流行病学实验流行病学
流行病学：实验流行病学
9
随机化
➢ 所有的研究对象有完全等同的机会被分配到治疗组或对 照组中去，分组的结果不受人为因素的干扰和影响，使 实验结果具有很好的可比性。
素）分布是否均匀、以及采用的分组方法等有关。
24
问题5：三组人群的抗体滴度阳转率和增长倍数均没 有统计学差异，是否可以说明三种疫苗效果一致？ 为什么？
不可以，因为还有其他不良事件发生率、效果指数的 指标没有进行比较；另外有可能由于样本量较小检验 不出差异导致的假阴性，需要检验把握度方能判断是 否由于样本引起。
其他评 价指标
相对危险度降低
对照组事件发生率- 实验组事件发生率 对照组事件发生率
绝对危险度 对照组事件发生率- 实验组事件发生率
需治疗人数
1 绝对危险度
17
问题6：上述指标与RR，AR，AR%有何区别 和联系？是否可以用来报告干预效果？
在算法上RR为效果指数的倒数；AR为绝对危险 度降低的负数。AR%算法与相对危险度降低相似。 在干预研究中，由于预期干预效果为保护因素， 所以对照组的率一般要高于或等于干预组；而在 队列研究中暴露因素有可能是保护因素也有可能 是危险因素。可以用RR、AR、AR%来报告。
研究设计为流行病学实验的社区研究。 判断依据是进行了干预,前瞻性研究，分组上是以 整个社区作为分组单位。
15
问题3：与前瞻性队列研究有何根本差异？该差 异如何影响研究的真实性？ 根本的差异是进行了干预。队列研究是观察性研究， 在设计上是由因及果，所以在观察性研究中的因果推 断的证据强度较大，但仍有可能受到混杂因素的干扰。 而实验流行病学中在随机化的基础上直接进行干预， 且研究中能观察到干预前、干预过程和效应发生的全 过程，因果推断的证据力度更大。
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
实验流行病学研究实验
实验流行病学单元1 流行病学实验研究设计评价乙型肝炎(HB)疫苗预防儿童早期HBsAg携带状态的效果：某地方性流行地区的一次对照实验。
一、基础研究某地乙型肝炎病毒(HBV)感染呈地方性流行，12%的献血人员HBsAg阳性，90%居民至少一项HBV标志阳性。
流行病学调查表明，HB和原发性肝细胞癌(PHC)明显相关，男性PHC年发病率为30/10万~75/10万。
在实施HB疫苗免疫计划前，曾对该地某农村地区儿童和孕妇的HBV感染流行率进行调查。
现况研究表明，儿童感染HBV的危险性很高。
纵向研究表明，30%新生儿具有从母体被动获得的抗-HBs，当这种被动免疫消失时，HBsAg流行率急剧上升，但在出生6~12月仍有3%婴儿具有抗-HBs，2岁时17%的儿童HBsAg阳性。
在6~7岁时80%儿童至少一项HBV 标志阳性，在13岁时儿童HBV感染率与成人相同(13%HBsAg阳性，91%既往或近期HBV感染)。
因此，在该地感染发生于生命的最早期。
二、实验设计N区离D市160公里，交通方便。
该区为一农业区，人流动较少，医疗卫生机构健全，服务质量较高。
按随机分配的原则进行分组，其中16个村庄接种HB疫苗，18个村庄接种安慰剂，见（实习指导）图6-1。
HB疫苗免疫计划的目的在于降低儿童携带状态的发生率，该地所有从出生至2岁儿童均列为接种对象。
根据流行病学资料，计算样本大小。
证明疫苗保护率为90%，把握度为0.9，α=0.01(单侧),算得需90名既往未曾暴露HBV者随访12个月。
由于34%的1-24个月龄的儿童至少已有一项HBV标志，且失访率为50%，因此，本研究所需儿童数为273名或以上。
问题1：在本实验前，对该地居民HBV感染情况进行基础研究有无必要？有必要，原因：本研究是对乙肝疫苗预防儿童早期HBsAg 携带状态的效果进行评价的一项现场实验。
应选择预期儿童早期感染乙肝病毒较高的地区进行，因而需要对现场进行必要的基础研究。
流行病学――实验研究
流行病学――实验研究一、发展史1．18世纪-19世纪起始阶段1747年James Lind的抗坏血病研究1799年Haygarth安慰剂效应问题涉及，金属棒缓解疼痛的效果并不优于木棒。
1863年Gull首次证实安慰剂治疗2．20世纪发展迅速随机化概念多中心临床试验（1944年）3．20世纪60年代后，蓬勃发展时期新药的临床试验（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区干预试验4．应用范围的扩大传染病慢性非传染性疾病：心脑血管疾病、肿瘤、糖尿病、出生缺陷等非传染性疾病意外伤害卫生管理健康促进二、概念将人群随机分为实验组和对照组，以研究者所控制的措施给予实验组人群之后，随访并比较两组人群的结果，以判断控制措施的效果。
三、特点属于实验性研究必须有干预措施须有严格的平行的对照遵循随机化分组的原则四、流行病学实验与描述性、分析性研究的比较描述性研究分析性研究实验性研究研究方法观察性分析性实验性研究对象随机抽样随机抽样随机分组验证假设不能能能，强研究性质现况回顾；前瞻前瞻干预措施无无有设立对照无有有五、流行病学实验研究与队列研究的异同点1．相同点：都属于前瞻性研究验证假设两组要有可比性2．不同点：研究对象及其分组不同干预因素验证病因假设的效力不同六、分类1．临床实验 (clinical trial)对象：病人，个体评价2．现场试验（field trial）或预防性试验对象：健康人群体评价3．社区实验 (community trial) 或社区干预试验对象：社区，群体评价设计与实施一、设计原则随机分组设立对照盲法观察（一）随机分组1．简单随机分组（simple randomization）将研究对象按照个人为单位用掷硬币（正、反两面分别指定为实验组和对照组）、抽签、使用随机数字表，也可采用系统随机化法，即用现成的数据（如研究对象顺序号、身份证号、病历卡号、工号、学号等）交替随机分配到实验组和对照组中去。
实验流行病学的基本特点
实验流行病学的基本特点
实验流行病学是一种研究方法，用于研究疾病的发病原因，预防和治疗疾病的发展。
它结合了流行病学和实验方法，具有以下几个基本特点：首先，实验流行病学以实验为基础。
实验流行病学采用实验性的方法来研究疾病的发病机制，以及预防和治疗疾病的有效性。
实验流行病学的实验包括动物实验、细胞实验、病原体实验以及临床实验。
其次，实验流行病学结合了流行病学和实验方法。
实验流行病学将流行病学和实验方法结合起来，以更加系统、科学的方法研究疾病的发病机制和预防及治疗疾病的有效性。
再次，实验流行病学强调社会因素的研究。
实验流行病学将社会因素和生物因素结合起来，以系统的方法研究疾病的发病机制。
实验流行病学的研究可以帮助我们更好地理解疾病的发病机制，以及在疾病发病中社会因素的作用。
最后，实验流行病学与其他流行病学方法结合。
实验流行病学与传统的流行病学方法结合起来，可以帮助我们更好地了解疾病的发病机制，以及如何预防和治疗疾病。
总之，实验流行病学是一种研究疾病的发病机制，预防和治疗疾病的有效性的有效方法。
它结合了实验和流行病学的方法，强调了社会因素的研究，并与其他流行病学方法结合起来，可以帮助我们更好地理解疾病的发病机制，以及如何预防和治
疗疾病。
因此，实验流行病学是一种重要的研究方法，可以帮助我们更好地研究疾病的发病机制，预防和治疗疾病。
实验流行病学(ppt)
随机抽样
随机：就是每一个受试对象都有同等的机会进入样本以及
有同等的机会被分配到任何一个组中去，抽样以及分组的
结果不受人为因素的干扰和影响。
随机分配
实验设计中必须贯彻随机化原则，因为在实验过程中许 多非处理因素在设计时研究者并不完全知道，通过采用随 机化的办法可以抵消这些干扰因素的影响。
随机分组方法
研究对象分为实验组和对照组；
队列研究，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流行病学实验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。
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
六、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
研究对象的代表性 选择依从性好者作为研究对象
研究对象
四、估计样本量
（一）
样本量
影响因素
干预前后研究 事件发生率
第Ⅰ类α 错误出现
的概率
第Ⅱ类β错 误出现的
概率
单侧或双 侧检验
分组数量
（二）样本量的估计
1、非连续变量样本量的估计
N [Z 2p(1p)Z p 1(1p 1)p 2(1p 2)]2 (p 1p 2)2
流行病学课件：第七章 实验流行病学
实验流行病学 以人群为研究对象的实验性研究 : 又称 流行病学实验（epidemiologic experiment） 干预研究（intervention study）
实验流行病学研究原理示意图
目标 人群
样本
实验组 （干预措施）
随 机 分 组
对照组 （对照措施）
结局+
结结局局事件－不发生
随访观察
d2
α水平相应的 标准正态差
公式适用于N≥30时
两组连续变 量均值之差
5、对照的设置
➢ 设立对照组的目的是消除非实验因素干扰而产生的混杂 和偏倚。合理的对照能成功地将干预措施的真实效应予 以客观地、充分地暴露或识别出来。
所设立的对照组必须与实验组达到均衡可比。
除干预措施外，组间其他影响结果的非处理因素等均相同。 检测和观察方法及诊断标准必须一致。
标准疗法对照
实验组给予所要研究的处理因素，对照组给 予目前临床上最好的疗法，即评价新处理措施是 否可以代替目前最好的疗法，或者和目前最好的 疗法相当。
适用于所研究疾病已有较为有效的治疗和干 预措施。
安慰剂对照
某些疾病患者，因依赖医药而表现出一种正向心理效 应，这种效应称之为安慰剂效应。当以主观症状的改善情 况作为疗效评价指标时，其“效应”中可能包括安慰剂效 应。只有设立安慰剂对照，才易于对治疗效果下结论。
based-population 社区试验（community trials）
based-community
18世纪 经典的人群流行病学实验研究
James Lind George Baker Goldberger
vit C与坏血病 铅与腹绞痛 vit B与糙皮病
➢ 1955年，Francis进行的脊髓灰质炎疫苗现场 试验是迄今规模最大的人群实验；
实验流行病学
概述
基本特征： 1. 属前瞻性研究 2. 施加干预处理 3. 随机分组 4. 平行对照
概述
主要类型 根据研究目的和研究对象的不同 通常把流行病学实验研究分为
（3）盲法的程度（分类）：
可将参与研究的人员分为四个 层面：①研究主持者②受试者（研 究对象）③执行医疗措施的医护人 员④疗效考核的研究人员（资料分 析者）。
分类：
①单盲：病人（研究对象）不知 道其分组情况，接受的是试验措施还 是对照措施。主要避免来自研究对象 的偏倚。
②双盲：研究对象和研究者均不 知道受试者的分组情况，接受的是试 验措施还是对照措施。主要避免来自 两方面的观察偏倚。
③三盲：研究对象、执行医疗措 施的医护人员以及疗效考核的研究人 员（资料收集和分析的人员）均不知 道受试者的分组情况，接受的是试验 措施还是对照措施。
研究的设计者（主持者）负责制 定一套完善的掩盖真相的代号制度和 保密制度，并监督整个试验过程，以 保证其安全性和有效性。
实验设计的基本内容
㈠明确实验目的及意义
5. 尽可能用盲法随机分配治疗措施， 对分配的治疗不依从，应当测量其 程度与原因；
6. 可以应用安慰剂作为比较。
现场试验（field tቤተ መጻሕፍቲ ባይዱial）
是以尚未患病的人作为研究对象，
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。
如用乙型肝炎疫苗在母亲HBsAg阳性 者的婴儿中进行预防乙型肝炎感染的 现场试验，因为这种婴儿比母亲 HBsAg阴性的婴儿感染乙型肝炎的机 会高得多。
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第I型（α）错误出现的概率
第II型（β）错误出现的概率
单侧检验或双侧检验
研究对象分组数量
???
28
估计样本量
非连续变量样本量估计
N [Z
2 p(1 p) Z p1(1 p1) p2(1 p2 ) ]2 ( p1 p2 )2
连续变量样本量估计
N
（2 Z
Z）2
d2
2
2299
第二节 设计基本原则与步骤
23
药品注册管理办法
临床试验的分期
– Ⅰ期临床试验 初步的临床药理学及人体安全性评价试验
一小组（10－30）人，确定安全剂量、副作用，制定给药方案
– Ⅱ期临床试验 治疗作用初步评价阶段
100－300人随机盲法对照试验，初步有效性、安全性评价
– Ⅲ期临床试验 治疗作用确证阶段
多中心RCT，有效性、安全性、副作用进一步评价
✓疾病自然转归的作用（病情 年龄等） 急性丙肝 30%
✓回归中位作用
血压 血糖 体温
✓治疗的非特异安慰剂作用
面肌功能失调 磨牙 64%
7
❖影响疾病转归的因素
疾病自然转归的作用 回归中位作用
治疗开始
时间
转归
治疗的非特异性安慰作用 特异治疗作用
8
9
实验流行病学主要讲授内容
基本特点
实
验
▪ 概述
流
行
▪ 设计与实施
随机(randomization) 对照(control) 盲法 (blinding) 重复 (replication)
基本步骤
公共卫生学院
流行病学教研2室2
根据具备设计的基本特征
真实验
true experiment
类实验（半实验）
semi-experiment
前瞻 随机 对照 干预
未随机分组或缺 乏平行的对照组
病
学
▪ 资料收集与分析
研
究
▪ 偏倚及其控制
基本原则
▪ 优缺点及注意的问题
公共卫生学院
流行病学教研1室0
学习目标
【掌握】流行病学实验研究的概念、特点、 类型、用途；设计的基本原则
【熟悉】设计与实施步骤、评价指标；优 点与局限性
11
第一节发实展验简史流行病学—概述
概念
基本特点
研究类型
公共卫生学院
流行病学教研12室
结论：此药效果非常好。 ？？？
5
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%。
结论：该新药对癌症有很好的治疗效果
6
❖影响疾病转归的因素
➢病情的好转 ====治疗有效
➢除治疗的特异作用外，影响疾病转归的因素
”
前瞻
干预在前，效应在后
干预
人为施加一种或多种 干预处理
随机
采用随机方法将研究 对象随机分配
对照
“类实验 ”
有均衡或可比的对照 组
20
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
21
第二节研实验究流行设病学计研基究—本设原则计基本原则与步骤
26
第二节 设计基本原则与步骤
选择研究对象
✓对干预措施有效 ✓研究对象的代表性好 ✓预期结局事件发生率较高 ✓容易随访的人群 ✓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
27
第二节 设计基本原则与步骤
样本量确定
干预措施实施前、后研究人群中研究事件的 发生率
实验组和对照组结局事件比较指标数据差异 的大小
区干预试验。 ★ 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。
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应用范围的扩大
❖ 传染病 ❖ 慢性非传染性疾病：心脑血管疾病、肿瘤、
糖尿病、出生缺陷等 ❖ 意外伤害 ❖ 卫生管理 ❖ 健康促进
17
第一节 概 述
❖ 概念—实验流行病学
施加 或
清除
14
❖ 20世纪初Goldberg关于糙皮病的治疗试验。 ❖ 随机对照实验之父一般认为是B.Hill,它设计的链
霉素治疗肺结核效果评价方案
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2．20世纪 发展迅速
随机化概念 多中心临床试验（1944年） 疫苗效果的考核…
3．20世纪60年代后，蓬勃发展时期
★ 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
包括14个基本内容
明确研究目的 确定研究和设计类型 选择研究现场
确定对照的方式 盲法的应用 确定实验观察期限
选择研究对象 确定干预措施 确定样本量 随机化分组
确定基线数据，建立监测系统
influ
对象的随访和资料收集
确定统计分析方法
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第二节 设计基本原则与步骤
选择实验现场
➢ 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 定的发生率 ➢ 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 ➢ 较好的医疗卫生条件，诊断水平较好，卫生防 疫保健机构比较健全等 ➢ 领导重视，群众愿意接受
实验流行病学 Experimental epidemiology
公共卫生学院
流行病学教研室1
2
3
实践是检验真理的唯一标准 实验是验证假设的最好方法
4
实验流行病学 例一：为评价一种治疗流感新药的疗效，某医药公 司选择100名流感患者作为研究对象。结果发现100 名患者服药7天后痊愈率为95%。
➢是通过比较给与干预措施后的实验组人群与对照
组人群的结局，从而判断干预措施效果的一种前瞻
性研究方法。
➢又称为干预研究（intervention study）, 流行病
学实验（Epidemiological experiment）研究等
公共卫生学院
流行病学教研1室8
19
第一节 概 述
❖ 基本特点—实验流行病学 “真实验
❖发展简史
实验室：动物研究传染病流行规律 走出实验室：人群实验 理论和方法的成熟
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1. 18世纪（起始阶段） James Lind vitC与坏血病
开创了流行病学临床试验 的先河
1747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 （尽管人数很少）的研究，证实新鲜水果柠檬和柑 橘等可预防坏血病。
– Ⅳ期临床试验 新药上市后由申请人自主进行的应用研究阶段
上市后监测（长期效果、远期副作用等）
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第二节 设计基本原则与步骤
包括14个基本内容
明确研究目的 确定研究和设计类型 选择研究现场
确定对照的方式 盲法的应用 确ห้องสมุดไป่ตู้实验观察期限
选择研究对象 确定干预措施 确定样本量 随机化分组
选定结局变量及其测量方法