醫(yī)學(xué)科研中常見的偏倚類型及控制方法53

醫(yī)學(xué)科研中常見的偏倚類型及控制方法第1頁，共53頁。主要內(nèi)容偏倚的類型混雜因素與交互作用偏倚的控制第2頁，共53頁。偏倚的類型第3頁，共53頁。

誤差(error)定義：指對事物某一特征的度量值偏離真實值的部分，即測量值與真實值之差分類：

隨機(jī)誤差(randomerror)

系統(tǒng)誤差(systematicerror)，即偏倚(bias)第4頁，共53頁。舉例：用動脈血壓計測量某人血壓(實際值為80mmHg)，各次測量的均值為100mmHg。下圖為系統(tǒng)誤差和隨機(jī)誤差的示意圖隨機(jī)誤差80100舒張壓（mmHg）系統(tǒng)誤差發(fā)生頻次血壓計法測量舒張壓值的分布第5頁，共53頁。隨機(jī)誤差定義：指由于個體差異和在研究過程中許多微小的不可控制因素造成的誤差（測量誤差和個體差異）特點：不可避免具有規(guī)律性，一般呈正態(tài)分布重復(fù)是控制和縮小隨機(jī)誤差的主要方法第6頁，共53頁。

偏倚（系統(tǒng)誤差）

定義：指由于對實驗因素或條件控制不嚴(yán)而發(fā)生的一種誤差特點：研究結(jié)果系統(tǒng)的偏離真實情況研究結(jié)果具有一定傾向性和周期性

研究過程中應(yīng)加以控制甚至消除分類：選擇偏倚、信息偏倚、混雜偏倚第7頁，共53頁。一、選擇偏倚(selectionbias)

研究者在挑選研究人群時由于選擇條件受限制或設(shè)計失誤所致的系統(tǒng)誤差常見種類：就診機(jī)會偏倚現(xiàn)患病例-新發(fā)病例偏倚診斷信息偏倚……第8頁，共53頁。就診機(jī)會偏倚又稱伯克森偏倚(Berksonratebias)，或入院率偏倚，指利用醫(yī)院就診或住院病人作為研究對象時，由于患者就醫(yī)機(jī)會不同導(dǎo)致研究結(jié)果的偏差患者是否就醫(yī)取決于就醫(yī)條件和對某醫(yī)療單位的信任等多種因素，而患者就醫(yī)機(jī)會不同將造成研究的結(jié)果不同第9頁，共53頁。用住院病例進(jìn)行研究時可能沒有包括：搶救不及時而死亡的病例距離醫(yī)院遠(yuǎn)的病例

無錢住院的病例

病情輕的病例第10頁，共53頁。表8-1呼吸道疾病與骨骼運動器官疾病的關(guān)系

（一般人群）呼吸道疾病骨骼運動器官疾病OR有無合計發(fā)生率(％)有

172072247.591.06無184237625607.19合計201258327847.22第11頁，共53頁。表8-1呼吸道疾病與骨骼運動器官疾病的關(guān)系

（住院6個月以上病人）呼吸道疾病骨骼運動器官疾病OR有無合計發(fā)生率(％)有

5152025.004.06無18219237

7.59合計23234257

8.95第12頁，共53頁?，F(xiàn)患病例－新發(fā)病例偏倚又稱奈曼氏偏倚(Neyman’sbias)，主要是由于研究中所用的病例類型不同所產(chǎn)生的差別病例對照研究結(jié)果與隊列研究的結(jié)果會有差異第13頁，共53頁。表8-2冠心病與高膽固醇血癥的關(guān)系

（病例對照研究）冠心病血膽固醇水平OR

2P高低合計發(fā)生率(％)有3811315125.171.160.290.589無34117

15122.52合計72230

302

23.84第14頁，共53頁。表8-2冠心病與高膽固醇血癥的關(guān)系

（隊列研究）血膽固醇水平冠心病RR

2P有無合計發(fā)生率(％)高

85

462

54715.542.1835.50<0.001低116

15111627

7.13合計201

1973

2174

9.25第15頁，共53頁。診斷信息偏倚(detectionsignalbias)指某疾病與暴露因素之外存在另外一個臨床癥狀或體征，這種癥狀或體征不是該疾病的危險因素，但人們往往因為這種癥狀或體征就診，從而間接提高了該疾病早期病例的檢出率，但過高估計了暴露因素的程度，造成暴露因素和該疾病關(guān)系的偏倚第16頁，共53頁。表8-3婦女絕經(jīng)期服用雌激素與子宮內(nèi)膜癌的關(guān)系

（以陰道出血就診的病例）服用雌激素子宮內(nèi)膜癌OR有無合計發(fā)生率(％)有

45

75286.549.82無

72

110

18239.56合計117

11723450.00第17頁，共53頁。表8-3婦女絕經(jīng)期服用雌激素與子宮內(nèi)膜癌的關(guān)系

（以刮宮和子宮切除的病例）服用雌激素子宮內(nèi)膜癌OR有無合計發(fā)生率(％)有

59

4210158.421.67無

89

106

19545.64合計148

148

29650.00第18頁，共53頁。來自研究對象的偏倚之回憶偏倚來自研究對象的偏倚之無應(yīng)答偏倚在研究口服避孕藥與下肢血栓性靜脈炎關(guān)系的隊列研究中，觀察者會對口服避孕藥的婦女更加頻繁、仔細(xì)的收尋靜脈炎的證據(jù)，尤其是對病情較輕，需要仔細(xì)檢查才能確診的病例?，F(xiàn)患病例-新發(fā)病例偏倚病例對照研究結(jié)果與隊列研究的結(jié)果會有差異說謊偏倚：研究對象故意造成的測量偏倚：研究者對研究的指標(biāo)和數(shù)據(jù)進(jìn)行測量時產(chǎn)生的系統(tǒng)誤差表8-3婦女絕經(jīng)期服用雌激素與子宮內(nèi)膜癌的關(guān)系

（以陰道出血就診的病例）分層分析：是資料分析階段控制混雜因素常用的方法。來自研究者的偏倚之測量偏倚分層分析：是資料分析階段控制混雜因素常用的方法。表8-5維生素E與吸煙的關(guān)系對研究過程中可能出現(xiàn)的偏倚有充分的了解，在設(shè)計時考慮周全選擇偏倚的控制對研究過程中可能出現(xiàn)的偏倚有充分的了解，在設(shè)計時考慮周全嚴(yán)格掌握研究對象的納入和排除標(biāo)準(zhǔn)，保障較好的代表性病例對照研究中首選新病例，對照組不應(yīng)為慢性病病例隊列研究中增大樣本量，降低失訪，必要時將失訪人群特征與未失訪人群對照采用多重對照第19頁，共53頁。二、信息偏倚(informationbias)

在對研究對象的信息收集、測量時出現(xiàn)的系統(tǒng)誤差可以來自被研究對象也可以來自研究者本身非盲法研究較易發(fā)生第20頁，共53頁。信息偏倚常見的種類無應(yīng)答偏倚回憶偏倚說謊偏倚診斷懷疑偏倚沾染偏倚測量偏倚來自被調(diào)查對象來自調(diào)查者本身第21頁，共53頁。來自研究對象的偏倚之無應(yīng)答偏倚無應(yīng)答偏倚：研究對象拒絕回答或因研究對象失訪而缺失答案所造成的偏倚是否有無應(yīng)答偏倚取決于無應(yīng)答者在疾病暴露因素方面的特征是否與應(yīng)答者有差異第22頁，共53頁。美國曾采用郵寄問卷形式，調(diào)查美國退伍軍人吸煙習(xí)慣。30天后總結(jié)收集的回復(fù)，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，不吸煙者有85%回復(fù)了問卷，而吸煙者僅67%對于一些敏感問題的調(diào)查，容易引起不應(yīng)答偏倚，例如我國南方調(diào)查農(nóng)村嬰兒死亡原因，有28%的人拒絕提供嬰兒死亡原因第23頁，共53頁。來自研究對象的偏倚之回憶偏倚回憶偏倚：因研究對象的記憶失真或記憶不完整所造成的研究結(jié)果偏倚病例對照研究和回顧性隊列研究最容易出現(xiàn)回憶偏倚回憶偏倚的產(chǎn)生與調(diào)查時間至事件發(fā)生時間、以及與事件的重要性有關(guān)，同時也與調(diào)查員的調(diào)查過程和詢問技術(shù)有關(guān)第24頁，共53頁。Wilcox等人在調(diào)查流產(chǎn)回憶準(zhǔn)確性的研究中發(fā)現(xiàn)，調(diào)查10年前流產(chǎn)的有82%的回憶完整，調(diào)查20年前流產(chǎn)的有73%人回憶完整。在受孕前6周流產(chǎn)者能回憶起來的有54%。而在受孕13周流產(chǎn)者能回憶起來的有93%病例組和對照組的回憶誤差也可能不一致，病例組往往比對照組記憶準(zhǔn)確。原因是調(diào)查事件的重要性對兩組人是不一樣的，選擇不易忘記的指標(biāo)做調(diào)查，并重視問卷和詢問技術(shù)，有助于減少調(diào)查中的回憶偏倚第25頁，共53頁。常見的情況有：使用的儀器未校正、測定方法的標(biāo)準(zhǔn)和操作規(guī)范不統(tǒng)一、操作人員技術(shù)不熟練、記錄有誤等設(shè)計階段控制：限制、隨機(jī)分組和配對Wilcox等人在調(diào)查流產(chǎn)回憶準(zhǔn)確性的研究中發(fā)現(xiàn)，調(diào)查10年前流產(chǎn)的有82%的回憶完整，調(diào)查20年前流產(chǎn)的有73%人回憶完整。限制的缺點還在于，在限制混雜因素的同時，對暴露和疾病發(fā)生的范圍也進(jìn)行了限制，不能觀察到疾病影響的全貌分層分析：是資料分析階段控制混雜因素常用的方法。采用調(diào)查技巧避免無應(yīng)答、回憶和說謊偏倚指由于個體差異和在研究過程中許多微小的不可控制因素造成的誤差（測量誤差和個體差異）研究者在挑選研究人群時由于選擇條件受限制或設(shè)計失誤所致的系統(tǒng)誤差三、混雜偏倚(confounderbias)混雜因素在比較人群中的分布不均衡盲法是避免觀察者和被觀察對象發(fā)生信息偏倚最有效的方法?；颊呤欠窬歪t(yī)取決于就醫(yī)條件和對某醫(yī)療單位的信任等多種因素，而患者就醫(yī)機(jī)會不同將造成研究的結(jié)果不同與研究對象個人目的有關(guān)沾染偏倚：研究對象有意或無意地接受了研究內(nèi)容不允許接受的措施而造成的研究結(jié)果偏倚表8-7控制吸煙因素后心梗與維生素E的關(guān)系具有規(guī)律性，一般呈正態(tài)分布分層分析：是資料分析階段控制混雜因素常用的方法。來自研究對象的偏倚之說謊偏倚說謊偏倚：研究對象故意造成的容易發(fā)生在敏感問題上，如吸毒史、性行為和中、小學(xué)生吸煙等與研究對象個人目的有關(guān)第26頁，共53頁。來自研究者的偏倚之診斷懷疑偏倚診斷懷疑偏倚：研究者已知研究對象的某些情況，因而在診斷過程中刻意尋求某種結(jié)果而造成的偏倚非盲法研究和隊列研究中容易發(fā)生第27頁，共53頁。在研究口服避孕藥與下肢血栓性靜脈炎關(guān)系的隊列研究中，觀察者會對口服避孕藥的婦女更加頻繁、仔細(xì)的收尋靜脈炎的證據(jù)，尤其是對病情較輕，需要仔細(xì)檢查才能確診的病例。而對未口服避孕藥的婦女檢查較馬虎，造成暴露與疾病結(jié)果的偏倚在開放性的藥物臨床試驗中，也容易發(fā)生診斷懷疑偏倚第28頁，共53頁。來自研究者的偏倚之沾染偏倚沾染偏倚：研究對象有意或無意地接受了研究內(nèi)容不允許接受的措施而造成的研究結(jié)果偏倚對照組接受試驗組的措施，導(dǎo)致組間差異縮小試驗組接受更好的支持治療，研究結(jié)果偏向試驗因素，稱為干擾偏倚第29頁，共53頁。病例對照研究和回顧性隊列研究最容易出現(xiàn)回憶偏倚偏倚可出現(xiàn)在整個研究過程，應(yīng)當(dāng)在各個階段進(jìn)行控制，將偏倚的影響減少到最低程度，力求研究結(jié)論的真實可靠指由于對實驗因素或條件控制不嚴(yán)而發(fā)生的一種誤差指由于個體差異和在研究過程中許多微小的不可控制因素造成的誤差（測量誤差和個體差異）下結(jié)論前應(yīng)進(jìn)行統(tǒng)計學(xué)檢驗來自研究對象的偏倚之回憶偏倚混雜偏倚會影響病因研究的因果關(guān)系、疾病治療的效果和預(yù)后因素的評價30天后總結(jié)收集的回復(fù)，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，不吸煙者有85%回復(fù)了問卷，而吸煙者僅67%表8-3婦女絕經(jīng)期服用雌激素與子宮內(nèi)膜癌的關(guān)系

（以刮宮和子宮切除的病例）交互因子揭示了某種效應(yīng)，應(yīng)加以挖掘收集資料的范圍可以適當(dāng)廣泛些，借以分散調(diào)查人員和研究對象對某項因素的注意力，減少某些偏見帶來的偏倚交互因子揭示了某種效應(yīng)，應(yīng)加以挖掘系統(tǒng)誤差(systematicerror)，即偏倚(bias)對病例組的每一個成員，選擇具有相似特征(除了要觀察的暴露因素)的對象為匹配的對照特別是在病例-對照研究中較常用Wilcox等人在調(diào)查流產(chǎn)回憶準(zhǔn)確性的研究中發(fā)現(xiàn)，調(diào)查10年前流產(chǎn)的有82%的回憶完整，調(diào)查20年前流產(chǎn)的有73%人回憶完整。來自研究者的偏倚之測量偏倚測量偏倚：研究者對研究的指標(biāo)和數(shù)據(jù)進(jìn)行測量時產(chǎn)生的系統(tǒng)誤差常見的情況有：使用的儀器未校正、測定方法的標(biāo)準(zhǔn)和操作規(guī)范不統(tǒng)一、操作人員技術(shù)不熟練、記錄有誤等第30頁，共53頁。信息偏倚的控制嚴(yán)格的調(diào)查設(shè)計和研究人員的科學(xué)態(tài)度，嚴(yán)格的質(zhì)量控制措施盡量采用“盲法”收集資料盡量收集客觀指標(biāo)的資料采用調(diào)查技巧避免無應(yīng)答、回憶和說謊偏倚收集資料的范圍可以適當(dāng)廣泛些，借以分散調(diào)查人員和研究對象對某項因素的注意力，減少某些偏見帶來的偏倚第31頁，共53頁。三、混雜偏倚(confounderbias)

暴露因素與疾病發(fā)生的關(guān)聯(lián)程度受到其他因素的歪曲或干擾而造成的系統(tǒng)誤差在研究設(shè)計階段和資料分析階段未能對混雜因素加以控制或未進(jìn)行校正，使得研究結(jié)果與真實情況不符混雜偏倚會影響病因研究的因果關(guān)系、疾病治療的效果和預(yù)后因素的評價第32頁，共53頁?；祀s因素存在的條件混雜因素對研究結(jié)果有影響混雜因素與暴露因素伴隨存在混雜因素在比較人群中的分布不均衡第33頁，共53頁。表8-4心梗與維生素E的關(guān)系維生素E心梗RR有無服4006000.67不服600400表8-5維生素E與吸煙的關(guān)系維生素E吸煙有無服270（27％）730（73％）不服880（88％）120（12％）第34頁，共53頁。表8-7控制吸煙因素后心梗與維生素E的關(guān)系維生素E吸煙不吸煙心梗RR心梗RR有無有無服240

301.311605701.27不服580300

20100表8-6控制維生素E因素后心梗與吸煙的關(guān)系吸煙用維生素E不用維生素E心梗RR心梗RR有無有無吸煙240

303.645803003.88不吸160570

20100第35頁，共53頁?；祀s因素與交互作用第36頁，共53頁。交互作用暴露因素按第三個因素分層后，暴露因素和疾病的聯(lián)系強度在層間明顯不同，此時稱第三個因素有交互作用，稱為效應(yīng)修正因子(effect-modificationfactor)第37頁，共53頁。表8-8暴露與疾病的關(guān)系暴露疾病RR有無有2008004.00無

50950表8-9a暴露與疾病的關(guān)系

（F因素不存在）暴露疾病RR有無有1947061.03無

21

79表8-9b暴露與疾病的關(guān)系

（F因素存在）暴露疾病RR有無有

6

941.86無29871第38頁，共53頁。表8-10某疾病與暴露因素的關(guān)系暴露疾病RR有無有20018001.00無4003600表8-11a疾病與暴露的關(guān)系

（F因素不存在）暴露疾病RR有無有

95

1553.00無3802620表8-11b疾病與暴露的關(guān)系

（F因素存在）暴露疾病RR有無有10516453.00無

20

980第39頁，共53頁?；祀s因子和交互因子的區(qū)別概念區(qū)別：混雜因子歪曲了暴露因素與疾病的關(guān)系，應(yīng)防止和控制；交互因子揭示了某種效應(yīng)，應(yīng)加以挖掘識別方法：分層分析下結(jié)論前應(yīng)進(jìn)行統(tǒng)計學(xué)檢驗第40頁，共53頁。偏倚的控制第41頁，共53頁。偏倚可出現(xiàn)在整個研究過程，應(yīng)當(dāng)在各個階段進(jìn)行控制，將偏倚的影響減少到最低程度，力求研究結(jié)論的真實可靠第42頁，共53頁。偏倚的控制設(shè)計階段控制：限制、隨機(jī)分組和配對測量和結(jié)果判斷的控制：盲法資料分析階段的控制：分層分析、標(biāo)準(zhǔn)化分析、多因素分析第43頁，共53頁。設(shè)計階段的控制限制(restrict)：指在設(shè)計階段對研究對象的納入標(biāo)準(zhǔn)加以限制使研究對象選取限制在一定范圍內(nèi)，范圍越窄，研究對象彼此的差別越小，越利于觀察因素作出結(jié)論第44頁，共53頁。由于對混雜因素進(jìn)行限制，研究的結(jié)果使得研究者不可能對暴露與混雜因素的交互作用加以分析和度量，只能對暴露和疾病之間的關(guān)系進(jìn)行研究限制的缺點還在于，在限制混雜因素的同時，對暴露和疾病發(fā)生的范圍也進(jìn)行了限制，不能觀察到疾病影響的全貌第45頁，共53頁。設(shè)計階段的控制隨機(jī)分配(randomizedallocation)：主要適用實驗研究，即將研究對象隨機(jī)分配到試驗組和對照組隨機(jī)分配的目的：使研究對象的非處理因素和混雜因素在各組間趨于均衡，組間基線情況有良好的可比性，而使得處理因素的真實差別得以顯示隨機(jī)分配有簡單隨機(jī)分配方法和分層隨機(jī)分配方法第46頁，共53頁。設(shè)計階段的控制配對或匹配(matching)：配對是控制混雜因素常用的方法。特別是在病例-對照研究中較常用對病例組的每一個成員，選擇具有相似特征(除了要觀察的暴露因素)的對象為匹配的對照匹配的特征一般包括年齡、性別、病情等因素配對的缺點：

?配對因素較多會使部分病例找不到對照，致使信息的浪費

?過度配對會掩蓋暴露的真實作用

?不能對配對掉的混雜因