实验流行病学(experimental epidemiology) 又称为流行病学实验或现场实验、社区干预实验,它是将人群随机分为实验组和对照组,由研究者人为控制,对实验组的人群采取某项干预措施,如施加某种因素或消除某种因素,然后随访并比较两组人群的结局,以评价措施的效果。流行病学实验研究和队列研究的相同之处都需要对研究对象随访,以确定结局;二者不同的是前者需要对研究对象随机分组并采取某种干预措施,而后者是按照研究对象的暴露状态或原有条件分组且不采取任何措施。

实验流行病学根据不同的研究目的和研究对象等特点分为三大类:现场实验、社区干预实验和临床实验。临床试验的本意是以病人作为研究对象的试验,但是随着流行病学试验方法的不断发展,其实际内涵要广泛得多,既包括病人,又包括健康人群,例如,某种口腔保健品或用品,某种含氟牙膏或某种牙刷的临床试验,通常是在一定的选择人群中进行,以观察其实际功效与安全性。欧洲社会医药产品标准临床试验指南(1990~1991年)关于临床试验的定义:医药产品的临床试验意味着对人类作为受试者,不论是病人或非病人志愿者所遵行的任何系统的研究,为了发现或者检验、研究产品的作用或者确定其任何副作用,或者研究产品的吸收、分布、代谢与排泄,以查明其效果与安全性。

临床试验中以随机对照临床试验(randomized controlled trial,RCT)最为经典,随机对照临床试验系严格按照随机化方法将研究对象分成试验组和对照组,采用盲法前瞻性地观察两组结果。其含义包括:①随机化分组:就是在分组时严格按照随机化的原则进行,不使分组受到主观愿望影响;②设立对照:就是在实验时必须设立对照组,对照组接受的措施除研究因素以外其他因素均与试验组相同;③盲法;采用双盲法或其他多盲法,排除研究人员和研究对象对试验结果的影响。随机对照临床试验这种方法最大程度地排除了主观因素的影响,设计严谨,因此结果可靠,结论正确。

社区干预试验是现场试验或临床试验的一种扩展。接受某种预防措施的基本单位可以是整个社区,或社区的某一有代表性人群。

在现场试验与社区干预试验中,研究者关心的不是疾病的后果,而是如何预防疾病的发生。例如饮水氟化,观察龋病发生状况的改变。其研究人群由健康者或可能患某种疾病的高危人群所组成。

流行病学实验的应用范围日益广泛,尤其是在口腔医疗保健方面,主要用途有四个方面:一是预防措施的效果与安全性评价;二是某种新药、新方法或新制剂的使用效果与相反事件评价;三是探讨疾病的病因;四是医疗保健措施的质量、成本效果和成本效益评价。

另有一种类似实验流行病学的方法称为“类实验”或“准实验”(quasiexperiment,或semiexperiment),其不同之处在于:①由于实际情况不允许,对研究对象不作随机分配;②研究对象数量较大,范围较广;③不设对照组或可设对照组,但不随机分组。

例如饮水氟化或食盐氟化、牛奶氟化项目预防儿童龋病的研究,可以选择一个社区人群为实验组,而选择另一个同质社区人群作为对照组。

实验流行病学研究也是一种前瞻性研究,它与群组研究的不同之处在于根据随机化原则进行分组,并需要对研究对象采取某种干预措施,而群组研究仅根据研究对象原来的暴露状况进行分组,除进行观察外,不采取任何措施。由于这种研究方法是在严格控制的实验条件下进行的,所以验证假设的可信度较高,是评价预防措施的好方法,是人群医学研究中常用的工具,用途相当广泛。

这类试验研究设计的主要内容或步骤,包括以下几个方面:

1.明确试验的目的 进行一次实验研究,首先要有明确的目的。是进行单纯病因研究,还是评价某项措施的效果。如果是后者,是预防试验还是治疗实验,如为预防实验,是控制个体发病还是控制疾病流行。必须明确一次试验最好只涉及一个问题。

2.确定试验现场 选择试验现场必须有严格的条件。一是受试验地区目标人群在受试验期间要保持相对稳定,以保证试验能顺利进行;二是试验人群的疾病发病率符合实验要求;三是有关领导理解支持,有卫生保健机构和专业人员保证,群众可接受。

3.确定试验对象 要根据研究目的严格选择实验对象。如观察窝沟封闭的防龋效果,就选择窝沟龋易感儿童为受试对象。受试者依从性要好,能够全程参加和合作并遵守有关规定。

4.确定试验样本量 试验样本量确定的主要依据,一是事件在一般人群中的发生率高低;二是试验组与对照组之间差异的程度;三是检验差异的显著性水平a(I类错误)或β(Ⅱ类错误)与检验功效(1-β);四是单侧检验还是双侧检验。如样本量过小,检验效能偏低,所得结论不可靠。反之,样本量过大,则会造成人力、物力、财力与时间的浪费。

5.确定试验组与对照组 正确的分组是保证可比性的关键之一,目的是减少偏倚,增加实验结果的准确性。正确的分组方法应遵循随机化的原则,随机化的目的是保证实验组和对照组样本有相似临床特征和可能影响结果的因素。完全随机分配可先将样本编号,再利用随机数字表等方法分组。区组随机分配将总的样本数按进入研究的时序分成若干组。分组随机分配可根据不同类别的因素将样本先分为若干层,然后在层内随机分配样本至试验组和对照组。

6.开放试验与盲法试验 对改变生活方式,如饮食、口腔卫生习惯、吸烟等干预效果的观察常采用开放实验。盲法试验可分为单盲、双盲或三盲。单盲是受试验者不知道自己的组别;双盲法是研究者与受试验者都不知道受试验者组别;三盲法还包括资料收集、监督与分析者也不知道。其中双盲法比较常用,双盲法是为了有效地避免由于主观因素的作用而产生的信息偏倚。

7.措施标准化 一是试验研究必须制订统一的措施、方法与标准。二是检查人员要进行严格的校正试验,合格方可参与实验。

8.确定试验观察期限 观察时间主要是根据试验的目的决定,如氟防龋效果观察,至少应持续2年,一般为2~3年。牙周病预防措施的效果观察一般为6周至18个月。

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