獸醫(yī)流行病學(xué) 實驗流行病學(xué)2

1、第九章第九章 實驗流行病學(xué)（實驗流行病學(xué)（2 2h h）ExperimentalExperimental Epidemiology Epidemiology郭愛珍Tel:87282608E-mail:了解實驗流行病學(xué)的種類了解實驗流行病學(xué)的種類掌握實驗流行病學(xué)的實驗設(shè)計掌握實驗流行病學(xué)的實驗設(shè)計原則與結(jié)果分析方法原則與結(jié)果分析方法第一節(jié)第一節(jié) 現(xiàn)場實驗流行病現(xiàn)場實驗流行病學(xué)研究學(xué)研究第二節(jié)第二節(jié) 自然實驗自然實驗第三節(jié)第三節(jié) 動物實驗流行病動物實驗流行病學(xué)研究學(xué)研究前瞻性，從假設(shè)的“因”出發(fā)，觀察所產(chǎn)生的“果”是研究者對因素進行直接控制的隊列研究所研究的疾病非自然發(fā)生的疾病情況，而是受人為控制

2、影響的疾病情況分為兩類：現(xiàn)場實驗流行病學(xué) 實驗室實驗流行病學(xué)掌握實驗流行病學(xué)研究與觀察性研究的主要掌握實驗流行病學(xué)研究與觀察性研究的主要區(qū)別區(qū)別了解現(xiàn)場實驗設(shè)計的原則和內(nèi)容了解現(xiàn)場實驗設(shè)計的原則和內(nèi)容了解現(xiàn)場實驗流行病學(xué)與動物實驗流行病學(xué)了解現(xiàn)場實驗流行病學(xué)與動物實驗流行病學(xué)的主要區(qū)別的主要區(qū)別 科學(xué)地和人為地選擇某因素進行現(xiàn)場實驗，比較分析某因科學(xué)地和人為地選擇某因素進行現(xiàn)場實驗，比較分析某因素對某疾病的作用和關(guān)系素對某疾病的作用和關(guān)系按隨機分配的原則，將現(xiàn)場實驗的動物分為兩組或多組，按隨機分配的原則，將現(xiàn)場實驗的動物分為兩組或多組，對其中的一組或數(shù)組對其中的一組或數(shù)組人為地施加某因素人為地

3、施加某因素，設(shè)一組為不施加，設(shè)一組為不施加該因素的該因素的對照對照，觀察該因素對某疾病的作用效果大小和影，觀察該因素對某疾病的作用效果大小和影響程度響程度 個體分組試驗研究個體分組試驗研究的結(jié)構(gòu)示意圖的結(jié)構(gòu)示意圖無無效效無無效效有效有效有效有效1、設(shè)計原則（1）現(xiàn)場條件： 發(fā)病率高，相對穩(wěn)定； 較好的獸醫(yī)服務(wù)條件；試驗畜群的數(shù)量固定；（2）樣本含量：保證獲得顯著差異結(jié)果所需的最少動物數(shù)；新生物制品有特殊的要求；（3）試驗分組：隨機性、均衡性，必須有對照組；（4）觀察指標(biāo)和期限：定量指標(biāo)為優(yōu)，結(jié)果判斷應(yīng)盲試；（5）整理資料和鑒定效果：指標(biāo)應(yīng)有特異性與可重復(fù)性，并有近期與遠(yuǎn)期效果評價。 現(xiàn)場實驗流

4、行病學(xué)現(xiàn)場實驗流行病學(xué)（1）確定目的：目的明確且最好單一觀察生物制品（疫苗）免疫學(xué)效果病因研究臨床實驗動物選擇動物選擇 疫苗免疫學(xué)效果觀察疫苗免疫學(xué)效果觀察：健康與易：健康與易感動物，最近未接觸過與該病有關(guān)的感動物，最近未接觸過與該病有關(guān)的其他生物制品或藥物其他生物制品或藥物 病因研究病因研究：健康動物：健康動物 臨床研究臨床研究：病畜或有效接觸動物：病畜或有效接觸動物 A、檢驗極端事件所需試驗動物頭數(shù) B、配對試驗中動物數(shù)的確定 C、非配對試驗動物數(shù)的確定 發(fā)病率在5%以上 發(fā)病率在5%以下極端事件：以發(fā)病或不發(fā)病、死亡或存活一類互不相容的極端后果為觀察指標(biāo)的實驗；根據(jù)二項分布概率公式： P

5、n(m)=Cnm. pm.qn-m 計算某種家畜疾病在沒有治療的情況下，死亡率為10%，要證實某種藥有完全的治療效果，要用多少動物作試驗？死亡率p=0.1, 存活率為q=0.9 （1）選定=0.05，不治療時，全部存活的概率為0.05, Cn0. p0.qn 0.05, n29; （2）選定=0.01, n44；另應(yīng)設(shè)數(shù)量相當(dāng)?shù)膶φ談游锕剑汗剑簄=(2.z2)/d2：試驗（經(jīng)驗）各對組間差異的方差試驗（經(jīng)驗）各對組間差異的方差Z: 選定顯著水平的選定顯著水平的t值，值，t0.05=1.96, t 0.01=2.58d: 要求達(dá)到所預(yù)期的差異顯著均數(shù)差異要求達(dá)到所預(yù)期的差異顯著均數(shù)差異 某病

6、對家畜增重的影響某病對家畜增重的影響, 應(yīng)用配對試驗進比較應(yīng)用配對試驗進比較，如希望在平均差值，如希望在平均差值5kg內(nèi)，測出差異顯著內(nèi)，測出差異顯著，根據(jù)以往經(jīng)驗，根據(jù)以往經(jīng)驗，=10kg, 應(yīng)使用多少對動應(yīng)使用多少對動物？物？顯著水平為0.05n= 102(1.96)2 = 16（對） 52 以上結(jié)果是按自由度為無窮大時t=0.05值計算所得，是否正確，要以n=16試算，求出穩(wěn)定的n值。 N=16,df=15,t0.05=2.13 n=1022.132=18 52 結(jié)論：至少需要18對動物。（1）發(fā)病率在5%以上的疾病試驗研究試驗組與對照組所需動物數(shù)計算按如下公式：教材p147 p1-p2

7、p1-p2P1q1P1q12 =2 =n1n1n2n2P2q2P2q2+ +顯著水平為顯著水平為0.050.05時，時，t t值為值為2 2，則公式為：，則公式為：某病的平均發(fā)病率為某病的平均發(fā)病率為15%，某種疫苗可以將發(fā)，某種疫苗可以將發(fā)病率降到病率降到5%左右，在左右，在0.05顯著水平，進行現(xiàn)場顯著水平，進行現(xiàn)場疫苗試驗需要多少動物？疫苗試驗需要多少動物？解：將有關(guān)數(shù)據(jù)代入公式，得解：將有關(guān)數(shù)據(jù)代入公式，得n=70;如將如將顯著水平定為顯著水平定為0.01, t值為了值為了2.58，n=116。（2）發(fā)病率在5%以下： 教材p.148 常用普松poisson 分布推導(dǎo)。 參數(shù)：發(fā)病率，

8、期望病例數(shù)，置信下限（如95%）， 查表：得所需動物數(shù)原則：均衡性和可比性 試驗條件：飼養(yǎng)方式 易感性： 暴露水平： 診斷方法和標(biāo)準(zhǔn)：（5）整理資料及分析）整理資料及分析 卡方試驗，卡方試驗， t檢驗，保護率等，同分析檢驗，保護率等，同分析流行病學(xué)流行病學(xué)自然存在的疾病與理想設(shè)計的試驗很接近，稱為自然存在的疾病與理想設(shè)計的試驗很接近，稱為自自然試驗。然試驗。構(gòu)成自然試驗的構(gòu)成自然試驗的基本條件基本條件： （1）自然存在兩個動物群體且有較大數(shù)量）自然存在兩個動物群體且有較大數(shù)量 （2）均衡性和可比性）均衡性和可比性 （3）暴露水平有差異）暴露水平有差異 （4）觀察指標(biāo)和期限相同）觀察指標(biāo)和期限相

9、同倫敦飲水污染與霍亂死亡率的關(guān)系倫敦飲水污染與霍亂死亡率的關(guān)系 John Snow(醫(yī)生醫(yī)生) ，醫(yī)學(xué)流行病學(xué)中自然試驗的經(jīng)，醫(yī)學(xué)流行病學(xué)中自然試驗的經(jīng)典例子典例子現(xiàn)象：嚴(yán)重水瀉，同一家族的成員發(fā)病，但與之接現(xiàn)象：嚴(yán)重水瀉，同一家族的成員發(fā)病，但與之接觸的醫(yī)生不發(fā)病；觸的醫(yī)生不發(fā)?。煌茰y：非接觸傳染，經(jīng)口傳染，與糞便有關(guān)；推測：非接觸傳染，經(jīng)口傳染，與糞便有關(guān)； 1854年秋季，倫敦寬街爆發(fā)霍亂，10天內(nèi)死去500多人，在霍亂爆發(fā)后的6天內(nèi)發(fā)病嚴(yán)重的街道有3/4以上的居民離去據(jù)1853年統(tǒng)計，在過去幾次霍亂流行中，該地區(qū)雖曾流行，但遠(yuǎn)比其他各區(qū)輕微人們紛紛逃散人們紛紛逃散死亡無數(shù)死亡無數(shù) 當(dāng)時

10、霍亂病原體尚未發(fā)現(xiàn)，Snow集中精力調(diào)查發(fā)生疫情的地點和死亡病例，發(fā)現(xiàn)幾乎所有的死亡病例都發(fā)生于離寬街水井不遠(yuǎn)的地方，且他們都飲用寬街供水站的水 Snow根據(jù)疾病分布進行分析，教區(qū)霍亂爆發(fā)與寬街供水站的水井有密切關(guān)系，而以后的研究進一步證實了這一假設(shè)。經(jīng)封閉水井，爆發(fā)即告終止 英國醫(yī)師英國醫(yī)師John.SnowJohn.Snow運用了流行病學(xué)調(diào)運用了流行病學(xué)調(diào)查，分析了霍亂的流行情況查，分析了霍亂的流行情況l932年描述流行病學(xué)發(fā)現(xiàn)，由年描述流行病學(xué)發(fā)現(xiàn)，由Southwark 水廠供水的地水廠供水的地區(qū)，該病的死亡率高于其它地區(qū)；進水管位于排污口的區(qū)，該病的死亡率高于其它地區(qū)；進水管位于排污口

11、的下游河段（泰晤士河）；下游河段（泰晤士河）；1849年霍亂又流行，由進水管位于排污口的下游的年霍亂又流行，由進水管位于排污口的下游的Vauxhall （已并入已并入Southwark）和和Lambeth水廠供水水廠供水的地區(qū)也有類似情況；的地區(qū)也有類似情況；1953年，在流行中，年，在流行中， Lambeth水廠移到遠(yuǎn)離排污口的上水廠移到遠(yuǎn)離排污口的上游河段；游河段；16個街區(qū)自由飲用上述個街區(qū)自由飲用上述3個水廠的水，均衡性。個水廠的水，均衡性。泰晤士河水流泰晤士河水流倫敦排污下水道出口倫敦排污下水道出口SouthwarkVauxhallLambethLambeth(1849-1853)(

12、1832-1849)供水廠供水廠霍亂死亡人數(shù)霍亂死亡人數(shù) 未未死亡人數(shù)死亡人數(shù)合計合計southwark 和和vauxhall525181 342181 868lambeth94118 151118 245合計合計619299 494300 113X2=151.3, 自由度自由度=1，顯著性水平為，顯著性水平為0.0001即：兩個人群中霍亂發(fā)病的差異由偶然造成的概率即：兩個人群中霍亂發(fā)病的差異由偶然造成的概率為為10000次不到一次次不到一次而事實上，當(dāng)這些街區(qū)原先由而事實上，當(dāng)這些街區(qū)原先由Southwark和和Vauxhall水廠供水的居民改由水廠供水的居民改由Lambeth水廠供水水廠供

13、水，該人群的霍亂死亡隨之下降，進一步驗證了上述，該人群的霍亂死亡隨之下降，進一步驗證了上述結(jié)果結(jié)果掌握動物實驗流行病學(xué)與現(xiàn)場實驗流掌握動物實驗流行病學(xué)與現(xiàn)場實驗流行病學(xué)的主要區(qū)別行病學(xué)的主要區(qū)別在實驗室條件下，用實驗動物或本動物進行的流行病學(xué)研究，又稱實驗室流行病學(xué)研究。實驗條件可以嚴(yán)格控制，容易得出正確的結(jié)論。使用本動物的實驗結(jié)果對現(xiàn)場發(fā)生的疾病有直接的指導(dǎo)意義。（1）動物選擇 均衡性和可比性： 排除其它疾病的影響； 實驗動物的標(biāo)準(zhǔn)：遺傳標(biāo)準(zhǔn)；微生物標(biāo)準(zhǔn)；試驗組與對照組，可分為多個組如疫苗安全效力試驗至少應(yīng)設(shè)空白組（接種安慰劑）、疫苗對照組（接種疫苗但不攻強毒）、強毒對照組（不接疫苗但攻強毒）；試驗組為接種疫苗及攻強毒大樣本和小樣本，見前述樣本數(shù)的估計；保證試驗結(jié)果能進行統(tǒng)計學(xué)分析，并產(chǎn)生顯著檢驗。 恒定的飼養(yǎng)條件； 對環(huán)境沒有污染的可能性； 感染性動物試驗，應(yīng)嚴(yán)格隔離，防交叉污染；SPF mouse isolatorSPF mouse isolator1、結(jié)果觀察：采用雙盲法，判定標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)相同；2、分析評價 使用實驗動物：常是確定病因最直接與最經(jīng)濟的方法，但應(yīng)注意實驗結(jié)果的適應(yīng)范圍； 使用本動物：有較高的應(yīng)用價值，但實驗室應(yīng)用的是小群體，單一品種，受控的干擾因素，因此，在推廣應(yīng)用實驗結(jié)果時仍需慎重。