臨床科研方法課件--第六章偏倚及交互作用

1、重慶醫(yī)科大學(xué)公共衛(wèi)生學(xué)院第六章偏倚及交互作用第一節(jié)概 述一、真實(shí)性評價一項(xiàng)研究結(jié)果的質(zhì)量主要包括兩個方面：(1) 真實(shí)性、(2)可靠性。真實(shí)性指研究結(jié)果及所作推論的正確性及可靠程度。進(jìn)一步分類：內(nèi)部真實(shí)性（internal validity） 樣本人群研究結(jié)果與目標(biāo)人群實(shí)際情況相符合的程度。外部真實(shí)性（external validity） 具有內(nèi)部真實(shí)性的研究結(jié)果推廣至其目標(biāo)人群以外（不同時間、地區(qū)、人群）時的效果。 第一節(jié) 概述一項(xiàng)無內(nèi)部真實(shí)性的結(jié)果，不可能具備外部真實(shí)性；具備內(nèi)部真實(shí)性的結(jié)果，不一定具備外部真實(shí)性。二、誤差的來源影響研究結(jié)果真實(shí)性及可靠性的因素有很多，歸納起來主要有兩方面：

2、機(jī)遇偏倚第一節(jié) 概述隨機(jī)誤差(random error 或 sampling error)系統(tǒng)誤差(systematic error)第一節(jié) 概述用動脈內(nèi)插管測得的舒張壓真實(shí)值用通常的血壓計(jì)測得的舒張壓測定值8090系統(tǒng)誤差隨機(jī)誤差mm Hg隨機(jī)誤差和系統(tǒng)誤差的關(guān)系第一節(jié) 概述二、誤差的來源機(jī)遇廣義的機(jī)遇又稱為概率(probability)，是指某一事件出現(xiàn)的可能性。狹義的機(jī)遇是指：在抽樣研究中，單純由于抽樣所引起的，樣本測量值與總體真值之間的差異稱之為機(jī)遇（chance）。 在抽樣研究中，機(jī)遇而引起的隨機(jī)誤差是不可避免的，它可存在于研究的抽樣、分組、測量等多個環(huán)節(jié)。機(jī)遇引起的誤差可偏高，可偏

3、低，可為“+”性，可為“-”性，無方向性，故又叫做：隨機(jī)誤差。第一節(jié) 概述二、誤差的來源機(jī)遇實(shí)驗(yàn)的統(tǒng)計(jì)學(xué) 結(jié)果真正的差異 檢驗(yàn)結(jié)論 存在差異 不存在差異 有區(qū)別 正確(真陽性)a 不正確(假陽性)b 無區(qū)別 不正確(假陰性)c 正確(真陰性)d表中b的情況，為假陽性結(jié)果，統(tǒng)計(jì)學(xué)上又稱為I型或第一類錯誤，它的概率用來表示；上表中c的情況，為假陰性的結(jié)果，統(tǒng)計(jì)學(xué)上稱為 II型或第二類錯誤，它的概率用來表示。機(jī)遇的測量與控制主要依靠完善的研究設(shè)計(jì)、科學(xué)合理的統(tǒng)計(jì)分析。 在隨機(jī)抽樣的前提下，機(jī)遇所致的隨機(jī)誤差是有一定規(guī)律性的，而醫(yī)學(xué)統(tǒng)計(jì)學(xué)就是專門研究其規(guī)律性的一門學(xué)科，其核心內(nèi)容就是教會人們用統(tǒng)計(jì)學(xué)方

4、法對研究中的隨機(jī)誤差及其影響大小進(jìn)行判定與測量。第一節(jié) 概述二、誤差的來源機(jī)遇第一節(jié) 概述二、誤差的來源機(jī)遇通過統(tǒng)計(jì)學(xué)方法對“機(jī)遇”進(jìn)行控制： (1) S(標(biāo)準(zhǔn)差) 反應(yīng)樣個體間變異的大小(xs或x1.96s)(2) Sx(標(biāo)準(zhǔn)誤) 反應(yīng)樣本均數(shù)抽樣誤差的大小(xSx或x1.96 Sx)(3) P值 進(jìn)行顯著性檢驗(yàn)時，用P值的大小來反應(yīng)差異中抽樣誤差的影響值。(4)限定與 在樣本含量估計(jì)時，通過限定與來控制抽樣誤差影響的大小。 影響機(jī)遇發(fā)生的主要因素有：樣本大小，也是最主要的影響因素；所觀察的總體中每個觀察對象間個體差異的大小；所研究的某處理因素效應(yīng)值差異的大??；所允許的與值的大小。第一節(jié) 概

5、述二、誤差的來源機(jī)遇第一節(jié) 概述二、誤差的來源偏倚偏倚是指由于研究在設(shè)計(jì)、實(shí)施及結(jié)果分析中所采用的方法不當(dāng)而造成的研究結(jié)果系統(tǒng)性地偏離真實(shí)值的情況。偏倚的兩大特點(diǎn)：偏倚是一種錯誤，是可以減少或避免的。偏倚造成的是有方向性的偏離，如果是點(diǎn)估計(jì)，偏倚造成系統(tǒng)性的偏高或偏低，如果是組間比較，偏倚造成的是系統(tǒng)性地偏陽的或偏陰。根據(jù)偏倚產(chǎn)生的原因可將其分為三類： 選擇偏倚(selection)信息偏倚(information)混雜偏倚(confounding)第一節(jié) 概述二、誤差的來源偏倚第二節(jié)偏倚及其控制第二節(jié) 偏倚及其控制一、選擇偏倚選擇偏倚是由于選擇研究對象的方法不恰當(dāng)，導(dǎo)致所選的研究對象(樣本人

6、群)同理論上符合條件的入選對象(目標(biāo)人群)在某些特征上存在著系統(tǒng)性差異的情況。概念第二節(jié) 偏倚及其控制一、選擇偏倚常見來源舉例非隨機(jī)化偏倚 由于抽樣未能真正達(dá)到隨機(jī)化的要求，使樣本缺乏代表性而產(chǎn)生的，如：欲了解目地區(qū)人群血壓情況，在某有5萬人的大型國營廠在職職工中隨機(jī)抽取3000人作為樣本。問題(A) 在職職工則限定了人群的年齡段(2050歲人群)；問題(B)：存在職業(yè)偏倚，不能代表農(nóng)村，機(jī)關(guān)干部，知識份子等人群的情況。自愿者偏倚 采取自愿者或某類團(tuán)體成員作研究對象而產(chǎn)生的偏倚(volunteer bias)或自身選擇偏倚如健康工人效應(yīng)(health worker effect)。如：為觀察某

7、減肥藥效果，選自愿者(100人隨機(jī)抽取10人)作為觀察對象，則會產(chǎn)生Volunteer bias。第二節(jié) 偏倚及其控制一、選擇偏倚常見來源舉例入院率偏倚在病例對照研究中，若在醫(yī)院選擇研究對象，可能因患不同疾病及具有某種特征者入院機(jī)會不同，而導(dǎo)致一種疾病與另一種疾病之間或某種疾病與某種特征之間產(chǎn)生虛假聯(lián)系，這種偏倚叫入院率偏倚(admission rate bias)或伯克森氏偏倚(Berksons bias)。第二節(jié) 偏倚及其控制一、選擇偏倚常見來源舉例實(shí)例：實(shí)例：實(shí)例：奈曼偏倚在病例對照研究中，若所選病例全部為現(xiàn)患病例，而不包括那些病程短、輕型、不典型和死亡病例，則可能出現(xiàn) 患病例-新病例偏

8、倚（prevalence-incidence bias），奈曼偏倚（ Neyman bias) 或幸存者偏倚(survival bias)。第二節(jié) 偏倚及其控制一、選擇偏倚常見來源舉例檢出癥候偏倚 若某因素與某病在病因?qū)W上雖無聯(lián)系，但由于該因素的存在會引起疾病的某些癥狀或體征的出現(xiàn)，促使患者到醫(yī)院就醫(yī)檢查，導(dǎo)致該人群較高的檢出率，從而得出該因素與疾病相關(guān)的錯誤結(jié)論。這類偏倚叫檢出偏倚或檢出癥候偏倚(detection signal bias)。第二節(jié) 偏倚及其控制一、選擇偏倚常見來源舉例失訪偏倚 如果在隨訪過程中，或?qū)σ粋€事前已確定的樣本人群進(jìn)行調(diào)查的過程中有較多失訪者或應(yīng)答率較低，(不能10

9、%，一方面千方百計(jì)盡量找到失訪者完成觀察或找一部份失訪者的隨機(jī)樣本來與未失訪者進(jìn)行比較，分析兩者在某些特征上有無顯著差異。第二節(jié) 偏倚及其控制一、選擇偏倚選擇偏倚的防止信息偏倚(information bias） 又叫測量偏倚（measurement bias)或觀察偏倚(observational bias )，它是指在研究的實(shí)施階段，則于測量方法或收集資料方法不當(dāng)，錯誤地將一類信息歸類為另一類信息而造成的一種系統(tǒng)誤差。信息偏倚可來自于研究對象、研究者本身，也可來自于測量的儀器、設(shè)備、方法等。信息偏倚的表現(xiàn)是使研究對象的某種特征被錯誤地分類，如將暴露于某因素者錯誤地認(rèn)為是非暴露者或?qū)δ骋唤Y(jié)局

10、的判定發(fā)生錯誤(某病患者錯誤地劃為非患者)等。第二節(jié) 偏倚及其控制二、信息偏倚概念第二節(jié) 偏倚及其控制二、信息偏倚種類隨機(jī)性錯分非隨機(jī)性錯分隨機(jī)性錯分 在不同研究組中，如果這種錯分是相對隨機(jī)的，即錯分的比例大致相同，此時所產(chǎn)生的信息偏倚只能是“負(fù)”性的，即縮小某因素與某結(jié)局間的真實(shí)聯(lián)系，使研究結(jié)果出現(xiàn)假陰性錯誤。其偏倚的大小與錯分機(jī)率大小成正此。(見下例)第二節(jié) 偏倚及其控制二、信息偏倚種類合計(jì) 100 100 100 100 100 100吸煙 80 60 74 58 68 56 非吸煙 20 40 26 42 32 44 肺癌 對照 肺癌 對照 肺癌 對照 病例與對照暴 隨機(jī)錯分幾率 隨機(jī)

11、錯分幾率 無錯分 10% 20% OR1= 8040/20 60=2.67 OR2=74 42/58 26=2.06 OR3=68 44/56 32=1.67 非隨機(jī)性錯分 如果錯分的比例在不同研究組中是非隨機(jī)的，則既可出現(xiàn)假陰性錯誤，也可出現(xiàn)假陽性錯誤。在實(shí)際研究中，以假陽性錯誤居多，其結(jié)果往往是導(dǎo)致假陽性錯誤，夸大兩個事件間的聯(lián)系。第二節(jié) 偏倚及其控制二、信息偏倚種類回憶偏倚(recall bias) 因被調(diào)查者的記憶失真或不完整所造成的信息偏倚。多見于病例對照研究，分隨機(jī)，非隨機(jī)兩種。疑診偏倚 診斷懷疑偏倚(Diagnostic suspicion bias)由于研究者主觀因素影響，隊(duì)列

12、研究中對暴露組觀察仔細(xì)、并進(jìn)行深入細(xì)致的檢查，以致較早和充分現(xiàn)疾病，而對非暴露組則不然，導(dǎo)致忽略一些早期患者，從而產(chǎn)生錯誤的結(jié)論。多見于臨床試驗(yàn)和隊(duì)列研究。 第二節(jié) 偏倚及其控制二、信息偏倚常見來源誘導(dǎo)偏倚(inducement bias)調(diào)查者因主觀希望研究取得陽性結(jié)果，在調(diào)查中使用的詢問技術(shù)不當(dāng)，誘使被調(diào)查者做出某一種傾向性回答而產(chǎn)生的偏倚，多見于病例對照研究，臨床試驗(yàn)(如藥物療效或不良反應(yīng)的研究)。 報(bào)告偏倚(reporting bias)又稱說謊偏倚(lying bias) 被調(diào)查者因種種原因有意夸大或掩蓋某些信息而導(dǎo)致的偏倚，多見于疾病例對照研究，現(xiàn)況研究等觀察性研究，如調(diào)查性亂史，

13、或孕婦懷孕期吸煙、飲酒史、家庭經(jīng)濟(jì)收入等都可遇到。第二節(jié) 偏倚及其控制二、信息偏倚常見來源測量偏倚(Detection bias) 對某項(xiàng)研究所需指標(biāo)或數(shù)據(jù)進(jìn)行測定時，由于儀器、設(shè)備的誤差、試劑不符合要求，使用方法或條件不一致等，導(dǎo)致測量結(jié)果產(chǎn)生系統(tǒng)性的誤差。沾染偏倚(contamination bias) 因?qū)φ战M成員意外地接受了實(shí)驗(yàn)組的處理措施，而致兩組間差異縮小的一種假陰性錯誤，這種沾染常常是無意間發(fā)生，多見于臨床試驗(yàn)。 第二節(jié) 偏倚及其控制二、信息偏倚常見來源研究者對擬進(jìn)行的研究要事先制定明細(xì)的資料收集方法和嚴(yán)格的質(zhì)量控制方法。如 設(shè)計(jì)統(tǒng)一而明確的調(diào)查表，對調(diào)查內(nèi)容或測量指標(biāo)規(guī)定明確客

14、觀的標(biāo)準(zhǔn)，對調(diào)查員進(jìn)行統(tǒng)一培訓(xùn)，使調(diào)查方法統(tǒng)一、規(guī)范，研究中使用的儀器、設(shè)備、試劑、應(yīng)符合要求；有恰當(dāng)實(shí)用的質(zhì)量監(jiān)測、控制措施(如調(diào)查員簽名、復(fù)查等)。第二節(jié) 偏倚及其控制二、信息偏倚信息偏倚的防止收集資料的時候，盡可能采用“盲法”(多為雙盲法)，以避免調(diào)查者與被調(diào)查者主觀因素所產(chǎn)生的影響，盲調(diào)查者：使其不知道每個研究對象具體的分組情況，盲被調(diào)查者：(A )掩蓋調(diào)查目的，(B) 調(diào)查中設(shè)主一些虛變量(與調(diào)查內(nèi)容、目的無關(guān)的變量)來分散其注意力、以減少主觀因素的作用。第二節(jié) 偏倚及其控制二、信息偏倚信息偏倚的防止判定暴露或結(jié)局的指標(biāo)，盡量采用客觀指標(biāo)(硬指標(biāo))，少用以主觀判斷為依據(jù)的軟指標(biāo)。對資

15、料進(jìn)行校正。第二節(jié) 偏倚及其控制二、信息偏倚信息偏倚的防止信息偏倚的測量及 資料校正方法第二節(jié) 偏倚及其控制 原理：將某研究調(diào)查所得信息與實(shí)際信息(真實(shí)、客觀信息)進(jìn)行分析，比較，從而判定信息偏倚的有無、大小及方向。信息偏倚的測量及 資料校正方法第二節(jié) 偏倚及其控制例：在一項(xiàng)病例對照研究中，病例組與對照組各100例，調(diào)查所得研究因素的暴露情況與實(shí)際暴露情況的資料整理如下表： 調(diào)查情況 實(shí)際情況 （暴露） 病例 對照 病例 對照 66 48 60 30 34 52 40 70 合計(jì) 100 100 100 100 進(jìn)一步詳細(xì)分解：信息偏倚的測量及 資料校正方法第二節(jié) 偏倚及其控制 實(shí)際暴露情況

16、病例 對照 合 合調(diào)查所得 54 12 66 27 21 48暴露情況 6 28 34 3 49 52 合 計(jì) 60 40 100 30 70 100分別計(jì)算病例組與對照組，調(diào)查暴露情況的靈敏度與特異度。信息偏倚的測量及 資料校正方法第二節(jié) 偏倚及其控制靈敏度：指正確查出有暴露史者占實(shí)際有暴露史人數(shù)的比例。特異度：指正確查出無暴露史者占實(shí)際無暴露史人數(shù)的比例。病例組：靈敏度= 54/60 = 0.90 特異度 = 28/40 = 0.70對照組：靈敏度= 27/30 = 0.90 特異度 = 49/70 = 0.70此時病例組與對照組的靈敏度均為0.90，特異度均為0.70，說明兩組間錯分的頻

17、率相等，稱隨機(jī)性錯分或非特異性錯分，反之，如病例組與對照組的靈敏度或/和特異度不相等，則為非隨機(jī)性錯分或特異性錯分。信息偏倚的測量及 資料校正方法第二節(jié) 偏倚及其控制信息偏倚的測量設(shè)：調(diào)查效應(yīng)值為ORx，實(shí)際效應(yīng)值為OR則：信息偏倚 = （ORxOR）/OR若 得值=0；則不存在信息偏倚。若 得值0；則存在信息偏倚，此時ORxOR，高估，多為非隨機(jī)性。若 得值0；則存在信息偏倚，此時ORxRRx+RRy-1 正交互作用 RRxyRRxRRy 為正交互作用 RRxyRRxRRy 為負(fù)交互作用第三節(jié) 交互作用四、交互作用的判斷利用數(shù)學(xué)模型判斷第二：相乘模型第三節(jié) 交互作用四、交互作用的判斷利用數(shù)學(xué)模型判斷利用相加模型：RRxy理論數(shù)=7.80+1.28-1=8.08；利用相乘模