第六章 流行病学研究的选题和设计
第六章 流行病学研究的选题和设计
提要：像其它医学科学研究一样，流行病学研究的选题要遵循创新性、科学性、实用性和可行性基本原则。流行病学研究的选题范围十分广泛，包括研究疾病、健康及其影响因素的分布规律和预防控制疾病、促进健康的策略与措施。流行病学研究设计要着重考虑研究对象、处理因素和效应指标的安排，遵循随机、对照、重复和盲法基本原则，努力提高研究的精确性与真实性，通常先由描述性研究提出病因假设、然后应用分析性研究检验假设和实验研究验证假设，在此基础上开展长期的干预和监测研究，并进一步的评价干预的效果和进行改进；通过这样的研究程序提高研究证据并应用于疾病预防控制实践。在进行流行病学研究设计时，需要明确研究目的，选择样本量足够、具有良好代表性的研究对象，选择合适的流行病学研究类型，暴露和结局变量要求客观、灵敏和特异，研究实施要求严格按照设计要求进行，做好质量控制，应用正确方法分析研究数据，并在此基础上形成研究设计方案。本章将详细讨论流行病学研究选题和设计中涉及的以上具体问题。
第一节 流行病学研究的选题
一、流行病学研究选题应遵循的基本原则
通常在流行病学研究选题是要注意以下几个基本原则，那就是流行病学研究的选题要具有创新性、科学性、实用性和可行性。如果一项选题越符合这四项基本原则，则越具有研究的必要性，但是有时一项流行病学研究选题可能不能同时满足这四项基本要求，也不能说就没有研究的必要性，因为流行病学是一门应用学科，因此有些情况下更强调流行病学研究选题的实用性。
（一）创新性
科学研究贵在创新，创新性是科学研究的核心和灵魂。要做到创新，就需要非常熟悉研究选题领域的进展与研究水平，具有坚实的专业理论基础知识和本领域的研究背景，并具有创新思维，能够发现具有创新思想的研究设想，从而形成研究选题。创新性可以体现在多个方面，并以不同的程度与方式表现出来，显著的和高层次的创新要求产生和建立新的理论与方法，促进学科的显著发展、推动社会的进步，创新也可以是完善、丰富现有的理论与方法。有人认为创新很难，其实不然，创新无处不在，无时不有，关键是要具有创新思想，不仅研究选题要求创新，甚至在数据分析、结果呈现、论文撰写等方面都可体现创新。例如大家都习惯应用统计表的方式表达OR值及其95%可信区间，如果使用统计图表达，则十分直观，一个具有新意的论文题目不仅能够准确揭示论文的内容，同时也令人印象深刻，例如”The rising tide of cardiovascular diseases in American Indians: The Strong Heart Study (Diabetes Care, 1997; 6: 123-156) 这样的论文题目给人多么强烈的印象。创新也要求我们不做重复性的工
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作，要选择前人没有解决或没有完全解决的问题进行研究。如果都是千篇一律的模仿或固守所谓的经验，科学就不可能前进与发展。这里还要强调考虑创新性时，不要忽视实用性，没有理论和实践应用价值的创新和首创将是毫无意义的，创新不是无中生有，是已有工作基础积累、升华的产物，避免把“创新”扩大化，填补国内外空白不能说是创新和特色。
（二）科学性
我们流行病学在讨论因果联系的判断标准时要求得到的联系要有科学依据，要不违背现代生物学、医学等理论，在科学上“言之成理”。因此任何流行病学的研究选题一定要有充分的科学依据，不管选题大小，都应该是一个科学的问题，能够应用现有的科学知识来推测、分析和解释。科学性是鉴别伪科学的唯一标准，那些违背科学性原则的研究就是伪科学。
（三）实用性
流行病学研究是为了应用研究结果促进流行病学的进一步发展，研究的目的是为了应用，即使理论上的研究成果，也是为了应用研究发现和建立的新理论来指导实践问题，同时流行病学的应用学科特性也决定了流行病学研究选题时尤其要强调其实用性，没有使用价值的研究是浪费资源，也是毫无意义的研究。 （四）可行性
选题时还要考虑研究的可行性，即完成课题的主客观条件，包括完成课题必需的仪器设备、现有的实验条件、足够的科研经费、必要的人员配置、时间安排甚至相关部门的支持等。如果这些条件不能够满足，即便一项课题的创新性科学性和实用性很好，也只能是纸上谈兵，无望成功。
二、流行病学研究选题的范围与来源
John M. Last给流行病学的定义为流行病是研究特定人群中健康相关状态与事件的分布及其决定因素并应用这些研究结果来控制健康问题的学问，接下来进一步指出该定义中的“研究”包括监测、观察、假设检验、分析性研究和实验性研究；“分布”是分析疾病的时间、地区和人群的特征；“决定因素”包括影响健康的物理、生物、社会、文化和行为因素；“健康相关状态与事件”是指疾病、死亡原因、行为危险因素、对预防制剂的反应、卫生服务的提供与使用；“特定人群”是那些能够确定其特征的人群；流行病学的“应用”是保护、促进和维护健康。由此定义可以看出流行病学的研究范围与研究内容十分广泛，任何疾病、健康问题、影响疾病和健康的因素、预防控制疾病的策略与措施都可以是流行病学研究的选题。流行病学研究的选题途径可以来源于自己的工作实践、也可以来自同行专家的建议、还可以是各级各类招标课题指南中的流行病学研究课题或者与流行病学相关的研究课题。
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第二节 流行病学研究设计遵循的原则
研究设计（study design）即有关科学研究的具体内容、方法的设想和计划。它包括专业设计和统计设计两部分：专业设计是从各专业角度考虑研究的科学安排，包括选题、建立假说、确定研究对象、测量指标、技术方法等；统计设计是对资料搜集、整理和分析全过程总的设想和安排，它从统计学的角度考虑设计的科学性和逻辑性，使研究结果具有真实性与可靠性。
一、医学科学研究的基本要素
在医学科学研究中有三个重要的方面在研究设计中要认真进行考虑，那就是研究对象、处理因素和效应指标。流行病学的研究对象通常是人群，本章第三节将进一步详细讨论。处理因素是对研究对象施加或去除某因素，观察其对研究对象的影响。通常在实验流行病学中对实验组采取的干预措施就是处理因素，而在观察性研究中我们不采取任何的干预，但是可以把研究中的暴露因素看作是处理因素。效应指标是处理因素作用与研究对象而产生的变化的反应，效应指标是研究的结局变量，可以是生理、生化、病理学指标，也可是分子生物学标志物或者是疾病的发生和死亡，不管是什么效应指标，一定要具备良好的真实性（包括灵敏和特异）和可靠性。设计好这三个要素即可以回答研究的问题，即应用什么样的研究因素，作用于什么样的研究人群，得到了什么样的研究结果。
二、流行病学研究设计遵循的基本原则 （一）对照（control）
1. 设立对照的意义 对照是比较的基础，设立对照的意义在于使实验组和对照组在研究因素（也称为处理因素）以外的其他因素（也称为非处理因素）基本一致，从而使研究因素的效应得以显露。其意义可用以下符号表达：
T（处理因素）?S（非处理因素）?e（实验效应）?s（非处理因素影响的结果）实验组 对照组 处理因素的效应
T?S1||?e?s1||O?S2T??o?s2e式中，T表示处理因素，e表示处理因素引起的效应指标的变化，S1表示非处理因素，
s1表示非处理因素引起的效应指标变化。对照组没有处理因素（O），因此其引起的效应指
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标变化0。如果对照设置合适，即S1?S2。那么两组由于非处理因素引起的效应指标变化也相等，即s1?s2。从而使处理因素的效应T?e得以显露。对照组设立后，应对各组的基线情况进行比较，检验开始时的状态是否均衡。
2．设立对照的原则：要求除研究因素外，其它特征即非研究因素在比较的不同组别中分布均衡，例如研究对象的人口统计学特征性别、年龄、受教育水平、婚姻状况、社会经济地位在实验组和对照组的分布均衡、可比。
3．常见的对照形式：在流行病学研究中常见的对照种类有病例对照研究中的非研究疾病对照、队列研究中的非暴露组对照和实验流行病学中的各种对照。病例对照研究中的对照要求对照不患有所研究的疾病或与研究因素相关的疾病，同时要求除研究因素外的其他特征要与病例或病例组相同或相近，如果是匹配设计（即要求根据每一个病例的要匹配的条件来选择其相应的对照），就需要按照匹配条件设立对照。队列研究中的对照要求不暴露于研究因素并在其他特征上与暴露组均衡可比，队列研究的对照还可以由一般人群对照、暴露组内部不同暴露等级组别之间的对照，也称为内对照。实验流行病学中的对照形式更为丰富，根据不同的研究性质，可以设立不施加任何处理因素的空白对照、给予与受试药物在外形、气味上完全一致但无任何治疗作用的安慰剂（placebo）对照、应用标准疗法、标准物质处理的标准对照、应用以前传统疗法的结果作比较的历史对照、同一研究对象干预前后比较的自身对照和前面提到的匹配对照等。 有关对照的进一步的讨论请参考本书其他章节的内容。
（二）重复（replication）
重复是指在相同实验条件下进行多次研究或多次观察，以提高实验的可靠性和科学性，包括三种情形：
1. 整个实验的重复 确保实验的重现性。如对同一调查对象在短时期内先后调查两次或者是不同的调查员分别对同一调查对象进行调查，比较两次调查结果是否一致，如为计量资料可计算组内相关系数（intraclass correlation coefficient, ICC），如结果为二分类资料可计算kappa系数，这两个指标取值均在0~1之间，取值越接近1，说明两次调查结果的一致性越好，越接近0，说明实验的重现性差，此时应当分析调查问卷设计的是否合理或者诊断标准是否非常明确。
2. 用多个受试对象进行重复 换言之，要有足够的样本含量，避免把个别情况误认为普遍情况，如欲了解2006年河南省食管癌的死亡率，仅调查1000人是不能真实反映问题的，按照现有的食管癌死亡水平29/10万估计，可能1000人中没有1例死于食管癌。
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