流行病学 第七章 实验流行病学研究.ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,实 验 性 研 究,experimental study,流行病学研究基本方法,采用随机化分配的方法，将研究对象分配到实验组和对照组，然后接受相应的试验措施，在相同条件下进行随访，观察试验的效应，用客观效应指标进行比较分析，评价试验措施的效果。,一、基本原理,干预因素,对照措施,研究模式,随机分组,A,B,C,D,A/(A+B),C/(C+D),研究对象,分组方法,实验组,对照组,干预,结局,实验性研究,有干预措施,平行对照,随机化分组,基本特征,观察性流行病学,:,自然条件下,人群中事件分布规律和决定因素,实验性流行病学,:,以人群为研究对象的实验研究。,人为条件下,人群中事件分布规律和决定因素。,观察和实验,实验性研究与队列研究的区别和联系？,二、,实验性研究设计的基本原则,随机化,设立对照,盲法观察,重复,目标人群,样本,随机化抽样,(randomized sampling),：总体中的每一个个体都有相同的可能性被抽中作为样本。,增加样本的代表性,1,、随机化的原则,平均数、标准差,发病率、死亡率等,研究结果,抽样,推论,随机化分组,(randomized grouping),：每个研究对象都有相同可能性分在各个研究组中。增加研究组间的可比性，排除非研究因素的影响。,完全随机化分组 抽签法，随机数字、随机排列表,区组随机化分组,分层随机化分组,整群随机化分组,用随机数字法进行完全随机化分组,给每个对象编号,确定一个随机数字,预先确定选择方法,根据随机数字进行分组,特点：设计简单、统计分析简单,要求：研究对象具有较好的同质性；,在小样本时，各组的差别仍可能较大,多组样本的完全随机设计方法,（,complete randomization,）,将,15,只小白鼠随机分配到,A,、,B,、,C,三组。,步骤：,1,、编号：将,15,只小白鼠按体重从小到大编号；,2,、从随机数字表中，随机指定某行，抄录,0-14,的随机数字，依次记录于编号下。,3,、按预先规定，余数,0,入,A,组，,1,入,B,组，,2,入,C,组。,编号,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,15,随机,数字,56,35,64,38,54,82,46,22,31,62,43,09,90,06,18,除,3,余数,2,2,1,2,0,1,1,1,1,2,1,0,0,0,0,组别,C,C,B,C,A,B,B,B,B,C,B,A,A,A,A,区组,(blocked),随机化分组方法按照一定的条件，将条件相同的研究对象分成若干区组或配伍组，然后在每个区组内按随机化分配的原则，将各个研究对象分到各个组中。,区组,1,区组,2,区组,3,区组,4,按体重高低排序,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,分配随机数字,31,57,24,55,6,88,77,4,74,47,67,21,按随机数字大小分组,乙,甲,丙,乙,丙,甲,甲,丙,乙,乙,甲,丙,第一层,实验组,1,第二层,第三层,分层随机化分组,研究对象,对照组,1,实验组,2,对照组,2,实验组,2,对照组,2,实验组,对照组,整群随机分组,（,cluster randomization,）,按社区或团体分配，即以一个家庭、一个学校、一个医院、一个村庄或居民区等为单位随机分组。这种方法比较方便，但必须保证两组资料的可比性。,2,、设立对照,对照的意义：,排除非研究因素对结果的影响，反映研究因素的真实效应。对可自然痊愈及变化的疾病，有季节变化的慢性病，在以主观感觉或心理效应作为主要观察指标时，都要有相应的对照。,干预实验的效应受以下几方面因素的影响：,不可预知的结局,(,unpredictable outcome),霍桑效应,(,Howthorne effect),向均数回归,(,regression to the mean),安慰剂效应,(,placebo effects),潜在的未知因素的影响,实验组：,F+F11+F12+,F1n,Y1,对照组：,F+F21+F22+,F2n,Y2,F,因素的效应：,Y=Y1-Y2,条件是：,F11=F21,且,F12=F22,.F1n=F2n,有效的对照,比较的两组除了研究因素外，非研究因素的分布在实验组和对照组相同。,对照的形式,空白对照,安慰剂对照,：安慰剂（,placebo,）是一种在外形（剂型、颜色、大小、气味、味道）与实验药物完全相同，但又不具有特异有效成分的制剂。通常以淀粉、乳糖、生理盐水等制成。,对照组使用安慰剂也有一定的,“,疗效,”,甚至有时出现副作用,称之为安慰剂效应。安慰剂效应可能使观察组和对照组的组间差异缩小。安慰剂效应与心理作用有关。,标准对照,自身对照,3.,盲法观察,试验的研究者或受试者一方或双方都不知道试验对象分配在哪一组，接受的是何种处理因素，这种试验的方法，称盲法试验，其目的是为了有效地避免受试者或研究者的偏倚和主观偏见。,盲法,设盲对象,受试者,观察者,结局评估或,数据分析者,不盲,单盲,双盲,三盲,开放性实验（,open trial,）,研究对象和研究者均知道试验组和对照组的分组情况，试验公开进行。这多适用于有客观观察指标的试验，例如，改变生活习惯（包括饮食、锻炼、吸烟等）的干预效果的观察。优点,:,易于设计和实施，研究者了解分组情况，便于对研究对象及时作出处理缺点,:,容易产生偏倚,不可能实现盲法：外科手术、锻炼、饮食、健康教育,三、实验性研究类型,类试验,(,quasi-trial),又称半试验,(,semi-trial)：,一个完全的流行病学实验必须具备上述四个基本特征，如果一项实验研究缺少一个或几个基本特征，这种实验研究叫类试验。根据是否设立对照组可将类试验分为两类：,1.,不设对照组的类试验,一是自身的前后对照，即同一受试对象在接受干预措施前后进行比较。,二是与已知的不给干预措施的结果进行比较。,2.,设对照组的类试验：有些试验虽然设立了对照组，但研究对象的分组不是随机的。,四、现场试验,（,field trial,）,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。,随机分组,现场试验研究的结构示意图,随访,随访,+,+,-,-,结局,研究对象,实验组,对照组,1.,明确研究目的,2.,研究对象的选择,3.,确定实验现场,4.,样本大小的确定,5.,随机化分组,6.,设立对照,7.,盲法的应用,8.,随访和资料收集,暴露,疾病,干预措施,结局,通常一次实验只解决 一个问题。,验证病因,评价措施,1.,现场试验的研究设计,1.,明确研究目的,2.,研究对象的选择,3.,确定实验现场,4.,样本大小的确定,5.,随机化分组,6.,设立对照,7.,盲法的应用,8.,随访和资料收集,选择的主要原则：,对干预措施有效的人群,预期发病率较高的人群,干预对其无害的人群,能将实验坚持到底的人群,依从性好的人群,应制订严格,入选,和,排除,标准,1.,明确研究目的,2.,研究对象的选择,3.,确定实验现场,4.,样本大小的确定,5.,随机化分组,6.,设立对照,7.,盲法的应用,8.,随访和资料收集,人口相对比较稳定、流动性低，有足够数量。,有较高、稳定的发病率。,传染性疾病：近期内没有流行。,较好的医疗卫生条件。,领导重视、群众接受等。,1.,明确研究目的,2.,研究对象的选择,3.,确定实验现场,4.,样本大小的确定,5.,随机化分组,6.,设立对照,7.,盲法的应用,8.,随访和资料收集,影响样本量的因素：,所研究的结局或效应的发生率高低,干预因素的效果,第一类错误水平,第二类错误水平,单侧还是双侧检验，一般情况采用双侧检验，所需样本量比单侧大；,研究分组越多，所需的样本量越大。,研究效应为计量资料时,研究效应为计数资料时,1.,明确研究目的,2.,研究对象的选择,3.,确定实验现场,4.,样本大小的确定,5.,随机化分组,6.,设立对照,7.,盲法的应用,8.,随访和资料收集,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,=0.01,（双侧），,=0.05,，问两组要观察多少人？,p,1,=40%,，,p,2,=20%,，双侧检验时,Z,为,2.58,，,Z,为,1.64,p=,（,0.4+0.2,）,/2=0.3,即每组各需观察,184,例,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，,水平为,0.05,、,为,0.05,，试计算各组样本数。,为,25,，,d,为,15,，从表,6,1,查得,Z,为,1.96,，,Z,为,1.64,，代入公式,：,每组各需,72,例。,完全随机化分组,区组随机化分组,分层随机化分组,整群随机化分组,1.,明确研究目的,2.,研究对象的选择,3.,确定实验现场,4.,样本大小的确定,5.,随机化分组,6.,设立对照,7.,盲法的应用,8.,随访和资料收集,对照类型：,空白对照,标准对照,安慰剂对照,自身对照,交叉对照,历史对照,1.,明确研究目的,2.,研究对象的选择,3.,确定实验现场,4.,样本大小的确定,5.,随机化分组,6.,设立对照,7.,盲法的应用,8.,随访和资料收集,单盲,双盲,三盲,1.,明确研究目的,2.,研究对象的选择,3.,确定实验现场,4.,样本大小的确定,5.,随机化分组,6.,设立对照,7.,盲法的应用,8.,随访和资料收集,2.,现场试验的资料分析,资料整理,结局指标,效果评价指标,评价治疗措施,评价预防措施,计量指标,血压,胆固醇,抗体几何平均滴度,计数指标,有效率,治愈率,病死率,生存率,复发率,抗体阳性率,发病率,死亡率,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、社会机能、,疾病症状体征、对健康感受和满意程度等主要方面,干预投入、产出效果评价等,1.,明确研究目的,2.,研究对象的选择,3.,确定实验现场,4.,样本大小的确定,5.,随机化分组,6.,设立对照,7.,盲法的应用,8.,随访和资料收集,（,1,）随访内容：实验人群的发病情况；观察了解实验人群的失访情况；观察干预措施（包括安慰剂）对人群有否负面反应。,（,2,）随访时间确定：,开始随访时间和终止时间,终点（,end-point),出现时间,获得足够病例（分子）所需的人数,致病至发病的时间长短,（,3,）随访的方法和途径,（,4,）结局（,outcome),指研究者预期的结果事件，或研究对象个体出现的结果，如发病，死亡或生化检查的异常等。,（,5,）确定结局的判断标准,研究对象的排除和退出,1,研究对象的排除,(exclusion),指确定试验对象后进行随机分配前对具体的试验对象进行筛查，如有不符合入选标准者或可能失访或拒绝参加试验者必须排除。,2,实验对象的退出,(withdrawal),指已经随机分配到试验组和对照组的研究对象，在实验过程中由于各种原因而退出实验研究的人，常见有以下三种原因：,(1),不合格,(ineligibility),(2),不依从,(non-compliance),原因：,1,）实验或对照措施有副作用；,2,）研究对象对实验不感兴趣；,3,）研究对象的情况发生改变，如病情加重。,(3),失访,(lose to follow-up),3.,现场试验的偏倚,选择偏倚,主要来自于随机分配后的,“,退出,”,(withdrawal),，即研究对象从实验组或对照组退出。,不合格,(ineligibility),不依从,(noncompliance),失访,(loss to follow-up),排除（,exclusions,）,在随机分配前对研究对象进行筛查，凡对干预措施有禁忌者、无法追踪者、可能失访者、拒绝参加者、以及不符合标准者，都应排除。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,），被排除的研究对象愈多，结果推广的面愈小。,信息偏倚,来源,施加干预的人,被干预的人,判断结局的人,分析数据的人,盲法观察控制信息偏倚,在流行病学实验中，由于研究对象来自同一总体的随机抽样样本，且能够随机分组，这样两组间除干预措施外的其他基本特征相似，均衡性好，减少了混杂偏倚。,混杂偏倚,五、临床试验,（,clinical trial,）,选定患有某种疾病的病人,(,住院病人或非住院病人），将他们随机分为两组，实验组和对照组，对实验组病人施加某种预防或治疗的干预措施后，随访并观察一段时间，比较两组病人的发病结局，从而判断干预措施的预防或治疗效果。,1.,原理,2.,临床试验设计,（,1,）明确研究的目的,（,2,）选择研究对象：,知情同意：,了解研究目的，研究过程，可能的收益和危害等。研究对象必须签订,患者知情同意书,。,诊断标准,:,纳入标准、排除标准,代表性：疾病类型，严重程度，新、旧病例，,年龄，性别等,多中心研究,（,3,）样本大小,（,4),分组方法的确立,（,5),干预措施的实施：研究对象的依从性和评价,研究对象的退出,（,6),结局评价的指标和标准和数据的收集,（,7),资料的分析,给予研究因素：,药物、疫苗等,不给或空白、安,慰剂、标准药物,效 应,+,-,研究模式,+,-,目标,人群,研究,人群,实验组,对照组,随机对照试验（,Randomized controlled trial,RCT),：,交叉对照试验（,cross-over design),目标人群,研究人群,实验组,对照组,给,A,药,给,B,药,给,B,药,给,A,药,第一阶段,第二阶段,洗脱期,评价慢性易复发疾病，如哮喘、心绞痛等疾病。,非随机同期对照试验是指对照组与试验组的对象同时进入研究，但是研究对象进入哪一组并非随机分配。这样的方法简便易行，易为研究对象和观察者所接受，但是这样的研究设计试验组和对照组对象的均衡性往往较差，较易影响临床试验的结论。,序贯设计,事先不规定研究对象的数量,(,样本数,),，而是对研究对象进行逐一试验的过程中，将每例,(,或每对,),试验结果及时判定并绘在序贯图上，当累计曲线一旦触及,“,有效,”,或,“,无效,”,界限时，随即可停止试验。属非固定样本的试验。,优点：,及时分析结果，对患者有利，无效即停止试验，有效及时推广使用。节省样本量，计算简便,缺点：,仅适用于疗效出现较快，判断指标单一的措施,质反应开发型单向序贯试验图（冠心宁对心绞痛的治疗效果,SF:,试验有效，对照无效；,FS:,试验无效，对照有效,六、临床试验应注意的几个问题,人的生物和社会二重性,安慰剂的效应,医德的问题,涉及人体研究的伦理学基本原则：,知情同意原则：研究对象有权选择，并有权了解该研究对健康的危害性及可获得的结果，即知情同意（,informed consent,）。,有益无害的原则：流行病学实验研究不应给实验对象造成机体或心理上的伤害。,公正的原则：,期临床试验,（,phase clinical trial,）：初次在一小组人身上的临床药理学和人体安全性评价，观察人体对药物的耐受程度和药物代谢动力学，确定安全剂量范围，以及副作用，为制定给药方案提供依据。,期临床试验,（,phase clinical trial,）：随机盲法对照试验，初步评价药物有效性，并进一步评价安全性，推荐临床用药剂量。,临床试验分期,期临床试验,（,phase clinical trial,）：扩大的多中心随机对照临床试验，进一步确定有效性，监测副作用，同标准疗效比较，以及收集安全用药信息。,期临床试验,（,phase clinical trial,）：新药批准上市后监测，获得广泛使用后不同人群的长期用药效果，以及远期或罕见副作用的发生率。,（一）目的,用随机对照研究方法，评价氟罗沙星治疗细菌性感染的效果,（二）病例的选择标准,（三）排除条件,1,、有严重的脏器功能不全者,2,、感染严重者、怀孕和授乳妇女、对喹诺酮类有过敏史者,实例：氟罗沙星与氧氟沙星治疗细菌性,感染,228,例临床研究,（四）分组,（五）治疗方法,（六）疗效及安全性评价,1,、,疗效判断标准为：,痊愈：治疗后、症状、实验室及病原学检查均转为正常,病情明显好转，上述痊愈,4,项指标中有,1,项未转正常,进步：病情有好转，但不明显，上述痊愈,4,项指标中有,2,项未转正常,无效：治疗,72,小时病情无好转或有恶化者，痊愈及显效者为有效病例据此计算有效率。,2,、,安全性评价,（七）细菌学检查及药敏测定,（八）结果评价,1,、,疗效评价,（,1,）、,FLX,组与,OFX,组基本情况,FLX,组与,OFX,组基本情况和感染比较,项 目,FLX,组,OFX,组,病例数,115 113,男,/,女,46/69 44/69,年龄（岁，,xs,）,51.315.6 50.815.7,原发病或合并疾病种类,单纯性下尿道感染,36 32,单纯性上尿道感染,5 3,复杂性尿路感染,7 12,慢性尿路感染急性,10 10,下呼吸道感染,肺部感染,18 11,支气管感染,27 27,腹腔感染,12 13,肠杆菌科细菌,74 62,绿脓杆菌等假单胞菌属,11 14,不动杆菌的革兰阴性菌,10 8,葡萄球菌属革兰阳性菌,18 28,FLX,组与,OFX,组治疗尿路感染,115,例效果比较,FLX,组和,OFX,组对尿路感染治疗效果的比较,分 组 例数 有效率 痊愈率 症状好转率 细菌清除率 疗程,（,%,）（,%,）（日）（,%,）（日）,FLX,组,58 86.2 81.0 2.91.7 92.6 9.34.1,OFX,组,57 84.2 77.2 2.32.2 86.5 9.13.1,将上表整理为：,分 组 有效 无效 合计,FLX,组,50,（,a,）,8,（,b,）,58,OFX,组,48,（,c,）,9,（,d,）,57,合计,98 17 115(n),H,0,：两种药物有效率无差别，即,1,=,2,H,1,：两种药物有效率有差别，即,1,2,该四格表最小理论值为,T,22,=57*17/115=8.43,，故按下列公式计算：,=0.09,查表得,p0.75,，说明两组药物效果差别无显著性意义。,其余计算方法同上。,FLX,组与,OFX,组治疗下呼吸道感染,88,例效果比较,FLX,组与,OFX,组对下呼吸道感染治疗的效果比较,分 组 例数 有效率 痊愈率 症状好转率 细菌清除率 疗程,（,%,）（,%,）（日）（,%,）（日）,FLX,组,45 77.8 42.2 5.02.5 231.3 8.32.6,OFX,组,43 81.4 42.2 5.12.6 2.92.3 8.72.5,FLX,组与,OFX,组治疗腹腔感染,25,例效果比较,FLX,组与,OFX,组对腹腔感染治疗效果比较,分 组 例数 有效率 痊愈率 症状好转率 疗程,（,%,）（,%,）（,%,）（日）,FLX,组,12 91.7 91.7 91.7 5,OFX,组,13 92.3 92.3 92.3 5,FLX,组与,OFX,组各类感染总治疗效果比较,FLX,组与,OFX,组对各类感染总治疗效果比较,分 组 例数 有效率（,%,）痊愈率（,%,）细菌清除率（,%,）,FLX,组,115 83.5 67.0 85,OFX,组,113 84.1 66.4 85.7,=0.0147 =0.09 =0.0259,P=0.903 p=0.925 p=0.872,2,、不良反应：,3,、临床分离菌药敏测定：对,FLX,组和,OFX,组分离菌纸片药敏测定结果,显示两组细菌对该药的敏感性相仿,。,（九）结论,Thank You!,