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队列研究在健康管理科研中的应用

本文全文发表于《中华健康管理学杂志》年03期

作者

李宏田刘建蒙

北京大学生育健康研究所国家卫生健康委生育健康重点实验室，

通信作者刘建蒙liujm

引用本文:李宏田,刘建蒙.队列研究在健康管理科研中的应用[J].中华健康管理学杂志,,13(3):-.DOI:10./cma.j.issn.-..03.

流行病学方法是开展健康管理科研的重要基础。本文作为健康管理科研设计方法学系列讲座的第3讲，旨在结合健康管理科研特点，介绍队列研究的基本概念、常见类型、用途及其局限性，以及它的设计、实施、分析和结果解读要领。

一、队列和队列研究

队列（cohort）：在流行病学研究中，队列特指具有特定经历或特定属性的一个群体，如在某特定时期出生的一组人群或在某健康管理机构定期进行健康体检的一组人群，均可称之为队列。同一队列中的个体通常具有一定的相似性。

队列研究（cohortstudy）：是将研究人群按照是否暴露于研究因素（如吸烟）或其不同的暴露程度（如日平均吸烟量的分级）分为不同的组，追踪各组研究结局（如肺癌）发生情况并比较其分布差异，从而判定暴露因素与研究结局之间有无因果关联及关联强度的一种观察性研究方法。队列研究因前果后时序清楚，这一点在设计上优于现况研究和病例对照研究，后两种设计在绝大多数情况下因果时序不清。队列研究示意图见图1。

图1队列研究示意图

在队列研究中，研究因素可以是危险因素，即能引发不良健康结局或增加其发生概率的因素，也可以是保护因素，即能防止不良健康结局发生或降低其发生概率的因素。暴露于研究因素的群体称为暴露组（exposuregroup），如吸烟者；未暴露于研究因素的群体称为非暴露组（non-exposuregroup），如不吸烟者。按研究因素暴露等级进行分组时，通常将暴露程度最低的群体作为非暴露组，将其他暴露水平群体与之进行比较。队列研究属于观察性研究而非实验性研究，即依据研究人群在自然状态下研究因素的暴露状态确定暴露组与非暴露组，研究因素并非人为施加的。

队列研究结局常为二分类指标（如发病与否），也可以是多分类指标（如轻、中、重度高血压）或连续性指标（如收缩压）或其他类型指标。研究结局类型不同，描述其分布特征所用的统计量通常也不同，二分类指标常用频率指标描述，多分类指标常用构成比描述，连续性指标常用均数±标准差或中位数（四分位数间距）描述。

二、队列研究的设计类型及方法学优缺点

队列研究包括前瞻性队列研究（prospectivecohortstudy）、回顾性队列研究（retrospectivecohortstudy）和双向性队列研究（ambispectivecohortstudy）。

1．三个类型队列研究设计原理：

前瞻性队列研究是典型的队列研究，通常是为了检验新假设，按照设计招募研究对象（包括暴露组和非暴露组），进行前瞻性随访并比较2组研究结局发生情况，进而评价研究因素与研究结局之间的关联。回顾性队列研究通常也是为了检验新假设，利用具有队列属性的历史资料，模拟前瞻性队列研究过程，从历史资料中确定暴露组和非暴露组，统计比较2组研究结局发生情况，进而评价研究因素与研究结局之间的关联。双向性队列研究为前瞻性队列研究与回顾性队列研究相结合的设计类型。

2．前瞻性和回顾性队列研究设计特征与优缺点：

前瞻性队列研究的特点是新假设、新设计、新资料（研究开始之时研究结局尚未发生），而回顾性队列研究特点是新假设、新设计、旧资料（研究开始之时研究结局已经发生），前者在获取新资料的过程中可以完全依据研究目的、细化研究设计、严格质量控制，但通常耗时较长、研究资源需求较大；后者耗时短、成本低、研究资源需求小，但会受历史资料质量制约，特别是受研究因素与研究结局的数据质量，以及可能引入偏倚的重要混杂变量的完整性的制约。

前瞻性队列研究通常是为检验某研究因素是否增加某研究结局发生风险这一具体假设而建立的，比如有学者为检验三聚氰胺污染奶粉对婴幼儿健康较远期影响，招募3组婴幼儿（暴露1组为有污染奶粉喂养史且前期泌尿系统B超检查异常者，暴露2组为有污染奶粉喂养史且B超正常者，非暴露组为无污染奶粉喂养史者），研究结局包括体格发育指标及肝肾功能指标，研究对象招募阶段采取了一定匹配措施，以最大限度保障除了研究因素之外的其他可能影响研究结局的因素在3组之间均衡可比，在此基础上邀请研究对象医院进行结局指标检测。该项研究从招募对象到完成结局评价所需时间较短，但从设计上属于前瞻性队列研究。对于随访期较长的前瞻性队列研究，为提高研究资源使用效率，常会同时评价多个研究结局，比如有学者设计了一项关于吸烟与死亡发生风险的前瞻性队列研究，年1—5月招募研究对象并评价了每一位对象的吸烟情况，前瞻性随访研究对象至年10月，所评价的结局包括了肺癌所致死亡在内的多种癌症及其他疾病所致死亡。实践中，为最大限度提高研究资源使用效率，较为常见的前瞻性队列研究是在招募研究对象阶段并不限定研究因素，即不予区分暴露组与非暴露组，通常对研究结局也不做严格限定，而是在资料分析阶段，按照感兴趣的研究因素以及一定的纳入排除标准确定纳入分析的对象，比如最为经典的FraminghamHeartStudy，以及年国家重点研发计划资助项目高龄孕产妇临床队列研究。

回顾性队列研究因需基于历史资料开展，故又名历史性队列研究（historicalcohortstudy）。理论上讲，任何具有队列属性的历史资料，均可用于回顾性队列研究，比如原始研究目的是关于研究因素A与研究结局O的前瞻性队列研究，若同时收集了研究因素B，则该前瞻性队列研究完结后其资料可用于开展研究因素B与研究结局O的回顾性队列研究。各类具有队列属性的临床、保健及体检资料均可用于回顾性队列研究。实践中，若某一具有队列属性的历史资料涵盖的研究因素和研究结局较为全面，则表明基于该资料可以开展多项回顾性队列研究。

前瞻性队列研究因果论证力度通常强于回顾性队列研究，但如图1所示，即便是前瞻性队列研究也难以保证暴露组与非暴露组的重要特征在基线时均衡可比（比如在研究吸烟与冠心病关联的研究中，吸烟组饮酒者的占比可能高一些，而不吸烟组规律体育锻炼者的占比可能高一些）。对研究结局有潜在影响的已知或未知特征很可能在暴露组与非暴露组之间会存在差异，这种差异是混杂偏倚的主要来源，是推断研究因素和研究结局风险存在因果关联的主要制约因素。为此，通过优化设计以尽可能地保障暴露组和非暴露组在影响研究结局的主要特征方面均衡可比是队列研究设计的关键环节。但值得注意的是，完全均衡可比通常难实现，特别是回顾性队列研究更难实现。

三、队列研究在健康管理科研中的

应用需求

随着信息化的快速发展，健康管理资料的数据质量和可用性大幅提升、累积速度显著加快，资料价值越来越高，分析与利用需求与日俱增。同一个体在同一体检机构通常会接受多次体检，系列体检记录通常能监测到疾病从无到有的过程，健康管理资料通常具有鲜明的队列属性。利用回顾性队列研究手段，开展疾病自然史、危险因素及预防措施效果评价研究，应是健康管理科研的主导形式。除了回顾性队列研究，选择稳定性、连续性较好的群体，依托健康管理过程，开展前瞻性队列研究也具有很强的可行性。队列研究在健康管理领域的应用不局限在病因学研究范畴，所涉及的暴露也可以是某种疾病状态，相对应的研究结局是与预后相关的指标。

四、前瞻性队列研究设计与实施要领

依托健康管理实践开展前瞻性队列研究，同设计与实施其他前瞻性队列研究一样，应做到六个确定，即确定研究因素、确定研究结局、确定研究现场和人群、确定样本量、确定资料收集与随访方案、确定质量控制方案，其一般原则可以参阅有关教材。以下结合健康管理科研特点，针对部分关键环节予以交流。

1．确定研究因素和研究结局：

在确定研究因素和研究结局时，首先应综合考虑研究资源和研究周期等限制因素，权衡好是仅