实验性研究【材料参考】

实验性研究【材料参考】 第七章实验流行病学（experimental epidemiology）1参考档案教学要求 1、掌握实验流行病学的定义、特点、类型及设计实施。 2、熟悉临床试验的原则和分期。 3、了解实验性研究的发展简史。 2参考档案实践是检验真理的唯一标准实验是验证假设的最好方法实践是检验真理的唯一标准实验是验证假设的最好方法3参考档案实验性研究一实验性研究概述二临床试验的概念及特点三临床试验的设计原则、方法四临床效果的评价指标4参考档案横断面研究监测生态学研究病例对照研究队列研究描述性研究分析性研究临床试验现场试验社区干预项目理论流行病学流行病学研究方法观察性研究实验性研究理论性研究验证假设检验假设产生假设流行病学研究方法5参考档案观察与实验的区别?观察是指对自然现象或过程的“袖手旁观”。 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。 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。 6参考档案James Lind(1716-1794)维维C缺乏坏血病 (1747)Vitamin Cdeficiency-scurvy7参考档案第一节概述 一、实验流行病学的历史回顾18世纪经典的人群流行病学实验研究James LindvitC与坏血病George Baker铅与腹绞痛Golderger vitB与糙皮病18世纪经典的人群流行病学实验研究James LindvitC与坏血病George Baker铅与腹绞痛Golderger vitB与糙皮病8参考档案Jonas Salk脊髓灰质炎疫苗(poliomyelitis vaine)现场试验 (1955)美国+加拿大疫苗组(vaine)440,000人，安慰剂组（placebo）210,000人,对照组120,0000人。 保护率(Protective rate)60-90%Thomas Francis,Jr1955年Francis进行的疫苗现场试验是迄今规模最大的人群实验9参考档案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（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）10参考档案推荐参考文献吴涛,詹思延,李立明.流行病学实验研究发展历史.中华流行病学杂志中华流行病学杂志xx;25 (7):633-636.流行病学实验研究的发展历史11参考档案近年来，实验性研究越来越广泛应用于慢性病、意外伤害等非传染病危险因素及其防治的研究中。 还可用于评价卫生管理、保健设施和保健工作。 近年来，实验性研究越来越广泛应用于慢性病、意外伤害等非传染病危险因素及其防治的研究中。 还可用于评价卫生管理、保健设施和保健工作。 12参考档案将研究对象（病人或正常人）随机分配给实验组和对照组，将干预措施给予实验组人群后，给予实验组人群后，随访观察(follow up)一段时间并比较两组人群的结局,以便确定干预措施的效果。 (follow up)一段时间并比较两组人群的结局,以便确定干预措施的效果。 二、实验性研究定义13参考档案基本原理现在将来人数比较a a/(a+b)b /(c+d)d随机分组干预措施目标人群目标人群+-+-+-14参考档案 三、基本特征?前瞻前瞻性研究?干预施加一种或多种人为干预处理?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?是一种由因及果、论证力非常强的研究方法15参考档案 四、实验流行病学的类型?现场试验?社区试验?临床试验16参考档案 (一)现场试验(individual trial)研究基本单位是尚未患病的个体，如高危人群（例如乙肝疫苗接种）。 常用于预防接种效果或药物预防效果的评价。 ，如高危人群（例如乙肝疫苗接种）。 常用于预防接种效果或药物预防效果的评价。 17参考档案未患病的研究对象未患病的研究对象随机分组有效无效有效无效个体分组试验研究结构示意图实验组对照组追踪观察18参考档案研究实例现场试验冻干水痘减毒活疫苗现场流行病学保护效果研究19参考档案?研究目的评价长春祈健生物制品有限公司生产的冻干水痘減毒活疫苗评价长春祈健生物制品有限公司生产的冻干水痘減毒活疫苗（Varicella AttenuatedLive Vaine,Freeze-dried;VarV-Fd）的安全性及流行病学效果。 20参考档案?现场和研究对象选择在某县县城及其周边3个乡（镇）22所小学和21所幼儿园。 选择未患过水痘、流行性腮腺炎等传染病，无接种禁忌证，过去未接种过水痘、麻疹、流行性腮腺炎减毒活疫苗，且近一个月内未接种过其他预防性生物制品，年龄在36岁的托幼机构儿童和年龄在79岁在校小学生5192人，经询问病史、体检和临床判定健康，智力正常，腋下体温37者作为观察对象21参考档案?方法?分组按照随机双盲对照临床试验原则，将所有观察对象用随机数字表进行赋值分组，奇数为试验组，共2593人接种VarV-Fd；偶数为对照组，共2599人接种麻疹-流行性腮腺炎联合减毒活疫苗（MM联合疫苗）。 22参考档案?疫苗接种方法和次数试验组接种长春祈健生产的接种长春祈健生产的VarV-Fd，所含活病毒量不低于3.3lgPFU（plague formingunit,蚀斑形成单位）或2000PFU，批号xx06071，有效期至xx-01-23?对照组接种武汉生物制品研究所生产的MM联合疫苗，批号联合疫苗，批号xx1xx-2，有效期至xx-07-11。 23参考档案两种疫苗均为中国药品生物制品检定所批签发的合格市售产品。 上述两种疫苗对两种疫苗均为中国药品生物制品检定所批签发的合格市售产品。 上述两种疫苗对每名观察对象均接种1剂剂，接种部位为上臂外侧三角肌附着处皮下注射接种部位为上臂外侧三角肌附着处皮下注射，接种剂量为接种剂量为0.5ml。 24参考档案?疾病监测接种疫苗28天后，流行病学专业人员对监测学校、托幼机构所有观察对象进行接种疫苗28天后，流行病学专业人员对监测学校、托幼机构所有观察对象进行定期随访，每周一次。 25参考档案?断疾病诊断依据水痘接触史、临床特征性疱疹、瘙痒等进行诊断，同时采集发病后急性期和恢复期血清。 依据水痘接触史、临床特征性疱疹、瘙痒等进行诊断，同时采集发病后急性期和恢复期血清。 ?应用膜抗原免疫荧光抗体（fluorescent antibodyto membraneantigen，FAMA）试验检测血清水痘抗体，以抗体）试验检测血清水痘抗体，以抗体4倍增长为诊断依据。 倍增长为诊断依据。 26参考档案?结果?均衡性两组共观察5192人，其中试验组2593人，对照组2599人。 ?试验组和对照组观察人群年龄、性别分布均衡性良好（X2年龄=1.6596，P=0.198；X2性别=2.77，P=0.096）。 27参考档案?况观察人群发病情况xx年11-xx年6月底，在研究期间观察的县城及其周边月底，在研究期间观察的县城及其周边3个乡的22所小学和21所幼儿园，共监测到水痘103例例，其中，其中接种过VarV-Fd或MM联合疫苗的观察人群联合疫苗的观察人群44例例，发病均以爆发形式发生，分布在，发病均以爆发形式发生，分布在4所小学和幼儿园。 28参考档案?发病集中在59岁，男女性别比1.441?全部44例中，试验组发病7例，发病率2.70，对照组发病37例，发病率14.24，经二项分布极限式确切概率法检验，差异有统计学意义（，经二项分布极限式确切概率法检验，差异有统计学意义（P0.001）。 29参考档案?疫苗保护率PR=81.04。 P1=对照组发病率，P2=试验组发病率。 PR的95可信区间（CI），下限PR-1.96Spq=65.75，上限PR+1.96Spq=96.33。 %100121?=PP PPR30参考档案?结论长春祈健生物制品有限公司生产的VarV-Fd疫苗对儿童水痘的感染具有良好的保护效果，其保护率可达到81.04长春祈健生物制品有限公司生产的VarV-Fd疫苗对儿童水痘的感染具有良好的保护效果，其保护率可达到81.0431参考档案（二）社区试验（munity trial）又称社区干预项目、以社区为基础的公共卫生试验，是以未患有所研究疾病的又称社区干预项目、以社区为基础的公共卫生试验，是以未患有所研究疾病的人群作为整体进行试验观察，接近处理措施的单位是整个社区。 常用于某种预防措施和方法的效果考核。 作为整体进行试验观察，接近处理措施的单位是整个社区。 常用于某种预防措施和方法的效果考核。 32参考档案社区试验(munity trial)33参考档案研究实例社区试验多因素预防冠心病联合实验（WHO）34参考档案?试验在比利时、意大利、波兰和英国四个国家的试验在比利时、意大利、波兰和英国四个国家的80个工厂中进行，工人于19711977年间被筛选，调查其吸烟情况、血压、体重和血清胆固醇水平。 年间被筛选，调查其吸烟情况、血压、体重和血清胆固醇水平。 35参考档案干预?80个工厂根据规模、地理位置、工业类型分为可比的个工厂根据规模、地理位置、工业类型分为可比的40对。 ?每一对内，随机选择一个工厂进行干预，干预措施包括戒烟的健康教育，降低血清胆固醇水平的饮食，体育锻炼，减轻体重以及控制高血压。 ，干预措施包括戒烟的健康教育，降低血清胆固醇水平的饮食，体育锻炼，减轻体重以及控制高血压。 36参考档案结果?总的危险因子暴露减少的越多，心血管疾病的发病率和死亡率降低的幅度越大。 总的危险因子暴露减少的越多，心血管疾病的发病率和死亡率降低的幅度越大。 ?有效的宣传教育干预措施降低危险因子的暴露水平的程度与文化素质高低密切相关，文化素质越高，宣传效果越好，降低危险因子的暴露水平越大。 有效的宣传教育干预措施降低危险因子的暴露水平的程度与文化素质高低密切相关，文化素质越高，宣传效果越好，降低危险因子的暴露水平越大。 37参考档案（三）临床试验（clinical trial）研究对象主要为临床患者（病人）临床患者（病人），常用于对某种药物或治疗方法的效果进行检验或评价。 ，常用于对某种药物或治疗方法的效果进行检验或评价。 38参考档案实验组对照组研究对象（患者）研究对象（患者）追踪观察有效无效有效无效临床试验研究结构示意图39参考档案临床试验的分期?I期临床试验I期临床试验是在一个小组（1030例）病人身上进行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，观察药物的副作用等，为制定给药方案提供依据。 40参考档案?II期临床试验应用100300例病人作研究对象，以随机对照盲法试验设计评价药物的有效性、适应证和不良反应，推荐临床用药剂量。 41参考档案?III期临床试验多中心（3）的随机对照试验，研究对象10003000人，进一步确定有效性，适应证，药物间的相互作用，监测副作用，同标准疗法比较。 42参考档案?IV期临床试验新药被批准上市后开展的进一步研究，监测、观察不同人群用药效果、药物的新的适应证、药物间的相互配伍及疗效，并观察药物的远期或罕见的不良反应。 43参考档案研究案例临床试验糖制冠心片双盲法治疗冠心病心绞痛临床试验糖制冠心片双盲法治疗冠心病心绞痛112例疗效分析44参考档案资料与方法 （1）病例选择标准选择男性40岁以上，女性45岁以上，符合下述条件之一，心绞痛发作每周至少岁以上，符合下述条件之一，心绞痛发作每周至少3次以上者。 1）典型心绞痛，平时或疼痛发作时心电图呈心肌缺血改变或运动试验阳性者。 ）典型心绞痛，平时或疼痛发作时心电图呈心肌缺血改变或运动试验阳性者。 2）心绞痛症状虽不典型，但心电图诊断明确者。 ）心绞痛症状虽不典型，但心电图诊断明确者。 45参考档案 （2）分组将选择的112例按随机分配原则，将病例分为甲、乙两组。 例按随机分配原则，将病例分为甲、乙两组。 ?甲组61人，乙组51人，进行双盲法治疗。 ?两组用药顺序进行自身前后交叉。 ?治疗期间进行仔细的观察和记录，治疗结束后对甲、乙两组疗效进行比较。 治疗期间进行仔细的观察和记录，治疗结束后对甲、乙两组疗效进行比较。 46参考档案47参考档案 （3）方法?精制冠心片（代号为号片）与安慰剂（代号为号片），两者外形与剂量完全相同。 精制冠心片（代号为号片）与安慰剂（代号为号片），两者外形与剂量完全相同。 ?用法均为每次6片，一日3次，4周为一疗程。 ?甲组第一阶段服号片，第二阶段改服号片；乙组第一阶段服号片，第二阶段改服号片。 甲组第一阶段服号片，第二阶段改服号片；乙组第一阶段服号片，第二阶段改服号片。 48参考档案?服药期间停用其他抗心绞痛药物，允许在心绞痛发作时含硝酸甘油片或其他速效中药。 服药期间停用其他抗心绞痛药物，允许在心绞痛发作时含硝酸甘油片或其他速效中药。 ?服药前，两组均作心电图、肝功能、血、尿常规检查。 服药前，两组均作心电图、肝功能、血、尿常规检查。 ?两个疗程结束时，分别复查上述项目。 然后评定疗效。 两个疗程结束时，分别复查上述项目。 然后评定疗效。 49参考档案（ （4）疗效评估1）评定标准疗效评定与心绞痛分级，按）评定标准疗效评定与心绞痛分级，按1974年冠心病及高血压病普查预防座谈会修订的“心绞痛症状疗效评定标准”进行。 年冠心病及高血压病普查预防座谈会修订的“心绞痛症状疗效评定标准”进行。 50参考档案2）结果对）结果对112例心绞痛患者进行不同疗法疗效比较，如表例心绞痛患者进行不同疗法疗效比较，如表6-2可见，甲乙两组服用精制冠心片疗效分别为可见，甲乙两组服用精制冠心片疗效分别为77.0与84.3，两组比较无显著差异（，两组比较无显著差异（P0.25）。 51参考档案52参考档案?甲、乙两组分别于第 一、第二疗程交叉服用，其心绞痛总有效率用精制冠心片组为甲、乙两组分别于第 一、第二疗程交叉服用，其心绞痛总有效率用精制冠心片组为80.4，而用安慰剂为，而用安慰剂为16.1。 两者相比差异显著（。 两者相比差异显著（P0.01）。 ?甲组改服安慰剂后疗效降至8.2，而乙组改服精制冠心片后疗效升至，而乙组改服精制冠心片后疗效升至84.3。 甲、乙两组各自两个阶段相比，均有明显差异（。 甲、乙两组各自两个阶段相比，均有明显差异（P0.001）。 53参考档案心绞痛分级与心绞痛疗效，见表6-3。 精制冠心片对轻、中度心绞痛疗效较好，分别为。 精制冠心片对轻、中度心绞痛疗效较好，分别为82.5与80.0。 安慰剂对多数患者无效。 。 安慰剂对多数患者无效。 54参考档案55参考档案案例小结?以上精制冠心片的临床疗效观察，病例选择是根据统一诊断标准，随机分组，双盲治疗，并进行自身前后交叉用药，所以设计是比较严谨。 两组病例的条件是可比的。 观察结果防止了偏倚。 因此，试验结果是可信的。 以上精制冠心片的临床疗效观察，病例选择是根据统一诊断标准，随机分组，双盲治疗，并进行自身前后交叉用药，所以设计是比较严谨。 两组病例的条件是可比的。 观察结果防止了偏倚。 因此，试验结果是可信的。 56参考档案应该注意的问题?性临床依从性clial pliance?临床不一致性clinical disagreement?安慰剂效应placebo effect57参考档案现场试验与临床试验比较注意!Difference BetweenFiled Trialand ClinicalTrial58参考档案现场试验与临床试验比较59参考档案第三节临床试验的设计原则对照的原则随机化的原则盲法的原则重复原则60参考档案 一、对照的原则1801年，Haygarth报道了第一个安慰剂对照试验（报道了第一个安慰剂对照试验（Placebo-controlled trial）的结果。 金属Perkins牵引器缓解症状木质仿制牵引器5名患者，4人缓解金属牵引器人缓解金属牵引器5名患者，4人缓解61参考档案“我们学习到了医学中最重要的一课，即精神力量对于身体疾病具有神奇的和强有力的影响，这也是在临床治疗中常常被忽略的。 Jams Lind62参考档案（一）干预效应的影响因素1.不能预知的结局（unpredicable oute）2.霍桑效应（Hawthorne effect）3.安慰剂效应（placebo effects）4.潜在的因素的影响63参考档案?霍桑效应?因受到额外关注而引起努力或绩效上升的现象，源于失败的管理研究。 因受到额外关注而引起努力或绩效上升的现象，源于失败的管理研究。 1924年哈佛心理专家在西屋电气公司霍桑工厂做试验，试图通过改善工作条件与环境等外在因素来提高劳动生产率，选定继电器车间年哈佛心理专家在西屋电气公司霍桑工厂做试验，试图通过改善工作条件与环境等外在因素来提高劳动生产率，选定继电器车间6名女工作为观察对象，遗憾的是不管外在因素怎么改变，该组生产效率一直在上升。 原因是当名女工作为观察对象，遗憾的是不管外在因素怎么改变，该组生产效率一直在上升。 原因是当6个女工被抽出来时，她们就意识到自己是特殊的群体，专家一直关注的对象，这种受注意的感觉使她们加倍努力工作，以证明自己是优秀的和值得关注的个女工被抽出来时，她们就意识到自己是特殊的群体，专家一直关注的对象，这种受注意的感觉使她们加倍努力工作，以证明自己是优秀的和值得关注的64参考档案?安慰剂效应(placebo effect)?安慰剂是指既无药效、又无毒副作用的中性物质构成的、外形似药的制剂，多由葡萄糖、淀粉等无药理作用的惰性物质构成安慰剂是指既无药效、又无毒副作用的中性物质构成的、外形似药的制剂，多由葡萄糖、淀粉等无药理作用的惰性物质构成?安慰剂对于那些渴求治疗、对医务人员充分信任或崇拜的病人，能在心理上产生良好的积极反应，出现希望达到的药效。 这种反应就称为安慰剂效应安慰剂对于那些渴求治疗、对医务人员充分信任或崇拜的病人，能在心理上产生良好的积极反应，出现希望达到的药效。 这种反应就称为安慰剂效应65参考档案（二）设立对照的方法1.有效对照最好的防治方法为对照。 2.安慰剂对照对所研究疾病无效或用后对患者病情无影响。 对所研究疾病无效或用后对患者病情无影响。 3.自身对照同一人群。 4.交叉对照每个研究对象兼作实验组和对照组成员。 每个研究对象兼作实验组和对照组成员。 66参考档案67参考档案 二、随机化原则研究对象随机分配到实验组和对照组，每个研究对象被分配到各组去的机会是到实验组和对照组，每个研究对象被分配到各组去的机会是均等的。 目的平衡实验组和对照组的混杂因素，从而提高两组的可比性，避免造成偏倚。 目的平衡实验组和对照组的混杂因素，从而提高两组的可比性，避免造成偏倚。 68参考档案随机化的方法?组简单随机分组Simple Randomization?组分层随机分组Stratified Randomization?组整群随机分组Cluster Randomization69参考档案?Simple Randomization70参考档案EpiCalc200071参考档案?Stratification RandomizationCategorizingsubjects intosubgroups byspecific characteristicsEnables researchersto lookinto separatesubgroups tosee whetherdifferences exist72参考档案总体层层层总体层层层可按年龄、性别、种族、教育水平等分层在各层内再进行前述的简单随机分组可按年龄、性别、种族、教育水平等分层在各层内再进行前述的简单随机分组73参考档案以家庭、学校、医院、村庄或居民区等为单位随机分组以家庭、学校、医院、村庄或居民区等为单位随机分组要保证组间可比性(群间变异越小越好)?Cluster randomization74参考档案随机化的原则分配随机75参考档案 三、盲法流行病学偏倚研究对象、研究者产生于设计、收集、分析阶段流行病学偏倚研究对象、研究者产生于设计、收集、分析阶段盲法（Blinding/masking)可以避免偏倚76参考档案博君一笑双盲实验77参考档案78参考档案单盲(single blind)79参考档案双盲(double blind)80参考档案三盲(triple blind)81参考档案三盲研究82参考档案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83参考档案第四节临床试验的方法及实施临床试验随机对照试验/真实验（Randomized controlledtrial,RCT）/(True experiment)非随机对照试验/类实验（Non-randomized controlledtrial,RCT）/(Quasi-experiment)84参考档案验真实验true experiment真实验(true experiment)对照前瞻干预随机randomization prospectivecontrol intervention85参考档案验类实验quasi-experiment类实验(quasi-experiment)真实验(true experiment)对照前瞻干预随机?不设对照组（without controlgroup）?自身前后比较?与已知干预措施比较?设对照组（with controlgroup）?不能随机分组86参考档案资料的收集数据分析研究设计结果解释流行病学实验研究实施步骤87参考档案研究设计?明确研究目的?选择研究对象?确定实验现场?设立对照?确定样本大小?随机化分组?应用盲法验证病因控制个体发病考核预防措施效果控制疾病流行降低病死率考核治疗措施效果提高好转率彻底治愈88参考档案研究设计?明确研究目的?选择研究对象?确定实验现场?设立对照?确定样本大小?随机化分组?应用盲法通常一次实验只解决一个问题通而不专89参考档案研究设计?明确研究目的?选择研究对象?确定实验现场?设立对照?确定样本大小?随机化分组?应用盲法?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90参考档案研究设计?明确研究目的?选择研究对象?确定实验现场?设立对照?确定样本大小?随机化分组?应用盲法?相对稳定、足够的数量?较高、稳定的发病率?疫苗近期未发生该病流行?较好的医疗卫生条件?领导重视、群众配合91参考档案研究设计?明确研究目的?选择研究对象?确定实验现场?确定样本大小?设立对照?随机化分组?应