病案对照研究，亦称回顾性研究，是一种分析流行病学的观察性研究方法，其基本原理是以当前确诊患有某特定疾病的一组患者作为病例组，以不患有该病但具有可比性的一组个体作为对照组，通过调查比较两组人群过去对研究因素的暴露情况，从而推测疾病与因素之间有无关联及关联强度，是一种由“果”推“因”的研究方法。 该方法需要观察的对象少，很快可以得出结果，经济，而较易组织，尤其适用于少见病研究。 其主要用途包括探索疾病的危险因素、检验病因假设、研究疾病预后因素及药物不良反应等。 病案对照研究无法直接计算发病率，只能通过计算优势比（OR值）对关联强度进行间接估计。 其对照组的选择和对过去风险因子接触史的追忆，都可能出现选择偏倚和回忆偏倚等，从而影响结果的判断。 常见的研究类型包括非匹配病例对照研究、匹配病例对照研究以及结合了队列研究特点的巢式病例对照研究。
病案对照研究设计最早用于解决临床问题，探索各种疾病的病因。20世纪50年代，随着慢性非传染病的增多，该方法逐渐受到重视。 1950年英国医师Richard Doll和Austin B. Hill关于吸烟与肺癌关系的研究，证实了吸烟是肺癌的主要危险因素，也证明了病例对照研究方法的功效。
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