病例对照实验中的混杂因素

一、对照原则

(一)对照的意义

有比较才有鉴别,对照是比较的基础,要确定处理因素与实验效应的关系,没有对照不能说明任何问题。因此,在医学科研中,除单纯的正常生理指标的调查外,一般都需要进行有对照的比较研究,设立对照可以控制非实验因素的影响,辨别疾病的痊愈是防治效果的作用,还是自然痊愈等。故实验设计的对照不是可有可无,实为不可缺少。

(二)对照的应用

1.消除非处理因素的影响　应用对照的目的在于评估各种因素的影响程度,以便显示处理因素的真正影响。从逻辑学的对比观点来说,欲观察某药是否有效,一种疗法是否可用,某个因素对某个指标是否有影响,都需要以各种形式进行对照研究,在互相对比中来辨别因素的效应。

2.找出综合因素的主要矛盾　如验证某个方剂(多味药或多种药)对某种病的疗效,可通过多种对比或去除某几味药(中药方剂)的对照,最终会找出起主要作用的某药或某几味药。

3.验证实验方法的可靠性　通过标准阳性对照获得阳性结果,而标准非阳性对照获得阴性结果,才能证明实验方法可靠,可在实验研究中应用。

另外,临床生化检验中常采用对照的方法,用来修正实验数据,寻找实验的最佳条件,分析实验中的问题或差错的原因等。

(三)对照的方式

对照的形式有多种,可根据研究目的和内容加以选择,常用的有以下几种。

1.空白对照　对照组不施加任何处理因素。例如,观察维生素A的防癌作用,实验组的石棉矿工人每天口服一定剂量的维生素A,对照组的石棉矿工人不服维生素A,处理因素完全空白。追踪观察一定时期后,比较两组工人癌症的发生率。空白对照简单易行,但容易引起实验组与对照组在心理上的差异,从而影响实验效应的测定。

2.安慰剂对照　对照组采用一种无药理作用,且对受试者无害的制剂,它在剂型或处置上与实验药物相似,不能为受试者识别,称安慰剂(placebo)。使用安慰剂有助于避免对照组病人产生与实验组病人不同的心理作用,但在使用时一定要慎重,做好“保密工作”。一般说来,适用于小规模的实验研究。

3.试验对照　对照组不施加处理因素,但施加某种与处理因素有关的实验因素。如赖氨酸添加实验中,实验组儿童的课间餐为加赖氨酸的面包,对照组为不加赖氨酸的面包。这里面包是与处理有关的实验因素。两组儿童除是否添加赖氨酸外,其他条件一致,这样才能显示和分析赖氨酸的作用。由此可见,当处理因素的施加需伴随其他因素时(如赖氨酸添加在面包里),若这些因素有可能影响实验结果,应设立实验对照,以保证组间的均衡性。

4.标准对照　用现有标准方法或常规方法作对照。这种对照在临床试验中用得较多,因为很多情况下不给病人任何治疗是不符合医学伦理的。另外,还可用于某种新的检验方法是否能代替传统方法的研究。

5.历史对照　以过去的研究结果作对照。例如,某种疾病过去的治愈率为零,今有一种新药连续治愈2例,尽管没有另设对照,仍可认为是一种很好的药,因为过去大量从未治愈的该病病人就是对照。历史对照仅适用于非处理因素影响较小的少数疾病,一般不宜使用,用时应特别注意资料的可比性。

6.自身对照　对照与实验在同一受试对象进行,比较受试对象接受处理因素前后实验效应的差别。如以病人用药前后的血压值作对比。自身对照简单易行,使用广泛,但实验中总是将处理前作为对照,故严格地说,它不是随机分配而成的,有一定局限性。若实验前后某些环境因素或自身因素发生了改变,并且会影响实验结果,这种对照就难以说明任何问题。因此,在实验中常需单独设立一个对照组,比较实验组与对照组处理前后的效应差值。

7.相互对照　几种处理(或水平)互为对照。例如,3种方案治疗贫血,3个方案组可互为对照,以比较疗效的好坏。

二、重复原则

重复(replication)是指处理组及对照组的例数(或实验次数)要有一定的数量。如果例数太少,有可能把个别情况误认为普遍情况,把偶然或巧合的现象当作必然的规律性现象,以致实验结果错误地推广到群体。但例数太多或实验次数太多,又会增加严格控制试验条件的困难,造成不必要的浪费。为此应该在保证实验结果具有一定可靠性的条件下,确定最少的样本例数,以节约人力和经费。

重复的另一含义是研究方法的可重复性。即在相同条件下,采用相同的方法应能得到相同的结果。

三、随机原则

随机是指总体中每一个体均有同等的机会被抽取作为研究观察对象或每一受试对象有同等机会被分配到不同处理组。在实验研究中,不仅要求有对照,还要求各组间除了处理因素外,其他可能产生混杂效应的非处理因素尽可能保持一致,即均衡性要好。贯彻随机化原则是提高组间均衡性的一个重要手段,也是资料分析时进行统计推断的前提。

随机化原则包括随机抽样和随机分配,随机抽样见第8章,随机分配是试验设计的重要环节。随机分配方法有完全随机分配、区组随机分配和分层随机分配。

1.完全随机分配　即采用随机排列表(附表1)直接将受试对象分配到不同组别。具体使用方法见本书第8章。还可利用抽签的方法,如预先规定奇数到实验组,偶数到对照组。当涉及大样本实验时,可利用计算机产生随机数字,如规定随机数字(0除外)大于0.5的受试对象分到实验组,小于0.5的受试对象分到对照组。

2.区组随机分配　先根据实验的分组数,将特征相同或相近的受试对象划分为若干区组,再在每个区组应用随机方法进行分配。这样不仅提高组间的均衡性,而且保证不同组间受试对象数相同。

3.分层随机分配　先将受试对象按某些特征,例如年龄、性别或病情轻重程度等分成不同层次,再在各层中进行简单随机分配。其可提高组间的均衡性。

随机化分配虽能提高比较组间的均衡性,但并不能保证比较组间具有均衡性。在研究设计及分析中要注意混杂因素的控制。

四、齐同原则

齐同是指除处理因素外,不同比较组研究对象的其他因素或条件相同,即组间要有良好可比性。齐同是进行比较分析的前提,没有齐同就没有分析比较的价值,齐同包括如下几个方面。

1.比较组间除接受的处理因素不同外,其他条件应相同　例如,在临床疗效分析中,不同组间研究对象的年龄、性别、职业、病程、病情的轻重程度等应相同或相近,保证组间的均衡性。在动物实验中不同组间动物的品系、月龄、体重、饲养条件应相同。

2.对实验效应的观察方式要相同　前面已提到实验效应的观察要尽可能选择客观、精确、敏感、特异的指标,但在不同组间要采用相同的观察方式和标准,包括采用相同的仪器设备、测试手段、观察方式等。例如,对胃溃疡治疗效果的比较,不同组间可采用不同的处理因素(中药、西药等不同药物),但对效果观察的方式应一致。决不能一组用胃镜观察,另一组用X线钡剂造影或其他方式观察。此外为了克服主观心理因素对观察效应的影响,观察中应采用盲法,多用双盲法。

3.其他对研究效应有影响的因素也应相同　即其他影响观察效应的各种辅助治疗因素也应齐同。如进行疗效比较,不同组的观察对象在能否保证良好休息、合理营养、社会心理因素等方面应一致。对发病、治疗效果与多种因素有关的疾病,进行疗效评价时应特别要注意。对于与职业有关疾病,应特别注意不同组间是否脱离了职业致病环境。

例如,比较中西药治疗急性肾炎的治疗效果,除不同组间患者的年龄、性别、病情轻重程度相同,采用相同的疗效观察方式外,两组间患者的休息、饮食等情况也应相似,决不能一组采用住院方式治疗,另一组接受门诊治疗。再例如,汽车司机是高血压的高发人群,要比较该人群高血压不同药物的治疗效果,除其他方面符合研究要求外,不同组间是否脱离职业环境也要相同。若一组用甲药,为一边工作一边用药治疗,另一组用乙药,为休息治疗,则两组间无可比性,不能说明甲乙两药效果何者为优。

4.对两组的观察应同样重视　随访时无论在询问及标本化验方面,两组均应同样认真对待,更不能在诊断确定或阳性结果成立之后再去调查。

齐同是进行分析比较的前提,许多试验设计内容的目的就是要实现齐同,包括合理选择研究对象,随机分配,采用合适的设计方案等。

五、盲法原则

盲法是避免信息偏倚的措施,在实验效应的观察中应使用盲法。

所谓盲法原则,简单讲就是不知道法则。依据不知道对象的类型,盲法分为单盲、双盲及三盲3种。

1.单盲　单盲(single blind)是指研究者知道分组情况,研究对象不知道自己属于哪一组。这种盲法的优点是研究者可以更好地观察了解研究对象,必要时可以及时处理研究对象可能发生的意外问题,使研究对象的安全得到保障。缺点是避免不了研究者方面所带来的偏倚。因为研究者自觉或不自觉地重视试验组而对对照组观察不够。这样两组的处理就不够均衡。

2.双盲　双盲(double blind)是指研究者和研究对象都不知道每个受试者被分配到哪一组。需要有第三者来负责安排、控制整个实验。这种盲法主要用于药物临床试验研究。它的优点是可以避免研究者和研究对象的主观因素所带来的偏倚。缺点是方法复杂,较难实行。一旦研究对象在实验过程中发生事先未预料到的意外反应,需要采取紧急医疗措施时,负责此项实验研究的第三者若不能及时查出此对象所在的组别,将耽误对研究对象处理的时机。

3.三盲　三盲(triple blind)是不仅研究者和研究对象不了解分组情况,而且负责资料搜集和分析的第三者也不了解分组情况。这样,可以更客观地评价反应情况。但是,人们对使用三盲试验尚有不同看法。

与上述诸盲法相对应的是开放实验(open trial),即研究者与研究对象都了解分组情况。它的主要优点是容易实行,容易发现实验进行过程中所产生的问题而予以及时的处理,并判断实验是否应该继续进行。它的主要缺点是易产生偏倚。有些研究如比较手术治疗与非手术治疗的效果,或者干预的效果是以测量的数量如血压、血脂、血糖、体重等值来显示的话,可应用开放实验。