一夜之秋,醫生受用的數據分析,桑惠敏主講。 親愛的聽眾朋友大家好,我是桑惠敏。 本集主題是實驗設計與沙克疫苗。 實驗設計與治療沙克疫苗 自2019年發生新冠病毒到近期施打相關的疫苗, 疫苗是否有效成為熱門話題。 製作此集的動機就是希望普羅大眾對疫苗的實驗設計 及數據分析方法有一些認識。 聖平,疫苗從研發到上市要經過哪些程序呢? 我知道疫苗從研發到上市要經過動物測試的階段 與三個層次的人體實驗階段。 其中最後一次的人體實驗階段要進行上萬個的測試者實驗,

目的是要證實疫苗能在人體產生抗體的有效性。 聖平說得很正確, 但是你沒有提到每一個階段都需要進行嚴格的實驗設計。 你想想,如果沒有經過設計就隨便找一些測試者, 結果可能如何呢? 我想如果沒有經過設計就隨便找一些測試者, 就不能夠確定是疫苗的效果還是受測者本身的體質的效果了吧? 講得真好,如果有人辛苦的研發了有效的疫苗, 但是實驗設計是錯誤的, 結果可能不能顯示出原來疫苗是有效的。 或者相反的情況,原本沒有效果的疫苗 卻因為錯誤的實驗設計而推論出疫苗是有效的, 這兩種錯誤都是我們要避免的。 這麼說,是否曾經有過什麼錯誤的實驗設計的歷史事件呢? 確實有的,1954年歷史上規模最大的醫學實驗

是有關小兒麻痺的疫苗又稱為沙克疫苗的醫學實驗, 第一次實驗就是錯誤的。 原來如此,所以本集的主題稱為實驗設計與沙克疫苗。 是的,所以本集的目的有兩個, 一、如何設計實驗得到有用的資料, 二、詳細說明1954年的沙克疫苗實驗。 我萃取實驗設計的基本精神,編成一首實驗設計的歌。 設計設計實驗設計 因子反應值因果關係 交互作用主效用 混淆別名分不清 你要盡量做區隔 無法區隔再用隨機 曲調是兒歌,小星星 設計設計實驗設計 因子反應值因果關係 交互作用主效用

混淆別名分不清 你要盡量做區隔 無法區隔再用隨機 以下說明上述歌詞中的關鍵字。 實驗設計中最重要的精神是設計,而不是分析資料, 所以設計這兩個字我重複了兩次。 如果實驗設計得好,則因子與反應值的關係就可稱為因果關係。 請大家回顧前一講性別歧視的案例中, 性別與學歷等因子與員工薪水都是現成的資料, 所以回歸模型只能解釋成正向或負向的關係, 不能稱為因果關係。 主效用是指因子的效用,如疫苗這個因子的效用。 交互作用是指兩個因子相互影響的效用。

混淆是分不清因子與區隔變數的效用。 如分不清疫苗與受測者體質的效用, 就稱疫苗與受測者體質混淆。 歌詞中的別名是分不清兩個因子間的關係, 就稱這兩個因子互為別名。 歌詞中的最後一句, 你要盡量做區隔,無法區隔再用隨機。 成功的實驗設計是要在同質性的環境下進行。 如最理想的受測者都有相同的體質, 雙胞胎就有相近的體質。 在同質性的環境下做實驗, 學術用語就稱為同一個區隔。 如果實驗設計盡量讓受測者都有相同的體質, 然後我們再隨機分成有施打疫苗與沒有施打疫苗兩組, 如此資料分析的結果才能推論出疫苗是否有效。 大家一定會說,盡量區隔的原則很有道理。

將來進行實驗設計一定會遵照這個原則。 但我說盡量區隔恐怕是知易行難。 以下說個有名的案例, 就是1954年歷史上規模最大的醫學實驗, 是有關小兒麻痺症的疫苗,又稱沙克疫苗的醫學實驗。 1916年美國首次發現一種稱為Polio的傳染病, 得該傳染病以兒童居多, 而且得該病者的身體部分會變麻痺, 所以又稱為小兒麻痺症。 1952年小兒麻痺症大流行, 造成三千多人死亡,兩萬多人終身殘廢。 當時美國人對於小兒麻痺症的恐懼大概僅次於原子彈。 1954年美國公共衛生署組織了一個有關小兒麻痺症疫苗,

稱為沙克疫苗的醫學實驗,花費超過五百萬美元, 是歷史上規模最大的醫學實驗。 其中第一種實驗設計是美國小兒麻痺基金會設計的。 美國小兒麻痺基金會簡稱NFIP, 是由得過小兒麻痺症的美國總統羅斯福成立的慈善機構, 所以這次的實驗設計簡稱為NFIP實驗。 所有實驗的對象是一到三年級的小學生, 其中獲得家長同意的二年級學生注射疫苗稱為處理組, 一年級和三年級的學生則不予注射疫苗稱為對照組, 兩組都各有約22.5萬名小學生。 聖平,你覺得上述的NFIP實驗設計如何呢?

可能有什麼問題嗎? 我沒看出什麼問題,而且規模這麼大的醫學實驗, 應該有很多的統計學家或者是實驗設計的專家參與在其中吧? 怎麼可能會有問題呢? 很遺憾,NFIP的設計最終是失敗的。 也就是無法證實沙克疫苗是有效的。 雖然有實驗設計的專家參與其中, 但只能用智者千慮必有一失來描述。 聖平,NFIP實驗設計失敗的原因是沒有落實禁量區隔的原則。 你再想想哪裡出了問題? 噢,你給了提示,他們失敗的原因是因為沒有落實禁量區隔的原則。 這樣看來,應該是因為獲得家長同意的學生都在處理組,

所以處理組跟對照組的學生在家庭背景方面是不同的。 我猜比較開明的家長才會同意他的孩子去處理組注射疫苗, 而且比較開明的家庭,他的經濟狀況可能也更好,也更注重健康。 我認為處理組打了沙克疫苗,應該疫苗的效果更顯著才對啊。 怎麼反而結果是相反的呢? 聖平說對了前一半。 同意學生參加處理組,也就是注射沙克疫苗的家長,比較開明。 收入比較高,學生的衛生習慣也比較好。 這些兒童比較沒有機會在小時候感染小兒麻痺,也就沒有免疫的抗體。 然而對照組中比較多低收入與衛生較差的兒童, 這些兒童有些曾感染過輕微的小兒麻痺, 但因為幼年的時候從母體而來的抗體而存活下來,日後就免疫了。

所以對照組的兒童日後若感染得病的比率反而比處理組的低, 與你的直覺正好相反。 跟我原來的直覺有落差。 這個NFIP的實驗設計失敗後,沙克疫苗的實驗後來如何呢? 後來進行了第二次實驗,稱為雙盲隨機控制實驗設計。 處理組與對照組的學童都是從家長同意的學生中選出, 都各有20萬名小學生,然後再隨機將學童分為兩組, 其中處理組注射疫苗,對照組注射安慰劑, 所謂安慰劑就是沒有任何藥效的葡萄糖水。 兒童本身與注射者均不知道兒童注射的是疫苗或是安慰劑,

所以稱為雙盲隨機控制實驗。 這次實驗設計證實了沙克疫苗是有效的。 謝謝聖平與我對話。 今天就講到這裡,謝謝收聽。 下一集的主題是 喝綠茶能夠降低得癌症的機率嗎? 祝親愛的聽眾朋友平安喜樂。