[流行病学]实验流行病学

1、1公共卫生学院公共卫生学院 流行病学教研室流行病学教研室234实验流行病学实验流行病学例一：例一：为为评价评价一种治疗流感新药的疗效，某医药公一种治疗流感新药的疗效，某医药公司选择司选择100名流感患者作为研究对象。结果发现名流感患者作为研究对象。结果发现100名患者服药名患者服药7天后痊愈率为天后痊愈率为95%。 ？5实验流行病学实验流行病学例二：为评价某一治癌新药的疗效。某课题组对住院接受新药治疗的50名患者和未住院的50名患者随访1年后发现，两组病人的一年存活率分别为80%和30%。 6v影响疾病转归的因素影响疾病转归的因素病情的好转病情的好转 = =治疗有效治疗有效 除治疗的特异作用外

2、，除治疗的特异作用外，影响疾病转归的因素影响疾病转归的因素疾病自然转归的作用疾病自然转归的作用（病情（病情 年龄等）年龄等） 急性丙肝急性丙肝 30%回归中位作用回归中位作用 血压血压 血糖血糖 体温体温治疗的非特异安慰剂作用治疗的非特异安慰剂作用 面肌功能失调面肌功能失调 磨牙磨牙 64%7v影响疾病转归的因素影响疾病转归的因素治疗开始治疗开始 时间时间 转归转归疾病自然转归的作用疾病自然转归的作用 回归中位作用回归中位作用 治疗的非特异性安慰作用治疗的非特异性安慰作用 特异治疗作用特异治疗作用 89基本原则基本原则实验流行病学主要讲授内容实验流行病学主要讲授内容 概述概述 设计与实施设计与

3、实施 资料收集与分析资料收集与分析 偏倚及其控制偏倚及其控制 优缺点及注意的问题优缺点及注意的问题基本特点基本特点公共卫生学院公共卫生学院 流行病学教研室流行病学教研室10学习目标学习目标【掌握掌握】流行病学实验研究的流行病学实验研究的概念、特点、概念、特点、 类型、用途；设计的基本原则类型、用途；设计的基本原则【熟悉熟悉】设计与实施步骤、评价指标；优设计与实施步骤、评价指标；优点与局限性点与局限性11第一节第一节 实验流行病学实验流行病学概述概述l发展简史发展简史l概念概念l基本特点基本特点l研究类型研究类型 公共卫生学院公共卫生学院 流行病学教研室流行病学教研室12v发展简史发展简史实验室

4、：动物研究传染病流行规律实验室：动物研究传染病流行规律 走出实验室：人群实验走出实验室：人群实验 理论和方法的成熟理论和方法的成熟131. 181. 18世纪世纪（起始阶段）（起始阶段） James Lind vitC与坏血病与坏血病开创了流行病学临床试验开创了流行病学临床试验的先河的先河 17471747年，为改善远洋舰船的卫生做出贡献的英国海年，为改善远洋舰船的卫生做出贡献的英国海军外科医生。他进行了一项相当于流行病学实验军外科医生。他进行了一项相当于流行病学实验（尽管人数很少）的研究，证实新鲜（尽管人数很少）的研究，证实新鲜水果柠檬水果柠檬和和柑柑橘橘等可等可预防坏血病预防坏血病。14v

5、20世纪初世纪初Goldberg关于糙皮病的治疗试验。关于糙皮病的治疗试验。v随机对照实验之父一般认为是随机对照实验之父一般认为是B.Hill,它设计的链它设计的链霉素治疗霉素治疗肺结核肺结核效果评价方案效果评价方案 15220世纪世纪发展迅速发展迅速 随机化概念随机化概念多中心临床试验（多中心临床试验（1944年）年） 疫苗效果的考核疫苗效果的考核320世纪世纪60年代后，年代后，蓬勃发展时期蓬勃发展时期 新药的临床试验（新药的临床试验（FDA） 社区试验，较著名的如美国国立肿瘤研究所资助的戒烟社社区试验，较著名的如美国国立肿瘤研究所资助的戒烟社 区干预试验。区干预试验。 1979年前后，中

6、国医学科学院卫生研究所在东北某地区开年前后，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。展向人群投硒制剂以预防克山病的现场实验。16应用范围的扩大应用范围的扩大v 传染病传染病v 慢性非传染性疾病：心脑血管疾病、肿瘤、慢性非传染性疾病：心脑血管疾病、肿瘤、 糖尿病、出生缺陷等糖尿病、出生缺陷等v 意外伤害意外伤害v 卫生管理卫生管理v 健康促进健康促进 17v 概念概念实验流行病学实验流行病学是通过比较是通过比较给与给与干预措施干预措施后的实验组人群与对照后的实验组人群与对照组人群的结局，从而组人群的结局，从而判断判断干预措施干预措施效果的一种前瞻效果的一种

7、前瞻性研究方法。性研究方法。又称为干预研究（又称为干预研究（intervention study）, , 流行病流行病学实验学实验（Epidemiological experiment）研究等研究等 公共卫生学院公共卫生学院 流行病学教研室流行病学教研室第一节第一节 概概 述述施加施加或或清除清除1819v 基本特点基本特点实验流行病学实验流行病学第一节第一节 概概 述述前瞻前瞻干预干预随机随机对照对照干预在前，效应在后干预在前，效应在后 人为施加一种或多种人为施加一种或多种干预处理干预处理 采用随机方法将研究采用随机方法将研究对象随机分配对象随机分配 有均衡或可比的对照有均衡或可比的对照组组

8、 “真实验真实验 ”“类实验类实验 ”20 正常人群正常人群现场试验现场试验field trial根据研究对象的特征根据研究对象的特征 社区人群社区人群社区试验社区试验community trial患患 者者临床试验临床试验clinical trial研究类型研究类型21第二节第二节 实验流行病学实验流行病学研究研究设计基本原则与步骤设计基本原则与步骤 l研究设计基本原则研究设计基本原则u 随机随机(randomization)u 对照对照(control)u 盲法盲法 (blinding)u 重复重复 (replication)l基本步骤基本步骤公共卫生学院公共卫生学院 流行病学教研室流行病

9、学教研室22前瞻前瞻随机随机对照对照 干预干预真实验true experiment 根据具备设计的基本特征根据具备设计的基本特征 未随机分组或缺未随机分组或缺乏平行的对照组乏平行的对照组类实验（半实验）semi-experiment 23初步的临床药理学及人体安全性评价试验初步的临床药理学及人体安全性评价试验治疗作用治疗作用初步评价初步评价阶段阶段治疗作用治疗作用确证阶段确证阶段新药上市后由申请人自主进行的应用研究阶段新药上市后由申请人自主进行的应用研究阶段药品注册管理办法24第二节第二节 设计基本原则与步骤设计基本原则与步骤包括14个基本内容 确定对照的方式 盲法的应用 确定实验观察期限 对

10、象的随访和资料收集 选定结局变量及其测量方法 确定基线数据，建立监测系统 确定统计分析方法明确研究目的确定研究和设计类型选择研究现场确定样本量选择研究对象确定干预措施随机化分组influ25第二节第二节 设计基本原则与步骤设计基本原则与步骤 人口相对稳定，流动性小，有足够数量人口相对稳定，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预期结局事件（如疾病）在该地区有较高而稳定的发生率定的发生率 评价疫苗的免疫学效果，选择近期内未发生该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，卫生防较好的医疗卫生条件，诊断水平较好，卫

11、生防疫保健机构比较健全等疫保健机构比较健全等 领导重视，群众愿意接受领导重视，群众愿意接受 选择实验选择实验现场现场26第二节第二节 设计基本原则与步骤设计基本原则与步骤对干预措施有效对干预措施有效研究对象的代表性好研究对象的代表性好预期结局事件发生率较高预期结局事件发生率较高容易随访的人群容易随访的人群 干预措施对其有益或至少无害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依从性好、乐于接受并坚持试验选择研究对象选择研究对象27第二节第二节 设计基本原则与步骤设计基本原则与步骤u干预措施实施前、后研究人群中研究事件的干预措施实施前、后研究人群中研究事件的发生率发生率u实验组和对照组

12、结局事件比较指标数据差异实验组和对照组结局事件比较指标数据差异的大小的大小u第第I I型（型（）错误出现的概率）错误出现的概率u第第IIII型（型（）错误出现的概率）错误出现的概率u单侧检验或双侧检验单侧检验或双侧检验u研究对象分组数量研究对象分组数量 ?样本量确定样本量确定282822122211)( )1 ()1 ()1 (2ppppppZppZN2222 ZZdN（）非连续变量样本量估计非连续变量样本量估计连续变量样本量估计连续变量样本量估计29第二节第二节 设计基本原则与步骤设计基本原则与步骤包括14个基本内容 确定对照的方式 盲法的应用 确定实验观察期限 对象的随访和资料收集 选定结

13、局变量及其测量方法 确定基线数据，建立监测系统 确定统计分析方法明确研究目的确定研究和设计类型选择研究现场确定样本量选择研究对象确定干预措施随机化分组30第二节第二节 设计基本原则与步骤设计基本原则与步骤随机化分组随机化分组 简单随机法简单随机法(simple randomization) 分层随机法分层随机法(stratified randomization) 整群随机法整群随机法(cluster randomization) 31第二节第二节 设计基本原则与步骤设计基本原则与步骤简单随机化法简单随机化法Experimental EpidemiologyExperimental Epidem

14、iology甲甲乙乙乙乙甲甲乙乙甲甲甲甲乙乙乙乙甲甲所所属属组组别别2 29 93 38 87 70 04 45 51 16 6随随机机数数字字1 10 09 98 87 76 65 54 43 32 21 1研研究究对对象象编编号号简简单单随随机机分分组组（simple randomization）第第二二节节第第二二节节 现现场场试试验验研研究究现现场场试试验验研研究究基基本本原原则则与与步步骤骤基基本本原原则则与与步步骤骤36岁乙肝疫苗岁乙肝疫苗优点：简单易行优点：简单易行32第二节第二节 设计基本原则与步骤设计基本原则与步骤婴儿入组序号婴儿入组序号 001001002002003003

15、004004005005006006007007随机表数随机表数 菌苗编号菌苗编号 菌苗顺序号菌苗顺序号7171A A0010019696B B 0020028181A A 0030037373A A 0040045656B B 0050054242B B0060063434B B 007007分层随机化法分层随机化法优点：增加组间均衡性，提高实验效率优点：增加组间均衡性，提高实验效率33中华传染病杂志 1997;15(4):214氟罗沙星与氧氟沙星治疗细菌性尿道感染的临床研究氟罗沙星与氧氟沙星治疗细菌性尿道感染的临床研究34第二节第二节 设计基本原则与步骤设计基本原则与步骤确定对照的方式确定

16、对照的方式 标准对照（标准对照（standard control） 安慰剂对照（安慰剂对照（placebo control ） 交叉对照（交叉对照（crossover control ） 自身对照（自身对照（self control ）等）等 35第二节第二节 设计基本原则与步骤设计基本原则与步骤确定对照的方式确定对照的方式标标准准对对照照交交叉叉对对照照自自身身对对照照以现行最有效以现行最有效或临床上最常或临床上最常用的药物或治用的药物或治疗方法作为对疗方法作为对照临床上最常照临床上最常用的一种对照用的一种对照形式形式 placebo不加任何有效成分不加任何有效成分, ,但外形但外形 颜色等

17、与颜色等与试验药物或制剂极试验药物或制剂极为相近为相近. . 限于那些限于那些目前尚无有效药物目前尚无有效药物治疗的疾病治疗的疾病。 按随机方法将研按随机方法将研究对象随机分为究对象随机分为甲、乙两甲、乙两组。组。甲乙两甲乙两组的干预措施对组的干预措施对换。最后分析和换。最后分析和比较疗效。比较疗效。 实验前后实验前后以同一群以同一群人作对比人作对比盲法盲法 安安慰慰剂剂对对照照 36Example：抗高血压药物降压效果的交叉试验 G1 A outcome B outcome S Se R follow-up wash-out follow-up run-in period period G2

18、 B outcome A outcome 1 month 3 months 1 month 3 months 排除舒张压95mmHg 者 排除一过性高血压病人 使研究对象仅限于那些只有通过用药才能奏效的病人 37第二节第二节 设计基本原则与步骤设计基本原则与步骤盲法的应用盲法的应用 单盲（单盲（single blind） 双盲（双盲（double blind） 三盲（三盲（triple blind） 38第二节第二节 设计基本原则与步骤设计基本原则与步骤盲法的应用盲法的应用 单盲单盲 双盲双盲 三盲三盲研究对象不知道自己被分配到研究对象不知道自己被分配到试验组还是对照组，而研究者试验组还是对照

19、组，而研究者知道研究对象的分组情况知道研究对象的分组情况研究对象和观察者都不知道分研究对象和观察者都不知道分组情况组情况,也不知道研究对象接受也不知道研究对象接受的处理措施，而是由研究设计的处理措施，而是由研究设计者来安排和控制全部试验者来安排和控制全部试验 指研究对象观察者和资料收集和指研究对象观察者和资料收集和分析的人员均不知道研究对象分组分析的人员均不知道研究对象分组和处理情况只有研究的设计者知和处理情况只有研究的设计者知道，直到实验结束时才公布分组和道，直到实验结束时才公布分组和处理情况处理情况 39盲法的实施盲法的实施1. 用盲法对受试者随机编码，随机分组用盲法对受试者随机编码，随机

20、分组2. 药物编码分配、包装药物编码分配、包装3. 保存盲底文件，准备应急信件保存盲底文件，准备应急信件4. 分次揭盲：分次揭盲：第一次：第一次：实验中止，数据录入锁定后，公布分组情况实验中止，数据录入锁定后，公布分组情况第二次：第二次：数据分析完成，总结报告形成后，公布处理内容数据分析完成，总结报告形成后，公布处理内容40实验流行病学主要讲授内容实验流行病学主要讲授内容 概述概述 设计与实施设计与实施 资料收集与分析资料收集与分析 偏倚及其控制偏倚及其控制 优缺点及注意的问题优缺点及注意的问题41第三节第三节 资料的收集与分析资料的收集与分析 1、收集资料前，应该根据研究目的设计不同的调查表

21、，、收集资料前，应该根据研究目的设计不同的调查表，在实施过程中仔细记录调查表中的各项内容。在实施过程中仔细记录调查表中的各项内容。 2、收集资料的方法有、收集资料的方法有访问法、信访法或电话访问法访问法、信访法或电话访问法，对于住院病人可用访问法收集所需的资料，门诊病人可对于住院病人可用访问法收集所需的资料，门诊病人可用信访法或电话访问法。用信访法或电话访问法。 3、要对研究的全过程实行、要对研究的全过程实行质量控制质量控制。资料收集后首先要。资料收集后首先要对资料进行仔细核对，然后确定分析指标和分析方法。对资料进行仔细核对，然后确定分析指标和分析方法。 42 一般情况的描述一般情况的描述：计

22、量资料可用均数：计量资料可用均数 标准差；标准差； 假设检验：假设检验： 计量资料可用计量资料可用t检验或检验或F（方差）分析，大样本符合正（方差）分析，大样本符合正态分布的资料可用态分布的资料可用u检验；检验； 计数资料可用计数资料可用2 检验或非参数检验。检验或非参数检验。 结合临床知识、流行病学原理做出推断。结合临床知识、流行病学原理做出推断。第三节第三节 资料的收集与分析资料的收集与分析43第二节第二节 设计基本原则与步骤设计基本原则与步骤统计分析方法统计分析方法常用指标常用指标 评价治疗措施效果指标评价治疗措施效果指标评价预防措施效果指标评价预防措施效果指标4444有效率有效率=治疗

23、有效人数治疗有效人数/治疗总例数治疗总例数治愈率治愈率= 治愈人数治愈人数/治疗总例数治疗总例数病死率病死率=因某病死亡人数因某病死亡人数/某病受治疗人数某病受治疗人数N年生存率年生存率=N年存活病例数年存活病例数/某病接受治疗人数某病接受治疗人数不良事件发生率不良事件发生率=发生不良事件例数发生不良事件例数/治疗例数治疗例数临床疗效评价指标临床疗效评价指标4545相对危险度降低(relative risk reduction, RRR)对照组事件发生率对照组事件发生率实验组事件发生率实验组事件发生率对照组事件发生率对照组事件发生率 - RRR绝对危险度降低绝对危险度降低(absolute r

24、isk reduction, ARR)实验组事件发生率实验组事件发生率对照组事件发生率对照组事件发生率 - ARR需治疗人数需治疗人数(number needed to treat, NNT)实验组事件发生率实验组事件发生率对照组事件发生率对照组事件发生率 1NNT4646保护率保护率(protective rate, PR)=(对照组发病率对照组发病率-试验组发病率试验组发病率)/对照组发病率对照组发病率效果指数效果指数(index of effectiveness, IE)=对照组发病率对照组发病率/试验组发病率试验组发病率抗体阳性率抗体阳性率=抗体阳性人数抗体阳性人数/检查总人数检查总人

25、数预防措施效果评价指标预防措施效果评价指标47 慢性非传染性疾病评价指标常用慢性非传染性疾病评价指标常用中间结局变量中间结局变量： 人群认知、态度、行为改变人群认知、态度、行为改变 行为危险因素变化，如控烟、合理膳食、体育运行为危险因素变化，如控烟、合理膳食、体育运动、高危人群的生活指标等动、高危人群的生活指标等 生存质量变化，包括生理机能、心理机能、社会生存质量变化，包括生理机能、心理机能、社会机能、疾病症状体征、对健康感受和满意程度等主机能、疾病症状体征、对健康感受和满意程度等主要方面要方面 干预投入、产出效果评价等干预投入、产出效果评价等 48简便简便但可能损失大量细节信息，影响研究的效

26、率但可能损失大量细节信息，影响研究的效率定性疗效定性疗效 qualitative responses两级分类两级分类多级分类多级分类有效（无效）；缓解（未缓解）有效（无效）；缓解（未缓解）淋巴细胞性淋巴瘤的化疗淋巴细胞性淋巴瘤的化疗 完全缓解：完全缓解： 部分缓解：部分缓解： 无无 变变 化：化： 病情进展：病情进展：淋淋 巴巴 瘤：瘤： 四周以内所有肿块消失四周以内所有肿块消失心肌梗塞：心肌梗塞： 存活一年以上存活一年以上高高 血血 压：压： 四周以内血压降至四周以内血压降至160/90以下以下肺肺 结结 核：核： X 线检查有明显改善线检查有明显改善病灶完全消失病灶完全消失病灶总面积有病灶

27、总面积有50%缩小，无新病灶出现缩小，无新病灶出现病灶总面积缩小不足病灶总面积缩小不足50%，或增大不足，或增大不足25%病灶总面积增大病灶总面积增大25%，或有新病灶出现，或有新病灶出现实验效应的判断标准实验效应的判断标准:49能充分利用实测信息，准确性高能充分利用实测信息，准确性高应尽可能与基线数据进行比较：应尽可能与基线数据进行比较：差值差值 = 治疗后治疗后- -治疗前治疗前 比值比值 = 治疗后治疗后/治疗前治疗前定量疗效定量疗效 quantitative responsesLebrec 1980前1234前WHVP-FHVP (kPa)后后心得安和安慰剂治疗前后病人肝静脉压的变化心

28、得安和安慰剂治疗前后病人肝静脉压的变化(加压肝静脉压加压肝静脉压 自由肝静脉压）自由肝静脉压）心得安组心得安组 2.5 1.8 kPa安慰剂组安慰剂组 2.5 2.4 kPa50 例例1 1：国产血源性乙型肝炎疫苗接种后国产血源性乙型肝炎疫苗接种后9 9年效果评年效果评价价 （中华预防医学杂志，（中华预防医学杂志，19981998；3232（4 4）：）：205 205 ）。）。 （一）目的（一）目的 采用随机、双盲、安慰剂对照的试验方法，采用随机、双盲、安慰剂对照的试验方法，观察乙型肝炎疫苗接种后观察乙型肝炎疫苗接种后9 9年效果。年效果。应应 用用 实实 例例51 （二）对象（二）对象 19861986年年4 4月，经筛检月，经筛检ALTALT（丙谷转氨酶）在正（丙谷转氨酶）在正常范围，常范围，HBV3HBV3项指标（项指标（HBsAgHBsAg、抗、抗-HBs-HBs和抗和抗-HBc-HBc）全阴性者全阴性者180180名，单项抗名，单项抗-HBs-HBs低水平（低水平（2.1S/N2.1S/N1010者者8585名，共名，共265265名名5 59 9岁小学生作为研究岁小学生作为研究对象。对象。 52 （三）方法（三）方法1 1、分组、分组 用随机数字表分组，双盲条件下，用随机数字表分组，双盲条件下，疫苗组疫苗组1