第四章 流行病学研究方法概述

[教学内容]

　　1、流行病学的研究目的和意义

　　2、流行病学研究方法的类别

[教学要求]

　　了解：流行病学研究的目的和意义。

　　熟悉：流行病学研究方法按实际工作任务的分类，包括个案调查（或病例调查）、爆发调查和专题调查等。

　　掌握：按设计分类的流行病学研究方法，包括描述性研究、分析性研究、实验性研究和理论性研究等。初步理解各种不用研究之间的差别和优缺点。

[重点难点]

　　一、流行病学研究的目的和意义

　　1．针对急性病主要是调查发病现场的环境和可能的致病因素等，发现在具体条件下该病继续传播或蔓延的条件及潜在危险，从而采取紧急措施，控制和扑灭疫情。

　　2．查明慢性病发病或死亡的分布情况，探讨危险因子以利预防。

　　3．检验病因假说，进行科学的因果判断：我们知道分布描述常提供给我们病因线索，形成病因假说，但要验证它必须进行周密的设计，通过研究和运用病因推断技术进行因果判断。

　　4．进行现场试验，考核防治措施及其效果。

　　5．评价居民健康状况，为卫生行政部门的决策提供科学依据。

　　6．研究疾病自然史，提高临床治疗水平和加强预防工作。通过自然史的研究，可以了解疾病的整个过程。早期可以筛查，针对不同的病程采取不同的治疗措施，在人群防治中也有积极作用。

　　从上面不难看出，开展流行病学研究，不仅需要具备丰富的知识，灵活的思路，还有赖于严格的科研设计和方法。

　　二、流行病学研究方法分类

　　（一）按研究设计分类

　　按流行病学研究设计分类，一般分为四种方法，即描述流行病学、分析流行病学、实验流行病学和理论流行病学。下面分别简述之。

　　1、描述流行病学：又称描述性研究，描述性研究的主要任务是描述疾病和健康状况在人群、时间和地区的分布情况，以了解人群疾病或健康状况及其变化趋势。

　　(1) 现况研究，又称横断面研究。这是描述性研究最常用的方法，它是研究在特定时间与特定范围内人群中的有关因素与疾病或健康状况的关系。因此，现况研究的特点是在特定时间内调查每个人的情况，因是在特定时间内进行调查，故称横断面研究。又因收集的资料不是过去的暴露史，也不是将来的信息，故又称现况研究。这样研究时疾病和有关因素是同时存在的，故一般不能进行时间上的因果关系分析与判断。现况研究又包括普查与抽样调查两种方法。

　　(2) 历史回顾法，又称历史资料分析。是利用现有的记录资料，对某一地区近年来的疾病或健康状况进行流行病学描述。这种研究能在较短时间里查明一个地区某疾病的流行情况。利用现有资料的分析获得所需数据，既可以补充现况资料的不足，又可为深入分析提供历史背景资料，因此得到了流行病学工作者的普遍应用。但历史资料往往受时间限制，会出现诊断标准、方法的不一致或记录不全等问题，故应用时需予以注意。

　　(3) 随访研究和疾病监测。在现况调查（或基线调查）的基础上，调查者往往感到对现况调查中某些重要疾病或指标进行长期、系统地观察是十分必要的，从而对一定的调查地区和人群进行某些内容的随访观察，系统地收集资料，从而发现疾病发展的趋势和分布的变化，并采取及时、有效的措施，这就是通常所说的疾病监测。

　　2、分析流行病学，又称分析性研究

　　分析性研究有人又称＂检验假设的研究＂。顾名思义，分析性研究就是在描述性研究的基础上，分析疾病和健康状态与可能的致病因素之间的关系，从而进行致病因素的筛选并形成和检验病因假说。与描述性研究不同，分析性研究的最重要特点就是在研究设计中设立了可供对比分析的两个组。

　　分析性研究主要分为两大类，即病例对照研究和队列研究。

　　(1) 病例对照研究：又称回顾性研究。是指在疾病发生之后，以现在患有该病的病人为一组（病例组），以未患有该病但其它条件如性别、年龄与病人相同的人为另一组（对照组），通过询问，化验比较或复查病史，按其既往各种可疑致病因素的暴露史，测量并比较病例组和对照组对各因素的暴露比例，进而推断可能的致病因素或验证病因假说。这种从结果（疾病）探索病因（病因或因素）的研究方法，由于时间上是由果及因的，方向上是回顾的，故又有回顾性研究之说。

　　(2) 队列研究：又称前瞻性研究。队列研究是将一定范围内未患病的人群按是否暴露于某因素（或具备某种特征）进行分组，随访一定的时间，比较两组的发病率或死亡率，以研究某因素或某特征是否与某疾病的发生或死亡存在着关系。这种研究是从原因（病因）随访观察到结果（疾病）的研究方法，从时间上看一般为前瞻性的研究，故有前瞻性研究之说。队列研究一般分为两类，一类就是从研究设计开始对两组进行前瞻性随访，称为前瞻性队列研究；另一类则是根据既往的暴露情况，将人群分为暴露组与非暴露组，把研究的起始时间倒退到以往某一时点，然后收集其结局资料并进行分析，称之为历史性队列研究。

　　3、实验流行病学，又称实验性研究，顾名思义，实验性研究的核心特征是实验法而不是观察法。这是实验性研究不同于描述性研究和分析性研究的关键所在。我们将人群随机分为实验组和对照组，人为地给实验组施与措施，对照组则给予安慰剂，或不给任何措施。在相同的条件下，随访并比较两组人群的结果以判断措施的效果，这就是流行病学实验性研究。实验性研究目前主要分为以下几类：(1)以评价新药或新的治疗手段为目的的随机化临床试验（RCT），是以医院为基础的，病人为主要对象的实验性研究；(2)以评价预防措施和手段为主要目的现场实验（Field Trial），是以人群为基础的评价计划免疫措施和手段的方法，以健康人群或易感人群为对象的实验性研究；(3)以评价社会、行为干预措施及其效果，降低人群疾病发生率为主要目的社区干预研究（CIP），是以社区人群为基础的，以病人、高危人群和/或健康人群为对象的实验性研究，象各种慢性非传染性疾病的人群干预研究。目前，流行病学的实验性研究发展很快，且应用十分普遍。

　　4、理论流行病学，又称理论性研究

　　一般地说，理论性研究是以数字模型定量地表达疾病的流行规律，即疾病在人间流行过程中，各种因素之间的内在数量关系和疾病的理论分布。这种用数学模型进行流行病学理论研究就称之为理论流行病学。理论性研究主要用于阐明流行过程，检验病因假说，流行因素的参数估计，设计控制疾病的措施和提出理论性预测模型。这是经典的理论流行病学研究。 (二)按工作任务分类

　　概括地讲，流行病学研究方法按实际工作任务分类通常包括三个方面：个案调查(或病例调查)、爆发调查和专题调查。

　　1、个案调查；又称病例调查

　　对散发或爆发的传染病，为了搞清楚发病的原因，核实诊断，以便针对性地采取防疫措施，个案调查是十分重要的。

　　2、爆发调查

　　爆发调查是流行病学工作者在实际中应用十分广泛的一类调查，它既可以进行传染病的爆发调查，也可以进行非传染病或原因未明疾病的调查。同时，也可以进行各类中毒发生的调查。通常，此类调查都有时限性的要求，并要有应急的防治措施，所以一般比较复杂或需有经验的卫生防疫人员进行调查。但总的调查思路都是一样的，现简述如下。

　　(1) 核实诊断，确证爆发。

　　(2) 初步调查，弄清爆发的确切情况，形成进一步调查的假设。

　　(3) 尽快采取可能的措施，控制爆发。

　　(4) 进一步深入调查，验证假设。

　　(5) 爆发调查结论与报告。根据全部调查材料及防治措施的效果观察，对爆发诊断的病因，促成因素或传播途径,经验教训等做出结论，并写成书面报告。

　　3、专题调查

　　专题调查，就是根据实际工作需要，进行专门的调查。通常采用的就是描述性研究方法；所以，专题调查，主要是根据工作需要和目的，选择相应的流行病学研究方法，并在调查前要有严格的调查设计。

第五章 描述性研究

[教学内容]

　　1、现况研究

　　2、筛检

　　3、生态学研究

[教学要求]

　　了解：现况研究资料的分析步骤与方法；筛检的串联试验与并联试验的设计与计算。

　　熟悉：描述性研究在流行病学研究中的作用、特点与用途；现况研究的概念与用途；常用抽样方法的种类与特点；普查与抽样调查各自的优缺点；决定抽样调查样本大小的主要因素；偏倚的控制；筛检的定义和用途。

　　掌握：筛检方法真实性与可靠性评价的主要指标、计算方法与意义；筛检试验阳性标准的改变对灵敏度与特异度的影响，阳性与阴性预测值的概念、计算方法与影响因素。

[重点难点]

第一节 概述

　　描述性研究 又称描述流行病学，它是流行病学调查研究中最常用的一种类型。描述性研究是指利用已有的资料或对特殊调查的资料包括实验室检查结果，按不同地区、不同时间及不同人群的特征进行分组，把疾病或健康状况的分布情况真实地揭示出来的一种方法。

　　描述性研究是流行病学研究的基础步骤。当对所研究的疾病或健康状况了解不多的时候，往往从描述性研究着手，获取与该病或健康状况相关的基本分布特征，为进一步研究提供基础性资料。描述性研究属于观察性研究，即在研究中只是客观真实地记录、描述、采集各种信息，不人为地加入干预措施。描述性研究不设立专门的对照组，因而不能确定所研究的因素和效应（疾病、健康）之间的联系。描述性研究通常在一个特定的时间点或期间内进行，因此在描述疾病或健康状况的水平时主要用患病率指标。

第二节 现况研究

　　现况研究是指在一个特定的时间点或期间内对一个特定人群某种疾病或健康状况进行的调查研究。

　　一. 现况研究的种类

　　（一）普查

　　1. 普查的概念

　　在流行病学研究中，普查通常是在一个特定时间点或期间内对全部观察对象某种疾病或健康状况进行的调查。

　　2. 开展普查的条件

　　开展普查时一般应具备如下一些条件：

　　（1）有足够的人力，物资和设备。

　　（2）所普查的疾病的患病率不太低。

　　（3）所使用的检测方法操作简便，易于接受，且具有较高的敏感度和特异度。

　　3. 普查的优缺点

　　（1）优点

　　　1）由于是调查某一人群的所有成员，所以在确定调查对象上相对容易。

　　　2）可以获得观察对象多种疾病或健康状况的全貌。

　　（2）缺点

　　　1）、参加调查的人员多，调查技术和检测方法的标准难以统一，影响调查的质量。

　　　2）、普查对象多，调查期限短，难以避免遗漏情况发生。

　　　3）、普查不适用于患病率较低以及检测技术较复杂的疾病。

　　（二）抽样调查

　　1. 抽样调查的概念

　　抽样调查是指从研究所确定的全部观察对象（总体）中抽取一定数量的观察对象组成样本，根据样本信息推断总体特征的一种调查方法。

　　2. 抽样调查的优缺点

　　（1）优点

　　　1）抽样调查可节省时间、人力和材料。

　　　2）抽样调查容易做到深入、仔细和准确。

　　（2）缺点

　　　1）抽样调查的设计、实施以及资料的分析都较复杂。

　　　2）重复及遗漏不易被发现。

　　3. 抽样方法

　　（1）单纯随机抽样

　　（2）系统抽样

　　（3）分层抽样

　　（4）整群抽样

　　在实际抽样研究中常常同时使用上述两种或多种抽样方法。

　　4. 样本大小

　　抽样调查的样本大小是抽样调查设计时必须考虑的问题。在率的抽样研究中，样本大小主要取决于两个因素：①预期现患率（或阳性率）。②对调查结果精确性的要求。

　　二. 现况研究中常见的偏倚及其控制

　　在现况研究中常常存在如下几种偏倚：

　　1. 无应答偏倚 无应答偏倚是指一些研究对象没有按照研究设计对被调查内容予以应答（回答、反馈），而这些研究对象在某个或某些研究因素上与应答者存在差异，由此造成的调查结果与真实情况不一致而产生的偏倚。

　　2. 回忆偏倚 回忆偏倚是指研究对象在回忆过去的经历的或发生的事件时，由于记忆准确性和完整性的问题导致研究结果与真实情况不一致所产生的偏倚差。

　　3. 报告偏倚 报告偏倚不同于回忆偏倚，它是指研究对象有意的夸大或缩小某些研究信息而导致的偏倚。

　　4. 测量偏倚 在进行理化测量时，由于仪器不准、试剂不统一、实验条件不同，测量标准不统一等造成的测量结果不准确而引起偏倚。

　　5. 调查员偏倚 在收集资料的过程中，由于调查员不恰当的调查方式、方法、态度等带来的偏倚。此外，对同一问题不同调查员的衡量标准不同，或者同一调查员在不同情况下对相同问题的理解不同也会引起偏倚。

　　上述这些偏倚在设计现况研究时应预先考虑到并加以控制。控制的主要途径有：

　　（1）在设计中明确规定为随机样本的，必须严格遵守随机化的原则选取研究对象

　　（2）选用精良的仪器设备并事先做好调试。

　　（3）严格训练调查员并对其进行监督和质量控制。

第三节 筛检

　　一. 筛检的概念及目的

　　（一）筛检的概念

　　筛检是指应用快速、简便的检测方法，从表面上无病的人群中查出某病的阳性者和可疑阳性者，指定就医，以便进一步诊断和治疗的一种方法。

　　（二）筛检的目的

　　筛检的主要目的是早期发现某病的可疑患者，以便进一步确诊，达到早期治疗的目的。此外，筛检可以提供人群的患病率资料。再者，利用筛检可以研究疾病的自然史。

　　二. 筛检方法的评价指标

　　（一）真实性

　　真实性是指筛检方法的检测结果与“金标准”的检测结果的符合程度。

　　1. 灵敏度与特异度

　　灵敏度是指在“金标准”确诊的病人中新诊断技术检测出的阳性人数所占的比例。

　　特异度是指在“金标准”确诊的非病人中筛检方法检测出的阴性人数所占的比例。

　　如果筛检的阳性标准值服从连续性分布，其筛检的灵敏度和特异度不是固定不变的，它随着筛检阳性标准值的改变而改变，并且灵敏度和特异度的变化方向是相反的，随着灵敏度的升高特异度下降，反之亦然。

　　2. 联合试验

　　所谓联合试验是指采用多个筛检方法去检测一种疾病，达到提高筛检的灵敏度或特异度的目的。

　　（1）串联和并联试验

　　串联又称序列试验，是指先后采用几项筛检方法去检测疾病，只有全部检测结果皆为阳性者才判为阳性，凡有一项检测结果为阴性者即判为阴性。并联又称平行试验，是指同时采用几项筛检方法去检测疾病，只要有一项检测结果为阳性者就判为阳性。

　　串联试验使特异度升高，灵敏度下降。并联试验使灵敏度升高，特异度下降。

　　3. 约登指数

　　约登指数是将灵敏度与特异度相加再减去1，它反映诊断技术发现病人和非病人的总的能力。约登指数的取值范围为0～1。约登指数越接近1，诊断技术的真实性越高，反之越低。

　　（二）可靠性

　　可靠性是指在相同条件下针对同一研究对象，筛检方法重复检测其结果的稳定程度，或者一致性、重现性。对于检测结果属于连续性分布的数据，实际工作常常用复测相关系数来反映，即积差相关系数或spearman等级相关系数。对于检测结果属于非连续性分布的数据，通常采用Kappa值来评价两次检测的结果一致程度。

　　三. 预测值

　　预测值可以界定为：应用筛检的结果来估计患病的可能性的大小。阳性预测值是指筛检阳性者患病的可能性，阴性预测值是指筛检阴性者未患病的可能性。

　　筛检的预测值难以达到100%，主要受到患病率以及筛检方法的灵敏度和特异度等的影响。在灵敏度和特异度不变的情况下，随着患病率的升高，阳性预测值呈上升趋势，阴性预测值呈下降趋势。在相同患病率时，随着灵敏度的升高，阴性预测值上升；随着特异度的升高，阳性预测值上升。