版醫(yī)學(xué)統(tǒng)計學(xué)第2章研究設(shè)計ppt課件

1、普通高等教育“十五國家級規(guī)劃教材第四軍醫(yī)大學(xué)衛(wèi)生統(tǒng)計學(xué)教研室第四軍醫(yī)大學(xué)衛(wèi)生統(tǒng)計學(xué)教研室 徐勇勇徐勇勇第二章 研討設(shè)計科學(xué)研討需求縝密的設(shè)計：科學(xué)研討需求縝密的設(shè)計： 研討設(shè)計的好壞，直接關(guān)系到研討結(jié)果的可靠研討設(shè)計的好壞，直接關(guān)系到研討結(jié)果的可靠性。任何設(shè)計上的缺陷，都不能期望事后彌補(bǔ)。性。任何設(shè)計上的缺陷，都不能期望事后彌補(bǔ)。兩組患者有效率比較兩組患者有效率比較事后分組：事后分組：A A組手術(shù)治療，組手術(shù)治療，n=45n=45 85% 85%B B組保守治療，組保守治療，n=56 n=56 75%75%A優(yōu)于B兩組患者存活率比較兩組患者存活率比較事前隨機(jī)分組，保證兩組患者的可比性：事前隨機(jī)

2、分組，保證兩組患者的可比性：A A組鏈霉素，組鏈霉素，n=55n=55 93% 93%B B組臥床，組臥床，n=52n=52 73% 73% 正確的設(shè)計：鏈霉素治療肺結(jié)核的療效評價正確的設(shè)計：鏈霉素治療肺結(jié)核的療效評價病情病情 A組組 B組組輕輕 8 8中中 17 20重重 30 24可比性可比性A優(yōu)于B科學(xué)研討不同于日常臨床任務(wù)科學(xué)研討不同于日常臨床任務(wù) ： 科學(xué)研討預(yù)先有明確的研討目的，并科學(xué)研討預(yù)先有明確的研討目的，并制定正規(guī)的研討設(shè)計方案，明確數(shù)據(jù)采集制定正規(guī)的研討設(shè)計方案，明確數(shù)據(jù)采集和統(tǒng)計分析方法。而日常臨床任務(wù)只需求和統(tǒng)計分析方法。而日常臨床任務(wù)只需求滿足臨床需求即可。滿足臨床需

3、求即可。 第一節(jié) 研討類型實驗性研討實驗性研討experimental study “暴露要素為人為設(shè)計的故意干涉且做到暴露要素為人為設(shè)計的故意干涉且做到隨機(jī)化分組的研討。隨機(jī)化分組的研討。 前瞻性研討：分組前瞻性研討：分組-干涉干涉-察看結(jié)果察看結(jié)果察看性研討察看性研討observational study “暴露要素為非干涉要素或不能進(jìn)展隨機(jī)暴露要素為非干涉要素或不能進(jìn)展隨機(jī)化分組的研討化分組的研討 回想性：結(jié)局回想性：結(jié)局-“暴露要素暴露要素第二節(jié)研討設(shè)計的根本內(nèi)容 一、建立研討假設(shè)、明確研討的主要問題和一、建立研討假設(shè)、明確研討的主要問題和次要問題次要問題 研討假設(shè)建立在現(xiàn)有專業(yè)知識的

4、根底上，并研討假設(shè)建立在現(xiàn)有專業(yè)知識的根底上，并要表達(dá)為某項研討要詳細(xì)處理的問題。要表達(dá)為某項研討要詳細(xì)處理的問題。不能試圖經(jīng)過一次實驗回答太多的問題，不能試圖經(jīng)過一次實驗回答太多的問題，不能在沒有明確主、次要問題的情況下盲目實不能在沒有明確主、次要問題的情況下盲目實驗。驗。不能在實驗終了后，根據(jù)實驗結(jié)果和實驗者客不能在實驗終了后，根據(jù)實驗結(jié)果和實驗者客觀愿望歸納主、次要問題。觀愿望歸納主、次要問題。 二、確定研討對象的范圍和數(shù)量二、確定研討對象的范圍和數(shù)量 研討對象的范圍和數(shù)量要根據(jù)主要問題確定，兼顧次要問題，在以人為察看對象的臨床實驗clinical trial中，還要思索到倫理問題。范圍

5、：納入規(guī)范inclusion criteria、排除規(guī)范exclusion criteria數(shù)量：適宜的樣本量 三、確定處置要素三、確定處置要素 處置treatment是實驗性研討的必備要素之一。對照包括空白也是一種處置。 分清處置要素和非處置要素處置要素：根據(jù)研討目的給研討對象自動施加的外界干涉，取決于研討者非處置要素：對實驗結(jié)果有影響，但不能人為改動的要素，取決于研討對象本身特性非處置要素的用途非處置要素的用途- -可比性分析可比性分析 研討者應(yīng)盡能夠使全部非處置要素或重要的非處研討者應(yīng)盡能夠使全部非處置要素或重要的非處置要素在各處置組中的分布一樣，最大限制地控制非處置要素在各處置組中的分

6、布一樣，最大限制地控制非處置要素對實驗結(jié)果的影響。置要素對實驗結(jié)果的影響。 臨床實驗：性別、年齡、病情、臨床實驗：性別、年齡、病情、動物實驗：種系、性別、年齡、體重、動物實驗：種系、性別、年齡、體重、實驗室研討：標(biāo)本來源、試劑、操作、實驗室研討：標(biāo)本來源、試劑、操作、病情病情 A組組 B組組輕輕 8 8中中 17 20重重 30 24紅血球沉降率紅血球沉降率 A組組 B組組 0-10 0 1 11-20 3 2 21-50 16 20 51 36 29 鏈霉素治療肺結(jié)核的療效評價鏈霉素治療肺結(jié)核的療效評價-非處置要素比較非處置要素比較 處置要素該當(dāng)規(guī)范化 處置要素在同一處置組中應(yīng)該一直如一，如

7、運用同一批號的藥物、同一個人擔(dān)任手術(shù)和操作等，否那么將會影響實驗結(jié)果的準(zhǔn)確性。 四、選擇察看目的和統(tǒng)計分析方法四、選擇察看目的和統(tǒng)計分析方法 察看目的用于闡明處置要素的作用大小察看目的用于闡明處置要素的作用大小 選擇客觀性好的目的選擇客觀性好的目的 選擇靈敏度高的目的選擇靈敏度高的目的 與研討目的無關(guān)的察看目的不宜太多與研討目的無關(guān)的察看目的不宜太多 規(guī)定察看目的的質(zhì)量控制方法和統(tǒng)計分規(guī)定察看目的的質(zhì)量控制方法和統(tǒng)計分析方法。析方法。 五、研討設(shè)計的三要素及主要統(tǒng)計學(xué)問題五、研討設(shè)計的三要素及主要統(tǒng)計學(xué)問題 研討設(shè)計的三要素：研討設(shè)計的三要素： 處置要素處置要素treatment factor

8、 實驗單位實驗單位experiment unit 處置效應(yīng)處置效應(yīng)treatment effect前瞻性實驗性研討，三者缺一不可。前瞻性實驗性研討，三者缺一不可。 1處置要素：取決于研討假設(shè)和主要處置要素：取決于研討假設(shè)和主要研討問題。研討問題。 主要的統(tǒng)計學(xué)問題：如何設(shè)立對照組、主要的統(tǒng)計學(xué)問題：如何設(shè)立對照組、選擇適宜的分組方法和實驗設(shè)計模型，盡選擇適宜的分組方法和實驗設(shè)計模型，盡能夠使非處置要素在各處置組中的分布平能夠使非處置要素在各處置組中的分布平衡衡balance。 2實驗單位：接受處置的根本單位。實驗單位：接受處置的根本單位。 通常是動物、人和生物資料。當(dāng)將動通常是動物、人和生物資

9、料。當(dāng)將動物或人體作為一個整體時，研討對象就是物或人體作為一個整體時，研討對象就是實驗單位。根據(jù)納入規(guī)范和排除規(guī)范確定實驗單位。根據(jù)納入規(guī)范和排除規(guī)范確定。 主要的統(tǒng)計學(xué)問題：如何選定一批具主要的統(tǒng)計學(xué)問題：如何選定一批具有代表性的實驗單位，并且有足夠多的數(shù)有代表性的實驗單位，并且有足夠多的數(shù)量。量。 3處置效應(yīng)：即實驗效應(yīng)，指實驗單位處置效應(yīng)：即實驗效應(yīng)，指實驗單位接受處置要素后的反響。包括短期或即刻接受處置要素后的反響。包括短期或即刻效應(yīng)、長期效應(yīng)。效應(yīng)、長期效應(yīng)。 處置效應(yīng)的選擇與研討目的、察看目的處置效應(yīng)的選擇與研討目的、察看目的和丈量方法有關(guān)。和丈量方法有關(guān)。 主要的統(tǒng)計學(xué)問題：對丈

10、量結(jié)果的分類主要的統(tǒng)計學(xué)問題：對丈量結(jié)果的分類和進(jìn)一步的統(tǒng)計處置。和進(jìn)一步的統(tǒng)計處置。第三節(jié)實驗設(shè)計的原那么一、反復(fù)一、反復(fù) 反復(fù)反復(fù)replication是指研討的是指研討的實驗組和對照組應(yīng)有一定數(shù)量的反實驗組和對照組應(yīng)有一定數(shù)量的反復(fù)察看丈量結(jié)果，即察看實復(fù)察看丈量結(jié)果，即察看實驗單位要到達(dá)一定的數(shù)量。驗單位要到達(dá)一定的數(shù)量。 研討樣本中包含的察看單位數(shù)或研討樣本中包含的察看單位數(shù)或?qū)嶒瀱挝粩?shù)稱為樣本含量實驗單位數(shù)稱為樣本含量sample size。 二、對照二、對照 對照對照control是指沒有是指沒有“暴露暴露要素存在時提供的基線數(shù)據(jù)要素存在時提供的基線數(shù)據(jù)baseline，用于評價

11、，用于評價“暴露要素暴露要素的效應(yīng)大小。的效應(yīng)大小。 歷史對照：歷史對照： 53% 平行對照：平行對照： 20% 抗凝劑預(yù)防心肌梗死抗凝劑預(yù)防心肌梗死 表表2-1 門腔分流手術(shù)門腔分流手術(shù)醫(yī)學(xué)研討中常見的對照方式醫(yī)學(xué)研討中常見的對照方式 1無對照研討：不設(shè)置對照組。無對照研討：不設(shè)置對照組。常見于評價藥物代謝和平安性的常見于評價藥物代謝和平安性的I，II期期臨床實驗、探求實驗效果和實驗方法的臨床實驗、探求實驗效果和實驗方法的預(yù)實驗、以及有可靠的潛在對照如某預(yù)實驗、以及有可靠的潛在對照如某手術(shù)無勝利先例的單樣本研討。手術(shù)無勝利先例的單樣本研討。 2歷史對照：歷史對照： 用歷史文獻(xiàn)報導(dǎo)的治用歷史文

12、獻(xiàn)報導(dǎo)的治療結(jié)果如有效率，或常規(guī)治療結(jié)果療結(jié)果如有效率，或常規(guī)治療結(jié)果作為基線的單樣本研討。作為基線的單樣本研討。 歷史對照要選用公認(rèn)的規(guī)范值大樣歷史對照要選用公認(rèn)的規(guī)范值大樣本研討結(jié)果，并且診斷規(guī)范、療效評本研討結(jié)果，并且診斷規(guī)范、療效評價目的的檢測方法等均無變化價目的的檢測方法等均無變化 。 3本身前后對照：用實驗前數(shù)據(jù)作為基線本身前后對照：用實驗前數(shù)據(jù)作為基線的單樣本研討。多用于易控制實驗條件的急性的單樣本研討。多用于易控制實驗條件的急性動物實驗。動物實驗。 4非隨機(jī)化同期對照：在同一時間段里，非隨機(jī)化同期對照：在同一時間段里，將察看對象分為實驗組和對照組，防止了歷史將察看對象分為實驗組

13、和對照組，防止了歷史對照和本身前后對照診斷規(guī)范不同、實驗條件對照和本身前后對照診斷規(guī)范不同、實驗條件不一致的缺陷，常見于不一致的缺陷，常見于“暴露要素不能人為暴露要素不能人為分組的情況。分組的情況。 5隨機(jī)化同期對照：隨機(jī)化同期對照： 在同一時間段里在同一時間段里，將察看對象隨機(jī)地分為實驗組和對照組，將察看對象隨機(jī)地分為實驗組和對照組，既防止了歷史對照和本身前后對照診斷，既防止了歷史對照和本身前后對照診斷規(guī)范不同、實驗條件不一致的缺陷，又保規(guī)范不同、實驗條件不一致的缺陷，又保證了實驗組和對照組察看對象的可比性。證了實驗組和對照組察看對象的可比性。 隨機(jī)對照是醫(yī)學(xué)研討中最可靠的對照隨機(jī)對照是醫(yī)學(xué)

14、研討中最可靠的對照方式。方式。 對照組常用的干涉方式對照組常用的干涉方式 1空白對照：不給任何干涉的空白對照：不給任何干涉的對照對照 2實驗對照：又稱假干涉對照實驗對照：又稱假干涉對照，是指與實驗組操作一樣、但與處，是指與實驗組操作一樣、但與處置效應(yīng)無關(guān)的對照置效應(yīng)無關(guān)的對照 3撫慰劑對照撫慰劑對照 ：也是一種假干涉對照，主：也是一種假干涉對照，主要用于臨床實驗。撫慰劑不含任何有效藥物，要用于臨床實驗。撫慰劑不含任何有效藥物，但其外型、大小、味道與實驗藥一樣但其外型、大小、味道與實驗藥一樣 4規(guī)范對照：規(guī)范對照： 對照組的干涉采用公認(rèn)的對照組的干涉采用公認(rèn)的“規(guī)范方式，主要用于臨床實驗。如倫理

15、上不規(guī)范方式，主要用于臨床實驗。如倫理上不允許在患者身上采用空白對照或假干涉允許在患者身上采用空白對照或假干涉 三、隨機(jī)化三、隨機(jī)化 隨機(jī)化隨機(jī)化randomization是指是指在實驗分組時，每個察看對象具有一在實驗分組時，每個察看對象具有一樣的時機(jī)概率被分配到實驗組樣的時機(jī)概率被分配到實驗組對照組。對照組。 隨機(jī)化是一種實驗設(shè)計的分組程隨機(jī)化是一種實驗設(shè)計的分組程序，不能了解為隨心所欲的序，不能了解為隨心所欲的“隨意、隨意、“隨意和隨意和“非選擇性。非選擇性。 每個察看對象具有一樣的時機(jī)概率被分配每個察看對象具有一樣的時機(jī)概率被分配到實驗組對照組到實驗組對照組-利用利用EXCEL隨機(jī)數(shù)隨機(jī)數(shù)單元格單元格A1=rand()產(chǎn)生產(chǎn)生01的一個隨機(jī)數(shù)的一個隨機(jī)數(shù)單元格單元格B1=int(rand()*100)產(chǎn)生一個有產(chǎn)生一個有2位整數(shù)的隨機(jī)數(shù)位整數(shù)的隨機(jī)數(shù)病情病情 A組組 B組組輕輕 8 8中中 17 20重重 30 24紅血球沉降率紅血球沉降率 A組組 B組組