流行病学 实验流行病学第五版

George Baker
Golderger
铅与腹绞痛
vitB与糙皮病
第一节 概述—简史
1955年 Francis进行的疫苗现场试验是迄今规模最大的人群实验 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）
σ为25，d为15，从表6－2查得Zα为1.96，Zβ为1.64，代入公式：
2(1.96 1.64) 2 252 N 72 2 15
即每组需观察72例
查表法，首 先计算

X c X t 215 200 0.6 S 25
每组需样本大小为74例， 与公式计算法接近
第二节 现场试验研究—基本原则与步骤
第二节 现场试验研究—原理
二 原
理

研究对象是正常人，即未患所研究疾病的人群
选择可比性的社区随机分为实验组和对照组 给实验组施加干预措施
随访取得两组人群的结局资料
判断或评价干预措施的效果
第二节 现场试验研究—基本原则与步骤
三 基本原则与步骤
（一）明确研究目的
（二）研究对象的选择
（三）确定实验现场
（四）样本大小的确定
缺点:抽样误差大，分析工作量大。
第二节 现场试验研究—基本原则与步骤
（六）设立对照
原因： • 不能预知的结局 • 霍桑效应（Hawthorne effect） • 安慰剂效应（placebo effect） • 潜在的未知因素的影响 方式：
• 安慰剂对照 • 自身对照 • 交叉对照
第二节 现场试验研究—基本原则与步骤
第一节 概述—概念
二
观察：
概
念
对自然现象或过程的“袖手旁观”。
实验：
对研究对象有所“介入”或“安排”； 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。
第一节 概述—概念
实验流行病：
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。
第一节 概述—分类
现场试验（field trial）
• 个体试验
• 社区试验
第一节 概述—分类
实验组 (干预组）
研究对象 （未患病 者）
有效
无 效
对照组
有效
无 效 个体分组试验研究的结构示意图
第一节 概述—分类
选择社区
测定基线值，建立监测系统
随机选择实验组和对照组 对照组（无干预）
迁移 失访（结局不知） 继续监测 失访（结局不知）
实 验 流 行 病 学
（Experimental Epidemiology）
实践是检验真理的唯一标准
实验是验证假设的最好方法
第一节
概
述
一 简史
二 实验的概念
三 实验流行病学研究的基本原则
四 实验流行病学研究的分类
第一节 概述—简史
一
18世纪
James Lind
简
史
经典的人群流行病学实验研究
vitC与坏血病
p1：对照组发生率 p2：试验组发生率
p ：（p1+p2）/2
Zα:为α水平相应的标准正态差 Zβ：为1-β水平相应的标准正态差 N：为计算所得一个组的样本大小
第二节 现场试验研究—基本原则与步骤
例如：假设对照组的发病率为40%，通过干预措施发病率下降 到20%才有推广使用价值，规定α水平为0.01，β水平为5%， 把握度（1-β）为95%，本研究为双侧检验，问两组要观察多 少人？
第一节 概述—简史
Goldberger 关于糙皮病的研究
Goldberger的人群实验主要分为两个方面： 用限制性膳食（低蛋白质）引起人体糙皮病 用改良膳食（增加动物蛋白质）治愈和预防人体糙皮病 诱发试验 防治实验
第一节 概述—简史
Goldberger的结论：
糙皮病可以通过适当的膳食来预防，而无需其他因素 （如卫生状况）干预。 根据富裕人家膳食特征（富人很少患糙皮病）以及流 行病学观察结果，提示食物因素为新鲜动物蛋白。 该实验研究中可能是鲜肉和牛奶起了保护作用，即它 们提供了糙皮病预防因子。
σ：为估计的标准差 d：为两组连续变量均值之差 Zα、Zβ和N所示意义同上述计数资料的计算公式
以上公式适用于N≥30时
第二节 现场试验研究—基本原则与步骤
例如：假设合理膳食可以使干预组的血清胆固醇水平较对 照组降低15mg/dl，已知从其他资料获得胆固醇方差为 （25mg/dl）2 ，本设计为双侧检验，α水平为0.05、β为 0.05，试计算各组样本数。
*双侧检验时Zβ与单侧检验时相同
查表法确定样本大小，首先要提供以下数据： 两组中较小率为：20% 两组间率之差为：20% α=0.01，β=0.05 用查表法（参考有关统计书），每组需样本大小为180例，与公式计 算法近似。
第二节 现场试验研究—基本原则与步骤
连续变量样本量计算：
N
2( Z a Z ) 2 2 d2
第二节 现场试验研究—基本原则与步骤
分层随机分组（stratified randomization）
例如：根据实验研究要求， 将年龄分成3层，即0～4岁、5～9岁、10～14岁； 性别分成2层，即男性、女性； 种族分成3层，即汉族、壮族、其他族。
共计分成18层，每层研究对象随机分成4组， 即甲乙乙甲、 乙甲乙甲、 甲乙甲乙、 乙甲甲乙等组。
p1=40%，p2=20%，Zα和Zβ可从表6-1 查出，双侧检验 时Zα为2.58，Zβ为1.64,
p =（0.4+0.2）/2=0.3
代入公式:
N [2.58 2(0.3)(0.7) 1.64 0.4(0.6) 0.2(0.8) ]2 (0.4 0.2) 2
[1.67 1.04] 2 7.34 184 0.04 0.04
（五）随机化分组
（六）设立对照
（七）盲法的应用
第二节 现场试验研究—基本原则与步骤
（一）明确研究目的 （二）研究对象的选择
• • • • • 对干预措施有效 预期发病率较高 干预对其无害 能将实验坚持到底 依从性(compliance)好
第二节 现场试验研究—基本原则与步骤
（三）确定实验现场
人口稳定，流动性小，并有足够的数量 疾病发病率在该地区较高而且稳定 评价疫苗免疫学效果时，选择近期内未发生该疾病流 行的地区 有较好的医疗卫生条件 领导重视，群众愿意接受，协作条件较好

第一节 概述—分类
类实验（quasi-experiment） 即半实验（semi-experiment）
不设对照组
设对照组
第二节 现场试验研究
一 定义
二 原理
三 设计基本原则与步骤 四 资料收集与分析 五 伦理问题 六 应用实例
第二节 现场试验研究—定义
一 定
义
以正常人为研究对象，以个体或群体为研究单 位，将研究对象随机分为实验组和对照组，将所研 究的干预措施给予实验组人群后，随访观察一段时 间并比较两组人群的结局，如发病率、死亡率、治 愈率、健康状况改变情况等，对比分析两组之间效 应上的差别，从而判断干预措施的效果的一种前瞻 性、实验性研究方法。
第二节 现场试验研究—资料收集与分析
（二）实验效果的主要评价指标
用定性指标并尽可能用客观定量指标 测定方法有较高的真实性和可靠性 易于观察和测量，易为受试者所接受
第二节 现场试验研究—资料收集与分析
评价治疗措施效果主要指标 有效率（effective rate） 治愈率（cure rate）
经过排除后，其结果可减少偏倚，但可能影响研 究结果的外推（extrapolation of the result），被排除 的研究对象愈多，结果推广的面愈小。
研究对象
第二节 现场试验研究—资料收集与分析
2．退出（withdrawal）
不合格（ineligibility）
不依从（noncompliance）
例如：将10名研究对象随机分配到甲（实验组）、乙（对照组） 两组，先将研究对象编号，然后从随机排列表中任选一行数字， 取个位数字后，排列如下：
研究对象编号 1
随机数字 所属组别 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
第二节 现场试验研究—基本原则与步骤
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 。
即每组需观察184例
第二节 现场试验研究基本原则与步骤
不同α或β水平的Zα和Zβ值的标准正态差简表
α(或β) 0.005 0.010 单侧检验时Zα(或Zβ*) 2.58 2.33 双侧检验Zα 2.81 2.58
0.025
0.05 0.1 0.2
1.96
1.64 1.28 0.84
2.33
1.96 1.64 1.28
第一节 概述—基本原则
三
基 本 原 则
1. 对照的原则
2. 随机的原则 3. 盲法的原则
第一节 概述—分类
四
按研究场所划分
分
类
现场试验（field trial） 临床试验（clinical trial）