实验流行病学
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6-实验流行病学
流行病学理论和方法学研究
18世纪 James Lind George Baker Golderger
经典的人群流行病学实验研究 vitC与坏血病 铅与腹绞痛 vitB与糙皮病
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）
样本大小计算公式
非连续性变量用：
u N
2P 1 P u P1 1 P1 P2 1 P2
P1 P2
2
2
连续性变量用：
N
2u u
2
2
d
2
第二节 临床实验（Clinical trail）
研究对象：病人 常用用途：评价实验药品、新疗效 基本类型：
实验流行病学研究原理示意图
现在 将来
发生结局
干预组
研究人群
不发生结局
发生结局
对照组
不发生结局 随机分组
随访
基本特征
1. 前瞻性 流行学实验研究是前瞻性研究，即必须 直接追踪随访研究对象，虽然对这些研究 对象的观察不一定从同一天开始，但必须 从一个确定的起点开始追踪。
验证假设能力最高
由于流行病学实验研究是在人为控制的现场条件下 进行观察，而队列研究、病例对照研究是在自然状 态下进行观察，影响研究结果的因素比流行病学实 验研究更为复杂，因此在验证病因假设方面，流行 病学实验研究比队列研究效力更强。
研究对象编号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
随机数字
所属组别
6
甲
1
乙
第六章-实验流行病学
随机分组方法
1
2
3
简单随机化法
simple randomization
分层随机法
stratified randomization
整群随机法
cluster randomization
（五）盲法（blinding）
指实验研究中，不让受试者、研究者或其他有关人 员知道受试者接受的是何种处理，从而避免他们的主观 心理因素对研究结果的干扰而采用的一种方法。 与其相对应的称开放试验（open trial）
2、连续变量样本量
N（ 2 Z
Z） 22
d2
为估计的标准差
Zα、Zβ意义同前
d:为两组连续变量均值之差
（三）设立对照
1、 设立对照组的意义 在于使实验组和对照组内的非处 理因素基本一致，即均衡可比。
对照的意义还可以用以下符号表达：
T（处理因S素 （） 非处理因 素） E（实验效S应 （） 非处理因素影 果响 ）的结
影响干预实验的因素（非处理因素）
（1）不能预知的结果（unpredictable outcome）： 个体生物学差异及不同病情病型的影响 （2）疾病自然史不清 （3）霍桑效应（Hawthorne effect）：指正在进行 的研究对被研究者的影响（常常是有利的影响） （4）安慰剂效应（placebo effect）：因依赖药物 而产生的正向心理效应 （5）潜在未知因素的影响
第二节 研究类型
根据研究对象的特征
现场试验
field trial
社区试验
community trial
临床试验
clinical trial
正常人群
社区人群
患者
第二节 研究类型
第三节 研究设计与实施
实验流行病学与现场干预
实验流行病学与现场干预CATALOGUE目录•引言•实验流行病学研究设计•现场干预策略•实验流行病学与现场干预案例•结论与展望01引言实验流行病学是一种通过在人群中开展实验或干预措施，研究疾病病因和预防措施效果的学科。
实验流行病学定义实验流行病学研究结果较为可靠，具有前瞻性，能够客观评价干预措施对目标人群的影响。
实验流行病学特点实验流行病学定义与特点现场干预的定义现场干预是指在自然环境下，针对研究对象采取的一种综合性的干预措施。
现场干预的重要性现场干预能够真实地反映实际干预效果，为制定相关政策和指导实践提供科学依据。
现场干预的重要性实验流行病学历史实验流行病学起源于20世纪初，经历了从描述性研究、分析性研究到实验性研究的演化过程。
现场干预发展现场干预是实验流行病学研究的重要组成部分，其发展经历了多个阶段，包括单一的现场干预、多现场干预以及系统评价等。
实验流行病学与现场干预的历史与发展02实验流行病学研究设计实验流行病学是研究疾病和健康相关事件的分布、影响因素及预防措施效果的科学方法。
通过实验流行病学研究，可以评估预防措施的效果，确定疾病和健康相关事件的危险因素，为制定有效的预防策略提供科学依据。
实验流行病学研究概述实验流行病学研究设计分类随机对照试验（RCT）将研究对象随机分为试验组和对照组，试验组给予干预措施，对照组不给予干预措施，观察两组结局的差异。
队列研究根据是否暴露于某因素或暴露程度分组，追踪各组的结局并比较其差异。
病例对照研究根据是否患有某病分组，调查各组暴露于某因素的差异，分析该因素与疾病的关系。
03伦理问题涉及人体健康和生命安全问题；需要保护受试者权益和隐私；遵循不伤害原则。
实验流行病学研究优缺点与伦理问题01优点可以证明因果关系；可以确定干预措施效果；可以定量评估疾病负担。
02缺点实施难度较大；耗时较长；费用较高。
03现场干预策略现场干预是一种针对特定问题的干预措施，旨在减少或消除健康危害因素，改善社区居民的健康状况。
276.3实验流行病学的分类
实验流行病学的分类
根据研究对象的特征划分
（一）临床试验(Clinical Trial) （二）现场试验(Field Trial) （三）社区试验(Community Trial)
实验流行病学的分类
（一）临床试验
➢ 临床试验是实验流行病学中以病人为研究对象， 干预的实施的基本单位是病人个体的研究。
➢ The goal of most clinical trials is either to evaluate a potential cureof disease sequelae such as death, disability, or a decline in the quality of life.
实验流行病学的分类
➢ Field trials differ from clinical trials in that their subjects are not defined by presence of disease or by presentation for clinical care; instead, the focus is on the initial occurrence of disease.
实验流行病学的分类
（三）社区试验
➢ 社区试验是实验流行病学中以自然人群为研究对 象、干预实施基本单位是社区人群整体的研究。
➢ The community intervention trial is an extension of the field trial that involves intervention on a community-wide basis. Conceptually, the distinction hinges on whether or not the intervention is implemented separately for each individual.
根据研究对象的特征划分
（一）临床试验(Clinical Trial) （二）现场试验(Field Trial) （三）社区试验(Community Trial)
实验流行病学的分类
（一）临床试验
➢ 临床试验是实验流行病学中以病人为研究对象， 干预的实施的基本单位是病人个体的研究。
➢ The goal of most clinical trials is either to evaluate a potential cureof disease sequelae such as death, disability, or a decline in the quality of life.
实验流行病学的分类
➢ Field trials differ from clinical trials in that their subjects are not defined by presence of disease or by presentation for clinical care; instead, the focus is on the initial occurrence of disease.
实验流行病学的分类
（三）社区试验
➢ 社区试验是实验流行病学中以自然人群为研究对 象、干预实施基本单位是社区人群整体的研究。
➢ The community intervention trial is an extension of the field trial that involves intervention on a community-wide basis. Conceptually, the distinction hinges on whether or not the intervention is implemented separately for each individual.
流行病学第六章 实验流行病学
★施加一种或多种干预措施
★平行的实验组和对照组 ★研究对象必须是随机分组
㈠真实验
1. 现场试验 (field trial) 是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。
三、实验流行病学研究 与队列研究的异同（各3）
相同点： ① 流行病学实验研究与队列研究都属于前瞻性 研究，两者都可以针对某一可疑病因或因素进 行研究，即都可以用来验证病因假设。 ②两者都要求除研究因素（队列研究称暴露因 素，实验研究为干预因素）以外，其他因素在 两组要有可比性。 ③在研究的起点时，两种研究方法要求的研究 对象都是“健康”的，观察在暴露因素（干预 措施）作用下，研究对象中疾病的发生情况。
㈠真实验
3.临床试验(clinical trial) 主要目的是评价某一药物或某一治疗方法 的治疗效果，其基本原理与前述现场试验基 本相同，所不同的是临床试验的研究对象是 已确诊患有某病的病人。 在临床试验时，首先从具有临床症状的大量 病人中选出合适的研究对象，然后将研究对 象分为二个预后相类似的组（除给予的因素 外，其他影响预后因素应相同），一组为实 验组，另一组为对象组。实验组给予某种干 预措施（新药或新疗法），对照组给予安慰 剂或传统疗法。然后观察两组的临床过程及 转归，比较两组的治愈率、好转率、病死率 等指标，从而评价干预措施的效果。
三、流行病学实验研究与队列 研究的异同（各3）
不同点： ①实验流行病学研究中，研究对象的分组是按 随机分配原则将研究对象分为实验组和对照 组；队列研究其研究对象的分组不是按随机 分配原则进行的，而是按研究对象是否暴露 于某因素或是否具有某特征来进行分组的 。 ②实验流行病学研究给实验组以某种干预因素， 而不给对照组以干预因素或给予安慰剂，观 察并评价干预因素对疾病发生的影响。队列 研究是在自然的状态下，观察暴露组和非暴 露组两组的疾病发生情况。
实验流行病学
19世纪-20世纪前半叶，流行病学实验常用于生物制品预 防效果及药物的治疗效果评价。
20世纪后半叶，流行病学实验广泛用于病因研究、药物 的治疗效果评价、保健设施和保健工作的评价等。
二、概念：
实验流行病学（experimental epidemiology）流行 病学实验（epidemiological experiment）干预研究 （intervention study） 是以人类（病人或正常人）为研究对象，将研究 对象随机分为实验组和对照组，给予实验组干预 措施，然后，随访观察一段时间，并比较两组人 群的结局，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。
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
人为条件下人群中事件分布规律和决定因素
第一节 概 述
发展简史 定 义 特 点 主要类型
一、发展简史：
17世纪，培根就指出：“通过试验来尝试或证实特定疾 病疗法的效果”。
18世纪，在人群中进行的流行病学实验研究。经典的例 子有坏血病病因的研究、铅与腹绞痛因果关系的研究等。
（二）对照的方式：
主要有以下几种： 标准疗法对照 安慰剂对照 自身对照 交叉对照 其他对照：历史对照、空白对照等
（二）对照的方式
1、标准疗法对照 是临床试验中最常用的一种对照方式，标准疗 法对照是以常规或现行的最好疗法（药物或手 术）作对照。适用于已知有肯定疗效的治疗方 法的疾病。
（二）对照的方式
疗效或不良反应
Clinical trial
（二）现场试验：
现场试验（field trial）也叫人群预防试验，是以尚未患 病的个人作为研究对象，评价某种预防措施（预防制 剂或方法）的效果。如用乙型肝炎疫苗预防乙肝效果 的评价。
20世纪后半叶，流行病学实验广泛用于病因研究、药物 的治疗效果评价、保健设施和保健工作的评价等。
二、概念：
实验流行病学（experimental epidemiology）流行 病学实验（epidemiological experiment）干预研究 （intervention study） 是以人类（病人或正常人）为研究对象，将研究 对象随机分为实验组和对照组，给予实验组干预 措施，然后，随访观察一段时间，并比较两组人 群的结局，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。
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
人为条件下人群中事件分布规律和决定因素
第一节 概 述
发展简史 定 义 特 点 主要类型
一、发展简史：
17世纪，培根就指出：“通过试验来尝试或证实特定疾 病疗法的效果”。
18世纪，在人群中进行的流行病学实验研究。经典的例 子有坏血病病因的研究、铅与腹绞痛因果关系的研究等。
（二）对照的方式：
主要有以下几种： 标准疗法对照 安慰剂对照 自身对照 交叉对照 其他对照：历史对照、空白对照等
（二）对照的方式
1、标准疗法对照 是临床试验中最常用的一种对照方式，标准疗 法对照是以常规或现行的最好疗法（药物或手 术）作对照。适用于已知有肯定疗效的治疗方 法的疾病。
（二）对照的方式
疗效或不良反应
Clinical trial
（二）现场试验：
现场试验（field trial）也叫人群预防试验，是以尚未患 病的个人作为研究对象，评价某种预防措施（预防制 剂或方法）的效果。如用乙型肝炎疫苗预防乙肝效果 的评价。
实验性研究 (流行病学)
合格的研究对象
随机分组
干预措施
对照措施
完成
A组
未完成
B组
完成
C组
未完成
D组
随机对照试验结局分布示意图
1.意向性分析
intention-to-treat (ITT) analysis
比较A+B与C+D中研究对象的结果， 反映了实验意向干预的效果，如果 干预1确实有效，该种分析往往会 低估其效果。
2.遵循研究方案分析
否则应当对安慰剂或空白对照组的参与者给予 “善后”处理，即在实验结束后给予他们同样有 效的预防或干预措施，这样也可以进一步验证措 施的有效性。
二、预实验
在正式实验之前，应按照研究设计要求在小范 围、少量人群中进行预实验（pilot study）， 以观察和评价设计构思和假设的可行性以及干预 措施的可接受性等。
例：评价某疫苗的保护效果
四、主要类型
社区试验： 研究对象：社区整体 干预措施：不方便落实到个体的措施 研究目的：评价预防效果
例：评价某措施的预防效果
第二节 研究设计与实施
一、研究目的
药物治疗效果 －－临床试验 疫苗预防效果 －－现场试验
RCT
干预前后
饮水加氟预防龋齿－－社区试验 自身对照
二、选择研究对象的原则
成果效用比
第四节 优点和局限性
优点和局限性
优点： 研究可控性较强 研究偏倚较少 研究论证强度较高 一种干预多种结局
缺点： 设计复杂 费用昂贵 研究对象不易获得 涉及伦理学问题
第五节 应注意的问题
一、伦理问题
研究必须具有科学依据 公平选择研究对象 获得社区的知情同意 对照组的选择和“善后”处理 较长试验期限导致“延误”问题
实验流行病学
提高实验流行病学研究质量的策略与建议
总结词
提高实验流行病学研究质量需要从多个方面入手，包括 加强研究设计、提高数据分析质量、加强研究过程的监 管等。
详细描述
为了提高实验流行病学研究质量，需要从多个方面入手 。首先，加强研究设计，确保研究的科学性和可行性。 其次，提高数据分析质量，采用先进的分析方法和工具 ，确保数据的准确性和可靠性。此外，加强研究过程的 监管也是必要的，包括对研究团队的培训和管理，确保 研究的规范性和合规性。最后，加强研究的可重复性和 可解释性也是提高研究质量的重要方面
实验流行病学的研究方法
实验流行病学的主 要研究方法包括
随机对照试验、非随机对照试验 、交叉试验等。
随机对照试验
非随机对照试验
将研究对象随机分为实验组和对 照组，对实验组进行干预ห้องสมุดไป่ตู้对照 组不进行干预，比较两组的结局 。
将研究对象分为实验组和对照组 ，对实验组进行干预，对照组不 进行干预，比较两组的结局。
02
实验流行病学的基本原理
实验流行病学的基本概念
实验流行病学
是流行病学的一个重要分支，主要研究特定人群中疾病、健康状况和暴露因素的 分布和影响因素。
实验流行病学与描述性流行病学的主要区别
实验流行病学通过人为控制实验条件，研究疾病和暴露因素之间的因果关系，而 描述性流行病学则主要描述疾病和暴露因素的分布情况。
06
实验流行病学案例分析
案例一：某疫苗预防接种试验的设计与实施
目的
评估某疫苗在特定人群中的预防接种效果和安全 性。
结果
实验组疫苗接种后不良反应发生率较低，且疫苗 对目标疾病的预防效果显著。
方法
采用随机对照试验设计，将受试者分为实验组和 对照组，实验组接受疫苗接种，对照组不接受。 收集受试者的基本信息和健康状况，以及疫苗接 种后的不良反应和疾病发生情况。
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以控制偏倚和混杂； 对照：具有平行可比的对照。对象均来自同一总体， 基本特征、自然暴露因素和预后因素应相似 干预：人为实施的干预措施，与观察法的根本区别。
不能随机分组或不能设立同期对照的试验只能称为类实验或准实验。
主要类型
根据研究目的和研究对象分为临床试验、现 场试验和社区试验三种类型
临床试验（clinical trial）以病人为研究对象， 在医院或其他医疗照顾环境下进行的试验， 用于评价药物或治疗方案的效果，也还可用 于观察药物的不良反应。
意向性分析(intention-to-treat,ITT):
①+ ② VS. ③+ ④ 反应原有试验意向干预的效果。如A干预措施确实有 效，往往会低估其效应。
应尽量设法减少失访，一般要求失访率<10%； 资料分析应考虑两组失访率的差异，如不同，则应对两组 失访者之间、失访者与未失访者的之间特征比较 不合格、不依从、失访的影响：减少样本量，破坏随机化分 组，降低研究效率，影响研究真实性。
根据研究对象的依从性进行分组分析：
随机分组结果 实际依从情况 资料整理后分组 A治疗 完成A治疗 ① 未完成A治疗 或改为B治疗 ② 完成B治疗 ③ B治疗 未完成B治疗 或改成A治疗 ④
第一节
VitC缺乏 – 坏血病 (1747)
概述
长期海上航行的水手常遭受坏血病折磨，牙
龈出血，皮肤淤血和渗血，最后痛苦死去， 一直找不出病因，当时该病被称为“海上瘟 疫”。奇怪的是只要船靠岸，该病很快就不 治而愈
一个患了坏血病濒死的海员为防“传染”，
被放逐到一个荒岛上。他饿极了就吃草，渐
渐恢复，被过路船只救起。英国海军军医
为什么设立对照？
排除非研究因素的本底效应！ 控制影响实验效应的主要因素！
不能预知的结局
疾病的自然史 霍桑效应 Hawthorne effect 安慰剂效应 placebo effect 潜在的未知因素的影响
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年哈佛心理专家梅奥的研究小组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。 正在进行的研究对研究对象的影响（通常是有利的影响）
人为地施加某种干预措施或减少某种因素，随访并比较两
组或多组人群的结局有无差异及差异大小，从而判断处理 因素是否有效及效果大小。
干预措施 试验组 目标 人群
结局发生
结局不发生 样本 对照组 对照措施 结局不发生
结局发生
随机分组
随访观察
实验流行病学研究原理示意图
基本特点
前瞻：干预在前，效应在后
随机：严格的实验流行病学采用随机方法进行分组，
☼资料整理 ☼资料整理表 ☼结局指标 频率指标 计量指标 ☼效应指标
注意下列对象的资料 ☼不合格：排除不符合纳入标准者、一次也没有接受干 预措施或没有任何数据者。 ☼不依从： 实验组成员不遵守干预规程，相当于退出（drop-out） 实验组；对照组成员不遵守对照规程而私下接受干预规 程，相当于加入（drop-in）实验组。 ☼失访：
干预的效果：即试验组和对照组所比较指标的差值。 计数资料：结局频率指标，试验组和对照组结局事件指标的数值差异 计量资料：估计的标准差，试验组和对照组均数估计值 检验的显著水平α 检验效能1-β 研究对象分组数量 单侧或双侧统计学检验
样本量的计算公式：计数资料 计数资料
计量资料
设立严格的对照
6月16日返回英国Plymouth港时所有患
者病情均好转，E组恢复的最快、最好
定义
实验流行病学（experimental epidemiology），亦称流行病
学实验（epidemiological experiment），
是指研究者根据研究目的，将来自同一总体的研究对象随 机分为试验组和对照组（或不同水平试验组），对试验组
解决混杂最完美的方法－随机分组
随机分组无需知道混杂因素是什么，无需收集相关资料， 也无需进行统计学调整，可以无选择地平衡组间所有有关 和无关的因素，从而也提供了完美解决混杂的方法 这一切就需要借助于实验流行病学的方法，其中以随机对 照试验尤为最佳，而多重严格的偏倚控制措施也使得随机 对照试验成为人群中确定因果关系的最可靠的方法，也成 为流行病学研究的金标准
James Lind (1716-1794) James Lind由此得到启示
将12名病情相似患者带上船，分6组
A组: 饮1夸脱苹果汁
B组: 服25滴硫酸丹剂，每天3次 C组: 服2匙醋，每天3次 D组: 喝半品脱海水，服缓和的泻药 E组: 食两个桔子，一个柠檬
F组: 服由大蒜、芥子等组成的干药
明确研究目的 确定研究类型 选择研究现场和研究对象 确定样本量
随机化分组
明确规定研究因素 确定观察指标 确定随访观察时间及如何进行资料的收集 资料的整理和分析
确定研究目的：
解决什么问题？ 验证病因？ 考核预防措施的效果？ 评价药物和疗法的效果？
确定研究类型：
根据研究目的和现有的研究条件 评价药物和疗法的效果 评价疫苗的预防效果 评价水中加氟预防龋齿 临床试验 现场试验 社区试验
单盲 (single blind)
双盲 (double blind)
三盲 (triple blind)
开放试验 (open trial)
不可能实现盲法 ☻外科手术 ☻锻炼 ☻饮食 ☻教育 ☻……
设盲对象
盲法
受试者 × √ √ √
观察者 × × √ √
结局评估或 数据分析者 × × × √
不盲 单盲 双盲 三盲
这一切都建立在预先确切知道混杂因素是什么，并收集它 们的资料。由于对混杂因素现有知识的局限性以及收集资 料的困难和误差，使得对混杂的控制很难彻底 而观察性研究中，暴露组和对照组（病例组和对照组）是 “自然”形成的比较，永远无法保证组间在混杂因素方面 具有必然的可比性，因此混杂就成了任何观察性研究不可 避免的天然缺陷
资料的收集、整理与分析：
收集资料前，应该根据研究目的设计不同的调 查表，在实施过程中仔细纪录调查表中的各项 内容。
收集资料的过程，就是填写调查表、记录和收 集体检或实验室检查结果的过程，其方法有访 问法、信访法或电话访问法。
确定统计分析方法
拟采用的统计学设计、结局指标、数据处理标准和方法以及所 用统计工具和软件名称 分析内容： 描述性统计： 两组对象的一般特征，两组均衡性检验，两组结局指标的描述 推断性统计： 参数估计、显著性检验、效应指标的计算 临床或公共卫生意义分析。
现场试验（field trial）在社区的现场条件下以 未患所研究疾病的人(自然人群)为研究对象， 以个体为单位进行分组和干预，常用于评价 疾病预防措施的效果。（疫苗预防效果） 社区试验（community trial）以未患研究疾病 的人为研究对象，以社区整体为分组和干预 单位，常用于评价不易落实到个体的干预措 施的效果。（食盐加碘预防甲状腺肿）
简单随机分组 simple randomization
分层随机分组 stratified randomization
整群随机分组 cluster randomization
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)
盲法的应用
控制主观因素的影响 避免知晓研究对象获何种处理的策略 单盲：研究对象不知分组情况。 双盲：研究对象和给予干预、测 量结局的研究人员不知分组情况。 三盲：在双盲的基础上，对负责 资料整理和分析的研究人员也设 盲。
选择研究现场： 药物的疗效 疫苗的预防效果 应考虑：
医院 社区
试验现场人口稳定，流动性小，有足够的研究对象 所研究的结局事件在该地区有较高而稳定的发生率 若评价疫苗的预防效果，应选择近期内未发生该病流行的地区 试验地区医疗卫生条件好，医疗机构诊断水平高，能保证研究的完成 现场当地领导重视，群众合作好。
确定研究人群
必须使用统一的入选和排除标准，以确保试验组和对照组的可比 性。 选择对干预措施有效的人群 选择与其结局事件发生率较高的人群 入选的研究对象应能从试验中受益 尽可能不用孕妇作为研究对象 尽量选择依从者作研究对象 选择有代表性的人群
样本含量的确定
决定样本量大小的因素：
流行病学实验研究－方法分类区别
项目
实施场所
研究对象 分组单位 干预措施 治疗措施 随机对照试验
RCT
临床试验
医疗机构
病人 个体
现场试验
社区干预试验
社区/现场
正常人 群体 预防措施
社区干预项目
CIP
根据所具备设计的基本特征分为真实验和类实验
真实验 true experiment
真实验
(true experiment)
为什么要设立对照？
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
常用对照的形式
标准对照
安慰剂对照 空白对照
自身对照
交叉对照（第一阶段的干预一定不能对第二
不能随机分组或不能设立同期对照的试验只能称为类实验或准实验。
主要类型
根据研究目的和研究对象分为临床试验、现 场试验和社区试验三种类型
临床试验（clinical trial）以病人为研究对象， 在医院或其他医疗照顾环境下进行的试验， 用于评价药物或治疗方案的效果，也还可用 于观察药物的不良反应。
意向性分析(intention-to-treat,ITT):
①+ ② VS. ③+ ④ 反应原有试验意向干预的效果。如A干预措施确实有 效，往往会低估其效应。
应尽量设法减少失访，一般要求失访率<10%； 资料分析应考虑两组失访率的差异，如不同，则应对两组 失访者之间、失访者与未失访者的之间特征比较 不合格、不依从、失访的影响：减少样本量，破坏随机化分 组，降低研究效率，影响研究真实性。
根据研究对象的依从性进行分组分析：
随机分组结果 实际依从情况 资料整理后分组 A治疗 完成A治疗 ① 未完成A治疗 或改为B治疗 ② 完成B治疗 ③ B治疗 未完成B治疗 或改成A治疗 ④
第一节
VitC缺乏 – 坏血病 (1747)
概述
长期海上航行的水手常遭受坏血病折磨，牙
龈出血，皮肤淤血和渗血，最后痛苦死去， 一直找不出病因，当时该病被称为“海上瘟 疫”。奇怪的是只要船靠岸，该病很快就不 治而愈
一个患了坏血病濒死的海员为防“传染”，
被放逐到一个荒岛上。他饿极了就吃草，渐
渐恢复，被过路船只救起。英国海军军医
为什么设立对照？
排除非研究因素的本底效应！ 控制影响实验效应的主要因素！
不能预知的结局
疾病的自然史 霍桑效应 Hawthorne effect 安慰剂效应 placebo effect 潜在的未知因素的影响
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年哈佛心理专家梅奥的研究小组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。 正在进行的研究对研究对象的影响（通常是有利的影响）
人为地施加某种干预措施或减少某种因素，随访并比较两
组或多组人群的结局有无差异及差异大小，从而判断处理 因素是否有效及效果大小。
干预措施 试验组 目标 人群
结局发生
结局不发生 样本 对照组 对照措施 结局不发生
结局发生
随机分组
随访观察
实验流行病学研究原理示意图
基本特点
前瞻：干预在前，效应在后
随机：严格的实验流行病学采用随机方法进行分组，
☼资料整理 ☼资料整理表 ☼结局指标 频率指标 计量指标 ☼效应指标
注意下列对象的资料 ☼不合格：排除不符合纳入标准者、一次也没有接受干 预措施或没有任何数据者。 ☼不依从： 实验组成员不遵守干预规程，相当于退出（drop-out） 实验组；对照组成员不遵守对照规程而私下接受干预规 程，相当于加入（drop-in）实验组。 ☼失访：
干预的效果：即试验组和对照组所比较指标的差值。 计数资料：结局频率指标，试验组和对照组结局事件指标的数值差异 计量资料：估计的标准差，试验组和对照组均数估计值 检验的显著水平α 检验效能1-β 研究对象分组数量 单侧或双侧统计学检验
样本量的计算公式：计数资料 计数资料
计量资料
设立严格的对照
6月16日返回英国Plymouth港时所有患
者病情均好转，E组恢复的最快、最好
定义
实验流行病学（experimental epidemiology），亦称流行病
学实验（epidemiological experiment），
是指研究者根据研究目的，将来自同一总体的研究对象随 机分为试验组和对照组（或不同水平试验组），对试验组
解决混杂最完美的方法－随机分组
随机分组无需知道混杂因素是什么，无需收集相关资料， 也无需进行统计学调整，可以无选择地平衡组间所有有关 和无关的因素，从而也提供了完美解决混杂的方法 这一切就需要借助于实验流行病学的方法，其中以随机对 照试验尤为最佳，而多重严格的偏倚控制措施也使得随机 对照试验成为人群中确定因果关系的最可靠的方法，也成 为流行病学研究的金标准
James Lind (1716-1794) James Lind由此得到启示
将12名病情相似患者带上船，分6组
A组: 饮1夸脱苹果汁
B组: 服25滴硫酸丹剂，每天3次 C组: 服2匙醋，每天3次 D组: 喝半品脱海水，服缓和的泻药 E组: 食两个桔子，一个柠檬
F组: 服由大蒜、芥子等组成的干药
明确研究目的 确定研究类型 选择研究现场和研究对象 确定样本量
随机化分组
明确规定研究因素 确定观察指标 确定随访观察时间及如何进行资料的收集 资料的整理和分析
确定研究目的：
解决什么问题？ 验证病因？ 考核预防措施的效果？ 评价药物和疗法的效果？
确定研究类型：
根据研究目的和现有的研究条件 评价药物和疗法的效果 评价疫苗的预防效果 评价水中加氟预防龋齿 临床试验 现场试验 社区试验
单盲 (single blind)
双盲 (double blind)
三盲 (triple blind)
开放试验 (open trial)
不可能实现盲法 ☻外科手术 ☻锻炼 ☻饮食 ☻教育 ☻……
设盲对象
盲法
受试者 × √ √ √
观察者 × × √ √
结局评估或 数据分析者 × × × √
不盲 单盲 双盲 三盲
这一切都建立在预先确切知道混杂因素是什么，并收集它 们的资料。由于对混杂因素现有知识的局限性以及收集资 料的困难和误差，使得对混杂的控制很难彻底 而观察性研究中，暴露组和对照组（病例组和对照组）是 “自然”形成的比较，永远无法保证组间在混杂因素方面 具有必然的可比性，因此混杂就成了任何观察性研究不可 避免的天然缺陷
资料的收集、整理与分析：
收集资料前，应该根据研究目的设计不同的调 查表，在实施过程中仔细纪录调查表中的各项 内容。
收集资料的过程，就是填写调查表、记录和收 集体检或实验室检查结果的过程，其方法有访 问法、信访法或电话访问法。
确定统计分析方法
拟采用的统计学设计、结局指标、数据处理标准和方法以及所 用统计工具和软件名称 分析内容： 描述性统计： 两组对象的一般特征，两组均衡性检验，两组结局指标的描述 推断性统计： 参数估计、显著性检验、效应指标的计算 临床或公共卫生意义分析。
现场试验（field trial）在社区的现场条件下以 未患所研究疾病的人(自然人群)为研究对象， 以个体为单位进行分组和干预，常用于评价 疾病预防措施的效果。（疫苗预防效果） 社区试验（community trial）以未患研究疾病 的人为研究对象，以社区整体为分组和干预 单位，常用于评价不易落实到个体的干预措 施的效果。（食盐加碘预防甲状腺肿）
简单随机分组 simple randomization
分层随机分组 stratified randomization
整群随机分组 cluster randomization
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)
盲法的应用
控制主观因素的影响 避免知晓研究对象获何种处理的策略 单盲：研究对象不知分组情况。 双盲：研究对象和给予干预、测 量结局的研究人员不知分组情况。 三盲：在双盲的基础上，对负责 资料整理和分析的研究人员也设 盲。
选择研究现场： 药物的疗效 疫苗的预防效果 应考虑：
医院 社区
试验现场人口稳定，流动性小，有足够的研究对象 所研究的结局事件在该地区有较高而稳定的发生率 若评价疫苗的预防效果，应选择近期内未发生该病流行的地区 试验地区医疗卫生条件好，医疗机构诊断水平高，能保证研究的完成 现场当地领导重视，群众合作好。
确定研究人群
必须使用统一的入选和排除标准，以确保试验组和对照组的可比 性。 选择对干预措施有效的人群 选择与其结局事件发生率较高的人群 入选的研究对象应能从试验中受益 尽可能不用孕妇作为研究对象 尽量选择依从者作研究对象 选择有代表性的人群
样本含量的确定
决定样本量大小的因素：
流行病学实验研究－方法分类区别
项目
实施场所
研究对象 分组单位 干预措施 治疗措施 随机对照试验
RCT
临床试验
医疗机构
病人 个体
现场试验
社区干预试验
社区/现场
正常人 群体 预防措施
社区干预项目
CIP
根据所具备设计的基本特征分为真实验和类实验
真实验 true experiment
真实验
(true experiment)
为什么要设立对照？
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
常用对照的形式
标准对照
安慰剂对照 空白对照
自身对照
交叉对照（第一阶段的干预一定不能对第二