114 身心障礙特考三等 衛生技術類科 流行病學與生物統計學 考古題詳解

114 年・身心障礙特考・三等・衛生技術類科
試題代碼 流行病學與生物統計學

第 一 題40 分

一、一項探討肥胖與大腸癌相關性的病例對照研究,招募 430430 位大腸癌病例為病例組,551551 位非大腸癌之社區居民為對照組。研究人員使用問卷蒐集身高和體重資料,計算身體質量指數(body mass index, BMI),以 BMI≥28 公斤/公尺2BMI\geq28\ \text{公斤}/\text{公尺}^2 界定肥胖。研究結果如下表所示。

體位病例組對照組
肥胖162133
正常268418

研究人員從病例組和對照組隨機選取 100100 位,進行身高和體重的客觀測量,來評估身高和體重問卷資料的效度(validation study)。這些個案有 6060 位參加效度評估。評估結果發現,根據客觀測量資料界定為肥胖的個案中,有 90%90\% 的病例組和 95%95\% 的對照組個案之問卷資料界定為肥胖。根據客觀測量資料界定為體位正常的個案中,有 100%100\% 的病例組和 100%100\% 的對照組個案之問卷資料界定為體位正常。

(一)本研究之肥胖與大腸癌相關性的測量值中英文名稱為何?測量值為何?(20 分)

(二)根據客觀測量資料界定為肥胖,其與大腸癌相關性的校正測量值為何?(10 分)

(三)請說明肥胖與大腸癌相關性的原始測量值與校正測量值差異的原因。(10 分)

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核心觀念

本題為病例對照研究,病例組與對照組的人數是研究者先行決定,因此不能直接計算發生率或相對危險度 RRRR,應使用:

  • 中文:勝算比
  • 英文:Odds Ratio, OROR

其意義為「病例組具有肥胖暴露的勝算」與「對照組具有肥胖暴露的勝算」之比。


(一)原始相關性測量值

1. 建立四格表

大腸癌病例組對照組
肥胖a=162a=162b=133b=133
正常c=268c=268d=418d=418

病例對照研究的勝算比公式為:

OR=a/cb/d=adbcOR=\frac{a/c}{b/d}=\frac{ad}{bc}

2. 代入數值

OR=162×418133×268OR=\frac{162\times418}{133\times268} OR=6771635644≈1.90OR=\frac{67716}{35644}\approx1.90

3. 解釋

原始勝算比約為 1.901.90,表示依問卷資料判定為肥胖者,其大腸癌勝算約為正常體位者的 1.901.90 倍。


(二)根據客觀測量資料校正後的測量值

1. 判斷問卷資料的效度

客觀測量資料視為標準,則:

  • 病例組肥胖者被問卷正確判定為肥胖的比例:敏感度 Se1=90%Se_1=90\%
  • 對照組肥胖者被問卷正確判定為肥胖的比例:敏感度 Se0=95%Se_0=95\%
  • 病例組與對照組正常者被問卷判定為正常的比例皆為 100%100\%

因此:

Sp1=Sp0=100%Sp_1=Sp_0=100\%

這表示沒有假陽性,但存在假陰性,而且病例組與對照組的敏感度不同,屬於依疾病狀態而異的暴露錯誤分類。

2. 校正病例組肥胖人數

問卷判定病例組有 162162 位肥胖,病例組敏感度為 90%90\%:

病例組真實肥胖人數=1620.90=180\text{病例組真實肥胖人數} =\frac{162}{0.90}=180

由於病例組總數為 430430,真實正常人數為:

430−180=250430-180=250

3. 校正對照組肥胖人數

問卷判定對照組有 133133 位肥胖,對照組敏感度為 95%95\%:

對照組真實肥胖人數=1330.95=140\text{對照組真實肥胖人數} =\frac{133}{0.95}=140

對照組總數為 551551,真實正常人數為:

551−140=411551-140=411

校正後四格表如下:

大腸癌病例組對照組
客觀測量為肥胖180180140140
客觀測量為正常250250411411

4. 計算校正後勝算比

ORcorrected=180×411140×250OR_{\text{corrected}} =\frac{180\times411}{140\times250}
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第 二 題30 分

二、一項探討綜合水果穀物攝取對於血清膽固醇濃度影響的隨機對照試驗中,研究個案隨機分配到食用綜合水果穀物之實驗組和未食用綜合水果穀物之對照組。在追蹤觀察起始時,抽血測量血清膽固醇濃度(單位:mg/100ml\text{mg}/100\text{ml}),經過六週試驗後,再抽血測量血清膽固醇濃度。線性複迴歸(multiple linear regression)分析結果如下表:

變數迴歸係數標準誤
飲食組別(實驗組比上對照組)−11.25-11.254.334.33
起始膽固醇濃度0.850.850.070.07
身體質量指數(公斤/公尺2^2)0.230.230.650.65
性別(男性比上女性)−3.02-3.024.424.42

(一)當表格中其他解釋變數值保持不變時,身體質量指數每增加 1 公斤/公尺21\ \text{公斤}/\text{公尺}^2,對於血清膽固醇濃度造成什麼影響?身體質量指數每增加 10 公斤/公尺210\ \text{公斤}/\text{公尺}^2,對於血清膽固醇濃度造成什麼影響?(20 分)

(二)當表格中其他解釋變數值保持不變時,性別對於血清膽固醇濃度造成什麼影響?(10 分)

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核心觀念

本題考查多元線性迴歸係數的解讀。迴歸模型可表示為:

Y=β0+β1X1+β2X2+β3X3+β4X4+εY=\beta_0+\beta_1X_1+\beta_2X_2+\beta_3X_3+\beta_4X_4+\varepsilon

其中,YY 為六週後血清膽固醇濃度,表中每一個迴歸係數表示:

在其他解釋變數數值保持不變時,該解釋變數增加一單位,血清膽固醇濃度平均改變的數值。

本題迴歸係數的單位為 mg/100ml\text{mg}/100\text{ml}。


(一)身體質量指數的影響

身體質量指數(BMI)的迴歸係數為 0.230.23,表示在飲食組別、起始膽固醇濃度及性別均相同的情況下:

BMI 每增加 1 公斤/公尺21\ \text{公斤}/\text{公尺}^2

ΔY=0.23×1=0.23\Delta Y=0.23\times 1=0.23

因此,BMI 每增加 1 公斤/公尺21\ \text{公斤}/\text{公尺}^2,六週後血清膽固醇濃度平均增加:

0.23 mg/100ml\boxed{0.23\ \text{mg}/100\text{ml}}

BMI 每增加 10 公斤/公尺210\ \text{公斤}/\text{公尺}^2

ΔY=0.23×10=2.30\Delta Y=0.23\times 10=2.30

因此,BMI 每增加 10 公斤/公尺210\ \text{公斤}/\text{公尺}^2,六週後血清膽固醇濃度平均增加:

2.30 mg/100ml\boxed{2.30\ \text{mg}/100\text{ml}}

此處的 0.230.23 是每增加一個 BMI 單位的影響,增加 1010 個單位時必須乘以 1010,不能直接把 0.230.23 當作答案。


(二)性別的影響

性別變數定義為「男性比上女性」,因此女性為參考組,男性相對於女性的迴歸係數為:

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第 三 題30 分

三、衛生福利部針對 40∼5940\sim59 歲婦女提供臨床乳房檢查之乳癌篩檢服務,此一篩檢服務採取志願性參加。根據志願性參加乳癌篩檢的婦女,第一次篩檢結果得到乳癌盛行率為每 100,000100,000 人 200200 個病例。經過追蹤後得到乳癌發生率為每 100,000100,000 人 100100 個病例。

(一)請說明根據志願性參加篩檢之婦女所估計的乳癌發生率會與一般婦女族群估計之乳癌發生率一致嗎?

(二)根據篩檢所獲得的資料,估計乳癌的平均病程(單位:年)。

(三)請說明篩檢所導致之前導期偏差(lead time bias),對於篩檢計畫評估乳癌存活率的影響為何。

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核心觀念

本題考查篩檢研究中的志願者偏差、利用盛行率與發生率估計平均病程,以及前導期偏差對篩檢存活率評估的影響。

在疾病發生率與盛行率相對穩定、篩檢對象可代表目標族群等條件下,可用下式估計平均病程:

盛行率≈發生率×平均病程\text{盛行率} \approx \text{發生率} \times \text{平均病程}

因此:

平均病程≈盛行率發生率\text{平均病程} \approx \frac{\text{盛行率}}{\text{發生率}}

(一)志願參加者估計的發生率是否與一般婦女族群一致?

不一定一致。此服務採志願參加,受檢婦女與未受檢婦女可能在健康意識、就醫行為、家族史、生活型態及其他乳癌危險因子上有所不同。若這些差異也與乳癌發生風險相關,志願參加者的發生率便不一定能代表一般婦女族群。

因此,根據志願參加者估計的發生率,直接推論全體 40∼5940\sim59 歲婦女的發生率,可能產生選擇偏差。只有在受檢者與目標族群於相關特徵及疾病風險上具代表性,或已適當處理族群差異時,估計值才可推廣至一般婦女族群。

(二)估計乳癌平均病程

題目提供:

  • 盛行率:每 100,000100{,}000 人有 200200 個病例。
  • 發生率:每 100,000100{,}000 人有 100100 個新病例。

依盛行率與發生率的關係估計:

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