第三節 關聯的研究

流行病學研究本質上是基于危險因素與疾病或健康狀況的研究，即自變量（如體力活動水平、吸煙、肥胖等）與因變量（如心臟病、糖尿病、骨質疏松等）的率的研究。目的是確定危險因素與特定疾病或健康狀況間的關聯及關聯強度。從實踐的角度講，情況可能更為復雜，因為常常需要同時研究多個變量，觀察它們如何交互作用共同影響疾病發生風險。譬如，流行病學家在研究體力活動與Ⅱ型糖尿病的風險時，同時要考慮到年齡、性別、體脂率、糖尿病家族史、膳食、吸煙等因素的影響，或許還要確定何種水平的體力活動（低、中、高強度）和持續時間與疾病風險增加有關。

無論問題多么復雜，多數流行病學研究可以歸納為2×2交互表（表2-4），可以用前瞻性或病例對照研究設計來確定是否存在關聯。

a：危險因素、疾病都有；b：有危險因素，無疾病；c：無危險因素，有疾??；d：無危險因素，無疾病

a+b：有危險因素的人數和；c+d：無危險因素人數和；a+c：患病人數和；b+d：無病人數和

a+b+c+d：樣本總量

一、關聯研究

（一）前瞻性隊列研究

前瞻性隊列研究中，2×2交互表的解釋如表2-5。研究步驟是：選定研究對象，獲得基線信息，跟蹤觀察其發病情況。表2-6是關于體力活動水平與冠心病關聯的研究，用于評價危險因素與疾病的關聯強度。

在表2-6的案例中，10000名男性有500名發展為冠心病，總發病率為5%。問題在于，靜坐生活方式對疾病有何影響？為了回答這一問題，我們需要計算靜坐少動組與活躍生活方式組的發病率。靜坐少動組發病率為6.7%，活躍生活方式組的發病率為2.5%。由此，即可評價靜坐行為與冠心病的關系。評價指標包括：

1. 危險度差

危險度差（Risk Difference）就是危險因素組的發病率與無危險因素組的發病率之差，即6.7%-2.5%=4.2%。顯然，如果兩組發病率相等，則危險度差=0；如果暴露因素是有害的，則危險度差＞0；暴露因素是有益的，則危險度差＜0。危險度差又稱為歸因危險度（attributable risk），是估計疾病可歸因于危險因素的程度。在上述例子中，4.2%的冠心病發病率歸因于靜坐少動生活方式。

2. 相對危險度

相對危險度（relative risk，RR）或率比（risk ratio）是暴露組與非暴露組發病率之比。上例中，相對危險度=[a/（a+b）]/[c/（c+d）]=6.7%/2.5%=2.68。如果兩組發病率相同，則相對危險度=1.0；如果兩組疾病風險不同，則相對危險度不等于1。相對危險度為我們提供了危險因素與疾病風險大小的解釋。上例中，靜坐少動行為組冠心病的發病率是活躍組的2.68倍。應當注意絕對風險與相對風險的差別。上例中，靜坐少動組發生冠心病的發病率絕對值為6.7%，但該組相對危險度是活躍組（2.5%）的2.68倍。

有時，盡管發病率絕對值很低，但相對危險度可能很高。例如，沒有規律鍛煉習慣的男性和女性在重體力活動中發生心肌梗死的危險性是有規律鍛煉習慣者的100倍。相對危險度非常高，但是即使在靜坐少動組，其實際發病率也相當低。健康中年男性心肌梗死發病率為百萬分之一，其100倍也只有萬分之一。

3. 比值比

前瞻性研究也可以算得比值比（odds ratio，OR），但是比值比主要用于病例對照研究。比值比表示疾病組與對照組暴露于危險因素的比值比。比值比=（a/c）/（b/d）=ad/bc。上例中，比值比=ad/bc=（400×3900）/（100×5600）=2.79，與相對危險度（2.68）非常接近。因此，病例對照研究中，得不到疾病發病率時，就用比值比代替相對危險度來估計危險因素與疾病的關聯。

（二）病例—對照研究

病例對照研究是根據研究目的選定病例與對照，比較其暴露于某種危險因素的差異。表2-7所示2×2表是病例對照研究的示例。病例對照研究中，比較的是病例組與對照組暴露于可疑危險因素的比例，即a/（a+c）和b/（b+d）。如果危險因素暴露與疾病呈正相關，則病例組暴露于危險因素的人數比例應當高于對照組。在病例對照研究中，關聯強度測量的指標是比值比（ad/bc）。在人群發病率很低（＜5%）的疾病研究中，設計良好的病例對照研究所獲得的比值比可以很好地估計前瞻性研究獲得的相對危險度。

二、相對危險度和比值比的解釋

暴露組與非暴露組疾病風險相同時，相對危險度和比值比應為1.0。習慣上，當計算相對危險度時，暴露組發病率做分子，非暴露組發病率做分母，如表2-6中所示：相對危險度=2.68。危險因素增加，疾病風險也增加；反過來也可以，即相對危險度=0.025/0.067=0.37，表示積極活躍生活方式組發病率只有靜坐少動組的1/3。

盡管計算比值比的公式與相對危險度不同，但其解釋意義相似。通常把暴露于危險因素作為分子，但把暴露作為分母解釋意義時也可以。可信區間為相對危險度或比值比的95%置信區間，即100次抽樣研究95次得出結論的方向。95%可信區間相當于相對危險度或比值比是否不等于1的檢驗。相對危險度或比值比等于1表明危險因素與疾病無關聯。前述例子中如果靜坐少動組患冠心病的危險度（2.68）的95%可信區間為（0.72，3.5），則相對危險度的檢驗無統計學意義，因為可信區間包含1。如果95%可信區間為（1.5，3.15），則相對危險度的檢驗有統計學意義，因為可信區間不包含1。

三、歸因危險

流行病學研究的重要功能在于估計某種可控制的潛在危險因素帶來的人群疾病負擔。如研究者可能提出：某人群中，有多少冠心病死亡是由于靜坐少動生活方式、或高血壓病、肥胖及其他危險因素導致的？這樣的信息對于公共衛生決策是非常重要的，即何種干預能夠獲得最大效益。同時，如果公共衛生干預對自己的健康有利，公眾的依從性也會較高。

有幾種流行病學指標用于估計疾病危險因素的影響。包括歸因危險度（Attributable Risk，AR%）人群歸因危險度（Population Attributable Risk，PAR），或歸因危險度百分比（PAR%）。下面仍然使用表2-6中的數據。

（一）歸因危險度

歸因危險度估計暴露與危險因素的人群中，發病可歸因于危險因素的部分，可用以下兩個公式計算。

2. 歸因危險度=（相對危險度-1）/相對危險度

利用表2-6中數據可得：

（1）歸因危險度=（0.067-0.025）/0.067=0.042/0.067=0.6268=62.7%

（2）歸因危險度=（2.68-1）/2.68=1.68/2.68=0.6268=62.7%

因此，靜坐少動人群中，冠心病發病風險的62.7%可歸因于靜坐少動行為。在病例對照研究中，也可獲得暴露歸因危險度，公式2中用比值比代替相對危險度。

（二）人群歸因危險度

人群歸因危險度（Population Attributable Risk，PAR）是全人群的疾病風險減去非暴露組的疾病風險。以表2-6冠心病發病風險為例，人群歸因危險度可以反映人群中冠心病的總的風險有多少可歸因于靜坐少動行為。全人群冠心病年發病率為5%，活躍組發病率為100/4000=2.5%。人群歸因危險度=5-2.5=2.5。也就是說，每年5名患冠心病的病例中，有2.5個可歸因于靜坐少動生活方式。

（三）人群歸因危險度百分比

人群歸因危險度百分比（Population Attributable Risk Percentage，PAR%）是疾病歸因于某種危險因素的百分比，是人群歸因危險度（PAR）的相對數。

表明人群冠心病危險有50%可歸因于靜坐少動生活方式。

從公共衛生的角度看，以下公式計算人群歸因危險度百分比更加有用：

人群歸因危險度百分比=（Pexposed）（RR-1）/[1 +（Pexposed）（RR-1）]

Pexposed表示暴露于危險因素的人數比例，相對危險度是具有某危險因素與疾病的相對危險度。這個公式可以比較不同危險因素對人群疾病風險的影響。例如，冠心病歸因于靜坐少動生活方式與吸煙的歸因危險度百分比大小比較。假設靜坐少動生活方式導致冠心病的相對危險度（RR）是2.0，某人口中50%是靜坐少動的（Pexposed），吸煙患冠心病的相對危險度是5.0，20%是吸煙人口，那么，靜坐少動行為和吸煙的歸因危險度百分比計算如下：

人群歸因危險度百分比（靜坐少動）=0.5×（2.0-1）/[1 +0.5×（2.0-1）]=0.5/1.5=0.333=33.3%

人群歸因危險度百分比（吸煙）=0.2×（5.0-1）/[1 +0.2×（5.0-1）]=0.2×4/1.8=0.444=44.4%

因此，冠心病人群的33%可歸因于靜坐行為，而44%歸因于吸煙。理論上看，如果所有人戒煙，可減少冠心病發病的44%，所有人都改變靜坐少動行為，可減少冠心病發病的33%。人群歸因危險度百分比可以用于比較不同危險因素對人群疾病風險的影響。有的危險因素相對危險度很高，但是人群流行率較低，那么這種危險因素對公眾健康的影響是有限的。靜坐少動行為與多種疾病相關聯，因此理解靜坐少動行為的人群歸因危險度百分比對體力活動干預及慢性病預防尤為重要。