background image

CASE-CONTROL STUDIES

Ass.Prof. Dr Faris Al-Lami

MB,ChB MSc PhD FFPH

Dept. of Community Medicine/ College

of Medicine/ Baghdad University


background image

CASE-CONTROL STUDIES

•It is a type of observational analytic

studies.

•Study subjects are selected on the basis

of whether they do

(cases)

or do not have

(controls)

the outcome under study.

•The groups then compared for the

proportion of having a history of exposure
or characteristic of interest.


background image

CASE-CONTROL STUDIES

Disease

Total

Present

Absent

Exposure

Present

a

b

a+b

Absent

c

d

c+d

Total

a +c

b+d

N


background image

Case-Control Studies –

Timing

Exposure

?
?

Exposed

Unexposed

Disease

Yes (case)

No (control)

Investigator


background image

Exposure

• Cat ownership in

childhood disorder,

• Body-mass index
• Physical disability
• Hiatus hernia
• Hair dyes
• History of shingles
• Pig farming
• Ghee (clarified butter)
• Pickled vegetable

consumption

• Turf running surface

Outcome

• Schizophrenia, schizoaffective

or bipolar disorder

• Pancreatic cancer
• Earthquake mortality
• Reflux oesophagitis
• Connective tissue disorders
• Systemic lupus erythematosus
• Nipah virus infection
• Neonatal tetanus

applied to umbilical cord stump

• Oesophageal cancer
• Musculoskeletal injury in

thoroughbred racehorses

Examples of topics investigated with

case-control studies


background image

Strengths:

1. Suitable for diseases of long latency period

2. Quick and inexpensive (as compared to other

analytic studies)

3. Suitable for rare diseases

4. Can examine multiple etiologic factors for a

single outcome.

5. Requires fewer subjects at entry

6. Few ethical problems


background image

Limitations:

Since the exposure and outcome are
already occurred at the time the
participants enter the study, this will lead
to:

Ø

Differential selection of either the cases

or the controls into the study on the basis
of their exposure status

(selection bias)

Ø

Differential reporting or recording of

exposure information between study
groups on their disease status

(informational bias)

.


background image

Limitations-

ØUsually cannot measure disease risk
ØRelies on recall or records for information

on past exposures (potential recall bias)

ØMay be difficult to determine that ‘

cause’

preceded ‘

effect’

(Temporal relationship)

ØUnsuitable for rare exposures


background image

Case-Control Studies –Steps

1. Identify cases of disease of concern

2. Identify appropriate non-diseased

comparison group (“

controls”

)

3. Document exposures among cases

and controls

4. Calculate odds ratios

5. Perform statistical tests or calculate

confidence intervals


background image

Definition of Cases

The definition of the cases should depend

on:

1. Homogenous disease entity
2. Strict diagnostic criteria

Depending on certainty of diagnosis, and

amount of criteria one can classify the
diagnosis into definite, probable, and
possible


background image

Sources of Selection of the cases:

1. Hospital-based case control studies

The cases will be identified from the
hospitals, or other health care facilities.
These are common, relatively easy, and
inexpensive.


background image

Sources of Selection of the cases:

2. Population based case-control studies.

It involves locating and obtaining data
from all affected individuals or a random
sample from a defined population.


background image

Population based case-control

studies: advantages

•Avoid bias in selecting factors that lead

affected individuals to utilize certain
hospital

•Describe the picture of the disease in the

population

•Compute rates of the disease in exposed

and unexposed individuals.


background image

Selection of Controls

It is the most difficult aspect in CCS.
It depends on:

Ø Characteristics and sources of cases,
Ø Need to obtain comparable and

reliable information from cases and
controls,

Ø Practical and economic consideration.


background image

Selection of Controls

The controls should be comparable to the
source of the population of cases and that
any exclusions or restrictions made in the
selection of cases should be applied
equally to the controls and vice versa.


background image

Where to Find Controls

•Hospital- or clinic-based

•Population-based

•Special group as Neighbors, Friends


background image

Types of controls:

1. Hospital control:

consist of patients at

the same hospital with conditions other
than the disease under study.


background image

1. Hospital control:

Advantages

:

• Easily identified insufficient number, with minimal

cost, and effort.

• May come from the same catchments area
• More willing to know about previous exposures

than healthy people (less recall bias).

• They are exposed to the same factors that make

them select this particular hospital (less selection
Bias)

• More willing to cooperate than healthy people,

(less non-response).


background image

1. Hospital control:

Disadvantage

Ø

They are by definition ill and not healthy.

Ø

Hospitalized controls differ from general

population

Ø

Control disease may be linked to exposure

The patient in the control should not have a

disease that is related to the same risk factors of
the disease under study (CA-lung, MI, Smoking)


background image

2. General population control

Used when the cases are chosen from the
general population, and if the hospital
control is not desirable or feasible.


background image

2. General population control

Difficulties:

ØMore costly and time consuming
ØPopulation lists are not always available
ØDifficult to contact healthy people with

busy work


background image

2. General population control

Difficulties:

ØThe quality of information may differ from

cases and control (more recall bias)

ØLess motivated to participate (more non-

response)

ØThose who accept to participate may

systematically differ from those who
refused (volunteer Bias).


background image

3. Special Group Control

• Friends, relatives, neighbours of the cases .
• They have the advantage of the general

population control, in that they are healthy, but
they are more willing to cooperate, and offer a
degree of control on certain confounding factors
as ethnic background, socioeconomic status, or
environment


background image

No. of Controls

•When the number of cases and controls is

large and the cost of obtaining them is
similar we choose one control for every
case (1:1 ratio), but if the number of cases
is small then the number of controls can
be increased and this will increase the
power of the study , but this should not
exceed 4:1.


background image

Ascertainment of the disease, and

exposure status

• Outcome status can be made from death

certificates, case sheets, discharging cards.

• Exposure status can be obtained by interview, a

questionnaire, or medical records.

• It is important that the data collector should not

aware of: who the case is, and who the control is
and about the hypothesis under study to
minimize the possibility of observational bias.


background image

Step 4 — Measure of

Association

•Odds Ratio (OR)
•Odds ratio

- Good estimator of risk or rate ratio,

especially for rare disease

- Odds of exposure among cases divided

by odds of exposure among controls


background image

Case-Control –2-by-2 Table

Case

Exposed

a

Unexposed

c

V

1

Control

b

d

V

2

Odds Ratio = (a/c) / (b/d) = ad / bc


background image

Measure of Association between

Exposure and Outcome

The association between outcome, and
exposure in CCS is estimated by Odds
Ratio (OR)

ad

Odds Ratio =--------------

bc


background image

Example

Cigarette
Smoking

Lung Cancer

Total

Cases

Control

Yes

70

30

100

No

30

70

100

Total

100

100

200


background image

Exercise

ad

70 x 70

Odds Ratio= ------------=-----------------= 5.4

bc

30 x 30

= OR

(1± z/√x2)

95% CI =5.4 1± 1.96/ √32

= 3.1- 9.6


background image

Role of Bias in case control studies:

1. Selection Bias

: occur when the inclusion of

cases or controls into the study depends on
the exposure of interest.


background image

Role of Bias in case control studies:

2.

Observational Bias

: error in obtaining,

reporting, or recording of information by
the investigator.

It is affected by knowledge of the disease
status or the hypothesis by the interviewer
will increase this bias.


background image

Role of Bias in case control studies:

3.

Recall Bias

: related to difference in the

ways the cases and the controls will recall
their exposure history.

Cases are more likely to remember
exposures than healthy controls.


background image

Role of Bias in case control studies:

4.

Misclassification

: refers to errors in the

categorization of either the exposure or
disease status.




رفعت المحاضرة من قبل: Abdalmalik Abdullateef
المشاهدات: لقد قام 18 عضواً و 227 زائراً بقراءة هذه المحاضرة








تسجيل دخول

أو
عبر الحساب الاعتيادي
الرجاء كتابة البريد الالكتروني بشكل صحيح
الرجاء كتابة كلمة المرور
لست عضواً في موقع محاضراتي؟
اضغط هنا للتسجيل