第六章 实验流行病学6版PPT课件
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第6章实验流行病学
选择研究对象 （1）选择对干预措施有效的对象 （2）注意研究对象的代表性 （3）选择预期发病率较高的对象 （4）选择干预对其无害的对象 （5）选择依从性好、能将实验坚持到底的人 群
六、实验流行病学的设计和实施 （六）确定样本含量 影响样本量大小的主要因素
1. 干预措施实施前、后研究人群中研究事件 （疾病或死亡）的发生率 2. I型（α）错误出现的概率 3. II型（β）错误出现的概率 4. 单侧检验或双侧检验 5. 分组数量
（二）定义 观察是指对自然现象或过程的“袖手旁观”， 而实验是指对研究对象有所“介入”或“安 排”，即在一定的条件下，研究者有意改变一 个或多个因素，并前瞻性地观察其效应的研究。 实验流行病学是将满足实验目的的研究对象 随机分成实验组（或不同水平的实验组）和对 照组，由研究者人为控制给予实验组人群实验 措施（或称干预措施），对照组（或几组）不 给予该措施或仅给予安慰剂，随访并比较两组 （或多组）人群的疾病或健康结局，从而判断 该实验措施是否有效及效果大小的研究方法。
五、实验流行病学研究的优缺点
（二）缺点 1. 设计和实施要求高，结果的分析较复杂； 2. 研究费时、费钱、费力； 3. 如果对研究对象有关条件控制过严，可能影 响实验结果推论到总体； 4. 研究对象的依从性容易受到影响； 5. 长期随访，失访难以避免； 6. 有时涉及医德和伦理问题。
六、实验流行病学的设计和实施 （一）明确研究目的
有效 实验组 (干预组）
研究对象
无效
有效 对照组 无效
流行病学实验研究的结构示意图
（三）实验流行病学研究的特点
1. 是前瞻性研究 ，必须有明确的观察起止点； 2. 必须有明确的由研究者所控制的一种或多种 干预措施； 3. 研究对象必须是来自同一个合格总体的抽样 人群，并且被随机地分配到两组中； 4. 须有较严格的平行的对照组； 5. 研究的本质是实验而非观察。
实验流行病学PPT课件
双盲
(double blind)
21
第一节 实验流行病学研究—基本原则
三盲
(triple blind)
22
盲法 (blinding)
23
第一节 实验流行病学研究—基本原则
开放试验 不可能实现盲法 (open trial) ☻外科手术
☻锻炼 ☻饮食 ☻教育 ☻……
24
第一节 实验流行病学研究—主要特征
☻安慰剂效应(placebo effect)
☻潜在的未知因素的影响
☻向均数回归
与观察性研究进行比较
描述性研究 分析性研究
队列研究
10
病例对照研究
对照法则
在研究干预措施的效果时，直接观 察到的往往是多种因素的效应交织 在一起的综合作用，而合理的对照 能成功地将措施的真实效应客观、 充分地识别出来，使研究者得以做 出正确评价。
预措施后，随访并比较两组人群的发病(死亡)
情况或健康状况有无差别及差别大小，从而判
断干预措施效果的一种前瞻性、试验性研究方
法。
5
盲法: 减少研究对象和研 究者主观因素的影响
实验流行病学
将来自同一总体的研究人群随机分为实验 组和对照组，研究者对实验组人群施加某种干 预措施后，随访并比较两组人群的发病(死亡) 情况或健康状况有无差别及差别大小，从而判 断干预措施效果的一种前瞻性、试验性研究方 法。
14
霍桑效应
• 指人们因为成了研究中特别感兴趣和受 注意的目标而改变了其行为的一种趋向， 与他们接受的干预措施的特异性作用无 关。
• 正面效应 • 负面效应
15
向均数回归
一些极端的临床症状或体征有向正常回 归的现象。
例如血压水平处于特别高的5%的人， 即使不治疗，过一段时间再测量血压时， 可能会降低一些。
(double blind)
21
第一节 实验流行病学研究—基本原则
三盲
(triple blind)
22
盲法 (blinding)
23
第一节 实验流行病学研究—基本原则
开放试验 不可能实现盲法 (open trial) ☻外科手术
☻锻炼 ☻饮食 ☻教育 ☻……
24
第一节 实验流行病学研究—主要特征
☻安慰剂效应(placebo effect)
☻潜在的未知因素的影响
☻向均数回归
与观察性研究进行比较
描述性研究 分析性研究
队列研究
10
病例对照研究
对照法则
在研究干预措施的效果时，直接观 察到的往往是多种因素的效应交织 在一起的综合作用，而合理的对照 能成功地将措施的真实效应客观、 充分地识别出来，使研究者得以做 出正确评价。
预措施后，随访并比较两组人群的发病(死亡)
情况或健康状况有无差别及差别大小，从而判
断干预措施效果的一种前瞻性、试验性研究方
法。
5
盲法: 减少研究对象和研 究者主观因素的影响
实验流行病学
将来自同一总体的研究人群随机分为实验 组和对照组，研究者对实验组人群施加某种干 预措施后，随访并比较两组人群的发病(死亡) 情况或健康状况有无差别及差别大小，从而判 断干预措施效果的一种前瞻性、试验性研究方 法。
14
霍桑效应
• 指人们因为成了研究中特别感兴趣和受 注意的目标而改变了其行为的一种趋向， 与他们接受的干预措施的特异性作用无 关。
• 正面效应 • 负面效应
15
向均数回归
一些极端的临床症状或体征有向正常回 归的现象。
例如血压水平处于特别高的5%的人， 即使不治疗，过一段时间再测量血压时， 可能会降低一些。
第六章 实验流行病学
其他因素 其他效应
处理因素
降压药
受试对象
高血压病人
实验效应
血压值
复旦大学流行病学教研室
20
• 研究对象：
1. 统一、明确的入选条件和排除标准 2. 干预试验必须证实确属对人体无害 3. 研究对象需症状、体征明显，配合，依从性好 4. 特殊人群（老弱幼孕）应排除
• 处理因素：即干预措施如：药物、疗法、手段等 • 效果判断：即判断指标
复旦大学流行病学教研室
25
对照的形式 对照的形式
㈡实验对照(experimental control)：施加基础实
验条件（非处理因素）。
含赖氨酸面包+非处理因素→赖氨酸效应 + 面包效应+非处理因素效应 面包+非处理因素→ 非处理因素→ 面包效应+非处理因素效应 +非处理因素效应
赖氨酸
赖氨酸效应
复旦大学流行病学教研室
患所研究疾病的个体。通常在高危人群中进行研究。
目的：确定怎样最好地在人群中使用新的和老的干
预措施，以及这些干预措施对人群健康有何影响
复旦大学流行病学教研室
15
• 特点：
¾ 以健康人群或高危人群为研究对象 ¾ 样本量相对较大 ¾ 花费的人力、物力、财力较大 ¾ 仅适用于危害严重、发病广泛的疾病
• 应用：
• 一个患了坏血病濒死的海员为防“传染”，被放逐到一个荒
岛上。他饿极了就吃草，渐渐恢复，被过路船只救起。英 国海军军医James Lind由此得到启示。
复旦大学流行病学教研室
2
林德通过实验将12个坏血病病人分成6组，每组除共同的膳
食外，另对各组分别加入柑子、柠檬、苹果汁、芳香硫酸， 醋、海水等。
处理因素
降压药
受试对象
高血压病人
实验效应
血压值
复旦大学流行病学教研室
20
• 研究对象：
1. 统一、明确的入选条件和排除标准 2. 干预试验必须证实确属对人体无害 3. 研究对象需症状、体征明显，配合，依从性好 4. 特殊人群（老弱幼孕）应排除
• 处理因素：即干预措施如：药物、疗法、手段等 • 效果判断：即判断指标
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25
对照的形式 对照的形式
㈡实验对照(experimental control)：施加基础实
验条件（非处理因素）。
含赖氨酸面包+非处理因素→赖氨酸效应 + 面包效应+非处理因素效应 面包+非处理因素→ 非处理因素→ 面包效应+非处理因素效应 +非处理因素效应
赖氨酸
赖氨酸效应
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患所研究疾病的个体。通常在高危人群中进行研究。
目的：确定怎样最好地在人群中使用新的和老的干
预措施，以及这些干预措施对人群健康有何影响
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15
• 特点：
¾ 以健康人群或高危人群为研究对象 ¾ 样本量相对较大 ¾ 花费的人力、物力、财力较大 ¾ 仅适用于危害严重、发病广泛的疾病
• 应用：
• 一个患了坏血病濒死的海员为防“传染”，被放逐到一个荒
岛上。他饿极了就吃草，渐渐恢复，被过路船只救起。英 国海军军医James Lind由此得到启示。
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2
林德通过实验将12个坏血病病人分成6组，每组除共同的膳
食外，另对各组分别加入柑子、柠檬、苹果汁、芳香硫酸， 醋、海水等。
6实验流行病学
特点（四特征或原则） 研究对象的依从性
人道主义原则
科学评价临床疗效
真实性、重复性和实用性
随机对照试验
（一）概念
（二）研究对象的选择
（三）样本大小的确定
（四）设立对照
（五）随机化分组
（六）盲法的应用
概念
将研究人群随机分为试验组和对照组，将研究 者所控制的措施经予试验人群后，随访并比较 两组人群的结果，以判断措施的效果。 特点：
研究对象编号 随机数字 所属组别
1 6
2 1
3 5
4 4
5 0
6 7
7 8
8 3
9 9
10 2
甲 乙 乙 甲 甲 乙 甲 乙 乙 甲
优点：简单易行，随时可用，不需要专门工具。 缺点：要求在随机分组前抄录全部研究对象的名单并编号。 因此，研究对象数量大时，工作量大，有时难以做到。 但它是理解和实施其他随机分组方法的基础 。
受干预措施适用范围约束，影响结果推论到总体 依从性不易做得很好，影响实验效应的评价 长期的随访造成的失访难以避免 涉及医德问题
将来自同一总体的研究人群随机分为实验组和 对照组，研究者对实验组人群施加某种干预措施后， 随访并比较两组人群的发病（死亡）情况或健康状 况有无差别及差别大小，从而判断干预措施效果的 一种前瞻性、实验性研究方法。
实验研究的基本模式
组别 实验组 对照组 合 计 病人 a c a+c 非病人 b d b+d 合 计 a+b c+d N
比较: a/(a+b)与c/(c+d)
特
点
属实验性研究方法 平行对照（随机分组，可比性） 观察方向：“因→果” （前瞻性研究） 人为干预 能确证干预措施与疾病的因果联系
人道主义原则
科学评价临床疗效
真实性、重复性和实用性
随机对照试验
（一）概念
（二）研究对象的选择
（三）样本大小的确定
（四）设立对照
（五）随机化分组
（六）盲法的应用
概念
将研究人群随机分为试验组和对照组，将研究 者所控制的措施经予试验人群后，随访并比较 两组人群的结果，以判断措施的效果。 特点：
研究对象编号 随机数字 所属组别
1 6
2 1
3 5
4 4
5 0
6 7
7 8
8 3
9 9
10 2
甲 乙 乙 甲 甲 乙 甲 乙 乙 甲
优点：简单易行，随时可用，不需要专门工具。 缺点：要求在随机分组前抄录全部研究对象的名单并编号。 因此，研究对象数量大时，工作量大，有时难以做到。 但它是理解和实施其他随机分组方法的基础 。
受干预措施适用范围约束，影响结果推论到总体 依从性不易做得很好，影响实验效应的评价 长期的随访造成的失访难以避免 涉及医德问题
将来自同一总体的研究人群随机分为实验组和 对照组，研究者对实验组人群施加某种干预措施后， 随访并比较两组人群的发病（死亡）情况或健康状 况有无差别及差别大小，从而判断干预措施效果的 一种前瞻性、实验性研究方法。
实验研究的基本模式
组别 实验组 对照组 合 计 病人 a c a+c 非病人 b d b+d 合 计 a+b c+d N
比较: a/(a+b)与c/(c+d)
特
点
属实验性研究方法 平行对照（随机分组，可比性） 观察方向：“因→果” （前瞻性研究） 人为干预 能确证干预措施与疾病的因果联系
6-实验流行病学
流行病学理论和方法学研究
18世纪 James Lind George Baker Golderger
经典的人群流行病学实验研究 vitC与坏血病 铅与腹绞痛 vitB与糙皮病
1979年前后 中国医学科学院卫生研究所在东北某地区开展向人群投 硒制剂以预防克山病的现场实验 苏德隆等在启东进行的水源与肝癌发生关系的类实验 （quasi-experiment）
样本大小计算公式
非连续性变量用：
u N
2P 1 P u P1 1 P1 P2 1 P2
P1 P2
2
2
连续性变量用：
N
2u u
2
2
d
2
第二节 临床实验（Clinical trail）
研究对象：病人 常用用途：评价实验药品、新疗效 基本类型：
实验流行病学研究原理示意图
现在 将来
发生结局
干预组
研究人群
不发生结局
发生结局
对照组
不发生结局 随机分组
随访
基本特征
1. 前瞻性 流行学实验研究是前瞻性研究，即必须 直接追踪随访研究对象，虽然对这些研究 对象的观察不一定从同一天开始，但必须 从一个确定的起点开始追踪。
验证假设能力最高
由于流行病学实验研究是在人为控制的现场条件下 进行观察，而队列研究、病例对照研究是在自然状 态下进行观察，影响研究结果的因素比流行病学实 验研究更为复杂，因此在验证病因假设方面，流行 病学实验研究比队列研究效力更强。
研究对象编号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
随机数字
所属组别
6
甲
1
乙
第六章 实验流行病学
研究对象
双盲（double blind）
研究对象和研究者
三盲（triple blind）
研究对象和研究者 负责资料收集和分析的人员
双盲
第二节 研究设计与实施
（七）盲法的应用
四个层次
负责分配病人到治疗组的人不知道病人接受什么治疗，才不会依 照自己的意愿而是按顺序将病人选入试验； 病人本身也不应该知道自己接受什么治疗，才不会改变自己的依 从性或对症状的报告； 在研究中照顾病人的医师也不知道每个病人接受什么治疗，才不 会对他们（可能是潜意识地）作不同的处理； 研究者在评价结果时无法区别谁是治疗组，这样才不会影响测量。
第二节 研究设计与实施
（六）设立对照
必要性
安慰剂效应（placebo effect） ：某些疾病的患者，由于依赖医药 而表现的一种正向心理效应，因此，当以主观症状的改善情况作为 疗效评价指标时，其“效应”中可能包括有安慰剂效应在内。安慰 剂(placebo)是一种无论在外观、颜色、味觉、嗅觉上均与积极治疗 的药品无从辨别的物品，但没有特定已知的治疗成分。目前已知的 安慰剂可使三分之一的病人增强信心、减轻病情、减少不适症状 （如术后疼痛、呕吐或瘙痒等），此一现象称为安慰剂效应。
第二节 研究设计与实施
（六）设立对照
必要性
向均数回归（regression to the mean）： 这是临床上经常见 到的一种现象，即一些极端的临床症状或体征，有向均数回归的 现象。例如血压水平处于特别高的5%的人，即使不治疗，过一 段时间再测量血压时，可能会降低一些。
第二节 研究设计与实施
第二节 研究设计与实施
（九）确定试验观察期限
观察期限不宜过长，以能出结果的最短时间为限。
临床试验观察期限较短，现场试验和社区试验观察期限较长； 传染病观察期限较短，慢性病观察期限较长。
双盲（double blind）
研究对象和研究者
三盲（triple blind）
研究对象和研究者 负责资料收集和分析的人员
双盲
第二节 研究设计与实施
（七）盲法的应用
四个层次
负责分配病人到治疗组的人不知道病人接受什么治疗，才不会依 照自己的意愿而是按顺序将病人选入试验； 病人本身也不应该知道自己接受什么治疗，才不会改变自己的依 从性或对症状的报告； 在研究中照顾病人的医师也不知道每个病人接受什么治疗，才不 会对他们（可能是潜意识地）作不同的处理； 研究者在评价结果时无法区别谁是治疗组，这样才不会影响测量。
第二节 研究设计与实施
（六）设立对照
必要性
安慰剂效应（placebo effect） ：某些疾病的患者，由于依赖医药 而表现的一种正向心理效应，因此，当以主观症状的改善情况作为 疗效评价指标时，其“效应”中可能包括有安慰剂效应在内。安慰 剂(placebo)是一种无论在外观、颜色、味觉、嗅觉上均与积极治疗 的药品无从辨别的物品，但没有特定已知的治疗成分。目前已知的 安慰剂可使三分之一的病人增强信心、减轻病情、减少不适症状 （如术后疼痛、呕吐或瘙痒等），此一现象称为安慰剂效应。
第二节 研究设计与实施
（六）设立对照
必要性
向均数回归（regression to the mean）： 这是临床上经常见 到的一种现象，即一些极端的临床症状或体征，有向均数回归的 现象。例如血压水平处于特别高的5%的人，即使不治疗，过一 段时间再测量血压时，可能会降低一些。
第二节 研究设计与实施
第二节 研究设计与实施
（九）确定试验观察期限
观察期限不宜过长，以能出结果的最短时间为限。
临床试验观察期限较短，现场试验和社区试验观察期限较长； 传染病观察期限较短，慢性病观察期限较长。
流行病学第六章 实验流行病学
★施加一种或多种干预措施
★平行的实验组和对照组 ★研究对象必须是随机分组
㈠真实验
1. 现场试验 (field trial) 是以尚未患病的人群作为研究对象，按随机分 配原则将研究对象分为实验组和对照组，实验 组给予某种干预措施（要研究的因素），对照 组不给予干预措施或给予安慰剂，接受处理或 某种预防措施的基本单位是个人而不是亚人群。 现场试验主要用于病因研究和疫苗及预防措施 效果评价。
三、实验流行病学研究 与队列研究的异同（各3）
相同点： ① 流行病学实验研究与队列研究都属于前瞻性 研究，两者都可以针对某一可疑病因或因素进 行研究，即都可以用来验证病因假设。 ②两者都要求除研究因素（队列研究称暴露因 素，实验研究为干预因素）以外，其他因素在 两组要有可比性。 ③在研究的起点时，两种研究方法要求的研究 对象都是“健康”的，观察在暴露因素（干预 措施）作用下，研究对象中疾病的发生情况。
㈠真实验
3.临床试验(clinical trial) 主要目的是评价某一药物或某一治疗方法 的治疗效果，其基本原理与前述现场试验基 本相同，所不同的是临床试验的研究对象是 已确诊患有某病的病人。 在临床试验时，首先从具有临床症状的大量 病人中选出合适的研究对象，然后将研究对 象分为二个预后相类似的组（除给予的因素 外，其他影响预后因素应相同），一组为实 验组，另一组为对象组。实验组给予某种干 预措施（新药或新疗法），对照组给予安慰 剂或传统疗法。然后观察两组的临床过程及 转归，比较两组的治愈率、好转率、病死率 等指标，从而评价干预措施的效果。
三、流行病学实验研究与队列 研究的异同（各3）
不同点： ①实验流行病学研究中，研究对象的分组是按 随机分配原则将研究对象分为实验组和对照 组；队列研究其研究对象的分组不是按随机 分配原则进行的，而是按研究对象是否暴露 于某因素或是否具有某特征来进行分组的 。 ②实验流行病学研究给实验组以某种干预因素， 而不给对照组以干预因素或给予安慰剂，观 察并评价干预因素对疾病发生的影响。队列 研究是在自然的状态下，观察暴露组和非暴 露组两组的疾病发生情况。
流行病学 第六章 实验流行病学
© Copyright by Jing Su
治疗性研究 clinical trial: 消除症状、防止复发、降低死亡率/二级预防
布洛芬是否比阿司匹林更有效地减轻类风 湿性关节炎的症状？
低脂饮食是否有助于防止乳腺癌的复发？ ACE抑制剂是否可降低充血性心理衰竭病
人的死亡率？
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研究对象具有特殊性 Individual difference
必须考虑医学伦理学问题 Ethics considerations
科学评价实验结果
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属实验性研究
临床试验设计的原则
对照 Control/Comparison group 随机化 Randomization 盲法 Blinding 重复 Repetition
subgroups to see whether differences exist
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6、盲法 blinding 的应用
概念：指实验研究中，不让受试者、研究者或其 他有关人员知道受试者接受的是何种处理，从而 避免他们的行为和决定干扰试验结果 目的：控制信息偏倚 种类：受试者、研究者、设计和资料分析者
© Copyright by Jing Su
• 简单随机化 Simple Randomization
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• 区组随机化 Block Randomization - 将试验对象按相近的条件分成若干区组，使
每区组内差异最小，而区组间差异最大，然 后区组内成员再随机分到实验组和对照组 - 适用于试验人数较少而影响因素较多的情况， 可使试验组和对照组的可比性提高
治疗性研究 clinical trial: 消除症状、防止复发、降低死亡率/二级预防
布洛芬是否比阿司匹林更有效地减轻类风 湿性关节炎的症状？
低脂饮食是否有助于防止乳腺癌的复发？ ACE抑制剂是否可降低充血性心理衰竭病
人的死亡率？
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研究对象具有特殊性 Individual difference
必须考虑医学伦理学问题 Ethics considerations
科学评价实验结果
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属实验性研究
临床试验设计的原则
对照 Control/Comparison group 随机化 Randomization 盲法 Blinding 重复 Repetition
subgroups to see whether differences exist
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6、盲法 blinding 的应用
概念：指实验研究中，不让受试者、研究者或其 他有关人员知道受试者接受的是何种处理，从而 避免他们的行为和决定干扰试验结果 目的：控制信息偏倚 种类：受试者、研究者、设计和资料分析者
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• 简单随机化 Simple Randomization
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• 区组随机化 Block Randomization - 将试验对象按相近的条件分成若干区组，使
每区组内差异最小，而区组间差异最大，然 后区组内成员再随机分到实验组和对照组 - 适用于试验人数较少而影响因素较多的情况， 可使试验组和对照组的可比性提高
实验流行病学研究PPT课件
临床试验(clinical trial)
药物和治疗方法的效果考核、评价
随机对照试验(randomized controlled trial, RCT）
预防实验(preventive trial)
人群中预防措施和策略的效果考核
现场试验(field trial)
社区实验(community trial )
总 体
可按年龄、性
层
层
层
别、病情、疾
病分型等分层
在各层内再进行前 述的简单随机分组
精选ppt
28
3、盲法
为什么要盲法研究? ☻盲法
☺减少信息偏倚 ☺研究对象主观 ☺研究这个主观
精选ppt
29
单盲
(single blind)
精选ppt
30
双盲
(double blind)
精选ppt
31
三盲
(triple blind)
随机 (randomization) 对照（control） 重复 (replication) 盲法 (blinding) 多中心(multicentre) 医学伦理（ethics）
精选ppt
50
四、基本设计类型
平行设计 交叉设计 析因设计 序贯设计
精选ppt
51
平行设计
随机对照试验 （randomized controlled trial, RCT）
观察对象而改变行为倾向的反应。
精选ppt
23
（2）对照的形式
对照的方式
➢ 标准对照（standard control） ➢ 安慰剂对照（placebo control ） ➢ 交叉对照（crossover control ） ➢ 自身对照（self control ）等
流行病学-第六章-实验研究
16
1）.简单随机化 其方法：有掷硬币、抽签、 使用随机数字表 和袖珍计算器产生随机数字法等。最好采用随机数 字表。可以事先规定，凡0-4 分到A 组，5-9 则分 到B组。然后随意地指定一行随机数字，比如某行 为： 6,1,1,4,9,6,9,4,4,0,1,1,2,8,6,8,8,2,1,8 。则 按此顺序将病人分到 B,A,A,A,B,B,B,A,A,A,A,A,A,B,B,B,B,A,A,B两组。 结果２０个病人中分到Ａ组的有11人，而分到Ｂ组 有9人。显然两组人数很不平衡。 这是简单随机分 组的最大弊病。
20
优点:增加组间均衡性，提高实验效率 缺点:分组前需要有一个完整的研究对象名 单
这一点上具有简单随机分组同样的缺 点
21
3).整群随机分组
按社区或较大的群组分组
22
2.设立对照组 （1）为什么必须设立对照组 1）通过对照组可取得研究指标的 数据差异 2）通过对照组清除被试因素以 外的其它因素对结果的影响
安慰剂或
传统药物
结 果3
实验 随机 人群 分组
比较
结 论 实验组 处理因素
比较
结 论
安慰剂或 结 对照组 传统药物 果2
结 果4
29
3、盲法的应用 目的:排除主观因素的影响. (1).单盲：只有研究者了解分组情况，研 究对象不知道自己是实验组还 是对照组 (2).双盲：研究对象和研究者都不了解实 验分组情况，而是由研究设计 者来安排和控制全部实验
2
第一节
一、定义
二、基本特症 三、用途 四、三要素 五、基本原则 六、研究类型
概述
3
一.定义
在研究者的控制下， 对人群施加 某种因素或干预措施，亦或清除某种因素， 以观察其对发生疾病或者健康状态的影响。
第六章 实验流行病学 ppt课件
ppt课件
39
缺 点
难以保证有好的依从性 严格的纳入和排除标准限制了结果应用于 其他患者的普遍性
容易失访 费用常较观察性研究高
容易涉及伦理道德问题
ppt课件 40
4、应注意的问题
医学伦理问题
可行性问题 随机化分组问题 报告研究结果要注意的问题 CONSORT指南：试验报告统一标准
容易随访的人群
干预措施对其有益或至少无害 依从性好、乐于接受并坚持试验
ppt课件
34
选定结局变量及其测量方法
选择原则
尽可能选择终点指标 中间指标与终点指标要有相关性 较高真实性和可靠性的测定方法 安全、经济、可行
易于观察
测量易为受试者所接受
ppt课件 35
随机对照试验的统计分析方法
ppt课件 14
交叉对照（cross-over control） 对两组受试对象分别使用不同的处理措施，然 后将处理措施相互交换，最后将结果进行对比分 析
组1
组1
组2 洗脱期
组2
时间方向
ppt课件 15
自身对照（self control） 将一组受试对象分为前后两个阶段，分别施加 不同的干预措施，然后比较两个阶段的两种处理 效应的差异。一般在前一阶段结束后应有一段时
表1 随机对照试验结果分析表 结果 试验组 对照组 合计 有效 a c a+c 无效 b d b+d 合计 a+b c+d N
两组疗效比较常用卡方检验
ppt课件 36
某医生欲评价莫西沙星的药物疗效，采用随机对 照试验方法，选择经病菌培养证实支原体阳性的 泌尿道生殖系感染患者共86例，随机分为莫西沙 星，称为洗脱期（通常取试验药物的5个半衰
流行病学正文部分-第6版第6章[1].实验流行病学
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第六章实验流行病学第一节概述一、定义医学科学研究的基本方法是观察和实验。
所谓“观察”（observation），是利用一些方法，在不干预、自然的情况下认识自然现象的本来面目，描述现状，分析规律；而“实验”（experiment）则是采用一些人为方法改变自然现象，从而使一些本来在自然情况下并不显露的现象显示出来。
观察性研究并不刻意改变研究对象的自然暴露，而在实验性研究中，为了达到研究者的目的，对研究对象刻意安排了特殊暴露。
例如，为了观察经常吃炸薯条对儿童身体的影响，可以通过调查和比较经常吃炸薯条的儿童与不经常吃炸薯条的儿童有关身体状况（如肥胖等），从而获得结论。
在上述研究中，被观察者没有受到研究者的干预，属于观察性研究。
然而，考虑到经常吃炸薯条的儿童的家庭生活水平可能较好，不经常吃炸薯条的儿童的家庭生活水平可能相对较差，观察性研究得出的结论的真实性可能受到家庭生活水平等因素的影响。
如果研究者把儿童按家庭生活水平分为可比的两组，一组按照研究者的要求吃炸薯条，另一组不吃炸薯条，经过一段时间后再比较两组儿童的肥胖率，这种情况下，儿童不是根据其本来的意愿而是根据研究者的安排吃炸薯条或不吃炸薯条，即研究者对研究对象实施了人为干预，新的分配可能改变了他们原来的自然选择，这种研究就是实验性研究。
在医学研究中，可根据研究对象的属性把实验性研究分为基础性实验（以分子、细胞、器官等为研究对象）、动物实验和人群实验。
以人群为研究对象，以医院、社区、工厂、学校等现场为“实验室”的实验性研究称为实验流行病学（experimental epidemiology）研究，或称为流行病学实验（epidemiological experiment）。
因为在研究中施加了人为的干预因素，因此也常被称之为干预性研究（intervention study）。
实验流行病学是流行病学研究的主要方法之一。
二、发展简史早期流行病学的研究方法主要是观察性的。
第06章 流行病学
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4）整群抽样 （Cluster Sampling）
当总体内的个体集结成若干个群时，随机抽取 一定数量的群，再对抽到的群内的全部个体加以调 查的方法。
群可以是：乡、街道、学校、班、排、连等。
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（二）队列研究
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队列研究（Cohort Study）
b+d
a+b+c+d
灵敏度=a/a+c
阳性预测值=a/a+b
特异度=d/b+d
阴性预测值=d/c+d
符合率=（a+d）/（a+b+c+d）*100%
正确诊断指数（约登指数）=（灵敏度+特异度）-1
常见病
主要偏倚
信息偏倚
失访偏倚
（四）实验性研究
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流行病学实验
（epidemiological experiment）
选选择择一具个有尚A型未性发格生特所征研的究部疾队病人的员人；群； 随机分为实验组和对照组； 实验组给予心某理种教研育究和因生素物或反某馈种疗干法预；措施； 随访观察，比较两组训疾练病伤的发生率； 判断A型研性究格因特素征与训疾练病伤有无关联以及
筛检试验
金标准 合计
有病 无病
阳性 阴性 合计
a
b
a+b
c
d
c+d
a+c b+d N
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2）特异度（specificity, Sp）： 实际无病通过筛检（诊断）试验正确判
实验流行病学(ppt)
随机抽样
随机：就是每一个受试对象都有同等的机会进入样本以及
有同等的机会被分配到任何一个组中去，抽样以及分组的
结果不受人为因素的干扰和影响。
随机分配
实验设计中必须贯彻随机化原则，因为在实验过程中许 多非处理因素在设计时研究者并不完全知道，通过采用随 机化的办法可以抵消这些干扰因素的影响。
随机分组方法
研究对象分为实验组和对照组；
队列研究，研究对象的分组不是按随机分配原则进行的， 而是按研究对象是否暴露于某因素或是否具有某特征来进 行分组的 。
②流行病学实验研究给实验组以某种干预因素，而不给对照组 以干预因素或给予安慰剂，观察并评价干预因素对疾病发 生的影响。
队列研究是在自然的状态下，观察暴露组和非暴露组两组 的疾病发生情况。
1
2
3
简单随机化法
simple randomization
分层随机法
stratified randomization
整群随机法
cluster randomization
六、设立对照
1、 设立对照组的意义 在于使实验组和对照组内的非处理 因素基本一致，即均衡可比。
对照的意义还可以用以下符号表达：
T（处理因S素 （） 非处理因 素） E（实验效S应 （） 非处理因素影 果响 ）的结
研究对象的代表性 选择依从性好者作为研究对象
研究对象
四、估计样本量
（一）
样本量
影响因素
干预前后研究 事件发生率
第Ⅰ类α 错误出现
的概率
第Ⅱ类β错 误出现的
概率
单侧或双 侧检验
分组数量
（二）样本量的估计
1、非连续变量样本量的估计
N [Z 2p(1p)Z p 1(1p 1)p 2(1p 2)]2 (p 1p 2)2
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17
第三节 资料的整理与分析
一、资料整理
➢ 不合格 不合格者在试验组中、效果差者中较易发现， 结果：不合格而被退出的人数试验组多于对照组。 效果差者多于效果好者 研究结论好于实际效果。
➢ 不依从 ➢ 失访
研究对象因迁移或与本病无关的其他疾病死亡等而造 成失访，要求失访率不超过10%。
18
不依从资料的处理和分析方法
7
确定对照
盲法的应用
确定实验观察期限 选定结局变量及其测量方法 确定基线数据，建立监测系统 对象的随访和资料收集 确定统计分析方法
8
选择实验现场
人口相对稳定，流动性小，有足够数量 预期结局事件（如疾病）在该地区有较高而稳定的发生率 评价疫苗的免疫学效果，选择近期内未发生该疾病流行的地区 较好的医疗卫生条件，诊断水平较好，卫生防疫保健机构比较 健全等 领导重视，群众愿意接受
× √ √ √
设盲对象
观察者
× × √ √
结局评估或 数据分析者
× × × √
15
选定结局变量
结局变量
主要结局变量 中间结局变量
※ 选择结局变量时要规定测量方法和判断的标准。
16
对象的随访和资料收集
➢ 随访内容： ➢ （1）干预措施的状况； ➢ （2）有关自变量的信息； ➢ （3）结局或判断结局变量的各种资料。
现场实验 (field trials) 自然人群为研究对象，以个体为干预单位 常用于评价疾病预防效果，如预防接种。
社区实验 (community trials) 以社区人群整体作为干预单位。 常用于评价某种预防措施效果。
6
第二节 设计与实施
➢ 包括14个基本内容
明确研究目的 确定研究和设计类型 选择研究现场 选择研究对象 确定干预措施 确定样本量 随机化分组
者所控制的措施给予实验组的人群后，随访并比 较两组人群的结果，以判断干预措施的效果。
4
三、 基本特点
前瞻 前瞻性研究 随机 研究对象随机分配到比较组 对照 有平行的或可比的实验组和对照组 干预 施加一种或多种人为干预处理
5
四、主要类型
临床试验（clinical trials) 以病人为研究对象，以个体为干预单位 常用于检验和评价某种药物或治疗方法的效果。
方式
标准对照 安慰剂对照 自身对照 交叉对照
13
盲法的应用
➢ 单盲（single blind） 研究对象不知分组情况
➢ 双盲（double blind） 研究对象、研究者不知分组情况
➢ 三盲（triple blind） 研究对象、研究者、负责资料收集者不知分组情况
14
盲法
不盲 单盲 双盲 三盲
受试者
11
随机化分组
简单随机化法
用掷币、抽签、随机数字表将研究对象交替
随机分配到试验组和对照组。
分层随机法
按可能产生混杂作用的某些因素先分层，再在 每
层内随机地把研究对象分到试验组和对照组。
整群随机法
按社区或团体分配，即以家庭、学校、村庄或 居
民区等为单位随机分组。
12
八、设立对照
原因
不能预知的结局 疾病自然史 霍桑效应 安慰剂效应 向均数回归 潜在未知因素的影响
➢ 2）遵循研究方案分析
比较②与③。该分析只在各组完成了指定治疗的患者 中进行比较，能反映试验药物的生物效应，但去除了 原先经随机化分组而不依从者，可能高估治疗的效果。
➢ 3）接受干预措施治疗分析：
比较②+④中改为A治疗者与③+①中改为B治疗者的 结果。该分析方法改变了研究开始时随机化分组所提 供的两组可比性。可能存在选择偏倚。
9
选择研究对象
对干预措施有效 研究对象的代表性好 预期结局事件发生率较高 干预措施对其有益或至少无害 容易随访的人群 依从性好、乐于接受并坚持试验
10
样本量确定 结局事件（疾病）在未干预人群（对照）中的预 期发生率 实验组和对照组结局事件比较指标差异的大小。 第I型（α）错误出现的概率 第II型（β）错误出现的概率 单侧检验或双侧检验 研究对象分组数量
治愈率
治愈 率 治 治疗 愈人 人 1数 数 0% 0
病死率 生存率
病死率 因 某某 病病 受死 治亡 疗人 人 10数 数 0% N年生存 随 率 N年 访N 存 满 年活 的的 病病 例 1例 0数 % 0数
24
2.评价预防措施效果的指标 保护率 保护 对 率 照 (对 或 组 )照 死 率 发 (试 或 组 亡 病 )验 死 率 发 (或 组 亡 病 )死 率 发 1亡 % 0病 0
20
二、资料分析
统计描述 资料的数量特征及分布规律进行测定和描述。
统计推断 包括参数估计、显著性检验和可信区间的计算
临床和公共卫生意义分析 通过干预能否达到预期满意的效果
21
三、评价实验效应的主要指标
（一）选择原则
定量指标 定性指标 较高真实性和可靠性的测定方法 易于观察 测量易为受试者所接受。
22
（二）常用指标
事件发生率
有效率 痊愈率 病死率 不良事件发生率
生存率 保护率 保护指数发病率 抗体阳性率
绝对危险降低率（ARR） 相对危险降低率（RRR） 预防一例不良事件需治疗总例数（NNT=1/ARR）
23
1.评价治疗措施效果的主要指标：
有效率
有效率 治 治疗 疗的 有总 效例 例 10数 数 0%
1
学习要点
实验流行病学的概念及分类： 随机化分组 盲法的概念 影响研究效应的主要因素及设立对照的方式 临床试验的设计类型 实验效果的评价指标
第一节 概 述
一、原 理
目标 人群
样本
实验组 （干预措施）
随
机
随访观察
分
组
对照组 （对照措施）
结局+ 结局－
结局+ 结局－
3
二、定义
➢ 是将人群随机分为实验和对照两组，以研究
分组结果 ① A治疗
实际情况 未完成A治疗或改为B治疗
依从情况 不依从
② A治疗 ③ B治疗 ④ B治疗
完成A治疗 完成B治疗 未完成B治疗或改为A治疗
依从 依从 不依从
19
➢ 1）意向性分析
比较①+②与③+④的疗效。分析不考虑患者在临床试 验过程中有无改变治疗内容，所得到的结果都归因于 原先规定的治疗方案。反映了原来实验意向干预的效 果。该分析往往会低估实验效果
效果指数
效果指 试 对 数验 照组 组 ((或 或 发 发死 死 病 病 ))率 率 亡 亡
抗体阳性率
抗体阳性 抗 检 率体 查阳 总性 人 1人 数 0% 0数
25
相对危险降低 ( RRR)
采取治疗措施后减少的不利事件发生率占对照组不利 事件发生率的百分比，即发生不利临床事件的相对危险 下降程度
第三节 资料的整理与分析
一、资料整理
➢ 不合格 不合格者在试验组中、效果差者中较易发现， 结果：不合格而被退出的人数试验组多于对照组。 效果差者多于效果好者 研究结论好于实际效果。
➢ 不依从 ➢ 失访
研究对象因迁移或与本病无关的其他疾病死亡等而造 成失访，要求失访率不超过10%。
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不依从资料的处理和分析方法
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确定对照
盲法的应用
确定实验观察期限 选定结局变量及其测量方法 确定基线数据，建立监测系统 对象的随访和资料收集 确定统计分析方法
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选择实验现场
人口相对稳定，流动性小，有足够数量 预期结局事件（如疾病）在该地区有较高而稳定的发生率 评价疫苗的免疫学效果，选择近期内未发生该疾病流行的地区 较好的医疗卫生条件，诊断水平较好，卫生防疫保健机构比较 健全等 领导重视，群众愿意接受
× √ √ √
设盲对象
观察者
× × √ √
结局评估或 数据分析者
× × × √
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选定结局变量
结局变量
主要结局变量 中间结局变量
※ 选择结局变量时要规定测量方法和判断的标准。
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对象的随访和资料收集
➢ 随访内容： ➢ （1）干预措施的状况； ➢ （2）有关自变量的信息； ➢ （3）结局或判断结局变量的各种资料。
现场实验 (field trials) 自然人群为研究对象，以个体为干预单位 常用于评价疾病预防效果，如预防接种。
社区实验 (community trials) 以社区人群整体作为干预单位。 常用于评价某种预防措施效果。
6
第二节 设计与实施
➢ 包括14个基本内容
明确研究目的 确定研究和设计类型 选择研究现场 选择研究对象 确定干预措施 确定样本量 随机化分组
者所控制的措施给予实验组的人群后，随访并比 较两组人群的结果，以判断干预措施的效果。
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三、 基本特点
前瞻 前瞻性研究 随机 研究对象随机分配到比较组 对照 有平行的或可比的实验组和对照组 干预 施加一种或多种人为干预处理
5
四、主要类型
临床试验（clinical trials) 以病人为研究对象，以个体为干预单位 常用于检验和评价某种药物或治疗方法的效果。
方式
标准对照 安慰剂对照 自身对照 交叉对照
13
盲法的应用
➢ 单盲（single blind） 研究对象不知分组情况
➢ 双盲（double blind） 研究对象、研究者不知分组情况
➢ 三盲（triple blind） 研究对象、研究者、负责资料收集者不知分组情况
14
盲法
不盲 单盲 双盲 三盲
受试者
11
随机化分组
简单随机化法
用掷币、抽签、随机数字表将研究对象交替
随机分配到试验组和对照组。
分层随机法
按可能产生混杂作用的某些因素先分层，再在 每
层内随机地把研究对象分到试验组和对照组。
整群随机法
按社区或团体分配，即以家庭、学校、村庄或 居
民区等为单位随机分组。
12
八、设立对照
原因
不能预知的结局 疾病自然史 霍桑效应 安慰剂效应 向均数回归 潜在未知因素的影响
➢ 2）遵循研究方案分析
比较②与③。该分析只在各组完成了指定治疗的患者 中进行比较，能反映试验药物的生物效应，但去除了 原先经随机化分组而不依从者，可能高估治疗的效果。
➢ 3）接受干预措施治疗分析：
比较②+④中改为A治疗者与③+①中改为B治疗者的 结果。该分析方法改变了研究开始时随机化分组所提 供的两组可比性。可能存在选择偏倚。
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选择研究对象
对干预措施有效 研究对象的代表性好 预期结局事件发生率较高 干预措施对其有益或至少无害 容易随访的人群 依从性好、乐于接受并坚持试验
10
样本量确定 结局事件（疾病）在未干预人群（对照）中的预 期发生率 实验组和对照组结局事件比较指标差异的大小。 第I型（α）错误出现的概率 第II型（β）错误出现的概率 单侧检验或双侧检验 研究对象分组数量
治愈率
治愈 率 治 治疗 愈人 人 1数 数 0% 0
病死率 生存率
病死率 因 某某 病病 受死 治亡 疗人 人 10数 数 0% N年生存 随 率 N年 访N 存 满 年活 的的 病病 例 1例 0数 % 0数
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2.评价预防措施效果的指标 保护率 保护 对 率 照 (对 或 组 )照 死 率 发 (试 或 组 亡 病 )验 死 率 发 (或 组 亡 病 )死 率 发 1亡 % 0病 0
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二、资料分析
统计描述 资料的数量特征及分布规律进行测定和描述。
统计推断 包括参数估计、显著性检验和可信区间的计算
临床和公共卫生意义分析 通过干预能否达到预期满意的效果
21
三、评价实验效应的主要指标
（一）选择原则
定量指标 定性指标 较高真实性和可靠性的测定方法 易于观察 测量易为受试者所接受。
22
（二）常用指标
事件发生率
有效率 痊愈率 病死率 不良事件发生率
生存率 保护率 保护指数发病率 抗体阳性率
绝对危险降低率（ARR） 相对危险降低率（RRR） 预防一例不良事件需治疗总例数（NNT=1/ARR）
23
1.评价治疗措施效果的主要指标：
有效率
有效率 治 治疗 疗的 有总 效例 例 10数 数 0%
1
学习要点
实验流行病学的概念及分类： 随机化分组 盲法的概念 影响研究效应的主要因素及设立对照的方式 临床试验的设计类型 实验效果的评价指标
第一节 概 述
一、原 理
目标 人群
样本
实验组 （干预措施）
随
机
随访观察
分
组
对照组 （对照措施）
结局+ 结局－
结局+ 结局－
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二、定义
➢ 是将人群随机分为实验和对照两组，以研究
分组结果 ① A治疗
实际情况 未完成A治疗或改为B治疗
依从情况 不依从
② A治疗 ③ B治疗 ④ B治疗
完成A治疗 完成B治疗 未完成B治疗或改为A治疗
依从 依从 不依从
19
➢ 1）意向性分析
比较①+②与③+④的疗效。分析不考虑患者在临床试 验过程中有无改变治疗内容，所得到的结果都归因于 原先规定的治疗方案。反映了原来实验意向干预的效 果。该分析往往会低估实验效果
效果指数
效果指 试 对 数验 照组 组 ((或 或 发 发死 死 病 病 ))率 率 亡 亡
抗体阳性率
抗体阳性 抗 检 率体 查阳 总性 人 1人 数 0% 0数
25
相对危险降低 ( RRR)
采取治疗措施后减少的不利事件发生率占对照组不利 事件发生率的百分比，即发生不利临床事件的相对危险 下降程度