18．2 流行病学研究设计
对一项研究而言，除了有一个十分明确的研究目的之外，一个好的研究设计是至关重要的。研究者在进行研究设计之前，首先要查阅大量的参考文献，以了解该研究领域的现况、发展和存在的问题及困难，从而确定研究的总目的及在研究各个方面和过程中要达到的一些具体目的。同时，根据以往研究获得的成果和发展方向，考虑可能所需要的研究条件（人员、技术、经费、设备）及研究实施的可行性（现场的文化背景、伦理学问题和对象的依从性）等，进行科学、严密的研究设计。
18．2．1 实验与非实验流行病学研究
流行病学研究设计分两类：一类为实验性研究（experimental study）；另一类为非实验性研究。这两类研究设计的区别在于是否控制或干预引起疾病或健康问题的因素，流行病学上称之为暴露（exposure），即是否控制了暴露。实验流行病学（experimental epidemiology）是流行病学研究有根本性意义的一大类，因为实验流行病学研究的关键特征是流行病学家在研究中控制了暴露，因而这样的研究较非实验性研究能提供更强的因果关系证据。最常用的两种实验流行病学研究是新药的临床试验（clinical trial）及疫苗的现场试验和健康教育干预研究（intervention study）（例如怀疑男性过度饮酒为精液质量下降的原因时，开展以“停止饮酒”或“戒酒”为干预措施的研究）。第二大类的流行病学研究为非实验性研究，包括描述性研究（descriptive study）和分析性研究（analysis study）两种，是流行病研究中的绝大多数。描述性研究主要应用在对某种疾病和不良健康结局的状况、危险因素和自然发生、发展史尚知之甚少的时候，因而典型的描述性研究目的是描述疾病或不良健康结局的发生在不同的人群、地理位置和时间关系的模式。“中国精液质量状况及其环境危险因素的影响”研究，要了解人群中（不同年龄、不同地区、不同危险因素的接触者）的精液质量（各项指标）状况（平均水平及某种病症）时，第一步就是进行描述性研究。
分析流行病学研究有时亦称病因学研究，用来检验对某一特定健康问题的假设。比如关于电磁辐射对精液质量（特别对精子的存活和运动）的影响，研究设计及分析时注重考虑人体受到辐射的暴露剂量与精液质量指标数值的关联，寻找辐射的暴露（种类、强度、剂量、时间）与精液质量（一种和几种指标）的特定的关联（有否关联及关联强度），这是一项分析性研究。
分析性与描述性流行病学研究的主要区别在于强调的重点不同，而不是方法学上的不同。两者的区别主要是与比较组的使用、效应与联系的测量及假设的产生有关，而与假设的检验无关。典型的描述性流行病学研究不特意选择比较组，但研究者常在检查了初始的描述性统计量后形成一些内部的比较组。如一项对某地区的男性精液质量进行描述性研究时，也收集了一些与之相关的暴露因素，如农药的接触与否、吸烟与否、每日吸烟支数及吸烟年数、是否穿紧身裤及冬天应用电热毯睡觉等的信息。因而可以在获得一般性描述（年龄、地区、城乡）结果后，对上述变量分组后作一些分析，以求得某些暴露因素对精液质量是否可能有作用的启发和发现，并将有助于进一步的研究。因而，一般性描述研究所观察到的联系是下一步进行研究假设、收集更明确证据的基础。
描述性流行病学研究强调产生假设，而分析性流行病学研究集中于相应的度量，对研究的暴露予以细致的量化，并分析暴露与不良健康结局的联系强度与剂量反应。除了度量某种暴露（危险因素）的病因学（或预防性）效应的大小，尚可对某些亚组人群度量其效应，以了解暴露与不良健康结局特殊的关联性。因而，研究设计时，描述性流行病学研究不选择基于暴露与不良健康结局的人群，而仅是把参加者作为亚组分析，但是分析性流行病学对暴露和（或）健康结局的两组或多组人群进行选择、量测，以分析及评价暴露或干预对结局的联系。例如进行农药应用与农民的精液质量是否有关联的分析性流行病学研究时，将对象是否暴露于农药分成两组，暴露组为近5年内应用过农药，每年至少应用过7天，每天至少接触1小时以上，而不满足上述要求者为非暴露组。研究对两组收集相同的健康结局信息及其他与精液质量有关的危险因素的信息。又如进行溶脲脲原体感染对精液质量影响的分析性流行病学研究时，首先选择两组对象，一组为溶脲脲原体感染者；另一组为非感染者（以实验室检测确定），然后收集精液样本及进行其他相关因素的调查。
总之，描述性流行病学研究主要目的是产生假设。而分析性流行病学研究的目的是检验假设。描述性流行病学研究可能提出一些危险因素及消除这些危险因素的建议，分析性流行病学检验这些危险因素及建议。分析性流行病学的研究结果或支持、或反对描述性流行病学提出的假设。通常从非实验性研究，即使从分析性流行病学研究获得某些危险因素的结论，但这要经过好几个研究之后才可能得到广泛地承认，而且某种发现的生物学可能性将明显影响到它在科学界的可接受性。
18．2．2 流行病学的基本概念
任何研究者都是希望通过各种研究方法和技术，去伪存真，以达到了解事物的真正面貌；但由于研究者的知识、技术条件、研究方法上的不足，造成了研究结果与真实情况间存在差异。为了将这个差异降到最小，在进行流行病学研究前，必须要很好地掌握流行病学的基本概念，进行科学的研究设计。
（1）2×2表：2×2表是流行病学将暴露（危险因素，risk factor）和结局（outcome）（不良健康问题）表达的最简单的、也是最基本的方式（表18．1）。
表18．1 研究暴露与结局数据2×2表
对随访队列研究分析暴露与结局关联时通常先计算两组发病率（pe，p0），对横断调查计算患病率。
pe＝a／（a＋c）
p0＝b／（b＋d）
然后两组发病率、患病率的比，称之为相对危险度（relative risk，RR），亦称相对危险比，表示暴露所致不良健康结局的（疾病及死亡）患病率及死亡率为非暴露的倍数。
RR＝pe／p0
进行流行病学的资料分析时，还常应用率差（rate difference，RD）表示因暴露增加或减少的率的大小，因而也称特异危险度或归因危险度（attributable risk，AR）。
RD＝pe－p0
归因危险度百分比（AR%）亦是一个常用指标，表示归因于暴露的不良健康结局占全部不良健康结局的百分比。
AR（%）＝（pe－p0）／pe（%）
对先确定病例与非病例两组的回顾性病例—对照研究时，分析不良健康结局与危险因素暴露关联时，通常先计算比数比（odds ratio，OR），又称优势比，交叉乘积比，表示某不良健康结局发生的可能性之比。
OR＝病例组的暴露比值（a／b）／非病例组的暴露比值（c／d）＝ad／bc
经统计检验后，OR＞1时，为正关联，表示某结局的危险度增加，而OR＜1时，说明该结局的危险度减少，谓负关联。
（2）误差与偏倚：研究的目的在于了解事物的真实情况，但由于各种原因造成研究者所获取的观察值与该事物的真正值不同，这便是误差（error）。例如某地男性精子快速前向运动率为32%，而某研究者调查该地30名男性精子前向运动率为25%，小了7%，这就是误差。
误差的原因有随机误差和系统误差。随机误差就是抽样误差（sampling error）。研究者不可能调查所有的对象，也已尽量抽取了有很好代表性的样本，但由于被调查对象存在个体差异，因而使样本的观察值与总体值之间产生了误差。这种差异是由于抽取样本个体差异造成的，故称随机误差，也称抽样误差。不同的抽样方法导致的抽样误差不同，因而应选择理想的抽样方法，同时也需考虑实际的研究成本和组织安排，以及伦理学等方面的可行性。抽样误差与样本含量有关，样本含量越大、偏离真值可能性就越小。
需要研究者高度关注的是系统误差，也叫偏倚（bias）。偏倚与随机误差不同，随机误差通常是无偏（即并不总是向一方向偏离）且其大小是可以估计的；而偏倚是有偏的，通常也不清楚偏差的方向和大小，因而也无法控制并作合理的调整。研究者在研究一开始就要清楚地考虑和了解可能导致偏倚的因素，从而在研究设计和实施时尽量加以控制，并在分析时努力加以调整。
偏倚的来源有很多种，但总体上可分为以下三大类：
1）选择性偏倚（selection bias）：这种偏倚主要来源于在对研究对象选择（病例组与对照组，暴露组与非暴露组）的过程中，除了结局或暴露不同外，两组对象应具有其他相似的各种特征，否则可能因两组对象在选样中或选样后的研究过程中，会导致两组人群的特征不同，反映出两组接收到的危险暴露情况是不同的。如在随访前瞻队列中，暴露与非暴露两组中一组因故失访或拒绝参加明显地多于另一组，或在某一组的历史队列中某种纪录丢失明显地多。在回顾性病例对照研究中，从多个医院分别招收的病例与对照两组对象可能在一些特征明显不同，或医院诊断的技术标准不一致、以往接受的治疗状况不同、病情的严重程度与就诊病人比例不同，以及无应答的比例不同等。为减少或避免这些可能引起偏倚的情况则需要对病例和对照组均要进行相同的控制。
2）信息偏倚（information bias）：也称为观察性偏倚（observation bias）、测量偏倚（detection bias）及分类偏倚（misclassification bias）。信息偏倚的主要类型有确定偏倚、回忆偏倚、调查者与调查对象偏倚及缺失数据偏倚等。信息偏倚是在对象选择后产生的，如研究感染与精液质量关系时，病例的确定是根据实验室方法，而对照仅是依靠自述，显然两种方法的感染检测率是不同的。调查者往往对病例组对象询问危险行为及相关因素十分细致，有时甚至是引导性的，而对对照组较为简单。被调查者是病例时，容易提供更多的“致病”危险因素的信息，而对照组容易不假思索地回答说“没有”。这需要研究者有高度的责任感和熟练的调查技能，使两组均可获得正确、全面、真实的信息。对队列的随访研究中，暴露与非暴露两组的应用诊断检测的方法、时间、次数及仪器均应相同。一般而言研究者容易对暴露组给予更多的诊断机会，从而引起信息偏倚。
3）混杂偏倚（confounding bias）：在研究某因素与某疾病关联时，由于某个既与不良健康结局有制约关系，而又与所研究的暴露因素有关系的外来因素的影响，以致掩盖或夸大了所研究的因素与不良健康结局的关系。这种作用和影响叫混杂，所致的偏倚叫混杂偏倚，而这个致偏倚的因素叫混杂因素（confounding factor）。混杂因素必须满足三个要素：①该因素在非暴露中对所研究的不良健康结局必须是独立的危险因素；②该因素必须与暴露有关；③该因素必须不是暴露与不良健康结局联系链的中间环节。如能识别混杂因素存在时，应注意收集混杂因素的信息，从而在分析时可应用统计学方法予以校正。在不少的研究中，年龄、居住地（城乡）、受教育水平、收入、烟酒均可能是混杂因素。
（3）偏倚的预防与处理：偏倚导致研究不能得到正确的信息，从而不能得到真正的结果，而形成一个有偏离、甚至明显错误的结论。须力求避免这样的研究结果，因而研究者对研究设计要严密，研究实施要严谨及研究分析要有一个深思熟虑的计划。必须认真处理研究过程中的每一步骤。
1）严密设计：研究设计时，为减少可能的选择偏倚，应尽量随机选择研究对象，在多个中心及医院（而不是仅在一个中心／医院）选择对象，以及可同时在医院和社区选择对象。尽量不选择新发病例，不选特殊病例（如死亡病例、老弱的对象）。对选入暴露组与非暴露组、病例组与非病例组（除所患疾病外）的条件和标准要一致，疾病及暴露的测定方法要严格，并且也要一致。问卷设计要周全、充分，要考虑敏感问题和私密信息的隐私保护，以尽量避免失访和拒答，否则可导致两组收集的信息可能有偏倚。在前瞻性的队列研究中，对象的选择和随访要强调随机和盲法。
2）严谨实施：在研究实施过程中对科学的设计要非常严谨地实施。对前瞻性的队列研究中，无论选择对象时实施盲法，暴露和非暴露组随访的时间、次数、结局量测的方法与仪器设备均应相同，特别是多中心研究时，要尽量控制非暴露组的失访。必要及可能时宜先将对象配对，再随机分配到暴露或非暴露组。应认真准备一个调查计划，严格挑选和培训调查员，对病例组和对照组调查时最好亦用盲法，以避免信息偏倚。横断面现况调查培训调查员时，强调要防止由调查员偏向所导致的偏倚；充分做好组织工作，尽量减少无应答偏倚；应用良好调查技术和交流技巧，减少报告偏性；仪器设备及测量技术要作充分的准备，减少测量偏倚。
3）细致分析：对在研究前已考虑到可能引起偏倚的混杂因素可采取以下三种措施：①利用分层分析方法，以清楚地显示混杂是否存在。②充分应用多因素分析方法，对疑为混杂的因素进行调整。但要注意防止过度调整，如微量元素与地区分布高度相关，因此分析精液质量是否与微量元素有关联时，就不要将地区作为混杂因素进行分析，否则反而可能掩盖了微量元素的作用。③对一些事先已了解的某个混杂因素应尽可能了解其在更大人群中的比例，以便在分析时可计算调整的率，以消除混杂。
（4）关联与因果关系：流行病学研究的根本目的有两个：一是确定病因，从而采取有效措施预防疾病的发生；二是知道病因后针对病原采取杀灭措施，治疗疾病，特别是对感染性疾病。这里重点讨论如何确定病因的问题。
1）关联关系的确定：流行病学在研究病因时，通常首先提出某疾病与某事物有关联的假设，然后研究和确定关联的意义，再进一步研究分析是否为因果性的关联。
在两个事物／事件存在着数量上的密切关系时，人们称之为两者间存在关联。事物／事件之间关联关系判定需要应用统计学的方法，但统计学上存在的关联可以是：
a．人为的关联（虚假）：人为的关联是由于研究工作人员无意地或有意造成的假象。当研究人员观察某一治疗方法的效果时，如只从患者的感觉而无体格检查和仪器检测等客观的指标时，结果显示为服药组病人感觉效果优于未服药组，从而判定该疗法有效。这样判定的关联如是由于研究人员的认识与水平，以及病人心理因素的问题产生的，则为无意造成的假象。若有研究人员故意将轻病人作为治疗组，应用新疗法，而将重症病人作为对照组，给予老疗法，结果判定新疗法优于旧疗法，这是人为故意造成的假关联。在这两个例子里，尽管统计学检验结果是疗法与效果有关联，但这是虚假的，不是事物真正的情况。真正的科学研究工作者、有道德和学术水平的科学研究人员必须避免产生虚假关联的结果。
也有统计关联，这种关联相互间本身没有实际意义。例如生殖道感染既可致精液中白细胞和脓细胞增多，而又可致精子密度下降，因而精子密度与精液白细胞和脓细胞呈负相关，两者是间接关联。
c．因果关联（可以是直接的因果关系和间接的因果关系）：当统计学上显示两事物呈现相关关系时，若同时在两事物中，A事物发生在前，B事物在后，则A事物和B事物有可能是因果关系，前者可能是因，后者是果。但A事物和B事物尽管有统计学的关联时，两者有时间谁在前的问题，仍亦可能是人为关联或间接关联，需要有更多的证据来进行分析与论证，以免误判。因果关系可以通过动物实验证明，但动物与人在生物学上有很大的不同，人的反应和动物的反应常常有所不同，甚至有很大的不同。但很多研究又不能以人为实验对象，因为某些因素（事件、物质）对人是有害的。即使有些因素是无害的，但往往也是难以操纵，且还需要大量的人力和物力。以往大量的研究告诉我们，可应用流行病学因果推断的方法，以得到正确的因果结论，吸烟与肺癌的关联就是一个经典例子。
2）病例探讨的原则：流行病学探讨某一疾病的原因时，常常以疾病的分布情况提出病因的假设，然后应用流行病学方法的研究（分析流行病学及实验流行病学）去进行检验，验证或否定某原因与某疾病之间关系的假设。
观察疾病状况及分布，建立假设：根据以往的调查结果及进行必要的补充调查，以全面了解疾病的分布及其特点。这里分布包括疾病在人群间、时间和空间（地域）的分布特点，据此可提出病因的假设。如有研究报告，溶脲脲原体感染的男性不育率较高，则提出假设：因溶脲脲原体感染与精液质量不良有关，导致不孕或受孕时间延长。有报告说：家庭使用空调、微波炉及手机使用者不孕比例较高，从而假设家用电器的电磁辐射引起精子质量下降，致不孕率上升。如发现现有资料对提出假设的证据尚显不足时，可再开展高质量现场调查，或作进一步分析性流行病学研究，包括对象的暴露和不良结局（疾病）信息的收集，生物学样品（血、尿）等的收集和检测。这样的过程有时需进行多次后才能提出清楚地假设。假设是根据疾病的分布特点及医学的知识（特别是临床和病例知识）推断来建立的。以下几种方法可作为提出假设的依据：
a．差异法：如发现两组人群（地域、年龄、或职业等）的少精子症患病率有明显不同，而两组人群在某因素（镉职业暴露、在镉矿区高发病率等）有明显不同，则可以提出该因素（镉职业暴露）与少精子症有关的假设。
b．协同法：如果在不同的背景情况下有一个相同或类同的因素时，则这种因素可能是病因。如发现少精子症病人中吸烟者或肥胖较多，由此可提出少精子症与吸烟和（或）肥胖有关的假设。各国均有研究显示：少精子症与吸烟及肥胖有关联。
c．共变法：当某危险因素量的变化可引起患病率／发病率的变化（增加／减少），该因素很可能是一种病因。这也是流行病学研究所说的剂量－反应关系，即暴露与疾病的发生呈正相关时，该暴露很有可能是病因之一，但并非绝对的。而当剂量－反应呈现相当高的程度时，因果关系的可能性就较大。
d．类别法：两种疾病的分布有惊人相同的分布时，可以提出两种疾病有相同的病因。
研究人员可通过疾病在人群间、空间、时间上的分布特点，用上述四种思路提出研究假设，然后通过严格设计的流行病学研究来肯定与否定这个假设。可以通过应用病例对照研究对多个可能的病因假设进行研究，特别当该病发病率／患病率较低时；亦可应用定群研究作随访观察，特别是应用干预（或治疗措施）进行一定时间的前瞻性研究予观察效果，从而确定该假设是否成立。此外，还可结合其他学科的特点与优势共同探索发病机制的研究，特别是生物化学和基因学机制的研究，将使病因的确定更加可靠和清晰。
3）因果关联推断原则：经过大量因果关系研究经验的积累，已形成了流行病学因果关联推断以下八个原则。
a．关联强度：关联的强度常用相对危险度（RR）和比值比（OR）来表示，当相对危险度和比值比大时，表示是因果关系的关联可能性大。一般来说，如果研究设计和分析是正确的，RR（或OR）＞3时，很难用混杂和偏性来解释，则可以判定两者有因果关系。Doll和Hill研究吸烟与肺癌之间的关联，RR高达7以上。历史已证明，吸烟是肺癌的重要原因，提倡禁烟已成为社会的重要文明行为和提高健康水平的重要措施。Pott亦发现：阴囊癌患者大多数曾从事过烟囱清扫的工作，煤烟灰与阴囊癌关联强度很大，因而判断两者存在因果关系。
b．特异性关联：如某种因素与多种疾病关联，其特异性就较差，反之某因素只与一种疾病有关联，其特异性就会令人信服。例如早孕期间服用了反应停（thailidomide）的妇女，所分娩的新生儿中发现有患可怕的肢体短缺畸形，这是典型的特异性例子，“反应停”和“肢体短缺畸形”两者就存在因果关系。但某种因素与多种疾病关联时，而其中一种疾病的关联程度明显高于其他疾病时，则该因素显示了对这种疾病的特异性，很有可能就是这种疾病的病因。吸纸烟与多种癌症有统计学关联，这些疾病有肺癌、膀胱癌、口腔癌、食管癌等，但吸烟与肺癌关联强度非常大，OR达9．85，远大于与其他癌的OR（只在1．09～2．0之间）。这样大的关联强度差别可以判定吸烟与肺癌间存在特异性关联。存在特异性关联可推断因果关系，但反之无特异关联却不能否定存在因果关系的可能。
c．时间顺序：原因在前，结果在后，这是基本的逻辑，是任何因果关系的第一必需条件。如研究某微量元素和精子活动力的关系，倘若第一次检查精子活动力与微量元素时，暴露人群与一般人群的两者情况相近；而第二次检查时暴露人群精子活动力明显低于一般人群的值，从50%下降到20%，但此时该微量元素水平保持不变；两个月后微量元素却上升了20%。在这个例子中，显然微量元素不可能是精子活动力降低的原因。因在前、果在后是一个常识问题，是因果关系推断的必要条件。
d．因果分布的吻合：在研究中可疑致病因子的分布应与不良健康结局分布吻合，或一致。可疑致病因子的分布高，则该地不良结局亦高，或相反两者皆低，但不是两地致病因子分布皆高，而疾病却甲地方高，而另一些地方相当低。倘若疑为土壤中微量元素高是精子活动力低的原因，则不应出现某一地区土壤中微量元素高，但精子活动力却不低的情况。当然，因果两个方面的分布基本吻合、基本一致，个别地区稍高或稍低是允许的，可能该地存在某些其他混杂因素。
e．危险因子去除后，患病率／发病率降低或消除：这也是一个常识，原因不存在了，结果必然会消失。要注意的是，因素消除后，结果的消除可能会需要一定的时间，因为发病需要一定时间，且存在体内的该有害物质的排除和机体的恢复亦需要时间。倘若患病率不能很快下降，但发病率必然会下降，至少是慢慢下降。如吸烟致精子密度下降，停止吸烟后，精子密度不再下降，而是慢慢恢复至正常。
f．剂量－反应关系：当可疑病因暴露可作定量分级，则暴露降低时，人群中的发病率将会降低，两者存在因果关系可能较大。吸烟与肺癌是一个明显例子，每天吸烟的量越大，死于肺癌可能性越大，而戒烟的年数越长，死于肺癌的概率就越小。某因子与某疾病呈剂量反应时，两者间存在因果关系的说服力就越强。但亦有危险因子与疾病是因果关系，但无明显剂量反应关联。
g．关联的普遍性：某因素与某疾病的关联性在任何时间、人群、地域都存在，称关联的普遍性，则两者是因果关系的可能性较大。如吸烟与肺癌的研究，到1964年为止，在不同地区、人群和时间的29项病例对照研究中的28项与全部7项定群研究均显示两者有高度关联，因而因果关系确定无疑。如穿紧身裤与精子活动力在不同地区、不同时间、不同人群间结果一致，则可以认为两者有因果关系的可能。
h．与现代生物医学知识吻合：现代生物医学发展很快，特别是病理、生理、分子生物学、基因病因学，因而危险因素与疾病的关联有现代生物医学研究结果的支持，则因果关系的可能性更大；反之亦可力求从现代生物医学研究寻找拒绝两者的关联的证据。但倘若仍找不到拒绝两者关联的依据，亦可说明需存在确立两者因果关系的可能性，需要作进一步因果推断的研究。
满足上述八条原则中的条数越多，确定因果关系的把握越大，而犯错误的可能性越小。如完全满足，则因果关系基本可确立。但若不能完全满足全部原则，也不能否定因果关系的存在。
18．2．3 横断面研究
横断面研究（cross－sectional study）也叫现况研究，是流行病学研究的一种常用方法。横断面研究是在特定时间（通常为一个时间点或一个短的时间1～2天，1～2周内；大型的横断面研究一般也不超过2～3个月）内、对特定范围内的人群就有关的变量（因素）与疾病和健康状况的关系进行调查及生物样品的收集，研究危险因素与健康结局两者的关系。由于是在某一特定的时间内进行的面对面调查、体格检查、实验室检查及收集相关资料和生物样品，故称横断面研究。又因收集的流行病学信息只是当时存在的健康状况，而不是从当前的疾病追述过去的暴露史，也不对对象作跟踪、随访将来健康结局的发生，故亦称现况研究。
18．2．3．1 横断面研究的目的
研究目的通常有以下五个目的中的一个或全部。
1）描述疾病或不良健康状况的分布（如不同性别和年龄的现患率），或在地区和社区人群中的分布（城乡、职业、社会阶层及种族与民族等），从而确定高危人群。
2）描述某些变量与疾病和健康指标间的关系，如不同体重指数的精液质量状况，不同微量元素水平与精子活动与形态的关系，吸烟与饮酒和精子密度的关系，从而确定潜在的危险因素。
3）了解人群中某一方面的健康状况，如对育龄妇女进行性和生殖健康调查、体格检查和实验室检测，以了解生殖道感染的患病率，从而开展群防群治。
4）经常性的健康与疾病监测，如定期对儿童、青少年进行生长发育和生殖健康的监测（如女孩月经初潮，男孩的第一次遗精，身高、体重与体质指数等），从而了解长期变化趋势。
5）调查和了解确定暴露于某疾病危险性因素的人群，如调查宾馆、发廊和娱乐场所等服务性行业中提供性服务及性传播性疾病的感染状况，又如调查有双酚A接触的行业人群的性和生殖功能状况。
横断面研究的信息可用作初步分析，从而提供一些病因学研究的线索。但调查的患病率和病因危险变量存在于同一时间，故一般不能用来在时间上作因果关联的推断。描述性研究在定义上未涉及一个正式的比较组，但在分析初步结果的基础上，可建立比较组。
18．2．3．2 横断面研究的类型
横断面描述性研究中包含三个方面的比较：人群、地域与时间的比较。研究人员首先要构建研究问题，这些问题将通过横断面研究，给出人群、地域与时间上的测量指标比较，而予以回答。
（1）人群亚组比较：人群比较是有关对什么人或给谁进行测量，并作对比。这有助于构划疾病发生的原因，并确定健康计划及保健资源的目标人群。与人群相关的描述性数据涉及诸如“谁患疾病或患什么样疾病？”、“哪些人处在某疾病高危因素的暴露下？”等类的问题，以获得患什么疾病的信息。暴露于高危因素的人群的信息通常通过人口学特征和社会学基本特征进行分类而获得，如性别、年龄、婚姻状况、职业、受教育程度、种族、民族及社会经济地位和宗教信仰等。在欠发达地区，当地煤气、电和自来水卫生设施的可得性及家用电器数量，乃至汽车和房屋面积与质量，可以用作衡量社会经济水平及社会地位的变量。
1）年龄在流行病学研究中是作为最基本的变量考虑。大多健康结局在不同年龄人群中的患病率或发病率会有较大的不同。不同年龄人群的健康结局的不同有助于年龄作为对结局起作用因素的理解，不同年龄的疾病和不良健康结局的发生频率会显示出不同。
年龄与疾病及健康结局的关联一般用年龄组（或年龄别）发病率／患病率表示，该指标是用年龄组（别）的病例数除以该年龄组（别）的总人数来计算。由此可见，该指标哪一个年龄组高，则该年龄组为高危人群，如HIV在20～35岁人群中的患病率最高，则HIV防治重点在20～35岁人群。
2）男女性别在疾病的分布上显然有很多的不同。例如高血脂、高血压、吸烟、糖尿病、肥胖、冠心病、溃疡病、肺癌、胃癌等病症男性均高于女性，这是由于男性的生理特征、行为特点及职业状况不同有关。本书重点讨论的是精液质量，故不讨论女性疾病的风险。
3）疾病的发生在民族或种族间通常有差别。对某些疾病，这种差别是由遗传决定的，比如地中海贫血（镰刀状细胞贫血症）在不同种族（白人与黑人）间有明显的差别。但另一些不良健康结局则与社会经济或环境因素有关。在不同文化人群中，疾病的发生可能与某一危险因素的暴露有关，如可能与感染因素、饮食、个人卫生习惯，以及习俗有关。如伊斯兰教男性一般有良好的性卫生习惯，故性传染性疾病较少；而有些民族有多性伴的习俗，性病发生就多。有些民族吸烟、饮酒十分普遍，甚至十一二岁少年就已开始有吸烟、饮酒行为，对男性的生殖健康，包括对精液质量，就可能有影响。同时对一个人群中的不同民族、种族以及部落亚组进行疾病发病率／患病率的研究，包括对一些低生育率民族亚组人群开展横断面研究等，对提供预防措施可能很有益处。
4）婚姻状况：婚姻状况与性别、年龄一样是一个重要的变量，因而常规地出现在社会人口与医疗的记录中。婚姻状况（未婚、已婚、丧偶、同居、单配偶与多配偶等），在生育和生殖健康研究中尤为重要。如乳腺癌在单身或晚婚的妇女中更易发生，而子宫颈癌与早婚有关。一些分析性研究结果提示，子宫颈癌与较早的性生活有关，而妇女年轻时的怀孕史对乳腺癌有预防作用。
5）社会经济状况：通常不是用一个单一指标变量，而常常是由几个变量组合来表示一个个体或家庭的生活状况和社会特征。它经常由职业、职位、受教育水平、收入、家庭财产等变量予以综合量测。为了了解对象的社会经济状况变化，有时需收集对象的从儿童时代起的家庭状况，第一次婚姻前后的就业情况（职业、工作状况及地点）。社会阶层经常是健康经历的可靠预测指标，同时与他们对卫生服务的需求和卫生资源的利用密切有关。
此外另一些信息，如是否拥有冰箱、电视机、汽车等各种家庭耐用品及住房条件（是否有房，其间数、面积、卫生间等），饮用水源、通电状况也是社会经济状况的重要方面，这需根据各个社区的经济类型、文化传统及社会结构考虑什么样的信息作研究显得更为重要。
职业与工作状态是社会经济状况一个十分重要的部分。职业常根据类型分类，有专业及技术人员、职员、熟练与不熟练工人、农民和家庭妇女。职业的分类可因研究的需要与样本大小进行适当细分和合并。城乡间的经济及疾病状况可能有较大的区别，对城市和农村分开后分别收集职业信息可能更有用。
用一个家庭的状况来量测他（她）的社会经济状况可能比用一个个体对象状况作为量测指标更好。因为在一些家庭中，妻子常以家庭管理和照护老人与孩子为主，而丈夫的职业和收入对家庭的社会经济状况可能影响更大。因此在一些研究中，应对夫妻双方的受教育和职业、家庭规模等作为一个整体进行调查分析。
（2）地域比较：与地域相关的特征可能有两个很重要的作用，一是提供重要的病因学线索；二是提供卫生政策制定和项目政策的重要信息，如卫生服务的提供策略及卫生服务设施方面的计划。
1）健康结局的地域比较可以在多水平上进行，如国家之间、省市间、城乡间和县与县间。在中国亦可在东部、中部和西部，或华东、华北、华南、华中、西北、东北及京津沪七个大区间比较。从目前已获得的信息看，各省间的精液质量差别较大。国家间差别的解释，必须要在进行十分谨慎的分析之后。各国家间在诊断方法学上和技术上的差别及可靠性、调查和报告的全面性和完整性、人口普查的完整性和人口构成的正确性等，都可能存在明显的差别。上述的任何一个差别就可以明显地影响所报告的结果，从而掩盖了欲研究问题的区别。
2）地域的差别与关联可有多方面的解释：①不同地理及区域的气候有很大的区别，特别像中国这样的大国，北方省市冬天很冷，可在零下三四十摄氏度，因而需要睡在热炕上，但在夏天就较凉快；而南方一些城市夏天温度可达三十七摄氏度以上，十分闷热。气候的差别对男性精液质量可能会有一些影响。②社会经济和营养状况差别，经济状况好的地区，营养好、青少年生长发育好、医疗卫生服务好，有利于居民的性和生殖健康。③地质上的差别，地质土壤中的化学成分及某些微量元素不同，可以影响人群身体内的微量元素水平，从而影响精液质量。中国六省市的男性精液质量调查发现，六省市男性血清微量元素水平差别明显，是否因土壤的化学成分不同所致，尚待进一步研究。④文化和习惯上的差别，一些地方土壤和气候适宜种植烟草，当地的民众吸烟率高，显然不利于健康，特别不利于生殖健康；而另一些地方喜食辛辣和刺激性的食物，也可能对健康有一定的影响。地域的差别也反映在医疗卫生服务的发展水平上，发展好的地区卫生服务的提供就好，有利于民众的健康。
3）不良健康结局的城乡分布：城市和农村在人口密度、交通条件、工业水平、生活条件、卫生状况及动植物分布等情况均有明显不同，因而危险因子与疾病的发生亦就会有明显差异，这些差异就是由于城乡各自的特点而造成的。
a．城市
（a）城市工业化集中，车辆多，空气、水和环境污染明显，因而慢性病的发病率高，如高血压，城市明显高于农村。城市的空气污染明显，空气中一些漂浮物质有明显的致癌作用，城市的癌症发病率较农村明显高。汽车尾气中的乙烷与芳烃对生殖功能就有明显损害作用，可以致精子的形态和活动力异常，并可引起受孕胎儿的畸形。
（b）城市的供水系统完善、管理健全，饮用水的卫生质量较好。一些山区应用天然山水和泉水，饮水不但纯净，同时含有一些微量元素；视微量元素的种类及含量高低有可能对健康有益，但亦可能有害。
（c）噪声和电磁辐射污染在一些城市较为严重，这对男女生殖健康均可能有负面的影响。噪声和电磁辐射对受精和胎儿发育亦有不利的影响，这方面已有不少报道。
（d）城市中食品种类丰富、卫生质量好、医疗水平高、卫生保健设施集中、医疗卫生服务便捷，这对城市居民疾病的及时治疗和预防是十分有利的。
（e）城市人口多、密度高，交通拥挤，居住狭窄而工作强度大、节奏快，由此引起人们心理性疾病增多，而意外损伤和死亡亦增多，从而对男性生殖健康亦有相当的影响。
b．农村
（a）农村空气清新、蔬菜与食品新鲜、污染少、居民保持适当的体力劳动，这有利于居民的健康和具有良好的生育能力。
（b）农村卫生条件差、卫生设施缺乏、住房简便，由此易引起传染性疾病的蔓延，在一些农村风疹、肝炎和结核病患病率高。
（c）农村经济发展慢、文化教育水平低、民众的卫生知识和自我保护能力较弱。如一些地区的HIV流行就是由于经济贫穷而又缺乏自我保护意识所致。
（d）在近二三十年以来，农村发展迅速，但却带来日趋严重的环境污染，特别是化学污水的排放，不但造成土壤的污染，使农村的饮水和蔬菜，甚至于一些粮食作物受到污染，情况十分严重，导致了一些地方性疾病爆发。
（e）农药的应用对经济作物、粮食和水果的虫害防治是有用的，但农民在使用并接触农药过程中采取防护措施十分重要。防护不到位，长期应用可使生殖健康造成危害。
（f）农村中工业生产发展很快，但职业防护却没有得到应有的保证，特别是一些与苯作业、塑料制品生产、洗涤剂生产等化学物品接触的职业。这可造成对职工健康，特别是对生殖健康的伤害，甚至可能产生职业病。
c．地方性疾病的判断依据：当讨论疾病的地域性分布或地域性特点时，就需要讨论地方疾病。地方性疾病又称地方病，是局限某一个特定地区又稳定和经常地发生的疾病，如同大家熟悉的地方性甲状腺肿、地方性大关节病、地方性地中海贫血等。广义上讲，由各种原因所致的具有地域性发病特点的疾病均为地方病。在我国，地方病仅指与当地水土因素、生物因素有密切关系的疾病，其病因存在于发病地区的水、土壤、粮食中，是通过饮水和食物进入和作用于人体而导致疾病。地方性疾病的判断依据如下：
（a）该地区各类居民、各个民族的发病率均高。
（b）在其他地区相似的人群中，该病的发病率均低，甚至不发病。
（c）迁入该地区的人经过一段时间后，其发病率和当地居民一致。
（d）人群迁出该地区后，发病率下降或患病症状减轻或自愈。
（e）除人之外，当地的易感动物也可以发生同样的疾病。
符合上述五条标准的条数越多，说明该病与该地区的某致病因素越密切。
（3）时间上的比较：疾病发生的时间比较对提出疾病原因的假设及今后医疗卫生服务项目的规划是十分有用和需要的。多方面的健康结局（青少年怀孕、宫外孕、HIV及精液质量状况）在不同时间上的变化及长期发展趋势的流行病学研究，对保护人群的生殖健康十分重要。疾病的时间变化主要有三种：短期波动（一种疾病的流行发生在几周时间内）、周期性变化（如季节性变化）、长期趋势（几年、甚至十年、二十年以上的变化）。(https://www.daowen.com)
1）长期变化趋势及波动：变化及波动以小时、天、周或月计算，这在急性传染性疾病或食物中毒爆发时常可被观察到，在生殖健康疾病及结局中很少遇到。曾有医院发生新生儿病房的病原性感染，导致该医院新生儿金黄色葡萄球感染爆发，在1～2周连续发生十几例，并导致部分新生儿死亡。因此，倘若计划生育手术室消毒做得不好，发生手术病人感染的爆发不是不可能的。
2）周期性或规则地增多或减少：一个周期可几个月，或每年并随季节性变化，或1～2年一个周期。虽然季节性的波动主要与感染性疾病相关联，在生殖健康中的结局方面的周期性也是存在的。例如新生儿的出生高峰是与父母结婚高峰有关，中国有节假日结婚高潮，如春节、五月一日、十月一日及元旦，随之10～12月之后分别有一个出生高峰。中国北方冬天喜用电热毯和睡热炕，倘若每个月测定男性精子的质量，可能发生在冬天的精子活动下降有周期性变化，甚至冬天的生育率下降。
3）长期趋势：例如一项健康问题／不良结局呈现几年或二三十年有不断地上升或下降的趋势。在中国1960年以后大力推行计划生育后，中国人口的生育率呈不断下降趋势，至1990年后生育率维持在一个低的水平上。由于社会经济发展，人民生活水平提高，营养的改善，青少年生长发育提前，女孩的月经初潮年龄不断提前。月经初潮年龄在发达国家已从18世纪60年代起不断下降，中国女孩的月经初潮年龄从新中国成立后不断下降，大约每10年下降0．4岁，目前仍呈下降趋势，月经初潮年龄下降已减速，每10年下降0．2～0．3岁。中国是发展中国家，男性精液质量似有下降趋势，环境的污染可能是主要原因；但需要解决好方法学问题，经过长期定点、多中心、大样本监测，若干年后才可能得出较可靠的结果和结论。
4）流行病学监察：这是持续性地有计划实施和评价公共卫生实践或项目必需的健康信息所进行的系统收集、分析和解释的一项措施。一个监察项目是在不同的时间上进行一系列的横断面描述性调查、检测及分析研究，它能对特定评价内容提供有用的信息。如在全国各省市实施青少年生长发育监察项目，每五年对相同年龄的青少年进行相同内容和项目的调查及测量，以观察青少年生长发育的发展趋势和存在的问题，从而采取必要的干预。
18．2．3．3 横断面研究的优缺点
（1）优点
1）容易实施；
2）费用较其他流行病学研究方法低；
3）可以揭示疾病发生的模式及时间趋势；
4）可收集各种重要的危险因素信息（年龄、种族等），比较现患率，从而提供分析性研究的假设；
5）提供对特殊人群的卫生服务计划和评价；
6）不引起伦理道德问题。
（2）缺点
1）一般不检验病因的假设；
2）不能轻易决定研究的暴露和健康问题的时间关系；
3）不能作因果关系评价。
18．2．4 病例对照研究
18．2．4．1 概述
病例对照研究（case－control study）是一种分析性的流行病学研究设计，研究人群包括两组，即一组有不良健康结局的病例组；另一组为无不良健康结局的对照组。病例－对照研究的比较组是以疾病或健康状态来分组的。在病例－对照的研究中，从某一时间回顾测量研究对象的暴露（图18．2）。通过比较病例组和对照组的暴露情况，确定暴露与健康问题或不良健康结局是否有关联，因而研究的假设是：某不良健康结局和感兴趣的暴露存在关联关系。
图18．2 病例－对照研究中比较组的定义
病例－对照研究是回顾性研究（retrospective study），根据健康问题或不良健康结局分二类或几类，然后通过回顾以往暴露史来确定每个个体的暴露状况。而队列研究是前瞻性研究（prospective study），首先将个体随机分成二组或几组（暴露组或暴露剂量不同的几组与无暴露组），然后前瞻性随访若干时间（1年或几年）后的结局（疾病）发生情况。例如我们在将供精志愿者、是否患少精子症（精子密度＜20×106／ml）分成两组，精子密度＜20×106／ml为病例组，以精子密度≥20×106／ml为对照组，回顾捐精之前的电磁辐射的暴露情况。
18．2．4．2 病例选择
（1）病例来源：病例为具有所需研究健康问题或不良健康结局的研究对象。病例与对照组的来源有两个：一是医院的现患病人（医院门诊的在案病例、住院的出院病人），称为以医院为基础的病例；另一个来源是社区（社区的监测资料或普查资料、抽样人群的资料），称为以社区为基础的病例。一般以社区来源的病例为优，代表性强，但不易得到。从医疗机构获得的病例容易获得，且节省资源、合作好，信息完整、准确，但容易产生偏倚。
（2）疾病的确定与诊断：有些“疾病”很容易确定，很少有争议，如“剖宫产”诊断很清楚，作为健康问题研究时诊断必须明白无误。但有些不良健康结局需要研究者来确定诊断标准，并以文字形式的表述作为研究计划的一部分，这样的诊断标准只适用于该次研究。如研究青少年“性行为”，必须明确定义是“性交”，而不是其他的“身体亲密接触”、“接吻”，或“抚摸外生殖器”等。
（3）不良健康结局或疾病的诊断标准：应注意以下几点。
1）尽量采用国际通用的或国内的统一诊断标准。
2）自定标准时，定义准确、清楚，不至于因不同调查者用来诊断／确定结局时产生歧义。
3）假阳性率和假阴性率的均衡，使两者基本均衡。
4）定量诊断时，使之能落在病人分布与非病人分布的交叉点上。
（4）对病例特定的规定：如年龄、性别、民族等，目的是更好地控制非研究的外部因素，以使病例和对照组具有更好的可比性。
（5）新旧病例选择：病例的选择有三种情况，可选择新发病例、现患病例及死亡病例。新发病例由于刚刚发病，对疾病危险因素的记忆比较清楚，回忆也比较认真，提供的信息较正确可靠。现患病例易于掺入疾病迁延和存活的因素在内，而死亡病例靠家属回忆来提供信息，正确性与可靠性较差。因而在病例对照的研究中，一般挑选新发病例。
（6）诊断标准的保证：一般采取病例的诊断标准是要求经某一级（甚至某一个）医院或实验室来确诊，或病人必须经某项检验方法（用某一种方法）。有时需经专家对病例进行复查，确保病例诊断符合标准要求。
18．2．4．3 对照
对照的恰当选择是病例对照组研究成败的关键之一。
（1）对照：对照的选择往往比病例的选择更困难、更复杂。对照最好是一个全人群的无偏样本，或是产生病例人群全体中一个完全随机的样本，且要求经过相同的诊断方法和标准而确认为未患该病的个人。过分强调病例和对照的代表性，要求病例为所有疾病的人的代表，而对照代表全部非病人群，这是不恰当的，显然是做不到的。一般研究对病例是有一定期望的病例，如老人病例、女性病例、严重病例、城市病例、工厂病例等，故没有一种病例是代表该病的所有病人的。故病例的定义为可以完全确定病例的源人群，而对照组则应该从该源人群中进行抽取，否则反而因对照的选择产生偏倚。
（2）对照来源：实际工作中对照组的来源有以下几个。
1）同一或多个医疗机构中诊断为其他疾病的病例，此种对照使用最多。
2）病例的邻居或同一个居委会，住宅区的健康人／非病例。
3）社会团体人群中的健康人／非病例。
4）社区人口中健康人／非病例，此为最接近人群的无偏样本。
5）病例的同学、同事等。
（3）对照选择注意点：以下两点应特别关注。
1）注意对照为不患所研究的疾病之所共有已知病因的疾病，如研究吸烟与肺癌时，不宜用慢性支气管炎为对照，研究胃癌病因时不宜用胃炎病人为对照。
2）不同来源的对照有其特点，但也有局限性，需要予以注意。同胞对照可以控制早期环境和遗传混杂作用，配偶对照可以控制环境及一些生活习惯、行为的混杂，反之这样与对照共有的因素就不能作为研究内容。
18．2．5 队列研究
18．2．5．1 概述
队列研究（cohort study）是流行病学研究中最有意义的一种设计，队列研究的结果对病因推断最有价值。
（1）定义：队列研究是一种分析性流行病学研究设计，研究人群由暴露于和不暴露于某一特定危险因素的个体组成；对两组人群进行一定时间的随访，观察某种不良健康结局发生与否，或某种健康问题的发展情况；据此分析暴露与预期的不良健康结局是否关联。研究的假设是：一个致病因素或保护因素，暴露于该因素个体的危险性大于或小于对照组（即非暴露组）。暴露组由暴露于该致病因素或保护因素的个体组成，而非暴露组由未暴露于该致病因素或保护因素，且特征与暴露组相似的个体组成。
（2）队列研究与临床试验：队列研究与临床试验两者的研究程序都是从暴露到结局。但临床试验是随机化的分配暴露于两组对象，而队列研究是研究者观察暴露状态。研究组是根据结局发生之前的暴露状态来确定的。
在随机化临床试验中，暴露状态是由研究者分配的（用随机的方法），而队列研究中的暴露状态由下列因素决定：
1）遗传或生物学因素（男女、是否患镰刀型贫血病等）。
2）对象本人有意的选择（吸烟与否、避孕与否、是否每天运动等）。
3）环境因素〔城市与农村、是否有卫生设施（自来水）及自来水是否有某特殊的污染等〕。
暴露组与非暴露组的每一个研究对象都以同一种方法进行随访，直至下列之一的结局发生：
1）研究对象出现了研究所要的不良健康问题（如肺癌）。
2）研究对象死亡。
3）研究结束。
4）研究对象失访。
（3）前瞻性队列研究和历史性队列研究：队列研究可以是前瞻性的，也可以是进行历史回顾的。在前瞻性队列研究中，暴露状态是在研究开始时被确定的，然后观察暴露组与非暴露组的研究结局是否发生（图18．3）。在历史性队列研究中，研究对象的健康问题或不良健康结局已经发生，且在研究开始前暴露也已存在，是通过当时已有的纪录资料（病历、工作纪录、体检纪录等）来确定暴露与不良健康问题。历史性队列研究实际上是重新构建一个已经发生的队列研究。
图18．3 前瞻性队列研究比较组确定
有人研究地中海贫血与胎儿宫内死亡的关系。前瞻性队列研究的设计可以是：暴露组对象是来自医院门诊做第一次产前检查的患地中海贫血的孕妇，而非暴露组对象是来自医院门诊做第一次产前检查但不患地中海贫血的孕妇，两组孕妇在整个孕期都将随访观察是否发生宫内死亡的情况。
若纪录资料和随访资料都很好，可应用历史性队列研究设计来进行。研究者可以将过去某一特定时期内来医院门诊作第一次产前检查的患地中海贫血的孕妇定为暴露组，而未患地中海贫血的孕妇定为非暴露组。然后通过查阅这些孕妇的医疗纪录，确定他们的胎儿是否发生了宫内死亡，还是足月活产出生的。历史性队列研究的结局和暴露均发生在过去几个月甚至几年前，因为设计的比较组是分为暴露组和非暴露组的，所以它是历史回顾性的。
18．2．5．2 资料的收集
（1）人群来源：队列研究设计的一个重要问题是如何能够选择到合适的暴露组与非暴露组对象，这些对象又有很高随访率，以致可以观察到结局的发生与否。暴露组对象与非暴露组对象需应用同样的方法进行随访，包括对个人询问、体格检查与实验室检验都应相同，否则获得的健康结局的信息就会有偏倚。某特定的队列研究选用什么样的人群需取决于研究的暴露因素和预期的结局，同时必须要考虑在暴露开始到结局产生之间通常所需要的时间（称潜伏期）。如潜伏期长，随访时间要长。要考虑暴露因素是否较普遍常见，如普遍的话，就可以选择一般人群；如果不太普遍，则要选择暴露高于一般人群的特殊性人群。倘若研究手机所致的辐射是否影响男性精液质量，则手机应用在中国，特别在城市十分普遍，就可选择一般社区人群；而倘若研究高频辐射对精液质量的影响，就可能需要以特殊职业人群为暴露人群，且非暴露人群可用一般人群，但两组人群的人口学特征及可能产生影响的有关因素需要予以匹配。
（2）暴露组的选择：队列研究中暴露组的个体由具暴露因素的研究对象组成。在研究之前，研究者必须清楚确定什么是暴露，如何定义，以及如何测定。暴露可以是“有”，而非暴露就是“无”，妇女在怀孕早期服用过“反应停”或没有服用过。但在不少情况下有暴露剂量和暴露时间的累加问题，因而此时，对“是”与“否”暴露，可能有明确定义，如有的研究定义“吸烟”暴露为“每天10支以上，连续吸烟至少半年”。亦有将暴露分成两个或三个组，如吸烟“每天10～20支”为轻度吸烟，而“每天21～30支”为中度吸烟，“每天31支以上”为重度吸烟。
研究暴露组和非暴露组对象的选择都要注意到，研究对象需包括有可能产生结局的对象。如研究吸烟与自然流产的关系，研究对象必须是可能怀孕的对象，即夫妻共同生活在一起、有怀孕意愿、夫妻性生活正常，甚至不打算频繁“出差”及“外出开会”等。但也要注意到，研究对象的标准越严格，就越难组织成一个良好的队列。
（3）非暴露组的选择：队列研究中的非暴露研究对象的要求，除了无“暴露”因素，或未达到“暴露剂量”外，其他各方面都应与“暴露组”相似，特别重要的是，非暴露组应具有与暴露组同一健康问题或不良健康结局的发生机会，因而暴露组与非暴露尽可能地相似。在队列研究中，非暴露组进入研究的一般标准（如年龄、性别及一些疾病的排除，无与研究结局相同的病史等）应与暴露组相同，而且具有同样发生结局的潜在危险性。同时非暴露组对象的有关结局诊断的机会与暴露组亦相同。最好使用下列标准选择非暴露组：
1）利用全人群或它的抽样样本（一个村整个人群，所有的就诊者）。
2）确定每个个体的暴露状况。
3）将个体按照其暴露水平适当地分成亚组。通过使用这种内部的比较组可以显著地降低由于研究人群不同，或因暴露组与非暴露组确定结局的方法不同而造成的偏倚。
（4）匹配：对队列研究，一般研究者从同一人群中选择暴露组和非暴露组，但有时在一个人群中非暴露组对象很少，或者就找不出来，于是就要考虑到另一个人群中去寻找，这是个不理想的选择方法。如计划研究疟疾对胎盘重量的影响，而某村都感染了疟疾，因而研究者不得不考虑在非疟疾流行区的另一个村选择非暴露组。尽管感觉不出这两个村的人群有什么样的不同，但是他们之间不具备可比性。比如两村饮用的井水所含的微量元素可能会影响胎盘的重量，这样就会导致研究发生偏倚，而研究者却浑然不知。
研究者可以运用匹配方法选择队列研究的暴露组与非暴露组。匹配是一个选择研究组与比较组时使两组在某1～2个非暴露组因素上具有可比性的技术。匹配有个体匹配和频率匹配。个体匹配是对每一个研究对象选择一个匹配变量（如吸烟、产次等），近似相同的比较组对象。而频率匹配是按照匹配的变量使之在研究组和比较组的频数分布相同或十分相近。频率匹配时，研究者在研究开始之前要根据以往的经验或者分析的要求估计出各个亚组暴露对象的人数，然后按照各个亚组所需的非暴露例数来收集对照。如研究贫血对妊娠结局的影响时，根据以往研究的报告，认为产次可能会影响两者的关系，因而考虑要应用匹配技术。若使用个体匹配方法，研究者招收的第一个研究对象是诊断为贫血的第一胎（以前未怀孕过）孕妇，则将紧接着在同一诊所的非贫血的第一胎孕妇予以配对，分别为暴露组（贫血）和非暴露组（无贫血），这一对均为第一胎。然后下一个来诊所患贫血的孕妇是第二胎，则配以怀第二胎无贫血的孕妇。以后以此类推，这一过程一直持续到收满所需的孕妇数为止。而若使用频率匹配，则进行预初调查，如发现来诊所进行第一次产前检查的患贫血孕妇中，20%为未怀孕过，而80%为怀孕过一胎。因而他们招收100名贫血孕妇和100名非贫血孕妇，两组中1胎和2胎的比例均应为20%和80%，招收每组对象时，均招满为止，这样保持匹配变量在暴露组和非暴露组中有相同的比例。
研究者在实施匹配技术进行队列研究时，要注意到以下几点：
1）在对某个变量匹配后，暴露组与非暴露组该变量的比例相同，则该匹配变量不能用来分析与结局的关系。
2）在匹配某个变量时，显然需要花费更多的工作量和其他的投入（经费），特别若匹配变量在2个，甚至2个以上时，难度更大，投入亦需更多。
3）若匹配变量是暴露与结局的因果关系的中间环节，或使与结局有关而与暴露无关，此时在解释研究结果时可能会引起一些问题。
4）要使匹配的两个个体的匹配变量相同，个体匹配难度较大，因而该方法只有在优点大于缺点时才使用配对的匹配方法。
（5）暴露的测量：在前瞻性队列研究中，研究者在招收对象的同时就要测量暴露。在有些研究中，对象可能在其初次经历某种暴露时就已被研究招收（如剖宫产手术对产妇产后恢复的影响）。更常见的是，研究对象被招收时暴露已经发生了一段时间（如吸烟），这时通常要同时收集当时和过去的暴露资料。暴露情况可以通过询问、自答式问卷及现有的纪录（诊所及医院的病史纪录等）获得。为了充分地收集暴露的信息，应记录暴露频率，持续时间、剂量及时间性特点（第一次及最后一次暴露日期）。
有些暴露是一次性的（如剖宫产、绝育，或由生物学属性决定而不可改变的产妇身高、血红蛋白病等）。但是，有的暴露是可以改变的，在进入研究后会发生改变。如吸烟者进入研究后可能戒烟，亦可能吸烟量增加。反之，一些在研究开始时为非暴露对象，进入研究后发生改变了，如不吸烟者开始吸烟了。因而对这些暴露情况要定期询问及记录，不然有可能使结果发生偏倚，致研究结果无效或错误。
从研究的角度而言，研究对象一旦被确定下来后，暴露状况尽量保持不变。但是，从资料和信息的确定性而言，要高度重视在整个研究期间，将对象暴露情况的任何改变应予记录，从而可确切地分析暴露的强度和时间及其累积效用对健康结局的影响，如农药暴露或吸烟暴露对精液质量的作用。
（6）结局的确定：在研究一开始，就需要对健康结局予以客观而明确的定义，且须对暴露组和非暴露组应用同样的定义和确诊技术。如是多中心研究或有多个现场，则需考虑各中心的技术水平和对结局的测定应用统一的仪器，以及诊断试验方法的可能性与可行性。结局的诊断程序应标准化，并对各中心检验员进行严格的培训。对培训，亦需要有严格的计划，如有可能，要对诊断员应用盲法以避免偏倚。
在历史性队列研究中，诊断结局的人员不应该让其了解对象的暴露情况，而调查暴露情况的研究人员不要进入结局的诊断过程，也就是使用盲法；严格限制研究参与人员了解整个研究的安排情况，从而以最大的努力控制在任一过程中发生偏倚的可能性。
用于确定结局的具体方法需考虑结局的特点，特别对人体健康的伤害程度。若结局属于不需经医院治疗的轻微疾病，或一些行为改变，则可以对研究对象进行定期随访；而结局是严重的疾病，需住院治疗者，则可以定期到研究对象去诊治的医院查阅住院纪录。倘若研究对象因病死亡，则可以查阅死亡证明。
为获得可靠的研究结局信息，保持高的随访率是十分重要的。因而对研究对象进入研究时，收集有关研究对象个人联系方式及其家属的信息（地址、电话、电子信箱等）是必要的。根据以往研究经验，若研究对象失访超过30%，特别超过40%时，研究结果大有问题，可能产生严重偏倚。即使研究对象失访在20%时，也会影响到研究结果的有效性。对研究对象的随访必须要给予高度重视，对非暴露组的对照组的随访甚至要给予更多的关注。非暴露组如有高的失访率同样使研究结果产生偏倚。
（7）队列研究的优缺点
优点：
1）可以清楚地说明暴露和健康结局时间上的先后关系；
2）尤其适用于罕见暴露的研究；
3）可以对某一特定的暴露因素的多个结局（有利的和有害的）进行研究；
4）可以直接估计不良健康结局的发生率和某一暴露的相对危险度；
5）通常能向非流行病学受众提供可理解的信息；
6）与临床试验不同，不需要无处理组。
缺点：
1）在队列研究中，研究罕见的疾病时需要大量的对象；
2）对潜伏期长的疾病，随访时间长；
3）随访会遇到各种各样的困难，而失访会影响研究结果；
4）研究投入费用高；
5）研究进入时的暴露状况在开始随访后可能发生变化。
（8）对偏倚的处理：在流行病学研究中的设计和分析阶段，通常存在三种偏倚。对这些偏倚的处理策略，总结于表18．2中。
表18．2 在流行病学研究的设计和分析阶段处理偏倚的策略
续 表
