偏倚及其控制

在流行病學(xué)研究中，無論應(yīng)用何種研究方法，均必須考慮是否能得到正確的結(jié)果和結(jié)論。在研究中應(yīng)盡量保證研究結(jié)果與客觀、真實情況一致。但是，由于各種因素的影響，往往使測量結(jié)果與事物的真實情況之間發(fā)生一定的差異，即出現(xiàn)誤差。由于誤差的存在，影響了研究結(jié)果的真實性，有時還可能導(dǎo)致錯誤的結(jié)論，所以我們必須認(rèn)識、估計和排除各種誤差。偏倚是誤差的一種。因此，進(jìn)行研究時研究者應(yīng)進(jìn)行科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)脑O(shè)計，深入了解，認(rèn)識各類偏倚產(chǎn)生或出現(xiàn)的原因和條件，在研究中盡量加以避免或控制，以保證結(jié)果的真實性。第一節(jié)誤差一、誤差概念二、誤差的種類一、誤差的概念誤差是指對事物某一特征的測量值偏離真實值的部分。因此，必須有“金標(biāo)準(zhǔn)”或相對可靠的標(biāo)準(zhǔn)來測量真實值，才能度量誤差。二、誤差的種類臨床研究中常見的誤差有兩類：隨機(jī)誤差系統(tǒng)誤差1.隨機(jī)誤差指隨機(jī)抽樣所得樣本統(tǒng)計量與總體參數(shù)的差異，也稱抽樣誤差。抽樣誤差有兩個特點：第一，樣本的觀察值都在平均值上下分布第二，隨機(jī)誤差的范圍可以用可信區(qū)間估計2.系統(tǒng)誤差當(dāng)對群體的某一特征做一次測量或?qū)δ骋粋€體的某一特征做多次測量時，所得均值與總體間的真實性也會產(chǎn)生誤差。如果誤差向量的方向一致或基本一致時，這種誤差稱為系統(tǒng)誤差，也稱偏倚。在實驗研究中，樣本選擇的不同、測量儀器不精確、試劑不純、操作不符合要求以及分析錯誤等都是產(chǎn)生系統(tǒng)誤差的常見原因。第二節(jié)偏倚一、偏倚的概念二、偏倚的方向和分類偏倚按其產(chǎn)生的原因可分為三大類：選擇偏倚信息偏倚混雜偏倚一、偏倚的概念偏倚是指在流行病學(xué)研究中樣本人群所測得的某變量值系統(tǒng)地偏離了目標(biāo)人群中該變量的真實值，使得研究結(jié)果或推論的結(jié)果與真實情況之間出現(xiàn)偏差，這是由于系統(tǒng)誤差造成的。二、偏倚的方向和分類偏倚對結(jié)果的影響程度與其方向有一定的聯(lián)系，偏倚的方向有兩種，即正向偏倚和負(fù)向偏倚。如果某一特征的真實值為Q，而測量值為Q'。當(dāng)Q'>Q時，為正偏倚；Q'<Q時，為負(fù)偏倚。不同的偏倚的方向會產(chǎn)生不同的結(jié)論，正偏倚會夸大研究的結(jié)果，負(fù)偏倚則會減小研究結(jié)果。（一）選擇偏倚1.入院率偏倚2.現(xiàn)患-新發(fā)病例偏倚3.無應(yīng)答偏倚4.檢出征候偏倚5.易感性偏倚1.入院率偏倚

入院率偏倚也叫伯克森偏倚，是指在進(jìn)行病例對照研究，臨床防治試驗、預(yù)后判斷等研究時，利用醫(yī)院就診或住院病人作為研究對象時，由于入院率或就診機(jī)會不同而導(dǎo)致的偏倚稱為入院率偏倚。用住院病例進(jìn)行研究時可能沒有包括：（1）搶救不及時而死亡的病例；（2）距離醫(yī)院遠(yuǎn)的病例；（3）無錢住院的病例；（4）病情輕的病例；舉例在一般人群中和住院病人中研究骨和運(yùn)動器官疾病與呼吸道疾病之間的關(guān)系，由于研究對象的來源不同，其研究結(jié)果的OR值不同。表7-1不同人群骨和運(yùn)動器官疾病與呼吸道疾病之間關(guān)系的OR值呼吸道一般人群骨和運(yùn)動器官疾病住院病人骨和運(yùn)動器官疾病疾?。嫌嫞嫌?/p>

＋1720722451520—1842376256018219237合計2012583278423234257OR1.064.062.現(xiàn)患-新發(fā)病例偏倚也叫奈曼偏倚，凡因現(xiàn)患病例與新病例的構(gòu)成不同，只調(diào)查典型病例或者現(xiàn)患病例的暴露情況，致使調(diào)查結(jié)果出現(xiàn)的系統(tǒng)誤差都屬于這類偏倚。在病例對照研究中的病例組和現(xiàn)況調(diào)查中的調(diào)查對象一般選擇現(xiàn)患病例，而在隊列研究中的病例是新發(fā)病例，兩類病例疾病狀況肯定會有差別。所得到的某因素與某病的關(guān)系就會出現(xiàn)偏倚，即為現(xiàn)患-新發(fā)病例偏倚。舉例Friedman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，血膽固醇與冠心病的OR值為2.4；而在病例對照研究中，病例組與對照組卻無明顯差異（OR＝1.16，表7-2）

表7-2血膽固醇與冠心病的關(guān)系

隊列研究病例對照研究病例對照合計病例對照合計≥7585462547383472<7511615111627113117230合計

20119732174151151302OR2.401.16膽固醇水平3.無應(yīng)答偏倚在流行病學(xué)調(diào)查研究中，那些因各種原因不回答或不能回答所提出問題的人稱為無應(yīng)答者，任何一項流行病學(xué)調(diào)查研究都可能有一定比例的無應(yīng)答者，無應(yīng)答者可能在某些重要的特征或暴露方面與應(yīng)答者有區(qū)別。如果無應(yīng)答者超過一定的比例，將會影響研究結(jié)果的真實性，由此產(chǎn)生的偏倚稱為無應(yīng)答偏倚。舉例研究人員調(diào)查美國西北部鐵路職工冠心病分布情況。（Taylor1966年報告的無應(yīng)答偏倚的一個例子）無應(yīng)答偏倚在觀察性研究或?qū)嶒炐匝芯恐芯砂l(fā)生。造成無應(yīng)答的原因是多種多樣的，如身體健康狀況、對健康關(guān)心程度，對調(diào)查內(nèi)容是否感興趣、年齡、受教育程度、外出未歸以及調(diào)查一些敏感問題等等均可影響研究對象的應(yīng)答率。無應(yīng)答偏倚的大小主要取決于無應(yīng)答率的高低和無應(yīng)答者的特征，所以在研究中要特別注意無應(yīng)答者的人數(shù)及發(fā)生原因，如果發(fā)生這些情況的原因是患病、死亡以及與研究因子有關(guān)的其他事件，則造成偏倚的可能性很大。分析時，可以把這些人與繼續(xù)被研究者的人口學(xué)特征加以比較。如有大的差別，則應(yīng)分析在哪些方面對結(jié)果可能發(fā)生影響；如果無甚區(qū)別，則可以根據(jù)應(yīng)答者的資料進(jìn)行分析，但在調(diào)查報告中須交待清楚應(yīng)答率、對影響因素的分析及對無應(yīng)答者的處理方法等。還應(yīng)注意，如無應(yīng)答率較高，即使無大的差別，仍有發(fā)生偏倚的可能，所以應(yīng)設(shè)法提高應(yīng)答率。為了滿足研究結(jié)果真實性的標(biāo)準(zhǔn)，公認(rèn)的應(yīng)答率最低限應(yīng)為80％。4.檢出征候偏倚亦稱揭露偽裝偏倚。指某因素與某疾病在病因?qū)W上雖無關(guān)聯(lián)，但由于該因素的存在而引起該疾病癥狀或體癥的出現(xiàn)，從而使患者及早就醫(yī)，接受多種檢查，導(dǎo)致該人群較高的檢出率，以致得出該因素與該疾病相關(guān)聯(lián)的錯誤結(jié)論，這種現(xiàn)象稱為檢出征候偏倚。舉例婦女服用復(fù)方雌激素與子宮內(nèi)膜癌的實例5.易感性偏倚觀察對象可能因各種主客觀原因不同，暴露于危險因素的概率不同，使得各比較組對所研究疾病的易感性有差異，從而可能夸大或縮小了暴露因素與疾病的關(guān)聯(lián)強(qiáng)度，導(dǎo)致某因素與某疾病間的虛假聯(lián)系，由此而產(chǎn)生的偏倚稱為易感性偏倚。（二）信息偏倚1.回憶偏倚2.診斷懷疑偏倚3.暴露懷疑偏倚4.報告偏倚5.檢出偏倚6.誘導(dǎo)偏倚1.回憶偏倚回憶偏倚指在回憶過去的暴露史或既往史時，因研究對象的記憶失真或回憶不完整，使其準(zhǔn)確性或完整性與真實情況間存在的系統(tǒng)誤差。回憶偏倚產(chǎn)生的原因：（1）由于調(diào)查的因素或事件發(fā)生的頻率低，未給研究對象留下深刻的印象而被遺忘；（2）因調(diào)查的事件是很久以前發(fā)生的事情，研究對象記憶不清或已經(jīng)遺忘；（3）因研究對象對所調(diào)查的事件或因素關(guān)心程度不同，回答問題的多少及準(zhǔn)確性有所不同。2.診斷懷疑偏倚研究人員事先已經(jīng)知道研究對象的暴露史，懷疑他們已患有某種疾病，于是對暴露者和未暴露者在診斷疾病過程中采取了不可比的作法，對暴露者使用多種診斷方法進(jìn)行詳細(xì)的檢查，并設(shè)法提高方法的靈敏度，使暴露組的診斷率和檢出率提高；而對非暴露組則因不懷疑他們患有某種疾病而對診斷和檢查不夠認(rèn)真，由此導(dǎo)致研究結(jié)果上的偏倚，稱為診斷懷疑偏倚。3.暴露懷疑偏倚如果研究者事先了解研究對象的患病情況或某種結(jié)局，主觀上認(rèn)為某病與某種因素有關(guān)聯(lián)時，在病例組和對照組中采用不同的方法或使用不同深度和廣度的調(diào)查方法探索可疑的致病因素，如多次認(rèn)真詳細(xì)地詢問和調(diào)查病例組某種因素的暴露史，而漫不經(jīng)心地調(diào)查和詢問對照組的暴露情況，從而導(dǎo)致錯誤的研究結(jié)論，由此引起的偏倚稱為暴露懷疑偏倚。此類偏倚主要見于病例對照研究。4.報告偏倚報告偏倚是指研究對象因某種原因故意夸大或縮小某些信息而導(dǎo)致的偏倚，因此也稱說謊偏倚。5.檢出偏倚實驗過程中由于實驗的儀器和試劑質(zhì)量不好及操作人員的操作誤差造成的偏倚稱為檢出偏倚。如測量儀器不準(zhǔn)確，未經(jīng)校正，或試劑不準(zhǔn)確，批號不統(tǒng)一，實驗方法的標(biāo)準(zhǔn)或程序不一致，操作人員的技術(shù)不規(guī)范等，均可使測量值偏離真實值，產(chǎn)生檢出偏倚。6.誘導(dǎo)偏倚在調(diào)查過程中，調(diào)查者詢問技術(shù)不當(dāng)，或者為取得陽性結(jié)論，誘導(dǎo)調(diào)查對象做某一傾向性的回答，從而使調(diào)查到的結(jié)果偏離真實情況，由此產(chǎn)生的偏倚稱誘導(dǎo)偏倚。誘導(dǎo)偏倚往往表現(xiàn)為對病例組做誘導(dǎo)而對對照組不誘導(dǎo)或進(jìn)行負(fù)誘導(dǎo)，其結(jié)果只能產(chǎn)生虛假的結(jié)論。（三）混雜偏倚1.混雜因素的特征2.混雜因素的測量3.混雜偏倚的方向混雜偏倚是指在流行病學(xué)研究中，由于一個或多個潛在的混雜因素的影響，掩蓋或夸大了研究因素與疾病間的聯(lián)系?；祀s偏倚是在研究的設(shè)計階段未能對混雜因素加以控制和在資料分析時未能進(jìn)行正確校正所造成的偏倚。1.混雜因素的特征混雜因素也稱外來因素是指與研究因素和研究疾病均有關(guān)，若在比較的人群中分布不均，可歪曲（夸大或縮?。┭芯恳蛩嘏c疾病之間真正聯(lián)系的因素。成為混雜因素必須具備以下三個基本特征：（1）混雜因素必須是所研究疾病的獨立危險因素，如果不找出或不避開，所得的研究結(jié)果可能不是研究因素造成的；（2）混雜因素必須與所研究的暴露因素存在統(tǒng)計學(xué)聯(lián)系；（3）混雜因素不應(yīng)是暴露因素與疾病因果鏈中的一個環(huán)節(jié)或中間變量。2.混雜因素的測量研究中常見的混雜因素可分為兩類：（1）其他未知的病因因素的相關(guān)因素或代表因素：常見的有與人口統(tǒng)計學(xué)有關(guān)的因素，如年齡、性別、職業(yè)、經(jīng)濟(jì)收入、文化水平等指標(biāo)是經(jīng)常遇到的混雜因素。（2）暴露因素以外的其他病因因素或危險因素利用分層分析可定量判別某因素是否為混雜因素。分析時按某可疑混雜因素f分層后，用Mantel-Haenszel法計算調(diào)整后的OR值，即aOR（f），然后與未分層的OR值（cOR）進(jìn)行比較，即可判斷是否為混雜因素。如果cOR=aOR（f），則f不是混雜因素；反之，如果cOR≠aOR（f），則f是混雜因素。通過分層分析既可以對混雜因素進(jìn)行定量判別，又是控制混雜偏倚的有效方法。表7-3病例對照研究未分層資料整理表暴露或特征病例組對照組合計有aba+b無cdc+d合計a+cb+dT計算cOR（未分層時OR值）表7-4病例對照研究按混雜因素f分層資料整理表

i

層的發(fā)病情況病例對照有ai

b

i

n1i

無cidin0i

合計m1i

m0i

T計算aORf（按某可疑混雜因素f分層調(diào)整后的OR值）暴露或特征合計

如Shapiro等1979年以病例對照研究探討近期口服避孕藥與心肌梗死的關(guān)系。病例組為在某醫(yī)院就診的234名25~49歲患心肌梗死的婦女，對照組為隨即抽取的1742名該地25~49歲婦女。病例組與對照組均按統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，統(tǒng)一方法收集三個月前避孕藥的服用情況。不考慮潛在的混雜因素對口服避孕藥與心肌梗死之間關(guān)系的影響，將資料收集列于表7-5。

表7-5口服避孕藥與心肌梗死的關(guān)系口服避孕藥心肌梗死對照合計＋29135164—20516071812合計23417421796

計算口服避孕藥與心肌梗死的cOR得29×1067cOR==1.68135×205考慮年齡可能是一種混雜因素，影響結(jié)果的真實性。因此，將年齡與心肌梗死和口服避孕藥關(guān)系的資料列于表7-6和7-7。表7-6心肌梗死組和對照組年齡分布年齡（歲）心肌梗死例數(shù)構(gòu)成比（％）對照組人數(shù)構(gòu)成比（％）25~62.628616.430~219.042324.335~3715.835620.440~7130.337121.345~499942.330617.6合計234100.01742100.0表7-7心肌梗死組和對照組口服避孕藥年齡別暴露率（%）心肌梗死病例組對照組

+-合計

+-合計25

~42666.76222428621.730

~9122142.9333904237.835

~4333710.8263303567.340

~665718.593623712.445

~49693996.153013061.6合計2920523412.4135160717427.7年齡組（歲）病例組口服避孕藥暴露率病例組口服避孕藥暴露率從表7-6和表7-7可見年齡與心肌梗死和服用避孕藥均有關(guān)，且在病例組與對照組分布不均衡，年齡有可能為潛在的混雜因素，歪曲口服避孕藥與心肌梗死之間的真正聯(lián)系，應(yīng)予調(diào)整。按年齡進(jìn)行分層，口服避孕藥與心肌梗死的關(guān)系資料列于表7-8。表7-8不同年齡心肌梗死與近期口服避孕藥的關(guān)聯(lián)年齡（歲）近期口服避孕藥心肌梗死組對照組比值比（OR）25

~+4627.2-222430

~+9338.9-1239035

~+4261.5-3333040

~+693.7-6536245

~49+653.9-93301合計2341742-根據(jù)表7-8，用Mantel-Haenszel方法計算年齡調(diào)整的口服避孕藥與心肌梗死的比值比（aOR）：

4×224/292+9×390/444+4×330/393+6×362/442+6×301/405ORMH=

62×2/292+33×12/444+26×33/393+9×65/442+5×93/405

23.71＝＝3.975.07cOR≠aOR（?），表明年齡對口服避孕藥與心肌梗死之間的關(guān)系起混雜作用。1.68-3.97-2.29混雜偏倚＝＝＝-0.5773.973.973.混雜偏倚的方向根據(jù)混雜偏倚產(chǎn)生的機(jī)制及對結(jié)果不同，將混雜偏倚分成以下兩種類型：（1）正混雜偏倚也稱陽性混雜，指由于混雜因素的存在使暴露因素與疾病之間的關(guān)聯(lián)被夸大，即cOR>aOR（2）負(fù)混雜偏倚也稱陰性混雜，指由于混雜因素的存在使暴露因素與疾病之間的關(guān)聯(lián)被縮小，即cOR<aOR混雜偏倚及其方向與程度可以下式測量：cOR-aOR混雜偏倚＝aOR

若值＝0，為無混雜；若值≠0，正值時為正混雜，負(fù)值時為負(fù)混雜。值的大小為混雜的程度。

三、偏倚的控制研究者應(yīng)充分理解整個研究中可能會出現(xiàn)的各種偏倚，在具體設(shè)計過程中盡量加以避免。為了減少和避免偏倚的產(chǎn)生，應(yīng)進(jìn)行科學(xué)的研究設(shè)計和認(rèn)真的實施，具體做法如下：1.嚴(yán)格掌握研究對象的入選與排除標(biāo)準(zhǔn)2.設(shè)立對照3.隨機(jī)化4.提高應(yīng)答率，減少失訪5.使用客觀、統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)收集資料6.適當(dāng)采用一些調(diào)查技巧7.采用盲法收集資料8.限制9.匹配10.分層11.多因素分析習(xí)題1.設(shè)某研究因素為E，所研究的疾病為D，某外來因素為F，F(xiàn)和E與D之間分別存在獨立的關(guān)聯(lián)，E與D之間存在一般相關(guān)關(guān)系，該外來因素引起的偏倚：A.信息偏倚B.混雜偏倚C.選擇偏倚D.診斷懷疑偏倚E.測量偏倚2.在Framingham地區(qū)的心血管疾病研究中，男性居民隊列研究發(fā)現(xiàn)，高膽固醇水平者患冠心病OR值＝2.4（有顯著差異），而在病例對照研究中高膽固醇水平者患冠心病OR=1.16(無顯著差異）。究其原因是，患冠心病者被診斷為該病以后，開始戒煙、體育鍛煉、多食低膽固醇食物等。引起這種病例對照研究與隊列研究結(jié)果之間差異的偏倚為A.檢出偏倚B.易感性偏倚C.奈曼偏倚D.伯克森偏倚E.排出偏倚3.在職業(yè)性疾病的研究中，由健康工人效應(yīng)帶來的偏倚是A.無應(yīng)答偏倚B.混雜偏倚C.抽樣誤差D.易感性偏倚E.Berkson’s偏倚4.在一項接觸粉塵與慢性呼吸道疾病關(guān)系的病例對照研究中，如果不考慮吸煙的影響，其OR＝1，如果考慮吸煙對該關(guān)系的影響，進(jìn)行分層分析，其OR＝2.03，吸煙對于接觸粉塵與慢性呼吸道疾病的混雜偏倚為A.0.507B.-0.507C.0.49D.-0.49E.1.035.在一項近期口服避孕藥與心肌梗死關(guān)系的研究中，已知年齡的混雜偏倚值是-0.577。該偏倚是A.正混雜偏倚B.負(fù)混雜偏倚C.因為該值太小，尚不能說存在混雜偏倚D.該值的大小只能說明混雜的程度，不能說明是否存在混雜E.該值的大小只能說明混雜的程度，不能說明混雜的方向6.利用醫(yī)院就診或住院病人為研究對象時，由于入院率的不同而造成的偏差是A.無應(yīng)答偏倚B.混雜偏倚C.抽樣誤差D.易感性偏倚E.Berkson’s偏倚7.在病例對照研究中，由于研究者事先了解研究對象的分組情況，對病例組的詢問非常認(rèn)真，而對對照組則不太認(rèn)真，因為研究者認(rèn)為對照組不需