实验性研究[材料参考]

1、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,引 言,3,参考档案,实验性研究,实验性研究概述 临床试验的概念及特点 临床试验的设计原则、方法 临床效果的评价指标,4,参考档案,理论流行病学,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”。 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。

2、,6,参考档案,James Lind (1716-1794) 维C 缺乏坏血病 (1747) Vitamin C deficiency-scurvy,7,参考档案,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 Lind vitC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 vaccine)现场试验 (1955)美国+加拿大 疫苗组(vaccine)440,000 人，安慰剂组（placebo）210,000 人,对照组120,00

3、00人。 保护率(Protective rate)：60-90%,Thomas Francis,Jr,1955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 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 2004; 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

4、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，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。,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 c/(c+d) d,随机分组,干预措施,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

5、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。,17,参考档案,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,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（Varicella Attenuated Li

6、ve Vaccine, 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-

7、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VarV-Fd，所含活病毒量不低于3.3 lgPFU（plague forming unit,蚀斑形成单位）或2000PFU，批号200706071，有效期至2009-01-23 对照组接种武汉生物制品研究所生产的MM 联合疫苗，批号200712013-2，有效期至2009-07-11。,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。上述两种疫苗对每名观察对象均接种1剂，接种部位为上臂外侧三角肌附着处皮下注射，接种剂量

8、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定期随访，每周一次。,25,参考档案,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。 应用膜抗原免疫荧光抗体（fluorescent antibody to membrane antigen，FAMA）试验检测血清水痘抗体，以抗体4 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； X

9、2性别=2.77，P=0.096）。,27,参考档案,观察人群发病情况 2008年11-2009年6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，其中接种过VarV-Fd或MM联合疫苗的观察人群44例，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（P 0.001）。,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。 P

10、R的95可信区间（CI），下限PR-1.96 Spq= 65.75，上限PR+1.96 Spq =96.33。,30,参考档案,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81.04,31,参考档案,（二）社区试验（community 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。,32,参考档案,社区试验 (community 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

11、）,34,参考档案,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。,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。,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。 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,

12、参考档案,（三）临床试验（clinical trial）,研究对象主要为临床患者（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。,38,参考档案,实验组,对照组,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

13、。,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3次以上者。 1）典型心绞痛，平时或疼痛发作时心电图呈

14、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。,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。 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。,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。 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。,48,参考档案,服药期间停用其他抗心绞痛药物，允许在心

15、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。 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。,50,参考档案,2）结果： 对112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77.0与84.3，两组比较无显著差异（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80.4，而用安慰剂为16.1。

16、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84.3。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82.5与80.0。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。,56,参考档案,应该注意的问题,临床依从性 cliccal c

17、ompliance 临床不一致性 clinical disagreement 安慰剂效应 placebo effect,57,参考档案,现场试验与临床试验比较,注意 !,Difference Between Filed Trial and Clinical Trial,58,参考档案,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（Placebo-controlled trial）的结果。 金属Perkins牵引器缓解症状 木质仿制牵引器5

18、名患者，4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 Lind,62,参考档案,（一）干预效应的影响因素,不能预知的结局（unpredicable outcome） 霍桑效应（Hawthorne effect） 安慰剂效应（placebo effects） 潜在的未知因素的影响,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。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

19、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,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,有效对照：最

20、好的防治方法为对照。 安慰剂对照：对所研究疾病无效或用后对患 者病情无影响。 自身对照：同一人群。 交叉对照：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。,68,参考档案,随机化的方法,简单随机分组 Simple Randomization 分层随机分组 Stratified Randomization 整群随机分组 Cluster Randomization,69,参考档案,Simple Random

21、ization,70,参考档案,EpiCalc 2000,71,参考档案,Stratification Randomization Categorizing subjects into subgroups by specific characteristics Enables researchers to look into separate subgroups to see whether differences exist,72,参考档案,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,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

22、组 要保证组间可比性(群间变异越小越好),Cluster randomization,74,参考档案,随机化的原则 分配随机,75,参考档案,三、盲法,流行病学偏倚：来自研究对象、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,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 （

23、Randomized controlled trial, RCT）/(True experiment),非随机对照试验/类实验 （Non-randomized controlled trial, RCT）/(Quasi- experiment),84,参考档案,真实验 true experiment,真实验 (true experiment),对照 前瞻 干预 随机,randomization,prospective,control,intervention,85,参考档案,类实验 quasi-experiment,不设对照组 （without control group） 自身前后比较 与已

24、知干预措施比较 设对照组 （with control group） 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 应用盲法,干预前结局指标，样本量 干预措