第十三章 科研設(shè)計(jì)課件

科研題目:1.某地區(qū)小學(xué)生近視眼患病情況的調(diào)查研究目的:

了解該地區(qū)小學(xué)生近視眼患病情況及一些影響因素,有針對(duì)性地開展預(yù)防工作2.A,B兩種降壓藥的療效分析

目的:

最終要選出降壓效果好,副作用小的治療高血壓藥物第十三章科研設(shè)計(jì)第十三章醫(yī)學(xué)科研設(shè)計(jì)簡單地說就是制定一個(gè)具體工作計(jì)劃。不論是進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查、臨床療效觀察還是實(shí)驗(yàn)室研究,制定一個(gè)科學(xué)的合理的工作計(jì)劃都是至關(guān)重要的。

醫(yī)學(xué)研究設(shè)計(jì)根據(jù)在研究中是否對(duì)研究對(duì)象施加處理因素分為

實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)

調(diào)查設(shè)計(jì)醫(yī)學(xué)科研設(shè)計(jì)的基本原則:

對(duì)照的原則,均衡的原則,隨機(jī)化原則和重復(fù)的原則第十三章科研設(shè)計(jì)第一節(jié)醫(yī)學(xué)科研設(shè)計(jì)的基本原則

一.對(duì)照的原則沒有比較就沒有鑒別.

1.設(shè)立對(duì)照的意義:(1)通過對(duì)照去鑒別處理因素與非處理因素的差異

(2)消除或減少實(shí)驗(yàn)誤差

2.對(duì)照的形式:

空白對(duì)照:

實(shí)驗(yàn)對(duì)照標(biāo)準(zhǔn)對(duì)照:實(shí)驗(yàn)研究一般不用

自身對(duì)照相互對(duì)照歷史對(duì)照

安慰劑(placebo)對(duì)照:用于臨床試驗(yàn)研究第十三章科研設(shè)計(jì)二.均衡的原則

實(shí)驗(yàn)與對(duì)照組除了處理因素之外,其他一切條件應(yīng)盡可能相同。齊同原則三.隨機(jī)原則隨機(jī)化即是使每一個(gè)觀察單位有同等的機(jī)會(huì)被選入到樣本中。避免選擇偏性,保證齊同性和均衡性的重要方法.

隨機(jī)化方法:簡單的抽簽、隨機(jī)數(shù)字表、隨機(jī)排列表法.四.重復(fù)的原則實(shí)驗(yàn)重復(fù)次數(shù)越多,越能反映實(shí)驗(yàn)的真實(shí)效應(yīng)。但是,重復(fù)次數(shù)越多,需要樣本量越多。第十三章科研設(shè)計(jì)樣本含量的估計(jì)一.四個(gè)重要參數(shù):

1.檢驗(yàn)水準(zhǔn)(α):

第一類錯(cuò)誤概率(即拒絕了實(shí)際上成立的H0)

α越小,需要的樣本量越大,雙側(cè)檢驗(yàn)比單側(cè)檢驗(yàn)需要的多

2.檢驗(yàn)效能(1-

):

為第二類錯(cuò)誤概率(即不拒絕實(shí)際上不成立的H0),

值常是不知道的,但我們可以規(guī)定1-

值.常取值1-

=0.91-

的意義:當(dāng)H1為真時(shí),假設(shè)檢驗(yàn)?zāi)馨处了疁?zhǔn)發(fā)現(xiàn)它的能力,也叫把握度.

1-

越大需要樣本量越大第十三章科研設(shè)計(jì)I型錯(cuò)誤（typeIerror）I型錯(cuò)誤的概率常用

（檢驗(yàn)水準(zhǔn))表示

=0.05,則犯I型錯(cuò)誤的概率是0.05,即平均100次抽樣有5次發(fā)生這類錯(cuò)誤Ⅱ

型錯(cuò)誤（typeⅡerror）Ⅱ

型錯(cuò)誤的概率用

表示.但值的大小很難確切估計(jì),通常規(guī)定1-(把握度,檢驗(yàn)效能)的大小檢驗(yàn)效能(1-):如果兩總體確有差別,按水準(zhǔn)能檢出其差別的能力

和的關(guān)系:當(dāng)樣本含量固定時(shí),

愈小,愈大;反之,愈大,愈小第十三章科研設(shè)計(jì)第十三章科研設(shè)計(jì)3.實(shí)驗(yàn)的精度,即允許誤差(

):

值可根據(jù)預(yù)實(shí)驗(yàn)或前人的研究結(jié)果確定

=1-2

或

=1-2

越小,需要的樣本量越多4.觀察指標(biāo)的總變異度,即變量的標(biāo)準(zhǔn)差(

)

指標(biāo)的變異度越大,抽樣誤差越大,需要的樣本量越多.

α,1-

和

需要根據(jù)專業(yè)要求,研究者自己規(guī)定;

或

可根據(jù)資料或預(yù)實(shí)驗(yàn)用樣本標(biāo)準(zhǔn)差或率來估計(jì).第十三章科研設(shè)計(jì)二.常用的幾種估計(jì)方法例13-1

據(jù)文獻(xiàn)報(bào)道,男性四乙基鉛中毒患者的平均脈搏為67次/分,標(biāo)準(zhǔn)差為5.97次/分.若按α=0.05,

=0.1的概率,欲分析其與正常男性脈搏72次/分有無差別,問至少需多少例病人?1.樣本均數(shù)和總體均數(shù)比較(或配對(duì)比較)第十三章科研設(shè)計(jì)

表13-2

配對(duì)比較(t

檢驗(yàn))時(shí)所需樣本含量需要的參數(shù):α,1-

,

/

.

=72-67=5,

s=5.97

/

=0.84

查表得n=14例(單側(cè))(雙側(cè)為17例)估計(jì)方法:(1)查表法第十三章科研設(shè)計(jì)

計(jì)算公式：n為樣本含量,s為總體標(biāo)準(zhǔn)差的估計(jì)值,為容許誤差,uα

和u

為t檢驗(yàn)df=時(shí)的u界值,前者有單雙側(cè),后者只取單側(cè)例1=72-67=5,

s=5.97,單側(cè)α=0.05,u0.05=1.645,=0.1,u0.1=1.282

代入公式n=12.21,取13第十三章科研設(shè)計(jì)2.成組設(shè)計(jì)兩樣本均數(shù)比較例13-2

現(xiàn)擬用甲,乙兩藥治療某病患者,以血沉為效應(yīng)指標(biāo).預(yù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果為:甲藥可使病人血沉平均減慢3.2mm/h,標(biāo)準(zhǔn)差為1.93mm/h;乙藥可使病人血沉平均減慢5.0mm/h,標(biāo)準(zhǔn)差2.98mm/h.為考核兩藥的療效,問需觀察多少病人?第十三章科研設(shè)計(jì)查表法:

表13-3兩樣本均數(shù)比較(t

檢驗(yàn))的樣本含量所需參數(shù)同表13-2.α,1-

,

/

.

本例取雙側(cè)α=0.05,

=0.1,

=5.0-3.2=1.8,s

=2.98,

/

=1.8/2.98=0.6,

查表得n=60例(s

=1.93,

/

=1.8/1.93=0.9,n=27例)第十三章科研設(shè)計(jì)計(jì)算公式:式中各符號(hào)意義同前

本例計(jì)算結(jié)果n=58例3.成組設(shè)計(jì)兩樣本率比較計(jì)算公式：P=(p1+p2)/2第十三章科研設(shè)計(jì)第二節(jié)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)(experimentaldesign):

根據(jù)研究目的對(duì)實(shí)驗(yàn)研究所做的周密計(jì)劃和安排.包括資料的收集,整理和分析的全過程.一.實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的意義:

保證研究結(jié)果的科學(xué)性,經(jīng)濟(jì)性和可重復(fù)性

良好的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì):

1.能合理地安排各種實(shí)驗(yàn)因素

2.正確地估計(jì)樣本含量

3.嚴(yán)格地控制實(shí)驗(yàn)誤差

4.保證實(shí)驗(yàn)獲得預(yù)期結(jié)果第十三章科研設(shè)計(jì)二.特點(diǎn)及分類調(diào)查研究實(shí)驗(yàn)研究動(dòng)物實(shí)驗(yàn)臨床試驗(yàn)社區(qū)干預(yù)試驗(yàn)三.實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的基本要素:

受試對(duì)象、處理因素、實(shí)驗(yàn)效應(yīng)

(一)受試對(duì)象(materials)：隨機(jī)化原則實(shí)驗(yàn)動(dòng)物的選擇：注意動(dòng)物的種類，品系及個(gè)體的年齡、性別、體重、窩別、營養(yǎng)狀況等病例的選擇：正確的診斷，疾病的分期及病情的程度.

選擇依從性好、失訪率低、有代表性的患者作受試對(duì)象第十三章科研設(shè)計(jì)（二）處理因素（treatmentfactor）處理因素：即實(shí)驗(yàn)對(duì)象在實(shí)驗(yàn)過程中所接受的一種藥物、一個(gè)治療方案（單因素）或多種藥物，多個(gè)治療方案等（多因素）。根據(jù)一個(gè)實(shí)驗(yàn)因素的不同數(shù)量等級(jí)或不同狀態(tài)又分為單水平或多水平。

一種藥物一個(gè)劑量組---單因素單水平三種藥物3個(gè)劑量組---多因素多水平的組合確定處理因素時(shí)注意事項(xiàng)：

1.抓住主要因素一個(gè)實(shí)驗(yàn)要解決的主要問題

2.正確區(qū)分處理因素和非處理因素(混雜因素)

盡量使某些非處理因素在實(shí)驗(yàn)各組中一致

3.處理因素應(yīng)當(dāng)標(biāo)準(zhǔn)化即整個(gè)實(shí)驗(yàn)過程中處理因素應(yīng)該始終如一,保持不變.第十三章科研設(shè)計(jì)(三)實(shí)驗(yàn)效應(yīng)(experimentaleffect)即實(shí)驗(yàn)結(jié)果.測(cè)量指標(biāo)的要求:1.選用客觀性較強(qiáng)的指標(biāo)

2.選用精確性較好的指標(biāo)

3.選用靈敏度較高的指標(biāo)

4.選用特異性較高的指標(biāo)盡量判斷終點(diǎn)效應(yīng)(endeffect)第十三章科研設(shè)計(jì)四.幾種常用的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方法(一)隨機(jī)對(duì)照試驗(yàn)(randomizedcontroltrial,RCT)

先將按納入標(biāo)準(zhǔn)所確定的受試對(duì)象隨機(jī)地分配到試驗(yàn)組和對(duì)照組,再通過統(tǒng)計(jì)分析回答研究假設(shè)提出的問題.

此設(shè)計(jì)方法被國際上公認(rèn)為所獲得的實(shí)驗(yàn)結(jié)果最具科學(xué)性的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方法.第十三章科研設(shè)計(jì)(二)盲法設(shè)計(jì)(blindnessdesign)盲法(blindmethod):

單盲雙盲三盲隨機(jī)對(duì)照試驗(yàn)和盲法設(shè)計(jì)相結(jié)合

---隨機(jī)雙盲對(duì)照試驗(yàn)

(randomizeddoubleblindcontroltrial)

這是目前國際上認(rèn)為值得提倡的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方案,特別適用于治療效果,疾病的預(yù)后和診斷實(shí)驗(yàn)的研究.第十三章科研設(shè)計(jì)(三)完全隨機(jī)設(shè)計(jì)(completelyrandomdesign)

也稱單因素設(shè)計(jì)

即將受試對(duì)象隨機(jī)地分配到實(shí)驗(yàn)組和對(duì)照組,進(jìn)行兩組比較或多組比較.最簡單的設(shè)計(jì).

優(yōu)點(diǎn):設(shè)計(jì)簡便,統(tǒng)計(jì)分析簡單

(四)配對(duì)設(shè)計(jì)(paireddesign)

常用的配對(duì)方法:自身配對(duì)(同源配對(duì)):同一個(gè)個(gè)體異體配對(duì):不同個(gè)體第十三章科研設(shè)計(jì)(五)配伍組設(shè)計(jì)又稱隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)(randomizedblockdesign)優(yōu)點(diǎn):1.每個(gè)區(qū)組內(nèi)的實(shí)驗(yàn)單位有較好的同質(zhì)性;2.均衡性好,誤差小,統(tǒng)計(jì)效率高.缺點(diǎn):1.不能分析交互作用;2.如果一個(gè)區(qū)組內(nèi)的受試對(duì)象出現(xiàn)意外時(shí),則只好放棄整個(gè)區(qū)組或采用缺項(xiàng)估計(jì)方法(六)交叉設(shè)計(jì)(cross-overdesign)

特殊的自身對(duì)照設(shè)計(jì)第十三章科研設(shè)計(jì)A藥A藥B藥B藥6W2W6W沖洗期V0V6V8V14設(shè)計(jì)的基本模式第十三章科研設(shè)計(jì)小結(jié)掌握：

醫(yī)學(xué)科研設(shè)計(jì)的基本原則對(duì)照、隨機(jī)、均衡和重復(fù)原則

實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的基本要素受試對(duì)象,處理因素和實(shí)驗(yàn)效應(yīng)

樣本含量的估計(jì)了解：調(diào)查設(shè)計(jì)的內(nèi)容目的，對(duì)象，工具（調(diào)查表）

抽樣調(diào)查的抽樣方法簡單隨機(jī)、系統(tǒng)、分層和整群抽樣第十三章科研設(shè)計(jì)

科研設(shè)計(jì)(專業(yè)設(shè)計(jì),統(tǒng)計(jì)設(shè)計(jì))收集科研資料整理資料統(tǒng)計(jì)表,統(tǒng)計(jì)圖分析資料計(jì)量資料統(tǒng)計(jì)描述統(tǒng)計(jì)推斷計(jì)數(shù)資料統(tǒng)計(jì)描述統(tǒng)計(jì)推斷非參數(shù)統(tǒng)計(jì)秩和檢驗(yàn)相關(guān)回歸分析結(jié)論客觀,盲法遵循對(duì)照、隨機(jī)、均衡、重復(fù)原則第十三章科研設(shè)計(jì)為了解某地高血壓的患病情況及其影響因素，某教授進(jìn)行了抽樣研究（共調(diào)查了2000人），部分結(jié)