预防医学队列研究(CohortStudy)预防医学§3.3队列研究分级要求掌握:队列研究的相关概念,队列研究的资料分析熟悉:队列研究对象的选择,样本含量估计;队列研究的优缺点。了解:其他内容预防医学概述1设计与实施2资料分析及结果解释3队列研究的优缺点4内容§3.3队列研究预防医学队列研究的概念队列研究的用途队列研究的类型队列研究的特点一、概述预防医学队列研究(cohortstudy)是将一个范围明确的人群按是否暴露于某可疑因素或暴露程度分为不同的亚组,追踪各组的结局并比较其差异,从而判定暴露因素与结局之间有无关联及关联程度大小的一种观察性研究方法。又称前瞻性研究、发病率研究、纵向研究、随访研究、定群研究。一、概述(一)概念预防医学目标人群未患某研究疾病代表性样本YesNoYesNo暴露组非暴露组时间顺序是否暴露某个危险因子结局(疾病)队列研究的结构模式图预防医学固定队列FixedCohort研究开始研究结束出现结局未出现结局一、概述预防医学动态队列DynamicCohort研究开始研究结束出现结局失访一、概述预防医学特点观察法设立对照由因到果,符合时间顺序确证暴露和结局因果关系一、概述预防医学检验病因假设(hypothesis)评价预防效果(effectofprevention)研究疾病自然史(naturalhistoryofdisease)一、概述(二)用途预防医学一、概述(三)类型前瞻性队列研究(ProspectiveCohortStudy)历史性队列研究(HistoricalCohortStudy)双向性队列研究(MixedCohortStudy)预防医学继续前瞻地收集资料各种队列研究方法示意图一、概述预防医学研究对象的选择样本含量的估计资料的收集二、设计和实施暴露组非暴露组预防医学暴露人群的选择职业人群(occupationalexposure)特殊暴露人群一般人群(generalpopulation)医疗或人寿保险资料有组织的人群团体二、设计和实施预防医学非暴露(对照)人群的选择内对照(internalcontrols)外对照(externalcontrols)总人口对照多重对照(multiplecontrols)二、设计和实施预防医学211002102111ZPPZPPPPNPP样本含量的计算公式与病例对照研究的样本含量公式相同?)1(1001RRppRRp2012)()(2ppuuqpn二、设计和实施预防医学已知p0=0.007,RR=2.5,α=0.05,β=0.1,计算样本量根据上述条件Zα=1.96,Zβ=1.282,q0=0.993p1=p0×RR=0.0175,q1=0.9825代入公式得N=2310考虑到失访,实际上每组需扩大10%,即2541人二、设计和实施预防医学资料的收集获得途径所需信息基线资料的收集随访和结局资料的收集二、设计和实施主要暴露因素结局有关的其他信息人口学资料预防医学结局(outcomevariable)是观察人群中出现的预期结果事件,是队列研究的观察终点。一次研究可有多个结局二、设计和实施吸烟吸烟慢性支气管炎冠心病肺癌预防医学随访(follow-up)随访对象、内容和方法随访间隔随访者观察终点(end-point)研究对象出现了预期的结局失访未达到观察终点而脱离随访观察终止时间研究的随访工作截止的时间二、设计和实施预防医学统计描述统计推断三、资料分析和结果解释•资料整理表•率的计算•率的显著性检验•暴露与发病的关联强度预防医学病例非病例合计暴露组aba+b非暴露组cdc+d合计a+cb+da+b+c+d暴露组发病率=a/(a+b)对照组发病率=c/(c+d)三、资料分析和结果解释队列研究资料整理表预防医学取值范围0~1适用条件样本大,固定队列1.累积发病率(cumulativeincidence)观察开始时的人数)人数观察期内发病(或死亡CI率的计算三、资料分析和结果解释预防医学取值范围0~∞适用条件观察时间长,动态队列观察人时数观察期内发病例数CD率的计算三、资料分析和结果解释2.发病密度(incidencedensity)预防医学变化范围0~∞适用条件结局事件的发生率比较低,无论观察的时间长或短,都不宜直接计算率时意义实际死亡数是理论死亡数的多少倍期发病(死亡)数标准人口(全人口)预死亡)数研究人群中观察发病(SMR率的计算三、资料分析和结果解释3.标化死亡比(standardizedmortalityratioSMR)以全人口某病的发病(死亡)率乘以某单位人口数预防医学U检验直接概率法二项分布检验泊松(Poisson)分布检验卡方检验计分检验(scoretest)三、资料分析和结果解释率的显著性检验预防医学相对危险度归因危险度归因危险度百分比人群归因危险度人群归因危险度百分比剂量反应关系三、资料分析和结果解释暴露与发病的关联强度预防医学010ncnaIIRRe意义•暴露组发病或死亡的危险是非暴露组的多少倍•RR值越大,暴露的效应越大,暴露与结局关联强度越大Ie:暴露组率I0:非暴露组率三、资料分析和结果解释1.相对危险度RR(relativerisk)预防医学吸烟者与非吸烟者死于不同疾病的RR疾病吸烟者非吸烟者RR肺癌50.124.6910.7心血管疾病296.75170.321.7(1/10万人年)预防医学意义•暴露与非暴露人群比较,所增加的发病或死亡率•AR值越大,暴露因素消除后所减少的疾病发病概率越大010ncnaIIARe1000RRIIIRRAR或三、资料分析和结果解释2.归因危险度AR(Attributablerisk)预防医学意义•RR吸烟对肺癌的病因学意义较大•AR戒烟对心血管疾病的预防作用较大,即公共卫生意义较大RR与AR的区别疾病吸烟者非吸烟者RRAR肺癌50.124.6910.745.43心血管疾病296.75170.321.7126.43(1/10万人年)吸烟者与非吸烟者死于不同疾病的RR预防医学意义暴露人群中的发病或死亡归因于暴露的部分占全部发病或死亡百分比%100%0eeIIIAR或%1001%RRRRAR三、资料分析和结果解释3.归因危险度百分比AR%(病因分值EF)预防医学意义•总人群发病率中归因于暴露的部分•PAR值越大,暴露因素消除后所减少的疾病发病概率越大PAR=It-I0It:总人群率I0:非暴露组率三、资料分析和结果解释4.人群归因危险度(populationattributableriskPAR)预防医学意义总人群中的发病或死亡归因于暴露的部分占全部发病或死亡百分比或三、资料分析和结果解释5.人群归因危险度百分比PAR%(人群病因分值PEF)%100%0ttIIIPAR%1001)1()1(%RRPRRPPARee预防医学四、队列研究的优缺点预防医学适用于常见病符合时间顺序,论证因果关系的能力较强直接获得暴露组和非暴露组的发病率或死亡率直接估计危险度获得一种暴露与多种结局的关系便于计算“剂量-反应关系”可研究疾病的自然史收集的资料完整可靠,不存在回忆偏倚四、队列研究的优缺点优点预防医学不适于发病率很低的疾病的病因研究观察时间长,易发生失访偏倚耗费时间、人力、物力、财力设计的科学性要求高,实施复杂,资料的收集和分析难度较大有多种病因的疾病不适用此方法四、队列研究的优缺点缺点预防医学预防医学二硫化碳(CS2)神经系统毒物,抑制酶的活性,影响脂蛋白代谢,造成心血管疾病长期接触低浓度二硫化碳可引起慢性中毒,引起精神病、多发性神经炎、动脉粥样硬化等短时间接触高浓度的二硫化碳蒸气可急性中毒五、研究实例预防医学20世纪60年代芬兰职业卫生研究所Hernberg和Tolonen教授所做的5年前瞻性队列研究确定了二硫化碳长期低剂量暴露与冠心病的因果关系预防医学一确定研究因素研究因素长期低剂量的CS2暴露定义有CS2暴露,在不至引起急性中毒的车间工作至少5年以上预防医学二确定研究结局结局指标心肌梗死血压变化心电图的改变心绞痛发作预防医学三确定研究现场和人群暴露组1942~1967年间某粘纤厂25至64岁,至少有5年CS2暴露史的所有工人(343名,全为男性)对照组年龄相差不超过3岁,出生地区相同,工种的体力消耗相当,在同一城市的造纸厂随机选择的343名男性工人预防医学四资料收集•查阅档案记录用药情况、既往车间CS2的浓度等•询问姓名、性别、年龄、工种及工作年限、吸烟、业余时间的体力活动情况•实验室检查血糖、血脂、血清胆固醇水平、血压、心电图、心脏大小、体重及车间CS2浓度的动态变化预防医学五资料分析暴露组和对照组的心肌梗死发生率及相对危险度发病数5年累积发病率(%)RRRR95%CI暴露组(343人)致死性144.084.691.34~16.47非致死性113.212.740.86~8.69合计257.293.571.52~8.37对照组(343人)致死性30.87非致死性41.17合计72.04两组致死性心肌梗死发生率和总的心肌梗死发生率差异有显著性预防医学CS2与不同临床类型冠心病的RR与AR比较临床类型RRAR心肌梗塞3.575.25致死性心肌梗塞4.693.21非致死性心肌梗塞2.742.04心绞痛1.8911.6心电图冠心样改变1.46.1CS2在不同临床类型冠心病的发生中作用程度不同预防医学六结论长期低剂量(20~30ppm)CS2暴露与冠心病的发病和死亡存在因果关系CS2所致的冠心病,以致死性心肌梗死表现突出,其他类型也有不同程度的表现措施芬兰当局已于1972年把CS2的车间最高容许浓度从20ppm降至10ppm预防医学