簡易流行病學與生物統計學 十四、勝算比(odds ratio)

簡易流行病學與生物統計學
十四勝算比(odds ratio
作者吳聰賢醫師
  民國八十七年十一月,環境醫學研究所一年級上學期,流行病學林茂榮副教授拿約翰霍普金斯大學試題當期中考題,只拿了35分,差點公費變私費,學費要自掏腰包,記憶很深刻,演算題目很多包括下面三題:
1.     relative risk ratio(相對危險比)
2.     odds ratio(勝算比)
3.     probability value of odds ratio(勝算比的P值)
  相對危險比(relative risk ratio)和勝算比(odds ratio)已在第1講詳細介紹,何謂卡方值(chi-square value)?如何計算?如何利用卡方值來判定勝算比是否達統計學意義?是今天的重點。
勝算比(odds ratio
  回顧第1講彰化基督教醫院對子宮頸癌末期病患的治療研究,10位子宮頸癌末期患者接受放射線治療,五年存活率有4人(活過五年有四人),另外一組15位子宮頸癌末期患者接受化學療法,五年存活率有5人,

     放射線療法死亡勝算=死亡機率/存活機率=(6/10)/(4/10)6/41.5
     化學療法死亡勝算=死亡機率/存活機率=(10/15)/(5/15)10/52
     放射線療法與化學療法的死亡勝算比1.5/20.75

表一彰化基督教醫院對子宮頸癌末期病患的治療研究

五年死亡病例
五年存活病例

放射線治療
6人(a
4人(b
10
化學治療
10人(c
5人(d
15

放射線療法與化學療法的死亡勝算比(odds ratio)=(6×5)÷(4×10)=(a×d)÷(b×c)=0.75放射線療法與化學療法的死亡勝算比(odds ratio)為0.75,可想成放射線療法死亡勝算為0.75,化學療法死亡勝算為1,放射線療法死亡勝算低於化學療法死亡勝算,表示放射線療法死亡者低於化學療法死亡者,也就是放射線療法優於化學療法,這種推論可靠嗎?是否巧合所造成?統計學家如何檢定它?另舉一例:

表二澎湖縣某國小與食品中毒有關之各項食品分析結果

中毒人數
未中毒人數
勝算比
95%信賴區間)
73 ÷7
有吃
1
沒吃
2
暴露比
3=1 ÷2
有吃
4
沒吃
5
暴露比
64 ÷5
漢堡
87
22
3.95
55
7
7.86
0.500.18-1.36
炸雞腿
98
11
8.91
53
9
5.89
1.510.53-4.29
可樂
107
2
53.50
53
9
5.89
9.081.72-64.16*
*P值<0.01,具備統計學上之顯著意義
(摘錄自疫情報導 行政院衛生署疾病管制局 第十六卷第二期第42頁)

  利用上表,以可樂為例做成2×2列聯表(contingency table
            

中毒
沒中毒

有喝可樂
107
53
160
沒喝可樂
2
9
11

109
62


有喝可樂者,中毒與沒中毒的勝算(odds)=107/160 ÷53/160107/53
沒喝可樂者,中毒與沒中毒的勝算(odds)=2/11 ÷9/112/9
有喝可樂引起中毒和沒喝可樂引起中毒的勝算比(odds ratio)=107/53 ÷2/9
=(107 ×9)÷(53 ×2)=9.08

有喝可樂者,沒中毒與中毒的勝算(odds)=53/160 ÷107/16053/107
沒喝可樂者,沒中毒與中毒的勝算(odds)=9/11 ÷2/119/2
有喝可樂沒引起中毒和沒喝可樂沒引起中毒的勝算比(odds ratio
53/107 ÷9/2
=(53 ×2)÷(107 ×9)=1/9.08

  後面一種思考模式也通,但會造成相反結果,我們追求可樂與中毒的關係,不是可樂與沒中毒的關係,在此例子意思明顯不會弄錯,某些較複雜或沒人研究過的項目可能要小心,中心思考要抓穩,否則全盤輸;如果用2×2列聯表(contingency table)來表示,可以清楚看出錯誤在那裡:


沒中毒
中毒

有喝可樂
53
107
160
沒喝可樂
9
2
11

62
109


  我用「勝算」兩字,而表二用「暴露比」,其實涵義一樣,如果也用「暴露比」語氣會不通,「中毒與沒中毒的暴露比」一點也不像中文,「有喝可樂與沒喝可樂的暴露比」語氣才通,或則改成「中毒與沒中毒的發病比」語氣才通;「勝算」兩字內容中性,將「odds」翻譯為「勝算」算恰當。如果眼睛夠銳利,會發現下面計算方法與表二所述方法不同,但勝算比(odds ratio)結果一樣,分析如下,注意遣詞用字有不同:

中毒者,有喝可樂與沒喝可樂的暴露比(odds)=107/109 ÷2/109107/2
沒中毒者,有喝可樂與沒喝可樂的暴露比(odds)=53/62 ÷9/6253/9
中毒者有喝可樂和沒中毒者有喝可樂的勝算比(odds ratio)=107/2 ÷53/9
 =(107 ×9)÷(53 ×2)=9.08

如果我將中毒、沒中毒放在格子左邊,將有喝可樂、沒喝可樂放在格子上面,會有什麼結果?


有喝可樂
沒喝可樂

中毒
107
2
109
沒中毒
53
9
62

160
11

     
有喝可樂者,中毒與沒中毒的勝算(odds)=107/160 ÷53/160107/53
沒喝可樂者,中毒與沒中毒的勝算(odds)=2/11 ÷9/112/9
有喝可樂引起中毒和沒喝可樂引起中毒的勝算比(odds ratio)=107/53 ÷2/9
=(107 ×9)÷(53 ×2)=9.08

中毒者,有喝可樂與沒喝可樂的暴露比(odds)=107/109 ÷2/109107/2
沒中毒者,有喝可樂與沒喝可樂的暴露比(odds)=53/62 ÷9/6253/9
中毒者有喝可樂和沒中毒者有喝可樂的勝算比(odds ratio)=107/2 ÷53/9
 =(107 ×9)÷(53 ×2)=9.08
從上面敘述,疾病類別變項或暴露類別變項放在格子的上面、或左邊均無所謂,用公式表示如下:
          

中毒
沒中毒

有喝可樂
a
b
ab
沒喝可樂
c
d
cd

ac
bd

          

有喝可樂
沒喝可樂

中毒
a
b
ab
沒中毒
c
d
cd

ac
bd


  『暴露加上疾病』比『沒暴露加上疾病』,或則『疾病加上暴露』比『沒疾病加上暴露』兩者間的勝算比(odds ratio)算法相同,不過,在SAS統計套裝軟體,寫程式時有固定模式,格子左邊類別變項項目要先敘述,格子上面類別變項項目後敘述,後面將詳述,

有喝可樂引起中毒和沒喝可樂引起中毒的勝算比(odds ratio
=(a ×d)÷(b ×c
中毒者有喝可樂和沒中毒者有喝可樂的勝算比(odds ratio
=(a ×d)÷(b ×c          

  現在進行另一種反向思考,如果把疾病、沒疾病位置顛倒,有暴露、沒暴露位置顛倒,其結果會如何?結果一樣。

           

沒中毒
中毒

沒喝可樂
9
2
11
有喝可樂
53
107
160

62
109


沒喝可樂者,沒中毒與中毒的勝算(odds)=9/11 ÷2/119/2
有喝可樂者,沒中毒與中毒的勝算(odds)=53/160 ÷107/16053/107
沒喝可樂沒引起中毒和有喝可樂沒引起中毒的勝算比(odds ratio
9/2 ÷53/107
=(9 ×107) ÷(2 ×53
9.08

  從以上討論,2×2列聯表(contingency table)要小心建立,習慣上把疾病放在第一列的左邊、沒疾病放在第一列的右邊;把暴露放在第一欄的上面、沒暴露放在第一欄的下面,否則造成相反結果。

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