及醫(yī)學統(tǒng)計學基本知識的意義；了解健康管理工作常用的流行病學和醫(yī)學統(tǒng)計學的基本概念、統(tǒng)計指標和研究方法。學習意義流行病學和醫(yī)學統(tǒng)計學是預防醫(yī)學中的主干學科基本概念、基本知識和基本技能的學習和掌握對健康管理師科學思維方式的培養(yǎng)知識結構的完善專業(yè)工作能力的提高 流 行 病 學基本知識 一、基本概念1.現(xiàn)代流行病學的定義: 研究人群中疾病和健康動態(tài)分布及影響因素，藉以探索病因和流行規(guī)律，擬定并評價防治疾病、增進健康的對策和措施的科學。 對醫(yī)學其他專業(yè)而論，流行病學已成為一門方法學。 1959-1961年間,西歐國家(尤其是前西德和

2、英國)出現(xiàn)近萬例新生兒短肢畸形,數(shù)千例殘疾兒。 1.首先,臨床醫(yī)發(fā)現(xiàn)并先后報道: 可能與孕婦服用反應停(新止吐藥)有關。 2.兒科醫(yī)生Lenz調(diào)查了不同國家短肢畸形病例數(shù)與反應停銷售量的關系。 表 反應停銷售量與短肢畸形的關系-國家 反應停銷售量(公斤) 短肢畸形病例數(shù) - 西德 30 099 5 000 英國 5 769 349 比利時 258 26 奧地利 207 8 荷蘭 140 25 挪威 60 11 瑞士 113 6 葡萄牙 37 2 美國 25 17*- *7例的反應停從國外購入 等報告了反應停銷售量與短肢畸形在時間分布上的聯(lián)系（見圖）。 短肢畸形例數(shù)反應停銷售量（占總銷售量的比例

3、）圖 前西德反應停銷售總量（虛線）與短肢畸形病例數(shù)（實線）的時間分布 4.回顧性(病例對照)研究表 反應停與短肢畸形的回顧性研究-服用反應停史 病例組母親 對照組母親- 有 12 2 無 38 98- 合計 50 100有服用反應停史的比例 24.0% 2.2%- OR=15.5 (3.1-105.4) P0.007 5.前瞻性(隊列)研究 表 反應停與短肢畸形的前瞻性研究 兒童肢體缺陷 - 肢體缺陷 組 有 無 合計_發(fā)生%_ 妊娠初8周服用反應停 10 14 24 42.00 %妊娠早期未服用反應停 51 21434 21485 0.24 %- RR = 175 (102-303) P0.

4、001 2.流行病學的任務： 流行病學的任務大體上可以分為三個階段，第一階段的任務是“揭示現(xiàn)象”，即揭示流行（主要是傳染?。┗蚍植?（其它疾病、傷害與健康）的現(xiàn)象。第二階段為“找出原因或影響因素”，即從分析現(xiàn)象入手找出流行與分布的規(guī)律、原因或影響因素。第三階段為“提供措施”，即合理利用前兩階段的結果，找出預防或處置的策略與措施。依序完成上述三個階段的任務，才算完整的流行病學工作。3.流行病學研究方法的概述: 是一種揉和了社會學和統(tǒng)計學的宏觀醫(yī)學調(diào)查分析方法。利用觀察、詢問和各種檢查手段來調(diào)查人群中的疾病和健康狀況，客觀地描述其發(fā)生頻率和分布的特點，分析造成這種頻率和分布的原因，恰當合理解釋研究

5、結果并得出結論。 橫斷面研究 比例死亡比研究 描述性研究 觀察性研究 生態(tài)學研究 病例對照研究 隊列研究（隨訪研究） 分析性研究流行病學研究 臨床試驗 實驗性研究 現(xiàn)場試驗 社區(qū)干預試驗和整群隨機試驗 理論流行病學 理論性研究 流行病學方法研究 圖101 流行病學研究方法分類 二、常用指標（一）率和比1.比例 比例（proportion）是表示同一事物局部與總體之間數(shù)量上的比值，分子和分母的單位相同，而且分子包含于分母之中。常用P=a/(a+b) 來表示。 2.比或相對比 比（ratio）也稱相對比，是表示兩個數(shù)相除所得的值，表示分子和分母間的數(shù)量關系但互不包含；說明兩者的相對水平，常用倍數(shù)或

6、百分數(shù)表示（如：性別比）。相對比=甲指標/乙指標（或100%）。某品牌喜好市場調(diào)查百分數(shù)11.240.432.615.7100.0年齡組調(diào)查人數(shù)喜好人數(shù)喜好率() 10%)下結論要謹慎若20，則研究的真實性值得懷疑四. 資料分析 （統(tǒng)計指標） 1.發(fā)病率、死亡率 (分母：人-時、人-月、人-年) 暴露人年= 觀察人數(shù)觀察年數(shù)2.相對危險度(relative Risk, RR) 暴露人群(組)某病發(fā)病(或死亡)率I 概念= - 非暴露人群(組)某病發(fā)病(或死亡)率I0 a/N0c/N1RR =含義為:危險性的估計 意義:衡量暴露因素與疾病聯(lián)系強度的指標 RR1 正相關 危險因素 (RR3) RR

7、1 負相關 保護因素 RR=1 無聯(lián)系 表示暴露者患某種疾病的危險性較無暴露者高的程度。3. 特異危險度或歸因危險度 (attributable risk ，AR)是指暴露組的發(fā)病(死亡)率I1與非暴露組的發(fā)病(死亡)率I0之差。表示暴露者中完全由某暴露因素所致的發(fā)病率或死亡率。AR = I1 - I0 或= I0(RR-1)例. Doll 和 Hill調(diào)查了英國35歲以上男性醫(yī)生吸煙習慣與肺癌死亡率的關系: 不吸煙組暴露人年為15107, 死亡數(shù)1人, 年死亡率0.07%; 重度吸煙者(25g/日以上)的暴露人年為23415, 死亡數(shù)為34, 年死亡率1.66%。 RR=1.660.07=2

8、4 AR=1.66%-0.07%=1.59% 表明：吸煙者中，由于吸煙所致的肺癌 發(fā)病率為 1.59%病 例 對 照 研 究1、定義: 它是選擇一組能代表所研究疾病特征的患者作為病例組,同時選擇一組未患該病但與病例組有可比性的個體作為對照組;用同樣的方法調(diào)查兩組對象過去有無暴露于某種(些)可疑病因的歷史及其暴露的程度;通過分析比較兩組對象的暴露史的差別有無統(tǒng)計學顯著性意義;藉以推斷暴露因素作為病因的可能性。 2、特點:是在疾病發(fā)生后進行的;研究對象是按有病與否分成病例組 和對照組;屬回顧性研究;由果推因,即發(fā)病與暴露的可能關聯(lián)只能了解兩組的暴露率或暴露水平。二、病例與對照的選擇 (一)基本原則

9、: 1.代表性好:病例要是以代表總體的病 例, 對照是以代表產(chǎn)生病例的總體2.可比性好:兩組在主要非研究因素 方面無明顯差異3.診斷明確:金標準或國際、國內(nèi)統(tǒng)一 標準, 對照亦應肯定排除該病4.所選對象都必須具有暴露于調(diào)查因 素或患該病的可能性(二)來源: 1.醫(yī)院人群病例組:某個/幾個醫(yī)院某一時期內(nèi) 病人最好連續(xù)收集新病例對照組: 同期、同醫(yī)院其他科病人優(yōu)點:簡單易行,合作良好 缺點:代表性不易保證, 選擇、入院率 等偏倚選擇偏倚患者: 在何醫(yī)院就診除與患病性質(zhì)有 關外,還有經(jīng)濟收入,文化水平、 職業(yè)、依從性醫(yī)院: 對入院的病人也有選擇(胸外、 腫瘤等)研究者:診斷標準的選擇2.一般人群:

10、病例:某地區(qū)(單位)某時期全人群中 的全部病例或隨機抽樣樣本 對照:與病例同一人群人中隨機選擇 優(yōu)點:代表性較好 偏倚小缺點:資料不易收集,費時費力(普查 基礎、疾病報告、登記)3.兩類人群聯(lián)合應用: 以醫(yī)院為基礎的研究,可另設一個人群對照,當病例組分別與醫(yī)院對照和人群對照的比較結果相接近，則可靠性，并具有了一般人群的代表性。表 各危險因素的冠心病比值比危險因素 冠心病組 醫(yī)院對照 OR 人群對照組 OR + - + - + - 高血壓史 84 57 29 98 4.98 29 98 4.98冠心病家族史 33 108 8 119 4.45 11 116 3.22吸煙 85 22 59 34

11、2.23 58 35 2.33飲酒 69 72 57 70 1.18 59 68 1.11精神刺激史 47 94 17 110 3.24 22 105 2.39 三、資料收集1確定調(diào)查項目（擬定調(diào)查表） 一般項目: 外部特征人口學等 核對項目: 診斷、醫(yī)院、日期、住院號 調(diào)查項目: 研究的因素:客觀、定量 要求:項目齊全 指標恰當 突出重點 便于統(tǒng)計2. 統(tǒng)一標準: 診斷、暴露狀態(tài)劃分, 項目調(diào)查的執(zhí)行定義3.培訓調(diào)查員:減少調(diào)查偏倚 要求: 客觀、實事求是 任務: 詢問填表、收集資料(病歷、人口登記)、收集血標本 4.核對質(zhì)控: 調(diào)查結果抽樣復查、錄音核對 信息偏倚：調(diào)查時間、環(huán)境程序一 致

12、或接近、理化(血清學) 指標檢測：采取盲法四、結果分析 資料的檢查、核對、補漏 ?？煽啃浴蚀_性評價。 （一）均衡性檢驗: 是檢驗病例組與對照組在研究因素以外的其他主要特征或混雜因子方面有否可比性(X2 、t) 舉例:Doll 與Hill有關吸煙與肺癌的病例對照研究 表 肺癌病人和配對對照病人的均衡性-比較項目 肺癌數(shù) 對照數(shù) 比較項目 肺癌 對照 男 女 男 女 男女總數(shù) 男女總量 年齡 訪問地區(qū)-25 17 3 17 3 倫敦 1035 103535 116 15 116 15 布里斯托爾 73 7345 493 38 493 38 劍橋 36 3655 545 34 545 34 利茲

13、58 586574 186 18 186 18 紐卡斯爾 263 263合計 1357 108 1357 108 合計 1465 1465 -社會階層 居住地區(qū) - 1 39 53 倫敦 791 900 2 165 172 其他地區(qū) 225 181 自治城市 3 750 720 其他都市區(qū) 275 213 4 172 198 農(nóng)村 155 164 5 231 214 外國 19 7合計 1357 1357 合計 1465 1465 - Doll和Hill, 1952年(二)研究因素與疾病的聯(lián)系及強度分析 資料形式: 分組資料 配對資料2 值: 相關與否OR及95%可信限:聯(lián)系強度劑量反應關系分

14、析統(tǒng)計學分析:比值比(odds Ratio, OR) 病例對照研究不能計算人群(組)中某病發(fā)病(或死亡)率，僅能得到暴露者和非暴露者的比值比例(odds Ratio)。當病例組和對照組的代表性較好,人群發(fā)病率較低時 OR 可作為 RR 的估計值。其公式: a/c ad OR = - = - b/d bc結果統(tǒng)計的基本格式: 表1 病例與對照暴露史的比較 病例組 對照組- 有暴露a (80) b (40)無暴露 c (20) d (60) _ 計 a+c b+d 優(yōu)點: 1.所需樣本量小,病例容易找到,因 此工作量小,所需人力物力少,易 進行,出結果快; 2.尤其適合一病多因的研究 3.適合于病

15、因復雜、發(fā)病率低,潛伏 期長的疾病研究 缺點: 1.不能計算RR值 2.回憶偏倚（測量偏倚） 易產(chǎn)生, 不可避免,但可估計其大小 傾向性: 雙盲, 調(diào)查錄音兩種研究方法的比較：隊列研究是先確定研究對象是否暴露(因)發(fā)病(果) 又稱“前瞻性研究” (prospective study)。而病-對是先確定是否患病(果)暴露(因)又稱“回顧性調(diào)查” (retrospective study) 過去 現(xiàn)在 將來 隊列研究: 從現(xiàn)在暴露追蹤到將來的結果回顧性（病例對照）研究: 從現(xiàn)在的結果追蹤過去某一時期的暴露 項目 病例對照(回顧) 隊列(前瞻)分 組病例+對照 暴露+非暴露 時間方向 現(xiàn)在過去 現(xiàn)在

16、將來 適用范圍 罕見病 常見病 常見病 病 因 可同時調(diào)查多種因素 一般單因素 樣本量 較小 一般較大 發(fā)病率 不能直接計算 可直接計算（暴露人年)相對危險度 用OR估計 計算真值 偏 倚 回憶、選擇(代表性) 失訪、信息混雜(可比性) 錯分 論證強度 較 差 較 好 實施難易 簡便易行，人財力少 花費大時間長，難組織相互關系 先回顧 后前瞻 提出病因 驗證病因結果 原因推測因果關系原因 結果觀察 實 驗 性 研 究 實驗性研究（experimental study）的本性質(zhì)是研究者在一定程度上掌握著實驗的條件，主動給予研究對象某種干預措施。實驗研究又稱干預研究（interventional

17、trial）。 其主要研究類型有：臨床試驗、現(xiàn)場試驗、社區(qū)試驗和類實驗等。 1.臨床試驗 臨床試驗（clinical trial）是在臨床上評價新藥、新療法療效的一種試驗，目的是觀察和論證某個或某些研究因素對研究對象產(chǎn)生的效應或影響。它是運用隨機分配的原則將試驗對象（患者）分為試驗組和對照組，給前者某種治療措施，不給后者這種措施或給以安慰劑，經(jīng)過一段時間后評價該措施的效果與價值的一種前瞻性研究。定義: 干預措施 評價 試驗組- 效果 人分組 不干預 結論: 是否有效 對照組- 效果 特點: 1.人(病人)為研究對象 2.必須設對照組 3.人為的干預性措施 4.前瞻性研究 內(nèi)容: 1.新藥物、新

18、療法的臨床 療效評價 2.評價幾種療法的優(yōu)劣 3.新療法的副作用的評價 4.病因研究 2.社區(qū)試驗 社區(qū)試驗（community trial）也有人稱生活方式干預試驗（lifestyle intervention trial）是以尚未患所研究疾病的人群作為整體進行試驗觀察，常用于對某種預防措施或方法進行考核或評價。社區(qū)試驗接受干預的基本單位是整個社區(qū)，有時也可以是某一人群的各個亞群，如某學校的班級。 社區(qū)試驗時所選擇的兩個社區(qū)，在各個方面應盡量相似。按隨機原則選擇一個社區(qū)作為實驗組進行干預，另一個社區(qū)作為對照組不進行干預。干預結束后，對兩個社區(qū)進行隨訪調(diào)查，監(jiān)測疾病的發(fā)病率和可疑危險因子的暴露

19、情況。最終兩個社區(qū)疾病和可疑危險因子暴露水平的差異就是干預的結果。診斷試驗的評價研究 女患者 62歲 主訴：眼痛、近視2. 簡易前房測定儀(+) 3040%1. 女性60歲以上人群 6%3. 眼壓計(+) 6070%4. 暗室裂隙燈：前房角 確診一、診斷試驗的相關概念 診斷試驗： 是對疾病進行診斷的試驗方法。篩檢試驗：把病人及可疑有病但實際無病的的人與健康人區(qū)別開來，而診斷試驗是進一步把病人與可疑有病但實際無病者區(qū)別開來。篩檢是第一步，診斷是第二步，治療是第三步。2、診斷指標 診斷試驗的指標可分為以下三類： 客觀指標，即能用客觀儀器測定的指標，很少依賴診斷者的主觀判斷和被診斷者的主訴，如用體溫

20、計測定體溫、用X線片觀察肺部或骨骼病變等； 主觀指標，即完全根據(jù)被診斷者的主訴來決定，如疼痛、乏力、食欲不振等； 半客觀指標 即根據(jù)診斷者的主觀感知判斷，如腫物的硬度、大小等。3. 現(xiàn)狀: 進步最快 問題最多 臨床: a. 心中無數(shù), 撒大網(wǎng)撈小魚 b.盲目輕信高、新、尖 c. 診斷策略 文獻：8595年: 中華內(nèi)科相關論著120篇 金標準 + 四格表：20篇 95 05年: 180 ( 96) 癌胚抗原開始應用時，對結腸癌診斷價值很高（Se = 85%）。但以后發(fā)現(xiàn)其它腫瘤也有，在吸煙者也有近20%的陽性。 對各種診斷方法的檢驗效能和應用價值進行科學評價原發(fā)性肝癌的診斷方法: 病理（肝穿活檢

21、）最可靠損傷、促轉(zhuǎn)移、心理負擔 血清學：甲胎蛋白 + -丙氨酰轉(zhuǎn)移酶 快、簡、不痛 (一). 基本方法 將待評價的診斷試驗和標準診斷（金標準 Gold standard）做比較性研究。將受檢對象（可疑病例）按標準診斷法分為患某病組與未患某病組，用待評價的診斷試驗把結果分為陽性和陰性，匯入四格表，然后分別計算各種結果的發(fā)生概率。二. 研究設計 表1 診斷試驗評價四格表- - 計 - - - 標準診斷法診斷試驗(待評價)a + bc + d 計 a + c b + d n陽 性陰 性真陽性（a）真陰性（d）假陰性（c）假陽性（b）患某病未患某病(二).評價指標真實、可靠、簡單、易行 1. 真實性（

22、validity）: 表示測量值與實際值符合的程度 a. 基本指標(1)靈敏度（sensitivity,Se）又稱真陽性率，是實際患病且被診斷試驗正確判為該病患者的百分比，即患者被判為陽性的概率。 a Se=P+D= a+c反映檢出患者的能力，該值愈大愈好。漏診率（omission diagnostic rate,） 又稱假陰性率，是實際患病而被診斷試驗錯誤診斷為非患者的百分比，即患者被判為陰性的概率。 =c/(a+c) (2)特異度（specificity,Sp） 又稱真陰性率，是實際未患病被診斷試驗正確判為非患者的百分比，即非患者被判為陰性的概率。 d Sp=P-D= b+d 反映鑒別非患

23、者的能力，該值愈大愈好。誤診率（mistake diagnostic rate,）又稱假陽性率，是實際未患病而被診斷試驗錯誤診斷為患者的百分比，即非患者中被判為陽性的概率。 = b/(b+d) b準確度（accuracy）是真陽性與真陰性之和占受檢總人數(shù)的百分比。 a+d accuracy= a+b+c+d 表1 診斷試驗評價四格表- 標準診斷法 診斷試驗 - 計 患某病 未患某病- 陽 性 真陽性（a） 假陽性（b） a + b 陰 性 假陰性（c） 真陰性（d） c + d- 計 a + c b + d n-例: 血糖試驗診斷糖尿病 1- 血糖 糖 尿 病 試驗 有 無 計- + 95 5

24、 100 _ 5 95 100- 計 100 100 200- Se=95%Sp=95%=5%=5%準確度95%c預告值（predictive value, PV）又稱預測值，預檢值，檢驗結果的正確率。 陽性預告值（）是陽性結果中真陽性所占的百分比,它表示當診斷試驗結果為陽性時患有該病的概率。 +PV = a/(a+b) 陰性預告值（）是陰性結果中真陰性所占的百分比，它表示當診斷試驗結果為陰性時未患該病的概率。 - PV = d/(c+d) 血糖試驗診斷糖尿病 2-血糖 糖 尿 病 試驗 有 無 計- + 95 5 100 - 5 95 100 - 計 100 100 200 - +PV=95

25、%- PV=95%患病率=50% d似然比（likelihoodratio,LR）: 是診斷試驗的結果在患者中出現(xiàn)的概率與在非患者中出現(xiàn)的概率之比。在四格表中： 陽性似然比（+LR）真陽性率假陽性率 陰性似然比（-LR）假陰性率真陰性率 血糖試驗診斷糖尿病 3- 血糖 糖 尿 病 試驗 有 無 計- + 95 5 100 - 5 95 100 - 計 100 100 200-+LR =95% /5%=19 血糖試驗診斷糖尿病 4- 血糖 糖 尿 病 試驗 有 無 計- + 95 5 100 - 5 95 100 - 計 100 100 200 - Se=95=5% Sp=95%=5%準確度=

26、95%+PV=95% +LR=19P=100/200=50%真實性評價指標小結2.可靠性指標：重復性、穩(wěn)定性、可靠性（reliability）又稱可重復性（repeatability），表示在完全相同的情況下，進行重復操作獲得結果彼此接近的程度。反映診斷試驗的穩(wěn)定性。測量中的變異是普遍存在的，幾乎不可避免，應做出估計。影響可靠性的因素(1). 實驗所用試劑、儀器和 實驗條件變異(2). 觀察者變異(3). 調(diào)查對象的生物學變異評價可靠性指標(1). 計量資料： 可用均數(shù)標準差，或變異系數(shù)表示。 測量值均數(shù)的標(SD)CV= - 100% 測量值均數(shù)(X)(2). 計數(shù)資料: 觀察符合率 卡帕值

27、（Kappa value） Kappa值定義及計算 符合情況的四格表 - B 醫(yī) 生 A醫(yī)生 是 否 計 - 是 a b n1 否 c d n2 - 計 m1 m2 N ( a + d )觀察符合率 = (a + b + c + d ) 2(ad-bc) 一步計算 K= (a+b)(b+c)+(a+c)(c+d) 2名眼科醫(yī)師對100張眼底圖的診斷結果- A 醫(yī) 師 B醫(yī)師 - 合 計 輕或無視網(wǎng)膜病 中或重度視網(wǎng)膜病-輕或無視網(wǎng)膜病 46(a) 10(b) 56中或重度視網(wǎng)膜病 12(c) 32(d) 44 - 合 計 58 42 100 46+32 觀察符合率=78% 100 2(ad-b

28、c) K= (a+b)(b+c)+(a+c)(c+d) 2(46x3210 x12) = - = 0.55 56 x 42 +58 x 44 Fleiss（年）提出： 符合程度粗略劃分為： 0.39 缺乏 0.74 一般 1.00 較好. 評價指標間的相互關系真實性與可靠性關系 二者不是必定相關的。真實性好，不一定可靠性也好。特別要注意，可靠性雖好，但并不真實的結果。 2. 靈敏度與漏診率、特異度與誤診率互為補數(shù)。約登指數(shù)(Youdens Index , YI又稱正確指數(shù)) YI=Se+Sp-1 (或=1-)其值01,其值愈大，真實性愈好。3. 靈敏度與特異度 提高其中一個，必降另一個,恰當?shù)?/p>

29、選擇截斷點，兼顧Se和Sp表: 不同血糖水平的Se和Sp 糖尿病診斷試驗的靈敏度與特異度之間的關系 口服葡萄糖100克 2h后的血糖水平(mg%) 靈敏度(%) 特異度(%) 170 42.9 100.0 4. 患病率對靈敏度、特異度及 預告值的影響 P 與 Se Sp P 與 PV表. 血糖試驗診斷糖尿病-試驗 糖 尿 病 計 有 無- 95 45 140 +PV=68% +LR=19 5 855 860 -PV=99% -LR=0.05 - 100 900 1000 P=10%小結 :- 評價指標 患 病 率 % % 50 10- Se 95 95 Sp 95 95 +PV 95 68 -PV 95 99 +LR 19 19 -LR 0.05 0.05 AC 95 95 YI 0.9 0.9- 酸性磷酸酶對診斷前列腺的陽性預告值 (Se=70% Sp=94%）- 患病率（1/10萬） 陽性預告值（%）- 一般人群 35 0.4 75歲以上男性 500 5.6 臨床觸及前列腺結節(jié) 5000 93.0_5. 預告值與似然比 正確率 PV : 直觀易理解 但受患病率影響 LR: 率比 不如PV直觀 , 但穩(wěn)定