流行病学第四章 队列研究
第四章 队列研究
四、研究类型
队列研究依据研究对象进入队列时间及终止观察的时间不同，分为 前瞻性（prospective）队列研究、历史性（historical）队列研究和双向 性（ambispective）队列研究三种。三种队列研究方法示意如图4-3。
暴露组 回顾性地收集已有的历史资料 历史性 队列研究 非暴露组
继续前瞻 性收集资料 双向性 队列研究 暴露组 非暴露组 暴露组 前瞻性收集资料 前瞻性
非暴露组
不出现某种结局
前瞻性地收集结局事件发生的资料 研究开始
图4-2 队列研究的结构模式图
三、研究目的 1. 检验病因假设 由于队列研究检验病因假设的能力较强，因此深入
检验病因假设是队列研究的主要用途和目的。一次队列研究可以只 检验一种暴露与一种疾病之间的因果关联（如吸烟与肺癌），也可 同时检验一种暴露与多种结果之间的关联（如可同时检验吸烟与肺 癌、心脏病、慢性支气管炎等的关联）。 2. 评价预防效果 有些暴露有预防某结局发生的效应，即出现预防效 果。如大量的蔬菜摄入可预防肠癌的发生，戒烟可减少吸烟者肺癌 发生的危险等，这里的预防措施（如蔬菜摄入和戒烟）不是人为给 予的，而是研究对象的自发行为。这种现象又被称为“人群的自然 实验”。 3. 研究疾病自然史 临床上观察疾病的自然史只能观察单个病人从起 病到痊愈或死亡的过程；而队列研究可以观察人群从暴露于某因素 后，疾病逐渐发生、发展，直至结局的全过程，包括亚临床阶段的 变化与表现，这个过程多数伴有各种自然和社会因素的影响，队列 研究不但可了解个体疾病的全部自然史，而且可了解全部人群疾病 的发展过程。
流行病学第四章 队列研究
流行病学第四章队列研究在流行病学的领域中，队列研究是一种重要的研究方法，它对于我们理解疾病的发生、发展以及影响因素有着不可替代的作用。
队列研究，简单来说，就是选定一群人，按照他们是否暴露于某种因素或者具有某种特征，分成不同的组，然后追踪观察一段时间，看看这些组中疾病的发生情况有何不同。
为了更清楚地理解队列研究，我们先来看看它的几个关键要素。
首先是暴露因素，这是队列研究的核心关注点。
它可以是生活习惯，比如吸烟、饮酒；也可以是环境因素，像是空气污染、辐射；还可以是遗传因素、职业因素等等。
确定准确且有研究价值的暴露因素是队列研究成功的第一步。
接下来是队列的确定。
这一群被选定的人要有一定的代表性，能够反映出我们想要研究的总体人群的特征。
队列可以是基于职业的，比如某个工厂的工人；可以是基于地域的，比如某个社区的居民；也可以是基于其他特定特征的，比如某种疾病的高危人群。
在追踪观察的过程中，要准确地记录每个研究对象的健康状况变化以及与暴露因素相关的信息。
这需要有完善的随访机制，确保不丢失任何重要的数据。
队列研究的类型主要有两种，前瞻性队列研究和回顾性队列研究。
前瞻性队列研究是从现在开始，对选定的队列进行追踪观察，一直到未来某个时间点，看看疾病是否发生以及和暴露因素的关系。
这种研究方法的优点是可以直接观察到暴露因素和疾病发生的先后顺序，结果比较可靠。
但它需要耗费较长的时间，而且在随访过程中可能会遇到很多困难，比如研究对象的失访。
回顾性队列研究则是基于过去已经存在的资料，比如过去的病历记录、职业档案等，来分析暴露因素和疾病之间的关系。
这种方法相对省时省力，但可能会因为资料的不完整或者不准确而影响研究结果的可靠性。
队列研究有很多优点。
它可以直接观察到疾病的自然史，了解疾病从暴露到发病的整个过程。
而且，由于是在疾病发生之前就确定了研究对象和暴露因素，所以能够更好地判断因果关系。
此外，队列研究还可以同时研究一种暴露因素与多种疾病的关系，或者多种暴露因素与一种疾病的关系。
队列研究
第四章队列研究探讨疾病的病因、危险因素及预后因素等是流行病学在医学研究中的重要应用之一。
通过描述性研究，可以初步获得研究对象的各种特征，但此时疾病的影响因素与结局是同时观察的，因此需要采用分析性研究方法加以探讨。
队列研究（cohort study)是分析性研究的重要方法之一，它可以直接观察暴露于不同危险因素或不同特征人群的结局，从而探讨危险因素与疾病发生或结局之间的关系。
第一节概述一、概念队列研究是指将某一特定人群按是否暴露于某可疑因索或按不同竑露水平分为亚组，追踪观察一定的时间，比较两组或各组发病率或死亡书的差异，以检验该因素与某疾病有无因果关联及关联强度大小的一种观察性研究方法。
二、研究目的{一）检验病因假设由于队列研究是由因及果的研究，能确证暴錤与疾病的关系，因此检验病因假设是队列研究的主要目的和用途。
一次队列研究可以只检验一种接露与一种疾病之间的因果关联(如吸烟与肺癌），也可检验一种秘錤与多种结局之间的关联（如可同时检验吸烟与肺癌、心脏病、慢性支气忏炎等的关联）。
* '(二）评价预防效果有些域鋸有预防某结局发生的效应，即具有预防效果。
如大蒜的摄入可预防消化道肿瘤如I?癌的发生，戒烟可减少吸烟者肺癌发生的危险等。
这里的预防措施（如大蒜摄人和戒烟）即暴露因素不是人为给予的，而是研究对象的自发行为。
通过这种人群的“自然实验”（natural experiment)也可以评价某因素的预防效果。
(三）研究疾病自然史临床上只能通过观察单个病人从发病到痊愈或死亡的过程来了解疾病的自然史。
在队列研究开始时，研究前研究对象只是具有某种暴谣而不患有相应的疾病，因此可以观察人群中不同个体缺露于某因素后，疾病逐渐发生、发展，直至结局的全过程，包括亚临床阶段的变化与表现，M时还可以观察到各种自然和社会因素对疾病进程的影响。
队列研究不但可了解个体疾病的自然史，而且可了解疾病在人群中的发生发展过程。
三、研究类型(一)前瞻性队列研究（prospective cohort study)研究对象的确定与分组是根据研究开始时研究对象的暴露状况而定的，研究结局的获得®要随访观察一段时间后才能获得，这是队列研究的基本形式。
公卫执业医师-综合笔试-流行病学-第四单元队列研究
公卫执业医师-综合笔试-流行病学-第四单元队列研究[单选题]1.下列哪种偏倚只可能出现在队列研究中，而不会出现在病例对照研究中A.选择偏倚B.失访偏倚C.调查偏倚D.混杂偏（江南博哥）倚E.信息偏倚正确答案：B参考解析：队列研究需要对全部研究对象进行随访，随访时间长，所以容易出现失访偏倚。
而病例对照研究不需要随访，所以不会出现失访偏倚。
掌握“队列研究-常见偏倚及其控制★”知识点。
[单选题]3.队列研究中最重要的偏倚是A.住院偏倚B.转诊偏倚C.回忆偏倚D.混杂偏倚E.失访偏倚正确答案：E参考解析：队列研究需要对全部研究对象进行随访。
随访期较长，总会有研究对象对参加该研究不感兴趣，或因身体不适不便继续参加研究，或移居外地，或其他原因死亡，等等，因此退出研究。
所以很容易造成失访偏倚。
掌握“队列研究-常见偏倚及其控制★”知识点。
[单选题]4.在队列研究中，控制信息偏倚的主要手段是A.在研究设计阶段利用限制和匹配的方法来控制B.提高调查诊断技术，精确测量，同等地对待每个研究对象C.提高研究对象的依从性D.严格按规定的标准选择对象E.以上都不是正确答案：B参考解析：A.主要用来控制混杂偏倚；C.用来控制失访偏倚；D.用来控制选择偏倚。
掌握“队列研究-常见偏倚及其控制★”知识点。
[单选题]5.在队列研究分析阶段，利用分层分析和多因素分析模型，主要是为了控制A.选择偏倚B.信息偏倚C.失访偏倚D.混杂偏倚E.回忆偏倚正确答案：D参考解析：当我们研究某个因素与某种疾病的关联时，由于某个既与疾病有关系，又与所研究的暴露因素有联系的外来因素的影响，掩盖或夸大了所研究的暴露因素与疾病的联系。
这种现象叫混杂，该外来因素叫混杂因素。
在设计时利用限制的方法和配比的方法，资料分析阶段采用分层分析或多因素分析模型处理，可适当控制混杂偏倚。
掌握“队列研究-常见偏倚及其控制★”知识点。
[单选题]6.下列哪一条不是队列研究的特点A.主要的偏倚有选择偏倚、失访偏倚、信息偏倚和混杂偏倚B.暴露人年的计算繁琐C.结果可靠，多用于稀有之病D.能直接估计因素与发病联系和相关程度，可计算发病率E.因素的作用可分为等级，以便计算剂量-反应关系正确答案：C参考解析：稀有疾病的发病率很低，队列研究不适于发病率很低的疾病的病因研究，因为需要的研究对象数量太大，前瞻性队列研究一般难以达到。
第四章队列研究(cohortstudy)
4 2 3 2 7 8 3 5 2 1 0 37
30 11 8 19 25 29 73 74 467 819 57
1425.5 1464.0 1504.5 1521.0 1502.0 1481.5 1440.5 1375.5 1112.0 473.5 36.5 1333.6
第一年暴露人年数为： L1=I1+1/2(N1-D1-W1)=1403+1/2(79-4-30)=1425.5 I2=I1+N1-D1-W1=1403+79-4-30=1448 L2=1448+1/2(45-2-11)=1464 以此类推，合计得13336.5人年
六、质量控制 1、调查员的选择 2、调查员的培训 3、制定调查手册 4、监督
重复调查；数值检查或逻辑检错；定期观察调查员的工作； 对不同调查员的数据进行分布比较；变量的时间趋势分析；使 用录音机
第四节 资料的整理与分析
一、队列研究资料整理表
组别 病例 非病例 合计 发病率
暴露组 a b a +b =n 1 a / n 1 = Ie 非暴露组 c d c +d =n 0 c / n 0 = Io 合计 a+c=m1 b+d=m0 a+b+c+d=t m1/ t= It
第四章 队列研究 （cohort study）
前瞻性研究(Prospective study)；发生率研究（incidence study)； 随访研究(follow-up study)；纵向研究(longitudinal study)
1. 2. 3. 4. 6. 7.
概述 研究实例 研究设计与实施 资料整理与分析 常见偏倚及其控制 优点与局限性
流行病学第四章 队列研究
yes
暴露组
目标人群 代表 未患某研究 性样 疾病
No Yes 非暴露组 No
队列研究的结构模式图
本
固定队列
出现结局 未出现结局
研究开始
研究结束
动态队列
出现结局
失访
研究开始
研究结束
队列研究的特点
属于观察性研究
设立对照组 由因及果
能计算发病率，确证暴露与疾病的因果联系
质量控制
培训调查员
制定相应的规章制度 盲法
资料分析
计算各组的发病或死亡率
对组间率的差异进行统计学显著性检验 对差异有统计学显著性的进一步计算关联强
度
累计发病率：观察人群比较稳定
观察期内发病（或死亡 ）人数 CI 观察开始时的人口数
发病密度：观察期间人群人数产生了较大的
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
符合时间顺序，验证病因的能力较强 获得一种暴露与多种结局的关系 收集的资料完整可靠，不存在回忆偏倚 可研究疾病的自然史
不适于发病率很低的疾病的病因研究 易发生失访偏倚 耗时，耗人力、物力、财力
设计要求严密，资料的收集和分析难度较大
队列研究的实施—确定研究结局
结局：指研究者预期的结果事件。是队列研
究观察的自然终点。 结局不仅限于发病、死亡还可以是中间变量。
队列研究的实施—确定研究对象
暴露人群的选择： 职业人群 特殊暴露人群 一般人群 有组织的人群团体 对照人群的选择 内对照 外对照 人群对照 多种对照
职业人群
暴露史比较明确，有关暴露与疾病的历史记
流行病学 第四章 队列研究
南京医科大学公共卫生学院流行病与卫生统计学系 电邮：sujing@
流行病学病因研究的一般过程
描述疾病频 度和分布
描述性研究
三间分布 常规资料 临床信息
形成
检验
→ 假设 → 假设
→ 因果 推断
逻辑推理
（Mill’s 准则）
队列研究 病例对照研究
实验研究
结合各方面因
素进行综合分
二、基本原理
选定一组研究人群，根据过去或目前的暴露情 况进行分组 有无暴露因素：暴露组和非暴露组 暴露因素的水平：低、中、高剂量组
随访观察各组的观察结局（发病或死亡） 比较各组发病率或死亡率的差异，从而判定暴
露因素与发病有无因果关联及关联大小
©by Jing Su
暴
露
组
研
究
对
象
对
照
组
发病 未发病 发病 未发病
研究现场： 江苏省海门市（HCC高发区）
研究人群： 35个镇的1008个村的25-64岁居民 海门市防疫站工作人员入户调查
©by Jing Su
四、确定样本量
决定因素： 1、一般人群（非暴露组的）所研究疾病的发病
或死亡率（P0），P0越接近0.5，样本越小 2、暴露组与对照组人群发病率之差d= P1- P0， 暴露组疾病的发病或死亡率（P1），或相对危 险度（RR）估算P1，d越大，样本越小
注意事项： 一般对照组样本数≥暴露组的样本数 估计失访对数据分析的影响，一般按估计样
本量增加10%作为实际样本量
©by Jing Su
例：乙肝病毒感染与原发性肝细胞癌的队列研究
假设HCC发病率P0=0.003/人年（全国水平）
假设HBV感染者的发病率为未感染者的2.5倍，即
第四章 流行病学 队列研究
第四章队列研究定义：队列研究是将人群按是否暴露于某可疑因素及其暴露程度分为不同的亚组，追踪其各自的结局，比较不同亚组之间结局频率的差异，从而判定暴露因子与结局之间有无因果关联及关联大小的一种观察性研究方法。
主要特点1）观察法2）设立对照3）由因到果，符合时间顺序4）确证暴露和结局因果关系一、研究目的（用途）检验病因假设评价预防措施效果研究疾病的自然史新药的上市后监测二、研究类型1.前瞻性队列研究：研究队列的确定是现在2.历史性队列研究：研究对象在过去某时刻3.双向性队列研究：研究队列的确定是过去，根据研究对象过去某时刻的暴露情况分组，需要随访，部分结局可能已出现三、率的计算1.累积发病率2.发病密度3.标化死亡比（SMR）4.标化比例死亡比（SPMR）计算方法是以全人口中某病因死亡占全部死亡的比例乘以某单位实际全部死亡数而得出某病因的预期死亡数，然后计算实际死亡数与预期死亡数之比。
适用条件：不能得到历年人口资料；仅有死亡人数、原因、日期和年龄。
四、效应的估计1.相对危险度（RR ）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，表明暴露的效应越大，暴露与结局关联的强度越大。
2.归因危险度（AR ）意义：AR值增加，暴露因素消除后所减少的疾病数量增加。
RR和AR的流行病学意义不同：RR说明暴露者与非暴露者比较相应疾病危险增加的倍数；AR则是指暴露人群与非暴露人群比较，所增加的疾病发生数量，如果暴露因素消除，就可减少这个数量的疾病发生。
前者具有病因学的意义，后者更具有疾病预防和公共卫生学上的意义。
3.归因危险度百分比AR%（病因分值EF）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的百分比。
4.人群归因危险度（PAR）PAR＝I t－I0I t：总人群率I o：非暴露组率说明暴露对一个具体人群的危害程度，以及消除这个因素后该人群中的发病率或死亡率可能降低的程度。
意义：暴露人群与一般人群比较，所增加的疾病发生率的大小；PAR值增加，暴露因素消除后所减少的疾病数量增加。
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Group of individuals
–具有共同的经历/暴露
–随访一定的时间
出生队列（birth cohort）
精品课件
两种类型的队列
• 固定队列（ Fixed Cohort ）
–A group of individuals recruited and enrolled at a uniform point in the natural history of a disease or by some defining event
精品课件
二、基本原理
暴
露
研
组
究
对
象
对
照
组
Time
发病 未发病 发病 未发病
a
如则
果暴a至少
b a露与两组b
疾 的
病发
存病
c
在病c
率 显
d c因关 著不d
系等
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特 点
分析性研究，属观察法 设立对照 时间顺序：从“因”→“果” 能确证暴露与结局的因果联系
精品课件
三、研究目的
检验病因假设 评价预防效果
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概述
分析性研究 Analytic Study
Exposure
Time
Disease
E
D Cohort Study
E
D Case Control Study
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一、基本概念
队列 Cohort
Roman legion legion
one of 10 divisions of a Roman
–Cohort does not take on new members after it is assembled
–Examples
• Survivors of Hiroshima bombings • Children born to HIV-infected mothers
精品课件
两种类型的队列
• Framingham Study
精品课件
两种类型的队列
Fixed Cohort
Loss to follow-up Deaths
Open Cohort
Out -
Migrations
In -
Migrations
Ti精m品e课件
follow-up period
Calculate
measure of frequency ▪ Cumulative incidence ▪ Incidence density
优点
☺ 偏倚比较小，结果可信
缺点
☺ 花费大、时间长，影响其可行性
重点考虑
☺ 应有明确的检验假设 ☺ 发病率或死亡率高 ☺ 应明确规定暴露因素、结局变量 ☺ 有足够的观察人群 ☺ 足够的人力）队列研究
优点
☺ 省时、省力、出结果快
缺点
☺ 资料的可信性未必符合要求
end of follow-up
一、基本概念
暴露 (exposure) 指研究对象接触过某种待
研究的物质（如重金属）、具备某种待研究的 特征（如年龄、性别及遗传等）或行为（如吸 烟）
☺ 危险因素（risk factor） ☺ 保护因素（protective factor）
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队列研究的概念
队列研究( cohort study) 将一个范围明确的人
群按是否暴露于某可疑因素及其暴露程度分为不 同的亚组，随访并追踪其各自结局，比较不同亚 组之间结局的差异，从而判定暴露因子与结局之 间有无因果关联及关联大小的一种观察性研究方 法
☺ 前瞻性研究 prospective study ☺ 发生率研究 incidence study ☺ 随访研究 follow-up study ☺ 纵向研究 longitudinal study
Chapter 4 Cohort Study
第四章 队列研究
路 滟 电话：86-25-86862755 (o) 电邮：luyan@
南京医科大学公共卫生学院流行病与卫生统计学系
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讲课提纲
第一节 概述 第二节 队列研究实例 第三节 队列研究的设计与实施 第四节 队列研究的资料整理与分析 第五节 队列研究的偏倚及其控制 第六节 队列研究的优缺点 总结
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长期低剂量的CS2职业暴露与冠心病的关系研究
英国 Tiller
1933～1962年间35～64岁的某粘胶纤维厂职工（男
性）的死亡情况
397名职工
223名 操作工
174名 非操作工
561名 对照
30年间全死因构成 42％
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24％
所 有 死 亡 数 的 百 分 比
所 有 死 亡 数 的 百 分 比
重点考虑
☺ 应有明确的检验假设 ☺ 发病率或死亡率高 ☺ 应明确规定暴露因素、结局变量 ☺ ......
☺ 足够数量的完整可靠资料
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第二节 队列研究的实例
吸烟和肺癌关系的队列研究（1951年） 长期低剂量的CS2职业暴露与冠心病的关系研究
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吸烟和肺癌关系的队列研究
Doll和Hill于1948至1952年，用回顾性调查方法研究 了吸烟与肺癌的的关系，结果显示肺癌患者比非肺癌 患者吸烟量大、吸烟时间长、开始吸烟的时间早。 在此基础上，他们于1951至1976年，用前瞻性队列研 究方法研究了吸烟与肺癌的关系，随访时间达20余年。 结果提示吸烟者比非吸烟者发生肺癌多，且吸烟量越 大、吸入越深患肺癌的危险性越大。戒烟可以减少患 肺癌的危险。
人群自然实验（natural experiment）
研究疾病自然史 新药的上市后监测
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四、研究类型
过去
现在
将来
E
E Historical
E study
E
E E Prospective
study
cohort
Ambispective cohort
study
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cohort
前瞻性（prospective）队列研究
• 开放队列或动态队列（ Open cohort ）
–A group of individuals recruited and enrolled through a mechanism that allows for in and out migration of people
–Dynamic population –Examples
芬兰 Hernberg
1967年进行了历史性队列研究 1942年建立的一个粘纤厂的25～64岁，在1942年～ 1967年间至少有5年CS2暴露史的所有工人为暴露组， 普通男性为对照组 暴露组410人，其中50人死亡，取得死亡证明的有48 名，死于冠心病的25名 按芬兰普通男性计算的预期死亡数为15.2名