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BMJ小小統計問題(61)：

Why match in case-control studies? (為何病例對照研究要配對?)

前言：

這幾周是配對(matched, pair)的研究設計與統計分析週。配對是控制干擾因子常見且有效的做法，在結局變數為連續性變數的組別比較中，以paired t test 最為常見，類別變數則為本期所介紹的McNemar’s test，多變項迴歸分析近幾年盛行的為propensity score matching (PSM)。而本期介紹的即為傳統的配對設計，即選擇特定的可能干擾因子在兩組中進行配對，消除其影響。下期會先加入BMJ的Research Methods & Reporting文章” Analysis of matched case-control studies”，進一步探討配對概念與分析方面的議題。

於10/22(六)將舉辦”A03配對研究設計與分析”的實體課程，10/24(一)該線上課程會於匯東華統計學院上架。將會講解與操作教學這些內容，有興趣的朋友歡迎至匯東華官網→課程報名網頁點選課程介紹及報名資訊。Hope u enjoy it!

# BMJ小小統計問題（60）：Statistical tests: matched pairs categorical data (統計檢定：配對的類別變數)

#BMJ Research Methods & Reporting： Analysis of matched case-control studies

題目：

　　研究人員調查一種單價輪狀病毒疫苗對2歲以下兒童嚴重輪狀病毒腹瀉的有效性。採用病例對照研究設計。總共從薩爾瓦多(El Salvador)7家醫院招募了323名經實驗室證實患有輪狀病毒腹瀉的入院兒童。每個病例招募三個年齡(與病例出生日相差30天內)與其鄰居作為配對之對照組^[1]。檢查家長持有的疫苗接種卡，確認接種史。可能的危險因素——包括人口統計、社會經濟因素、出生體重、早產、目前的BMI、母乳哺育史、日托就診史和病史——從醫院記錄或與父母的面談中收集。研究所得結論為，單價輪狀病毒疫苗對薩爾瓦多2歲以下兒童輪狀病毒腹瀉的入院治療非常有效。在其他可能危險因數方面，病例和對照組間無明顯差異。

病例和對照的配對會使下列何項偏差最小化？

a)分配偏差 (Allocation bias)

b)干擾 (Confounding)

c)生態謬誤 (Ecological fallacy)

d)回憶偏差 (Recall bias)

答案：

通過病例和對照的配對，干擾(答案b)會被最小化，而分配偏差、生態謬誤和回憶偏差(答案a、c和d)則無。

詳細說明：

　　本病例對照研究旨在評估單價輪狀病毒疫苗在薩爾瓦多2歲以下兒童中減少輪狀病毒腹瀉住院的成效，同時也確定可能之危險因素。根據疾病狀況選擇了兩組兒童：病例組(實驗室確診為輪狀病毒腹瀉住院兒童)和健康對照組兒童。因此，分配偏差不會發生(a錯誤)。分配偏差是臨床試驗中值得關注的問題，意指參與者如何分配到不同治療組間的系統性差異。分配偏差請見前面問題[2]。

(Showme提醒：allocation bias詳細說明，請見BMJ小小統計問題（21）：Bias in clinical trials)

　　對照以3:1的比例使用年齡和居住地與病例匹配。對於每一個被招募的病例，必須找到三個住在同一社區的同齡對照組(與病例的出生日期相差30天內)。研究人員訪問了病例家的左邊和右邊家庭，直到確定三個對照，招募僅限於每個家庭一個對照。配對的目的是通過減少病例組和對照組間的系統性差異來盡可能最小化干擾(b正確)。因此，病例和對照組間的任何差異都不是由於年齡或居住地不同的影響，而是因輪狀病毒疫苗接種狀況和其他可能之危險因素差異所造成。

　　由於病例和對照組是按年齡和居住地(neighbourhood)配對的，因此無法檢定此兩變數與輪狀病毒腹瀉間的關係。雖然年齡和居住地可能與輪狀病毒腹瀉的發生有關，但在本研究中他們不是所要探討的危險因素。配對病例和對照的年齡和居住地意味著這些潛在的干擾因素在研究設計階段進行了調整，會比在統計分析時進行調整更為有效。

　　生態謬誤[3]不可能出現在病例對照研究中(c錯誤)。生態謬誤通常發生在解釋生態研究的結果。在一項生態研究中，資料是針對不同人群(如城鎮、城市或國家)進行匯總的。然後對這些人群的風險因素與疾病間的關係進行調查，以便初步檢查社區的健康狀況和需求。生態謬誤是一種偏差，當一項生態學研究的結論被錯誤地認為適用於群體中的個體時，就會產生這種偏差。雖然參與病例對照研究的兒童是從薩爾瓦多七家醫院中的一家招募的，並且隨後使用他們居住地區的兒童做為配對，但收集和分析的資料是針對個別兒童，而非兒童群體。

(Showme提醒：生態謬誤詳細說明請見BMJ小小統計問題（54）：Units of sampling, observation, and analysis (抽樣、觀察與分析單位)為一種”以全概偏”的錯誤)

　　配對病例和對照不會減少回憶偏差(d錯誤)。當報告過去的行為或暴露於可能危險因素時，資訊回憶可能不準確。回憶偏差是病例和對照組在報告資訊準確性方面的系統性差異。所有父母都接受了關於母乳哺育史、日托出勤率、出生體重和社會經濟地位的訪談。然而，病例的父母可能比對照組的父母能更準確地回憶過去的行為，因為他們憂心因嚴重輪狀病毒腹瀉而住院的孩子。

Reference:

[1] De Palma O, Cruz L, Ramos H, de Baires A, Villatoro N, Pastor D, et al. Effectiveness of rotavirus vaccination against childhood diarrhoea in El Salvador: case-control study. BMJ 2010;341:c2825.

[2] Sedgwick P. Bias in clinical trials. BMJ 2011;342:d4176.

[3] Sedgwick P. The ecological fallacy. BMJ 2011;343:d4670.

Cite this as: BMJ 2012;344:e691

https://www.bmj.com/content/344/bmj.e691　