阅读视角
区分 cohort study(队列研究)和 case-control study(病例对照研究),不要只看资料来自过去还是未来。真正关键的是:研究对象按什么条件进入研究,以及研究者从哪个方向构造比较。
- Cohort study 先定义来源人群和时间零点,再根据暴露或其他特征观察后续结局;
- Case-control study 先根据结局状态抽取病例与对照,再比较此前的暴露。
因此,使用既往病历不等于 case-control;retrospective cohort 同样使用历史资料,但它仍从一个已定义的队列向结局推进。
定义
Cohort study
Cohort study 从一个明确的来源人群开始,确定每个人的起始时间、暴露状态和是否处于结局风险之中,再观察随访期间谁发生结局。它的设计逻辑是:
来源人群 → 暴露状态 → 随访时间 → 结局
研究可以比较暴露组与未暴露组,也可以比较不同暴露水平。因为来源人群和随访分母可知,通常能够估计 incidence、risk、rate、risk ratio、rate ratio、risk difference 或 hazard ratio。
队列研究适合:
- 研究较少见的暴露;
- 同时观察一种暴露可能对应的多个结局;
- 明确暴露先于结局的时间顺序;
- 使用登记系统、电子病历或长期随访数据估计发生风险。
主要限制包括失访、暴露随时间改变、混杂,以及在罕见结局上效率较低。观察到暴露先于结局,也不等于已经证明因果关系。
Prospective 与 retrospective cohort
两者的设计方向相同,差别主要在研究启动时相关事件是否已经发生:
| 类型 | 研究启动时的状态 | 常见资料 |
|---|---|---|
| Prospective cohort | 结局尚待未来发生 | 专门设计的问卷、体检和随访 |
| Retrospective cohort | 暴露和部分或全部结局已记录在过去 | 病历、职业记录、登记数据库 |
Retrospective cohort 仍需先重建当时的来源人群、时间零点和暴露状态,再从那个起点观察结局。不能因为分析发生在今天,就把今天仍留在数据库中的人直接当作完整队列;这可能引入选择偏倚或 immortal time bias。
Case-control study
Case-control study 先从一个来源人群中选择已经发生目标结局的 cases,再选择能够代表同一来源人群的 controls,然后比较两组此前的暴露。它的抽样逻辑是:
来源人群 → 按结局抽取 cases / controls → 回顾此前暴露
病例对照研究的核心不是简单地“回忆过去”,而是按结局抽样。对照的任务不是成为一群一般意义上的健康人,而是代表:如果来源人群中的成员成为病例,他们本来有机会被选入研究。对照来源不合适,会使暴露分布失真并产生 selection bias。
病例对照研究通常报告 odds ratio。它特别适合罕见病、潜伏期很长的结局,以及需要同时研究多个候选暴露的情形。主要限制包括:
- 对照选择困难;
- 既往暴露记录不完整;
- 病例与对照回忆暴露的方式不同;
- 不能像完整队列那样直接从抽样数据计算总体 incidence 或 absolute risk;
- 暴露与结局的时间顺序有时难以确认。
核心比较
| 问题 | Cohort study | Case-control study |
|---|---|---|
| 按什么进入研究 | 来源人群、时间零点及暴露等条件 | 结局状态:case 或 control |
| 设计方向 | 从暴露或起点走向结局 | 从结局分组回看暴露 |
| 可前瞻或回顾吗 | 可以 | 通常依赖既往暴露,但关键仍是按结局抽样 |
| 常见效应量 | Risk ratio、rate ratio、risk difference、hazard ratio | Odds ratio |
| 更高效的对象 | 罕见暴露、多个结局 | 罕见结局、多个暴露 |
| 典型偏倚 | Loss to follow-up、confounding、misclassification | Selection bias、recall bias、misclassification |
与 case series 的区别
Case series(病例系列)只描述一组已经具有某种疾病、结局或临床特征的人,通常没有能够代表来源人群的比较组,也没有完整的风险分母。它可以发现新现象或产生假设,但不能据此估计暴露与结局的相对风险。
不过,不能只凭“有没有一个名叫 control 的组”判断研究类型:
- Cohort 可以在同一队列内部比较多个暴露水平,不一定存在单独标为 control 的组;
- 一个单臂队列也可以描述 incidence 和随时间发生的结局;
- Case series 的关键是研究对象因已经具有病例特征而被收集,且缺少清楚的来源人群分母。
更可靠的判断方式是寻找来源人群、纳入时间零点、抽样依据和随访分母。
相关术语
- Observational study:研究者不随机分配暴露或干预,而是观察现实中已经存在的差异。
- Cross-sectional study:在一个时间截面同时测量暴露与结局,通常难以确定时间先后。
- Case series:描述一组病例,不提供来源人群中的有效比较。
- Nested case-control study:先建立 cohort,再从其中发生的病例及其风险集中抽取对照。
- Source population:能够产生病例、并应由对照代表的基础人群。
- Incidence:一定风险人群在一定时间内发生新结局的频率或风险。
- Odds ratio:病例对照研究最常见的关联度量;其具体目标量取决于对照抽样方案。
- STROBE:观察性研究报告指南,覆盖 cohort、case-control 和 cross-sectional study。
阅读提示
读一篇观察性研究时,可以按以下顺序辨认设计:
- 研究对象是按暴露、来源人群进入,还是按结局状态抽取?
- 时间零点是否对所有参与者定义一致?
- Cases 来自哪个来源人群,controls 是否有机会成为这些 cases?
- 研究是否知道完整的风险分母与 person-time?
- 暴露发生在结局之前吗,还是两者同时测量?
- 报告的 RR、HR 或 OR 是否与抽样设计相符?
- 失访、对照选择、暴露误分类和混杂可能把结果推向哪个方向?
最容易误判的是 retrospective cohort 与 case-control:二者都可能使用过去的记录,但前者从历史上的队列起点重建随访,后者按结局抽取病例与对照。判断时先找抽样入口,不要只看日历方向。
参考:Observational studies: cohort and case-control studies;STROBE Statement。