流行病学实验流行病学第五.ppt
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1、流行病学实验流行病学第五现在学习的是第1页,共94页实践是检验真理的唯一标准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验是验证假设的最好方法 现在学习的是第2页,共94页第一节第一节 概概 述述 一一 简史简史 二二 实验的概念实验的概念 三三 实验流行病学研究的基本原则实验流行病学研究的基本原则 四四 实验流行病学研究的分类实验流行病学研究的分类现在学习的是第3页,共94页 一一 简简 史史 18世世纪经典的人群流行病学典的人群流行病学实验研究研究James Lind vitC与坏血病与坏血病George Baker 铅与腹与腹绞痛痛Golderger vitB与糙皮病与糙皮病第一节
2、第一节第一节第一节 概述概述概述概述简史简史简史简史 现在学习的是第4页,共94页1955年年 Francis进行的疫苗行的疫苗现场试验是迄今是迄今规模最大的人群模最大的人群实验 第一节第一节第一节第一节 概述概述概述概述简史简史简史简史 1979年前后年前后 中国医学科学院中国医学科学院卫生研究所在生研究所在东北某地区开展向人群投硒制北某地区开展向人群投硒制剂以以预防克山病的防克山病的现场实验苏德隆等在启德隆等在启东进行的水源与肝癌行的水源与肝癌发生关系的生关系的类实验(quasi-experiment)现在学习的是第5页,共94页Goldberger 关于糙皮病的研究关于糙皮病的研究Gol
3、dberger的人群的人群实验主要分主要分为两个方面:两个方面:用限制性膳食(低蛋白用限制性膳食(低蛋白质)引起人体糙皮病)引起人体糙皮病用改良膳食(增加用改良膳食(增加动物蛋白物蛋白质)治愈和)治愈和预防人体糙皮病防人体糙皮病 防治防治实验 诱发试验第一节第一节第一节第一节 概述概述概述概述简史简史简史简史 现在学习的是第6页,共94页Goldberger的结论:的结论:糙皮病可以通过适当的膳食来预防,而无需其他因素(如卫生状糙皮病可以通过适当的膳食来预防,而无需其他因素(如卫生状况)干预。况)干预。根据富裕人家膳食特征(富人很少患糙皮病)以及流行根据富裕人家膳食特征(富人很少患糙皮病)以及
4、流行病学观察结果,提示食物因素为新鲜动物蛋白。病学观察结果,提示食物因素为新鲜动物蛋白。该实验研究中可能是该实验研究中可能是鲜肉鲜肉和和牛奶牛奶起了保护作用,即它们提供了起了保护作用,即它们提供了糙皮病预防因子。糙皮病预防因子。第一节第一节第一节第一节 概述概述概述概述简史简史简史简史 现在学习的是第7页,共94页 观察:观察:对自然自然现象或象或过程的程的“袖手旁袖手旁观”。实验:实验:对研究研究对象有所象有所“介入介入”或或“安排安排”;在一定的条件下,研究者有意改在一定的条件下,研究者有意改变一个或多个因素,并前瞻性地一个或多个因素,并前瞻性地观察其效察其效应的研究。的研究。二二 概概
5、念念第一节第一节第一节第一节 概述概述概述概述概念概念概念概念 现在学习的是第8页,共94页 实验流行病实验流行病:将来自同一将来自同一总体的研究人群随机分体的研究人群随机分为实验组和和对照照组,研究者,研究者对实验组人群施加某种干人群施加某种干预措施后,随措施后,随访并比并比较两两组人群的人群的发病病(死亡)情况或健康状况有无差(死亡)情况或健康状况有无差别及差及差别大小,从而判断干大小,从而判断干预措施措施效果的一种前瞻性、效果的一种前瞻性、实验性研究方法。性研究方法。第一节第一节第一节第一节 概述概述概述概述概念概念概念概念 现在学习的是第9页,共94页1.对照的原则对照的原则 2.随机
6、的原则随机的原则 3.盲法的原则盲法的原则 三三 基基 本本 原原 则则第一节第一节第一节第一节 概述概述概述概述基本原则基本原则基本原则基本原则 现在学习的是第10页,共94页按研究场所划分按研究场所划分现场试验(field trial)临床床试验(clinical trial)按所具备设计的基本特征划分真真实验(true experiment)类实验(quasi-experiment)即半即半实验(semi-experiment)第一节第一节第一节第一节 概述概述概述概述分类分类分类分类 四四 分分 类类现在学习的是第11页,共94页现场试验现场试验(field trial)第一节第一节第
7、一节第一节 概述概述概述概述分类分类分类分类 个体个体个体个体试验试验 社区社区社区社区试验试验现在学习的是第12页,共94页 个体分个体分组试验研究研究的的结构示意构示意图第一节第一节第一节第一节 概述概述概述概述分类分类分类分类 现在学习的是第13页,共94页现场随机随机对照照试验研究研究的的结构示意构示意图第一节第一节第一节第一节 概述概述概述概述分类分类分类分类 选择社区选择社区测定基线值,建立监测系统测定基线值,建立监测系统随机选择实验组和对照组随机选择实验组和对照组 对照组(无干预)对照组(无干预)实验组(有干预)实验组(有干预)迁移迁移 继续监测继续监测 迁移迁移 失访(结局不知
8、)失访(结局不知)失访(结局不知)失访(结局不知)结局可知结局可知现在学习的是第14页,共94页 临床试验研究临床试验研究的结构示意图的结构示意图临床试验临床试验(clinical trial)第一节第一节第一节第一节 概述概述概述概述分类分类分类分类 现在学习的是第15页,共94页 真实验真实验(true experiment)具备这四个基本特征的实验称为真实验具备这四个基本特征的实验称为真实验 前瞻性研究前瞻性研究 施加一种或多种干预措施施加一种或多种干预措施 对象必须是来自一个总体的随机抽样人群对象必须是来自一个总体的随机抽样人群 平行的实验组和对照组平行的实验组和对照组 第一节第一节第
9、一节第一节 概述概述概述概述分类分类分类分类 现在学习的是第16页,共94页 类实验类实验(quasi-experiment)即半实验即半实验(semi-experiment)不设对照组不设对照组 设对照组设对照组 第一节第一节第一节第一节 概述概述概述概述分类分类分类分类 现在学习的是第17页,共94页第二节第二节 现场试验研究现场试验研究 一一 定义定义 二二 原理原理 三三 设计基本原则与步骤设计基本原则与步骤 四四 资料收集与分析资料收集与分析 五五 伦理问题伦理问题 六六 应用实例应用实例现在学习的是第18页,共94页 以正常人为研究对象,以个体或群体为研究单位,以正常人为研究对象,
10、以个体或群体为研究单位,将研究对象随机分为实验组和对照组,将所研究的干将研究对象随机分为实验组和对照组,将所研究的干预措施给予实验组人群后,随访观察一段时间并比较预措施给予实验组人群后,随访观察一段时间并比较两组人群的结局,如发病率、死亡率、治愈率、健康两组人群的结局,如发病率、死亡率、治愈率、健康状况改变情况等,对比分析两组之间效应上的差别,状况改变情况等,对比分析两组之间效应上的差别,从而判断干预措施的效果的一种前瞻性、实验性研究从而判断干预措施的效果的一种前瞻性、实验性研究方法。方法。一一 定定 义义第二节第二节第二节第二节 现场试验研究现场试验研究现场试验研究现场试验研究定义定义定义定
11、义 现在学习的是第19页,共94页 研究对象是正常人,即未患所研究疾病的人群研究对象是正常人,即未患所研究疾病的人群 选择可比性的社区随机分为实验组和对照组选择可比性的社区随机分为实验组和对照组 给实验组施加干预措施给实验组施加干预措施 随访取得两组人群的结局资料随访取得两组人群的结局资料 判断或评价干预措施的效果判断或评价干预措施的效果第二节第二节第二节第二节 现场试验研究现场试验研究现场试验研究现场试验研究原理原理原理原理 二二 原原 理理现在学习的是第20页,共94页(一)明确研究目的(一)明确研究目的(二)研究(二)研究对象的象的选择(三)确定(三)确定实验现场(四)(四)样本大小的确
12、定本大小的确定(五)随机化分(五)随机化分组(六)(六)设立立对照照(七)盲法的(七)盲法的应用用三三 基本原则与步骤基本原则与步骤第二节第二节第二节第二节 现场试验研究现场试验研究现场试验研究现场试验研究基本原则与步骤基本原则与步骤基本原则与步骤基本原则与步骤 现在学习的是第21页,共94页(一)明确研究目的(一)明确研究目的(二)研究对象的选择(二)研究对象的选择 对对干干干干预预措施有效措施有效措施有效措施有效 预预期期期期发发病率病率病率病率较较高高高高 干干干干预对预对其无害其无害其无害其无害 能将能将能将能将实验坚实验坚持到底持到底持到底持到底 依从性依从性依从性依从性(compl
13、iance)(compliance)好好好好第二节第二节第二节第二节 现场试验研究现场试验研究现场试验研究现场试验研究基本原则与步骤基本原则与步骤基本原则与步骤基本原则与步骤 现在学习的是第22页,共94页人口人口稳定,流定,流动性小,并有足性小,并有足够的数量的数量疾病疾病发病率在病率在该地区地区较高而且高而且稳定定评价疫苗免疫学效果价疫苗免疫学效果时,选择近期内未近期内未发生生该疾病流行的疾病流行的地区地区有有较好的医好的医疗卫生条件生条件领导重重视,群众愿意接受,群众愿意接受,协作条件作条件较好好(三)确定实验现场(三)确定实验现场第二节第二节第二节第二节 现场试验研究现场试验研究现场试
14、验研究现场试验研究基本原则与步骤基本原则与步骤基本原则与步骤基本原则与步骤 现在学习的是第23页,共94页(四)样本量确定(四)样本量确定干干预措施措施实施前、后研究人群中研究事件的施前、后研究人群中研究事件的发生率生率第第I型(型()错误出出现的概率的概率第第II型(型()错误出出现的概率的概率单侧检验或双或双侧检验研究研究对象分象分组数量数量第二节第二节第二节第二节 现场试验研究现场试验研究现场试验研究现场试验研究基本原则与步骤基本原则与步骤基本原则与步骤基本原则与步骤 现在学习的是第24页,共94页样本量计算:样本量计算:非非连续变量量样本量本量计算:算:p1:对照照组发生率生率p2:试
15、验组发生率生率:(:(p1+p2)/2Z:为水平相水平相应的的标准正准正态差差Z:为1-水平相水平相应的的标准正准正态差差N:为计算所得一个算所得一个组的的样本大小本大小第二节第二节第二节第二节 现场试验研究现场试验研究现场试验研究现场试验研究基本原则与步骤基本原则与步骤基本原则与步骤基本原则与步骤 现在学习的是第25页,共94页例如:例如:假设假设对照对照组的发病率为组的发病率为40%,通过,通过干预措施干预措施发病率下降到发病率下降到20%才有推广使用价值,规定才有推广使用价值,规定水平为水平为0.01,水平为水平为5%,把握度,把握度(1-)为)为95%,本研究为双侧检验,问两组要观察多
16、少人?,本研究为双侧检验,问两组要观察多少人?p1=40%,p2=20%,Z和和Z可从表可从表6-1 查出,双侧检验时查出,双侧检验时Z为为2.58,Z为为1.64,=(0.4+0.2)/2=0.3 代入公式代入公式:即每组需观察即每组需观察184例例 第二节第二节第二节第二节 现场试验研究现场试验研究现场试验研究现场试验研究基本原则与步骤基本原则与步骤基本原则与步骤基本原则与步骤 现在学习的是第26页,共94页 不同不同或或水平的水平的Z和和Z值的的标准正准正态差差简表表(或)单侧检验时Z(或Z*)双侧检验Z0.0052.582.810.0102.332.580.0251.962.330.0
17、51.641.960.11.281.640.20.841.28*双双侧检验时Z与与单侧检验时相同相同查表法确定表法确定样本大小,首先要提供以下数据:本大小,首先要提供以下数据:两两组中中较小率小率为:20%两两组间率之差率之差为:20%=0.01,=0.05用用查表法(参考有关表法(参考有关统计书),每),每组需需样本大小本大小为180例,与公式例,与公式计算法近似。算法近似。第二节第二节第二节第二节 现场试验研究基本原则与步骤现场试验研究基本原则与步骤现场试验研究基本原则与步骤现场试验研究基本原则与步骤 现在学习的是第27页,共94页 连续变量量样本量本量计算:算:为估估计的的标准差准差d:
18、为两两组连续变量均量均值之差之差Z、Z和和N所示意所示意义同上述同上述计数数资料的料的计算公式算公式以上公式适用于以上公式适用于N30时 第二节第二节第二节第二节 现场试验研究现场试验研究现场试验研究现场试验研究基本原则与步骤基本原则与步骤基本原则与步骤基本原则与步骤 现在学习的是第28页,共94页例如:例如:假假设合理膳食可以合理膳食可以使干使干预组的血清胆固醇水平的血清胆固醇水平较对照照组降低降低15mg/dl,已知从其他,已知从其他资料料获得得胆固醇方差胆固醇方差为(25mg/dl)2,本,本设计为双双侧检验,水平水平为0.05、为0.05,试计算各算各组样本数。本数。为25,d为15,
19、从表,从表62查得得Z为1.96,Z为1.64,代入公式,代入公式:即每组需观察即每组需观察72例例 查表法,首先查表法,首先计算计算每组需样本大小为每组需样本大小为74例,与公式例,与公式计算法接近计算法接近 第二节第二节第二节第二节 现场试验研究现场试验研究现场试验研究现场试验研究基本原则与步骤基本原则与步骤基本原则与步骤基本原则与步骤 现在学习的是第29页,共94页(五)随机化分组(五)随机化分组 简单随机分随机分组(simple randomization)分分层随机分随机分组(stratified randomization)整群随机分整群随机分组(cluster randomiza
20、tion)第二节第二节第二节第二节 现场试验研究现场试验研究现场试验研究现场试验研究基本原则与步骤基本原则与步骤基本原则与步骤基本原则与步骤 现在学习的是第30页,共94页例如:例如:将将10名研究名研究对象随机分配到甲(象随机分配到甲(实验组)、乙()、乙(对照照组)两)两组,先将,先将研究研究对象象编号,然后从随机排列表中任号,然后从随机排列表中任选一行数字,取个位数字后,排列如下:一行数字,取个位数字后,排列如下:研究对象编号12345678910随机数字6154078392所属组别甲乙乙甲甲乙甲乙乙甲 简单随机分组简单随机分组(simple randomization)第二节第二节第二
21、节第二节 现场试验研究现场试验研究现场试验研究现场试验研究基本原则与步骤基本原则与步骤基本原则与步骤基本原则与步骤 现在学习的是第31页,共94页优点点:简单易行,随易行,随时可用,不需要可用,不需要专门工具。工具。缺点缺点:要求在随机分:要求在随机分组前抄前抄录全部研究全部研究对象的名象的名单并并编号。号。因此,研究因此,研究对象数量大象数量大时,工作量大,有,工作量大,有时难以做到。以做到。但它是理解和但它是理解和实施其他随机分施其他随机分组方法的基方法的基础。第二节第二节第二节第二节 现场试验研究现场试验研究现场试验研究现场试验研究基本原则与步骤基本原则与步骤基本原则与步骤基本原则与步骤
22、 现在学习的是第32页,共94页 分层随机分组分层随机分组(stratified randomization)例如:例如:根据根据实验研究要求,研究要求,将年将年龄分成分成3层,即,即04岁、59岁、1014岁;性性别分成分成2层,即男性、女性;,即男性、女性;种族分成种族分成3层,即,即汉族、壮族、其他族。族、壮族、其他族。共共计分成分成18层,每,每层研究研究对象随机分成象随机分成4组,即甲乙乙甲、即甲乙乙甲、乙甲乙甲、乙甲乙甲、甲乙甲乙、甲乙甲乙、乙甲甲乙等乙甲甲乙等组。第二节第二节第二节第二节 现场试验研究现场试验研究现场试验研究现场试验研究基本原则与步骤基本原则与步骤基本原则与步骤基
23、本原则与步骤 现在学习的是第33页,共94页优点点:增加增加组间均衡性,提高均衡性,提高实验效率效率缺点缺点:分分组前需要有一个完整的研究前需要有一个完整的研究对象名象名单这一点上具有一点上具有简单随机分随机分组同同样的缺点的缺点 第二节第二节第二节第二节 现场试验研究现场试验研究现场试验研究现场试验研究基本原则与步骤基本原则与步骤基本原则与步骤基本原则与步骤 现在学习的是第34页,共94页 整群随机分组整群随机分组(cluster randomization)优点点:实际工作中易工作中易为群众所接受,群众所接受,抽抽样和和调查比比较方便,方便,节约人力、物力,人力、物力,因而多用于大因而多用
24、于大规模模调查。缺点缺点:抽抽样误差大,分析工作量大。差大,分析工作量大。第二节第二节第二节第二节 现场试验研究现场试验研究现场试验研究现场试验研究基本原则与步骤基本原则与步骤基本原则与步骤基本原则与步骤 现在学习的是第35页,共94页(六)设立对照(六)设立对照 原因:原因:不能不能预知的知的结局局 霍桑效霍桑效应(Hawthorne effect)安慰安慰剂效效应(placebo effect)潜在的未知因素的影响潜在的未知因素的影响 方式:方式:安慰安慰剂对照照 自身自身对照照 交叉交叉对照照 第二节第二节第二节第二节 现场试验研究现场试验研究现场试验研究现场试验研究基本原则与步骤基本原
25、则与步骤基本原则与步骤基本原则与步骤 现在学习的是第36页,共94页(七)盲法的应用(七)盲法的应用 单盲单盲(single blind)研究研究对象不知分象不知分组情况情况 双盲双盲(double blind)研究研究对象、研究者不知分象、研究者不知分组情况情况 三盲三盲(triple blind)研究研究对、研究者、研究者、负责资料收集者不知分料收集者不知分组情况情况第二节第二节第二节第二节 现场试验研究现场试验研究现场试验研究现场试验研究基本原则与步骤基本原则与步骤基本原则与步骤基本原则与步骤 现在学习的是第37页,共94页(一)偏倚的防止(一)偏倚的防止1排除排除(exclusions
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- 流行病学 实验 第五
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