第二章 流行病學與法學因果關係
第一節 流行病學因果關係
2、 縱貫性研究(longitudinal study) :
縱貫性研究是指在疾病和暴露資料的蒐集上,在時間上是先後縱貫的,而 非一時的橫斷蒐集;縱貫研究又可分為兩大類,若是「先選定尚未發病的 暴露組與非暴露組」,再繼續追蹤直到發生相當數目的病例後,才比較兩 組間發生疾病狀況的差異,則稱為追蹤性研究(prospective study),又稱 世代研究(cohort study);若是「先選定病例組和對照組」,再向前回溯比 較兩組在過去既往暴露於危險因子狀態的差異,則稱為回溯性研究
(retrospective study),又稱病例對照研究法(case-control study)或個案 對照研究法。換言之,世代研究法與病例對照研究法是兩種完全不同的研
52 發生率(incidence rate)指的則是特定疾病在單一時點或一段時間內,「新增病患人數」佔「有 發病危險的人口數」(population at risk)的比率。亦即,發生率=新病例數/在一段時間內有可能
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前者因為是選定暴露組與非暴露組後,在追蹤兩組的發病狀況,因此可以 直接估算疾病的發生率,而後者因為是選定病例組與對照組後,再回溯比 較兩組過去的暴露經驗,因此無法直接估算疾病的發生率。而追蹤法因為 必須追蹤大量且尚未發病的健康者直到發生相當數目的病例,且若是潛伏 期較長、或是較罕見的疾病,則可能追蹤的時間需要非常長,所以往往需 花費相當可觀的人力及物力,而且可能面臨隨著追蹤時間拉長,研究對象 可能逐漸漏失(如失去聯絡)的缺點,但此研究方法的優點是危險因子和 疾病發生間的時序因果較易確立。至於回溯法則只需比較少數的病例組與 對照組即可,因此研究所需投入的人力物力可大為減少,也較適合用於稀 有、罕見疾病的研究,但缺點是可能面臨研究對象在回憶過去暴露經驗時 的回憶偏差(recall bias),導致暴露累積量難以準確估計的問題53。
一般而言,在病因未明的情況下,較適合用回溯性研究來篩選危險因子,
在病因已經相對較明確的情況下,則較適合用追蹤性研究來追蹤暴露與 疾病的關係,以進一步證實兩者間的因果關係,甚至可利用預防性的介 入來減少或去除危險因子,以觀察疾病率是否因此下降。
綜上,不同的流行病學分析方法各有其適用時機與優缺點,但其共同的目的 都是推算危險因子和疾病發生的相關性(association)。在流行病學方法中,較常 用的統計數值包括相對危險性(relative risk)、危險對比值(odds ratio)。「相對 危險性」(relative risk,簡稱 RR)或稱「率比54」(rate ratio),指的是暴露組的 疾病率為非暴露組疾病率的比值,作為比較不同暴露組間的疾病發生率是否有所 不同的指標,而由於世代研究法一開始著手調查的是族群中的暴露狀況,再依照
53 參前揭註 39。
54 參王榮德,流行病學方法論,頁 94。2010 年 8 月。台北:健康文化。
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不同的暴露程度加以分組、追蹤各組的發病情形是否有所不同。因此,基本上由 世代研究所得的資料可以藉由計算比較不同暴露族群的發生率是否有所差異,進 而推估該暴露因子與疾病間的關係。以表二為例,我們可以算得暴露組的疾病率 p1=A/A+B,未暴露組的疾病率 p0=C/C+D,則可以得出暴露組的疾病率是非暴露 組疾病率的 p1/ p0倍,此數值就是所謂的相對危險性,亦即,RR=暴露組的發生 率÷非暴露組的發生率=(A/A+B)÷(C/C+D)。如果 RR=1,表示暴露組罹患該疾病 的危險性和非暴露組罹患該疾病的危險性沒什麼差別,那麼就代表此一暴露因子 就不太可能是該疾病的危險因子。如果 RR>1,則意味暴露組罹患該疾病的危險 性大於非暴露組罹患該疾病的危險性,代表暴露因子與疾病狀態間呈現正相關的 關係,那麼此一暴露因子就有可能是該疾病的危險因子。如果 RR<1,則代表暴 露組罹患該疾病的危險性小於非暴露組罹患該疾病的危險性,暴露因子與疾病狀 態間呈現負相關的關係,那麼此一暴露因子就有可能反而是該疾病的保護因子。
以實際的例子來說,如:我們經常聽到「嚼檳榔得口腔癌的風險是沒有嚼檳榔的 人的幾倍」、「抽菸得肺癌的風險是未抽菸的人的幾倍」等此類的描述,就是用相 對危險性所算得的結果。
表二、世代追蹤研究所得之暴露狀況與疾病狀態之分布 世代追蹤研究所得之暴露狀況與疾病狀態之分布
疾病狀態
有病 沒病 總計
暴露狀態 有暴露 A B A+B
沒暴露 C D C+D
總計 A+C B+D
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而「危險對比值」(odds ratio,簡稱 OR)或稱「勝算比55」則是將暴露組 中有病與沒病的比率除以未暴露組中有病與沒病的比率所得的值,因此,OR=
暴露組中有病與沒病的比率除以未暴露組中有病與沒病的比率
=[(A/A+B)/(B/A+B)]÷(C/C+D)/D(C+D)]=AD/BC=(A/C)÷(B/D)=疾病組中的暴露 者與未暴露者的比率除以對照組中暴露者與未暴露者的比率。換句話說,OR 值 也等於疾病組與對照組的暴露比。因此,如果 OR=1,代表疾病組對某一暴露因 子的暴露比等於對照組的暴露比,那麼此一暴露因子就不太可能是該特定疾病的 危險因子。如果 OR>1,則意味疾病組對某一暴露因子的暴露比大於對照組的暴 露比,暴露因子與疾病狀態間呈現正相關的關係,那麼此一暴露因子就有可能是 該特定疾病的危險因子。如果 OR<1,則代表疾病組對某一暴露因子的暴露比小 於對照組的暴露比,暴露因子與疾病狀態間呈現負相關的關係,那麼此一暴露因 子就有可能反而是該特定疾病的保護因子。
然而,值得注意的是,若比較 RR 值與 OR 值,RR=(A/A+B)÷(C/C+D),
OR=(A/B)÷(C/D),則我們可以發現當 A 遠小於 B、且 C 遠小於 D(也就是稀有、
罕見疾病)的時候,A/A+B ≅ A/B,C/C+D ≅ C/D,則 RR 將會約略等於 OR。
換句話說,在這種情況下,我們可以用 OR 值去推估 RR 值,這在病例對照研究 的時候可看出其重要性;由於病例對照研究法是直接先選取疾病組和對照組後,
再回溯比較兩組間暴露經驗的差異,因此,病例對照研究法不像前述的世代研究 可以得知暴露組的疾病率(A/A+B)與非暴露組的疾病率(C/C+D)、進而計算 得到兩者比率的相對危險值(參見表三)。因此,在病例對照研究時,我們只能 以 OR 值來推估 RR 值,也就是以「病例組與對照組的暴露比」來推估「不同暴 露組間的疾病發生率有無不同56」。
55參王榮德,流行病學方法論,頁 95。2010 年 8 月。台北:健康文化。
56參前揭註 39。
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表三、病例對照研究法所得之暴露狀況與疾病狀態之分布
(三)實驗流行病學(experimental epidemiology):
分析流行病學的目的在探討疾病的危險因子,以瞭解疾病的可能致病因子、
辨識高危險群的特徵。然而,在瞭解疾病的危險因子後,流行病學進一步的目的 即在疾病防治工作的籌畫、評估與進行,這就有賴透過適切的研究設計,進行預 防性或治療性的介入,以降低或避免疾病的發生,這就是實驗流行病學的範疇。
實驗流行病學依照其研究對象可以大致分為社區實驗和臨床實驗,前者是以社區 為研究單位,在該社區中實施全面性的防治介入,以研究該介入是否有助於疾病 的減少或根除,如竹東地區食鹽加碘就是最好的例子。後者則是以個人為研究單 位,對個別研究對象實施防治介入(如:服用新藥),以探討該介入措施是否能 預防或治療個體的疾病。若依「對照組的有無」,則實驗流行病學也可分為「無 對照組之前後比較研究」(uncontrolled before-after study)和「對照研究」(controlled study)兩類。前者為非典型的實驗設計,將所有研究對象均列為實驗組、而未 設立任何對照組,然後比較實驗前後的差異;後者則是典型的實驗設計,亦即,
將研究對象分別分派在實驗組和對照組,對實驗組中的成員施予實驗變項的介入,
而對照組成員則不施予介入(或施予對照變項的介入),再評估兩組在實驗結果 上的差異。值得注意的是,無對照組的前後比較研究往往有可能發生「歷史偏差」
病例對照研究法所得之暴露狀況與疾病狀態之分布 疾病狀態
有病 沒病 總計
暴露狀態 有暴露 A B
沒暴露 C D
總計 A+C B+D
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(historical bias)的困擾,也就是實驗期間,實驗對象所處的生活環境或醫療水 準本身可能就已經隨著時間而發生改變,因此即使實驗結果發現前後健康狀況有 顯著的改善,也不能斷言就是該實驗介入所導致的功效。因此,無對照組的實驗 研究除了用在短期功效的評估之外,在實驗流行病學的研究中較少被使用。至於 有對照組的臨床實驗設計,則又可分為「隨機分配」(randomized allocation)或
「隨意分配」(arbitrary allocation),茲分述如下57。
1.
隨機分配(randomized clinical trial):所謂的隨機分派(randomized clinical trial,簡稱 RCT)是指研究對象會被分 配到實驗組或對照組是完全隨機的、以隨機抽樣的方式將樣本(研究對象)
分組,進行不同的試驗。因此,任何一個樣本會被分歸為那一類組,在機率 上都是均等的,如此一來可降低其中一個類組因為當中有特殊型態的案例所 導致實驗結果上可能造成偏差的機率。易言之,隨機分配的好處在於可提高 研究組別間的可比較性(也就是確保不同組的樣本特性相似),特別是在可 能有未知的干擾因素時,我們可藉著機分配而得到較佳的控制。
2.
隨意分配(arbitrary allocation):相對於隨機分派是由均等的機率決定研究對象會被分派到哪一組,隨意分配 指的則是「研究對象如何被分配到實驗組或對照組,是隨研究者的看法、或 按病患的主觀意願來決定」。因此,這樣分配所得出的實驗結果,往往就需
相對於隨機分派是由均等的機率決定研究對象會被分派到哪一組,隨意分配 指的則是「研究對象如何被分配到實驗組或對照組,是隨研究者的看法、或 按病患的主觀意願來決定」。因此,這樣分配所得出的實驗結果,往往就需