2015流行病学第七章_实验流行病学研究[优质PPT]
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流行病学课件：06 实验流行病学研究
二、基本原则
临床随机对照试验的基本原则：
1. 对照
2. 随机
3. 重复
4. 盲法
5. 伦理
①公正、尊重人格、力求使受试者最大 限度收益和尽可能避免损害。
②所在单位伦理委员会和药品监督管理部 门批准、知情同意
三、新药临床试验分期
分期
研究对象
评价目的
Ⅰ期 志愿者10-30人 （初步）
Ⅱ期 病人100-300人 （探索性）
总原则：
受益 症状体征明显 尽量避免孕妇 依从性好
（四）结局的确定和测量
结局：干预可能导致的事件或观察指 标的变化
一种干预可能会影响多种结局 痊愈、好转、死亡、不良反应等 某些指标或变量的变化
健康直接相关结局 健康间接相关结局
（四）结局的确定和测量
1）选择效应指标的原则 客观、真实、可靠、方便
卯 4C 人1 B 3D 2A
时辰 子 午酉 D AB A DC C BA B CD
表9 处理随机化后的拉丁方
时辰 卯 子 午酉 4Ⅰ Ⅲ ⅣⅡ 人1 Ⅱ Ⅳ Ⅲ Ⅰ 3Ⅲ Ⅰ ⅡⅣ 2Ⅳ Ⅱ ⅠⅢ
表8 处理随机化前后的字母与处理的对应
随机化前的字母
A
B
C
D
随机数
16
随机化后的处理
Ⅱ
77
23
02
Ⅳ
Ⅲ
B 18 02
1
A
9 49 14
B 19 57 16
B
10 18 5
A 20 35 12
B
区组随机化
表2 18个研究对象的区组随机化的分组结果
区组
编 号
随机 数
从小 到大 顺序
分 组
区组
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。
实验流行病学ppt
05
实验流行病学研究实例
基于临床试验的实例
总结词
随机对照试验。
详细描述
临床试验是一种常见的实验流行病学研究方法，通过将研究对象随机分为试验组 和对照组，比较两组在干预措施下的效应差异。例如，一项研究发现，对于急性 胰腺炎患者，早期手术治疗可以显著降低患者的死亡率和并发症发生率。
基于观察性研究的实例
总结词
队列研究。
详细描述
队列研究是一种观察性研究方法，通过对研究对象进行回顾性或前瞻性队列分析，比较不同暴露因素 与结局之间的关联程度。例如，一项基于美国护士健康研究的数据发现，高强度锻炼可以降低绝经后 女性患乳腺癌的风险。
基于社区干预的实例
总结词
社区随机对照试验。
详细描述
社区随机对照试验是一种将整个社区作为研究对象的研究方法，通过随机分组和实施干预措施，比较不同组之 间的效应差异。例如，一项研究发现，通过在社区中实施健康促进项目可以显著降低全因死亡率和心血管疾病 死亡率。
评估预防措施效果
实验流行病学通过比较干预组 和对照组的结局，能够较为准 确地评估预防措施的效果，为 制定优化预防措施提供参考。
促进学科发展
实验流行病学作为流行病学的 一个重要分支，能够促进流行 病学理论和方法的发展，提高 流行病学在疾病控制和健康促
进中的应用价值。
实验流行病学的历史与发展
历史
20世纪中叶，实验流行病学逐渐发展并 成熟起来，成为一门独立的学科。
交叉试验
研究对象按顺序分别接受 两种或多种处理，对比不 同处理下的结局。
自身前后对照试验
同一研究对象在接受干预 措施前后的数据进行比较 。
观察性研究设计
队列研究
根据是否暴露于某因素将研究对象分为暴露组和非暴露组，观察两组结局并 对比。
临床流行病学第七章队列研究课件
临床流行病学第七章队列研究
16
第一节概述
六、 分 类
❖前瞻性队列研究 ❖历史性队列研究 ❖双向性队列研究
临床流行病学第七章队列研究
17
过去 （2001）
时间顺序
研究开始 （2011）
将来 （2021）
前瞻性收集资料
前瞻性队列
回顾性收集已有的历史资料
历史性队列
回顾性收集已有的历史资料
继续前瞻性收集资料
临床流行病学第七章队列研究
8
第一节概述
一、 病因研究步骤
描述性研究 提出病因线索
形成病因假设
分析性研究 验证病因假设 病例对照研究
病因推断
推断暴露和疾病 之间的因果关系
临床流行病学第七章队列研究
队列研究 流行病学实验
9
第一节概述
二、 基本概念
暴露(exposure) 指接触过某种物质、具备某种特征或处 于某种状态
研究结束 12
第一节概述
三、 基本原理
❖ 根据研究对象是否暴露于某研究因素或其不 同水平将研究对象分成暴露组与非暴露组
❖ 随访一定时间，比较两组之间所研究结局 (outcome)发生率的差异，研究暴露因素与研 究结局之间的关系
临床流行病学第七章队列研究
13
第一节概述
时间顺序 是否暴露
目标 人群
代表 性样 本
临床流行病学第七章队列研究
35
第一节研究实例
二 、确定研究结局
心肌梗死 血压变化 心电图改变 心绞痛发作
临床流行病学第七章队列研究
36
第一节研究实例
三、 确定研究现场和人群
暴露组 1942~1967年间某粘纤厂25至64岁，至少有5年
流行病学课件：第七章 实验流行病学
实验流行病学 以人群为研究对象的实验性研究 : 又称 流行病学实验（epidemiologic experiment） 干预研究（intervention study）
实验流行病学研究原理示意图
目标 人群
样本
实验组 （干预措施）
随 机 分 组
对照组 （对照措施）
结局+
结结局局事件－不发生
随访观察
d2
α水平相应的 标准正态差
公式适用于N≥30时
两组连续变 量均值之差
5、对照的设置
➢ 设立对照组的目的是消除非实验因素干扰而产生的混杂 和偏倚。合理的对照能成功地将干预措施的真实效应予 以客观地、充分地暴露或识别出来。
所设立的对照组必须与实验组达到均衡可比。
除干预措施外，组间其他影响结果的非处理因素等均相同。 检测和观察方法及诊断标准必须一致。
标准疗法对照
实验组给予所要研究的处理因素，对照组给 予目前临床上最好的疗法，即评价新处理措施是 否可以代替目前最好的疗法，或者和目前最好的 疗法相当。
适用于所研究疾病已有较为有效的治疗和干 预措施。
安慰剂对照
某些疾病患者，因依赖医药而表现出一种正向心理效 应，这种效应称之为安慰剂效应。当以主观症状的改善情 况作为疗效评价指标时，其“效应”中可能包括安慰剂效 应。只有设立安慰剂对照，才易于对治疗效果下结论。
based-population 社区试验（community trials）
based-community
18世纪 经典的人群流行病学实验研究
James Lind George Baker Goldberger
vit C与坏血病 铅与腹绞痛 vit B与糙皮病
➢ 1955年，Francis进行的脊髓灰质炎疫苗现场 试验是迄今规模最大的人群实验；
流行病学实验研究课件
作为对非随机化的一种补救， 还可以先分组，再用随机方法决定 哪一组给予干预措施。
流行病学实验研究课件
42
样本大小的估计方法
参照社区实验中陈述的 样本大小公式
流行病学实验研究课件
43
干预随访
必须要注意的是：
1. 如何确定随访结局 2. 避免组间“沾染”(串组)
流行病学实验研究课件
44
单组时间序列设计
流行病学实验研究课件
8
(二) 按所具备设计的方法划分
1、随机化对照试验 2、类实验 (quasi-experiment)
流行病学实验研究课件
9
四、实验流行病学研究的基本原则
(一) 对照的原则：除了给予的干预措
施不同外，其它的基本特征如性别、 年龄、居住环境、健康状况等在两组 中应尽可能一致。
流行病学实验研究课件
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）
流行病学实验研究课件
7
三、实验流行病学研究的分类
(一) 按研究场所划分：
1、现场试验 (field trial)
2、临床试验 (clinical trial) 3、社区干预试验 (community trial)
流行病学实验研究课件
47
(一)研究必须具有科学依据 (二)公平选择研究对象 (三)获得社区的知情同意 (四)对照组的选择和“善后”处理 (五)较长试验期限导致“延误”问 题
流行病学实验研究课件
48
实验研究中的伦理问题
n 临床试验中对受试者的保障 n 双盲法和对照设置的伦理问题 n 社区试验中的伦理问题
第七章 流行病学实验研究
第七章流行病学实验研究一、教学大纲要求掌握流行病学实验设计要点和评价实验效果的主要指标熟悉流行病学实验的基本特点了解流行病学实验的概念，主要类型和优缺点二、教学大纲精要（一）流行病学实验的概念流行病学实验通常以人类（病人或正常人）为研究对象，研究者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、治愈率等，对比分析实验组与对照组之间效应上的差别，判断干预措施的效果。
（二）流行病学实验的基本特点1. 它是前瞻性研究，即必须直接跟踪研究对象，这些对象虽不一定从同一天开始，但必须从一个确定的起点开始跟踪；2. 流行病学实验必须施加一种或多种干预处理，作为处理因素可以是预防或治疗某种疾病的疫苗、药物或方法措施等；3. 研究对象必须是来自一个总体的抽样人群，并在分组时采取严格的随机分配原则；4. 必须有平行的实验组和对照组，要求在开始实验时，两组在有关各方面必须相当近似或可比，这样实验结果的组间差别才能归之于干预处理的效应。
根据上述特征可以看出，流行病学实验研究方法有其独到之处。
如描述流行病学和分析流行病学是用观察法进行研究，研究对象可以随机抽样，但不能随机分组。
与描述性研究相比，实验性研究还有一个明显特征是能够检验假设；与分析性研究相比，虽然两者都可以用来检验假设，但实验性研究在检验效应能力上比任何分析性研究都强得多，其往往可以作为一系列假设检验的最终手段而作出较肯定性的结论。
（三）流行病学实验的主要类型分为临床试验、现场试验和社区试验三类：1.临床试验(clinical trial) 其研究对象是病人，以个体为单位进行随机化实验分组的实验方法，病人包括住院和未住院的病人。
2.现场试验(field trial) 是以尚未患病的人作为研究对象，并随机化分组，接受处理或某种预防措施的基本单位是个人。
3.社区试验(community trial) 是以人群作为整体进行实验观察，常用于对某种预防措施或方法进行考核或评价。
流行病学课件：第七章 实验流行病学
第七章 实验流行病学
实践是检验真理的唯一标准 实验是验证假设的最好方法
观察性研究与实验性研究的区别
观察（observation） 对自然现象或过程的“袖手旁观”
实验（experiment） 对研究对象有所“介入”或“安排”， 并观察其效应的研究
动物实验
可以很好地控制实验条件； 可以进行对机体有害或可能有害的处理因素的
结局事件发生
结局+
结局结事件局不－发生
二、基本特点：
前瞻 前瞻性研究 随机 研究对象随机分配到实验组和对照组 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
三、主要类型
按研究目的和对象划分 临床试验（clinical trials)
based-patients 现场试验（field trials）
一、实验流行病学研究的优点
随机分组，能够较好地控制偏倚和混杂 为前瞻性研究，因果论证强度高 有助于了解疾病的自然史 获得一种干预与多种结局的关系
二、实验流行病学研究的缺点
➢ 研究人群数量大，随访时间长，难以保证有好 的依从性
➢ 受干预措施适用范围的影响，难获得一个随机 的无偏样本
➢ 设计严、实施条件高、难度大，实际开展困难 ➢ 费用常较观察性研究高 ➢ 容易涉及伦理道德问题
1采取措施减少随机分组后的变化2对不合格病人的判断和剔除必须与治疗和结局无关3采用盲法4采用维持原随机分组分析五资料整理不能受主观因素影响人为取舍资料注意以下对象的资料分析不合格不依从失访意向性itt分析遵循研究方案pp分析实验效应的评价指标尽量选择一些定量客观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选择原则有效率痊愈率病死率生存率不良事件发生率常用指标事件发生率治疗的总例数治疗有效例数有效率治疗人数治愈人数治愈率某病受治疗人数因某病死亡人数病死率年的病例数随访满年存活的病例数年生存率绝对危险降低arr相对危险降低rrr需治疗人数nnt1arr1常见偏倚干扰沾染2偏倚的控制排除提高依从性降低失访率现场试验个体试验和社区试验均是以自然人群作为研究对象在现场环境下进行的干预研究但前者接受干预措施的基本单位是个人
实践是检验真理的唯一标准 实验是验证假设的最好方法
观察性研究与实验性研究的区别
观察（observation） 对自然现象或过程的“袖手旁观”
实验（experiment） 对研究对象有所“介入”或“安排”， 并观察其效应的研究
动物实验
可以很好地控制实验条件； 可以进行对机体有害或可能有害的处理因素的
结局事件发生
结局+
结局结事件局不－发生
二、基本特点：
前瞻 前瞻性研究 随机 研究对象随机分配到实验组和对照组 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
三、主要类型
按研究目的和对象划分 临床试验（clinical trials)
based-patients 现场试验（field trials）
一、实验流行病学研究的优点
随机分组，能够较好地控制偏倚和混杂 为前瞻性研究，因果论证强度高 有助于了解疾病的自然史 获得一种干预与多种结局的关系
二、实验流行病学研究的缺点
➢ 研究人群数量大，随访时间长，难以保证有好 的依从性
➢ 受干预措施适用范围的影响，难获得一个随机 的无偏样本
➢ 设计严、实施条件高、难度大，实际开展困难 ➢ 费用常较观察性研究高 ➢ 容易涉及伦理道德问题
1采取措施减少随机分组后的变化2对不合格病人的判断和剔除必须与治疗和结局无关3采用盲法4采用维持原随机分组分析五资料整理不能受主观因素影响人为取舍资料注意以下对象的资料分析不合格不依从失访意向性itt分析遵循研究方案pp分析实验效应的评价指标尽量选择一些定量客观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选择原则有效率痊愈率病死率生存率不良事件发生率常用指标事件发生率治疗的总例数治疗有效例数有效率治疗人数治愈人数治愈率某病受治疗人数因某病死亡人数病死率年的病例数随访满年存活的病例数年生存率绝对危险降低arr相对危险降低rrr需治疗人数nnt1arr1常见偏倚干扰沾染2偏倚的控制排除提高依从性降低失访率现场试验个体试验和社区试验均是以自然人群作为研究对象在现场环境下进行的干预研究但前者接受干预措施的基本单位是个人
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现场试验(field trial)
在社区(一定区域内的人群)或现场环境下进行的实验
以尚未患所研究疾病的自然人群作为研究对象
接受处理的基本单位是个人，而不是人群或亚人群，与临床试 验不同的是研究对象是未患所研究疾病的“健康”个体。
常用于评价疾病预防措施的效果，如评价疫苗预防传染病的效 果
为了提高实验的效率，通常在高危人群中进行研究。 例如：用乙肝疫苗在母亲HBsAg阳性者的婴儿中进行预防乙型 肝炎感染的实验效率就较高。
医学科学研究的基本方法是：
观察（observation）
实验（experiment）
观察是指对自然现象或过程的“袖手旁 观”。
实验是在一定条件下，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。
流行病学研究方法的分类
观察法 描述性（横断面研究） 分析性（队列研究，病例对照研究） 实验法 理论法
随 抽样样本 机
分 组
随访观察
对照组 （对照措施）
结局+ 结结局局事件－不发生
结局事件发生
结局+ 结局结事局件－不发生
实验流行病学研究原理示意图
早期流行病学的研究方法主要是观察性 研究。实验流行病学是在20世纪以后发展 起来的。生物医学的发展促进了实验性研 究方法在流行病学中的应用。
实验流行病学研究是流行病学研究的高级 阶段，既可以对病因研究中的假设进行验 证，也可以用于评价预防性措施对于疾病 或健康的效果。
接受临床处理或某种预防措施的基本单位是个 体病人，包括住院病人和未住院的病人。
实际工作中,社区试验难以贯彻随机分组的原则,因此常属 于类实验。
例如评价戒烟对降低心血管疾病发病率 和死亡率的效果。确定高危人群就要对 人群进行详细的筛查，花费较多，在这 种情况下，应该采取针对整个人群的干 预措施，以降低危险因子的暴露，就可 降低人群中疾病的发病率。
三、实验流行病学研究分类
（二）按所具备设计的基本特征划分 1. 随机化对照试验（Randomized Controlled Trial，RCT） 2. 类实验（quasi-experiment）
简史
James Lind（1747年）：证实了新鲜水果如柠檬和柑桔等可 预防坏血病 Goldberg（1915年）：否定了糙皮病系感染引起的观点，证 实为营养缺乏病的治疗试验 1920-30s：美国洛克菲勒研究所的Webster及英国的Topley、 Wilson、和Greenwood等进行了动物流行病学的经典研究 1948年：链霉素治疗肺结核效果的随机对照试验 Taylor（1946-1950年）：百日咳菌苗的预防试验 1955年：美国Salk脊髓灰质炎灭活疫苗的预防试验 1962年：南斯拉夫伤寒石炭酸菌苗的随机对照预防试验
三、实验流行病学研究分类
（一）按研究场所划分
1、临床试验（clinical trial） 2、现场试验（field trial） 3、社区干预试验（community intervention trial）
临床试验 (clinical trial)
在医院或其它医疗机构下进行的实验 研究对象是病人 干预的基本单位是个人 常用于评价药物或治疗方法的效果
Randomized Controlled Trial，RCT
前瞻 √ 干预 √ 对照 √ 随机 √
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
quasi-experiment
前瞻 √ 干预 √ 对照 √/ ×
随机 ×
第二节 临床试验（clinical trial）
一、概念
1 是以已确诊患有某病的病人为研究对象，以临 床治疗措施（药物或治疗方案）为研究内容，通 过观察和比较试验组与对照组的临床疗效和安全 性，从而对临床各种治疗措施的效果进行科学评 价。
随机 随机分组。研究对象应该是来自一个总 体的抽样人群，并在分组时采取严格的随机分 配原则，以控制研究中的偏倚和混杂。
对照 具有均衡可比的对照组。与观察性研究 不同，实验组和对照组来自同一总体，要求在 开始实验时，两组在基本特征、自然暴露因素 和预后因素等有关各方面必须相当近似或可比， 这样实验结果的组间差别才能归之于干预处理 的效应。
推荐参考文献
吴涛, 詹思延, 李立明. 流行病学实验研究发展历史. 中华 流行病学杂志 2004; 25(7): 633-636.
二、基本特点
基本特点
前瞻 属于前瞻性研究。干预在前，效应在后 ，需要随访观察。
干预 有人为施加的干预措施。这是与观察性 研究的一个根本的不同点。干预措施可以是预 防或治疗某种疾病的疫苗、药物或方法等。
社区试验(community trial)
以尚未患所研究疾病的人群为整体进行试验观察。
如果某种疾病的危险因素分布广泛,不易确定高危人群时, 须采用社区试验。
对预防药物或措施的效果进行检验和评价。
现场试验也常常以社区为基础，二者概念上的区别在于干 预是否针对个人，疫苗是给个人的，水加氟预防龋齿则不 然。
VitC缺乏 – 坏血病 (1747) 开创了流行病学临床试验的先河
脊髓灰质炎疫苗现场试验
Edward Salk
Thomas Francis,Jr
脊髓灰质炎疫苗现场试验(1955)－美国+加拿大 疫苗组200,745 人，安慰剂组201,229 人 保护率：60-90%
流行病学实验研究的发展历史
第一节 概 述
一、概念
实验：人为控制研究条件 实验流行病学研究：是指研究者根据研究目的，按照 预先确定的研究方案将研究对象随机分配到试验组和对 照组，对试验组人为地施加或减少某种因素，然后追踪 观察该因素的作用结果，比较和分析两组和多组人群的 结局，从而判断干预措施的效果。
目标 人群
实验组 （干预措施）
Chapter6ExperimentalEpidemiology
章实验流行病学研究
问题与讨论
1、试述“观察性研究”的局限性？ 2、何谓实验？“实验”和“观察”的区别？ 3、如何评价某药物的疗效和不良反应？ 4、如何评价某疫苗的预防效果？ 5、如何评价饮水加氟的预防效果？
讲课提纲
第一节 概述 第二节 临床试验 第三节 现场试验和社区干预试验 第四节 实验流行病学研究的优缺点 总结