第五篇队列研究(CohortStudy)
队列研究
应明确规定结局变量，并且有确定结局的可靠手段。 应有把握获得足够的观察人群，明确暴露与非暴露组。 大部分观察人群应能长期随访下去，并取得完整的可靠
资料。
XU TAN, DEPARTMENT OF EPIDEMIOLOGY
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4
队列研究
降低研究费用
利用现有的疾病登记系统收集病例 只收集暴露人群的资料 在随访的研究人群中，再进行巢式病例对照研
XU TAN, DEPARTMENT OF EPIDEMIOLOGY
8
4
队列研究
队列的分类
一般队列
泛指有某共同特征或暴露于某事物或某因
素的一组人群，一般即称之为队列，如某 个时期进入某工厂工作的一组人群。
XU TAN, DEPARTMENT OF EPIDEMIOLOGY
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4
队列研究
队列的分类
研究对象的确定与分组是根据研究开始时
（现时）研究对象的暴露状况而定的。此
时，研究的结局还没有出现，还需要前瞻
观暴察露组一段时间前才瞻性能收得集资到料，这样的设计模式 称为即时性（concurrent）或前瞻性队列研 究非。暴露组
现在
将来某时点
XU TAN, DEPARTMENT OF EPIDEMIOLOGY
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4
队列研究
Fixed Cohort
Start
End
XU TAN, DEPARTMENT OF EPIDEMIOLOGY
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4
队列的分类
队列研究 动态队列（dynamic population)
动态人群（dynamic population），是相对
固定队列而言的，即在某时期确定队列后， 原有的队列成员可以不断退出，新的观察 对象可以随时加入。
第五章 队列研究
– 研究对象按照暴露与否进行分组
• 计算发病率，比较差异，确证暴露的病因作用
三、用途
– 检验病因假设
• 暴露因素与一种疾病的关联 • 暴露因素与多种疾病的关联——一因多果
– 评价预防效果 考查自发预防措施的效果-人群自然实验
结局outcome
• 研究队列中规定的、体现研究因素作用的预期结 果事件
– 终末结局：发病或死亡 – 中间结果：健康状况或生命质量变化
• 通过随访得到，个体一旦出现结局则结束观察 • 一次队列研究可有一个或多个结局
– 一种疾病的多种状态或临床表现 – 多种疾病，提高研究效率
• 定义明确：采用国际或国内通用的标准
第五章 队列研究
Cohort study
第一节 概 述
• 流行病学研究方法
• 病因
那些能使人群发病概率升高的因素，就可认为是 病因，其中某个或多个因素不存在时，人群疾病 频率就会下降
一、概念与基本原理
队列研究cohort study 随访研究follow-up study 前瞻性研究prospective study 发生率研究incidence study 纵向研究longitudinal study
1.内对照
在同一研究人群中，采用没有暴露的人群 作为对照
• 形式
– 根据是否暴露分成暴露组与对照组-定性变量 – 将研究对象的暴露情况分级，最低水平的人群作为对照组-
定量变量
• 特点
– 简单易行，可比性好 – 对研究人群的代表性强，对发病率的估计准确 – 可能存在“污染”，即对照组不可避免接受暴露
结局发生 结局未发生 结局发生 结局未发生
(完整word版)Cohort study
队列研究（cohort study 或panel study），又译为群组研究、定群研究、追踪研究、梯次研究等，是在医学、社会科学、精算学、生态学等领域中使用的一种纵向研究（longitudinal study）.它是对风险因子的分析手段,通过对未患某一特定疾病的人群在一定时间内的观察，根据相关性来确定被观察对象患病的风险。
它是一种临床研究设计，应与横向研究（cross-sectional study）相互参照。
队列研究的对象大多是有特定生活经历的人群及其中的个人.队列（cohort或panel)是指一群在特定时期内有共同特征或经历的人，如在某一时期出生或在暴露于某因素（如一种药物、疫苗、污染物或经历特定的医疗过程等）的人。
那些出生于某一天或某一特定时期的人被称为出生队列（birth cohort）.与其作比较的对照组可以是普通人群，也可以是没有暴露（或少量暴露）于所研究因素的人群.此外，队列中还可划分为小群以互相比较。
队列研究可以是前瞻性或回顾性的。
A cohort study is a form of longitudinal study（纵向研究）(a type of observational study）used in medicine, social science, actuarial science（精算学），business analytics(商业分析）， and ecology（生态学）. For instance in medicine, it is an analysis of risk factors and follows a group of people who do not have the disease, and uses correlations（统计） to determine the absolute risk of subject contraction. It is one type of clinical（临床）study design and should be compared with a cross-sectional study（横向研究) Cohort studies are largely about the life histories of segments（片段） of populations， and the individual people who constitute these segments。
5 队列研究2015年本科
(二) 特点
⒈ 属于观察法 ⒉ 设立对照组 ⒊ 由“因”及“果”，时序合理 ⒋ 检验露因素与疾病的因果联系科学性强
(三)用途
1.检验病因假设( hypothesis)
验证某种暴露因素对某种疾病发病率或死亡率 的影响，也可同时观察某种暴露因素对人群健康 的系统影响。
2.描述疾病的自然史( natural history of disease)
增加的因子，包括个人行为、生活方式、环境和遗传等多方面的 因素。
概念
暴露(exposure) 指研究对象接触过某种待研究的物质或具有某种研究的特 征或行为。是本研究需要探讨的因素。
队列(cohort) 有共同经历或有共同暴露特征的一组人群（如出生队列和 暴露队列）。根据其变化分为固定队列和动态队列。
Study starts
Disease
Study starts
occurrence
Disease Exposure occurrence
time
双向性队列 历史性队列 前瞻性队列
1.前瞻性队列研究
• 研究对象的分组是根据目前的暴露情况，研究 的结局需随访观察一段时间才能得到。这是队 列研究的基本形式。
3.双向性队列研究 ambispective cohort study
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
3. 双向性队列研究
• 在历史性队列研究之后，继续进行前瞻性队
列 研 究 叫 双 向 性 队 列 研 究 （ ambispective cohort study）。这种研究具有上述两种研究
不需要随访，研究开始时结局已出现
2. 历史性队列研究的条件
第五章队列研究
四、设计类型
1、前瞻性队列研究
队列是在研究开始时才确立的，研究结局需随访观察一 段时间才能得到，又称即时性队列研究，这是其基本形式。
2、历史性队列研究
根据研究对象过去某个时点的暴露资料进行分组，由该 时点的暴露开始追溯到当前的结局情况。
优点：能很快得到研究结果，花费较少，易于实施。
3、双向式队列研究
常需在该人群之外另设对照组。
③一般人群对照 以当地一般人群的死亡率或发病率作为比 较，可看作外对照的一种。优点是资料容易获得，节省费用， 缺点是资料较粗糙，可比性难以保证。
3、样本量估计
（1）影响因素 一般人群预期发生率P0 两组发生率差值（d=P1- P0 ） d↑, n↓ 显著性水平(α)与把握度(1-β)
（2）计算公式
可参考病对一章。
2 2
n 2 pq / ( u u ) ( p 1 p 0 )
（3）注意 对照组样本量不应少于暴露组样本量，一般采用等量的方 法；考虑到失访，应在计算出来的样本量上再加 10%作为实际 样本量。
（五）随访观察
即对研究对象进行追踪观察的过程。 1、随访期 即随访时间的长短，取决于： E与D的联系强度 疾病的潜伏期长短 2、观察终点 E作用越强，随访时间越短。 潜伏期越长，随访时间越长。
导致疾病事件减少的保护因素。
（三）确定研究结局 结局 指研究者预期出现的结果事件。如研究吸烟与肺癌 的关系，个体发生肺癌即出现了结局。 “ 事件”是广义的，不仅指发病，也可以是死亡或
某种生化指标出现异常。如血脂达到一定水平。
对结局的确定，事先应制定一个明确统一的标准并 严格执行。
观察期止
研究者所确定的整个研究工作结束的时间。
流行病学 队列研究 Cohort Study
1）Woolf法：
RR=1，表明暴露与疾病无关联；RR<1，表明存在负关联；RR>1时，表明两者存在正关联。比值越大，联系越强.
相对危险度（RR）与关联强度
2、பைடு நூலகம்因危险度（attributable risk, AR）
归因危险度：也叫特异危险度、超额危险度或率差（rate difference, RD）。
随访者：培训
失访及其处理：由于随访对象多、时间长，不可避免会有中途不知下落的成员，也可能有拒绝继续受观察的人，这就产生了失访。
如果暴露组与未暴露组的失访率相似，失访者与未失访者的结局发生率也相似，则失访将不会产生偏倚。所以应尽可能取得失访者结局的信息，或从失访者中抽取样本调查其结局。
比较现实可行的方法是把失访者与未失访者的基线资料中的一些特征加以比较，如差别不大，则可假定结局发生率的差别可能也不大。否则，对选择偏倚可能产生的影响应有充分估计。（最好低于10％）
概念：（前述），是暴露组某病发病率（或死亡率）与非暴露组该病发病率（或死亡率）之比。是反映暴露因素和疾病关联强度的一个指标。
公式：
意义：RR说明暴露组发病（死亡）的危险性是非暴露组的多少倍。
上面算出的相对危险度是RR的一个点估计值，是一个样本值。若要估计数值的总体范围，应考虑到抽样误差的存在，需计算其可信区间，通常用95%可信区间。
③标化率、标化死亡比
标化率：粗率不能比较，年龄标化后比较
标化死亡（发病）比（standard mortality rate, SMR)：实际死亡（发病）人数与以全人口的死亡（发病）率为标准计算出预期死亡（发病）人数之比。用于死亡（发病）率较低时。
例：某人群观察期内冠心病死亡80人，已知用该地全人口冠心病死亡率为标准计算出的预期死亡人数为71人，求：SMR=？
流行病学课件：05_ 队列研究
历史性队列
Disease occurrence
前瞻性队列
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➢前瞻性队列研究 （prospective cohort study）
研究队列的确定是现在(concurrent) 根据研究对象现在的暴露分组 需要随访(follow up) 结局在将来某时刻出现
2020/10/9
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优 点
✓ 时间顺序增强了病因推断的可信度 ✓ 直接获得暴露与结局资料，结果可信 ✓ 能获得发病率
队列研究 （Cohort study ）
病因和危险因素研究是流行病学研究的重要任 务，病因研究的逻辑顺序应该是先有病因存在， 然后有疾病发生，即先因后果。
那么，怎样的研究满足先因后果的逻辑顺序， 能更有效地证实因果关系呢？
队列研究。
2020/10/9
2
队列研究（cohort study）是分析流行病学研究 中两大重要方法之一。
✓资料积累时未受到研究者的控制，内容上未必 符合要求
✓需要足够完整可靠的过去某段时间有关研究对 象的暴露和结局的历史记录或档案材料
2020/10/9
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➢双向性队列研究 ambispective cohort study
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
缺 点
✓所需样本量大，花费大，时间长 ✓影响可行性
2020/10/9
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前瞻性队列研究应用条件
✓ 有明确的检验假设 ✓ 所研究疾病的发生率较高,一般不低于5‰ ✓ 明确规定暴露因素和结局变量 ✓ 有可靠的测量手段 ✓ 足够的观察人群和暴露情况 ✓ 能完成随访的人群 ✓ 足够的人、财、物力
2020/10/9
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队列研究
队列研究Cohort study：队列研究，是将人群按是否暴露于某种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。
大多数慢性病都是历时多年的一个过程所形成。
在此期间发生的许多事件都可能起致病作用。
对一群人在某种病尚未明显发生前，对某个(或某些)可能起病因作用或保护作用的事件的后果进行随访监测，是一种从困观果的研究方法。
队列研究(又译为定群研究、群组研究)(cohort study)就是这样研究病因的一种流行病学方法。
研究对象是加入研究时未患所研究疾病的一群人，根据是否暴露于所研究的病因(或保护因子)或暴露程度而划分为不同组别，然后在一定期间内随访观察不同组别的该病(或多种疾病)的发病率或死亡率。
如果暴露组(或大剂量组)的率显著高于未暴露组(或小剂量组)的率，则可认为这种暴露与疾病存在联系，并在符合一些条件时有可能是因果联系。
各组除了暴露有无或程度不同之外，其他可能影响患病或死亡的重要因素应具有可比性(均衡性)。
但并不要求除暴露状况外一切方面都可比，这在观察性研究中实际上是做不到的。
有些因素可在数据分析中得到控制。
队列研究所观察的结局是可疑病因引起的效应(发病或死亡)，除了所研究的一种病，还可能与其他多种疾病也有联系，这样就可观察一个因素的多种效应，而这正是队列法不可取代的用途。
根据作为观察终点的事件在研究开始时是否已经发生，可把队列研究分为前瞻性与回顾性两类。
另有一种双向型的队列研究，适于研究对人体兼有短期与长期效应的因素，可用回顾性队列法研究前者而用前瞻性队列法研究后者。
还有一种把病例对照法与前瞻法结合起来的设计。
其特点是用队列法建起队列(研究对象)并随访发现其中发生的病例，然后用病例对照法调查病例及队列中适于作对照的一部分人的暴露史。
这里，病例与对照都来自一个界定明确、有基线资料记录的队列，暴露史的质量较高，还可以有病例尚未发病时的实验室检验记录，而且可以省去对占绝对多数的未发病成员的暴露史调查。
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一 病因研究步骤
描述性研究
提出病因线索 形成病因假设
实例 设计
因素 结局 现场 大小 随访 质控
分析性研究
验证病因假设
病例对照研究
分析
表格 人时 率 检验 效应
队列研究
病因推断
偏倚 优缺
推断暴露和疾病 之间的因果关系
流行病学实验
8
目录 概述
步骤 概念 原理 特点 目的 分类
第一节概述
二 基本概念
暴露(exposure)
实例 设计
因素 结局 现场 大小 随访 质控
缺点
资料积累时未受到研究者的控制，
分析
表格 人时 率 检验 效应
内容上未必符合要求
需要足够完整可靠的过去某段时
偏倚 优缺
间有关研究对象的暴露和结局的历 史记录或档案材料
22
目录 概述
步骤 概念 原理 特点 目的 分类
第一节概述-双向性队列研究
双向性队列研究
本
偏倚 优缺
目录 概述
步骤 概念 原理 特点 目的 分类
第一节概述
四 特
观察法
点
实例 设计
因素 结局 现场 大小 随访 质控
设立对照 由因到果，符合时间顺序
分析
表格 人时 率 检验 效应
确证暴露和结局因果关系
偏倚 优缺
14
目录 概述
步骤 概念 原理 特点 目的 分类
第一节概述
五 目 的
偏倚 优缺
29
目录 概述
步骤 概念 原理 特点 目的 分类
第一节研究实例
四 资料收集
查阅档案记录
实例 设计
因素 结局 现场 大小 随访 质控
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
分析
表格 人时 率 检验 效应
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
因素 结局 现场 大小 随访 质控
根据研究开始时研究者掌握的有关研 究对象在过去某时刻的暴露情况的历 史材料分组 不需要随访，研究开始时结局已出现
分析
表格 人时 率 检验 效应
偏倚 优缺
21
目录 概述
步骤 概念 原理 特点 目的 分类
第一节概述-历史性队列研究
优点
短期内完成资料的收集和分析 时间顺序仍是由因到果 省时、省力、出结果快
30
偏倚 优缺
目录 概述
步骤 概念 原理 特点 目的 分类
第一节研究实例
五 质量控制
实例 设计
因素 结局 现场 大小 随访 质控
采用国际通用的标准和规定
事先校准各种仪器和设备
重复测量和分析某些指标
分析
表格 人时 率 检验 效应
偏倚 优缺
31
目录 概述
步骤 概念 原理 特点 目的 分类
第一节研究实例
Mixed (Ambispective) Cohort Study
实例 设计
因素 结局 现场 大小 随访 质控
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
分析
表格 人时 率 检验 效应
需要随访 结局可能已出现
23
偏倚 优缺
目录 概述
步骤 概念 原理 特点 目的 分类
实例 设计
指接触过某种物质、具备某种特征或 处于某种状态 队列(cohort) 有共同经历或有共同暴露特征的一群人 分为固定队列和动态队列
实例 设计
因素 结局 现场 大小 随访 质控
分析
表格 人时 率 检验 效应
偏倚 优缺
9
目录 概述
步骤 概念 原理 特点 目的 分类
第一节概述
固定队列
Fixed Cohort
直接获得暴露与结局资料，结果 可信
能获得发病率
分析
表格 人时 率 检验 效应
缺点
所需样本量大，花费大，时间长
影响可行性
19
偏倚 优缺
目录 概述
步骤 概念 原理 特点 目的 分类
第一节概述-前瞻性队列研究
应用条件
明确地检验假设
所研究疾病的发生率较高,一般不低于5‰ 明确规定暴露因素和结局变量 可靠的测量手段 足够的观察人群和暴露情况
偏倚 优缺
研究开始
研究结束
11
目录 概述
步骤 概念 原理 特点 目的 分类
第一节概述
三 基本原理
根据研究对象是否暴露于某研究因素或其不 同水平将研究对象分成暴露组与非暴露组 随访一定时间，比较两组之间所研究结局 (outcome)发生率的差异，研究暴露因素与研 究结局之间的关系
实例 设计
因素 结局 现场 大小 随访 质控
内随访观察不同组别的该病（或多种疾病）的发
病率或死亡率。如果暴露组（或大剂量组）的率
显著高于未暴露组（或小剂量组）的率，则可认 为这种暴露与疾病存在联系，并在符合一些条件 时有可能是因果联系。
分析
表格 人时 率 检验 效应
偏倚 优缺
4
目录 概述
步骤 概念 原理 特点 目的 分类
引言
队列研究所观察的结局是可疑病因引 起的效应（发病或死亡），除了所研究 的一种病，还可能与其他多种疾病也有 联系，这样就可观察一个因素的多种效
目录 概述
步骤 概念 原理 特点 目的 分类
第五章 队列研究
（ Cohort Study ）
实例 设计
因素 结局 现场 大小 随访 质控
分析
表格 人时 率 检验 效应
卫生系 黄民主 教授
1
偏倚 优缺
目录 概述
步骤 概念 原理 特点 目的 分类
引言
队列原意是指古罗马军团中的一个分队， 流行病学家加以借用，表示有共同经历或
因素 结局 现场 大小 随访 质控
分析
表格 人时 率 检验 效应
偏倚 优缺
24
目录 概述
步骤 概念 原理 特点 目的 分类
第一节研究实例
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，
实例 设计
因素 结局 现场 大小 随访 质控
引起精神病、多发性神经炎、动脉粥样硬样等
短时间接触高浓度的二硫化碳蒸气可急性中毒
分析
表格 人时 率 检验 效应
偏倚 优缺
25
目录 概述
步骤 概念 原理 特点 目的 分类
第一节研究实例
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
车间工作至少5年以上
偏倚 优缺
27
目录 概述
步骤 概念 原理 特点 目的 分类
第一节研究实例
二 确定研究结局
结局指标
实例 设计
因素 结局 现场 大小 随访 质控
心肌梗死
血压变化
心电图的改变
心绞痛发作
分析
表格 人时 率 检验 效应
偏倚 优缺
28
目录 概述
步骤 概念 原理 特点 目的 分类
第一节研究实例
研究队列的确定是现在(concurrent) 根据研究对象现在暴露分组 需要随访(follow-up) 结局在将来某时刻出现
分析
表格 人时 率 检验 效应
偏倚 优缺
18
目录 概述
步骤 概念 原理 特点 目的 分类
第一节概述-前瞻性队列研究
优点
时间顺序增强病因推断可信度
实例 设计
因素 结局 现场 大小 随访 质控
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
实例 设计
因素 结局 现场 大小 随访 质控
分析
表格 人时 率 检验 效应
3
实例 设计
因素 结局 现场 大小 随访 质控
分析
表格 人时 率 检验 效应
偏倚 优缺
目录 概述
步骤 概念 原理 特点 目的 分类
引言
研究对象是加入研究时未患所研究疾病的一群
人，根据是否暴露于所研究的病因（或保护因子）
实例 设计
因素 结局 现场 大小 随访 质控
或暴露程度而划分为不同组别，然后在一定期间
第一节研究实例
表1 暴露组和对照组的心机梗死发生率及相对危险度
发病数 暴露组 （343 人） 致死性 非致死性 合计 对照组 （343 人） 致死性 非致死性 合计 14 11 25 3 4 7 5 年累积发病率（%） 4.08 3.21 7.29 0.87 1.17 2.04 RR 4.69 2.74 3.57 RR95%CI 1.34 ~ 16.47 0.86 ~ 8.69 1.52 ~ 8.37
第五节 偏倚及其控制
第六节 优缺点
6
偏倚 优缺
目录 概述
步骤 概念 原理 特点 目的 分类
一 病因研究步骤 二 基本概念 三 基本原理
实例 设计
因素 结局 现场 大小 随访 质控
四 特
五 目
点
的
分析
表格 人时 率 检验 效应
偏倚 优缺
六 分
类
7
目录 概述
步骤 概念 原理 特点 目的 分类