醫(yī)學科研設(shè)計入門

醫(yī)學科研設(shè)計入門醫(yī)學研究設(shè)計內(nèi)容醫(yī)學研究的基本類型實驗研究的基本要素與設(shè)計的基本原則常用的實驗性研究設(shè)計類型常用的觀察性研究設(shè)計類型臨床診斷試驗常見的隨機抽樣方法和隨機分組方法在科學研究實施前，應(yīng)用醫(yī)學專業(yè)知識和研究設(shè)計的原理、原則和方法，對將要進行的研究項目的目的意義、目標與內(nèi)容、對象與觀察指標、研究方法與設(shè)計路線等有一個全面的計劃和安排，并制定出一個具體的方案。專業(yè)設(shè)計：根據(jù)研究問題和背景，提出研究對象的入選標準和排除標準確定合適的研究對象，選擇主要觀察指標和次要觀察指標，研究因素等。統(tǒng)計設(shè)計：根據(jù)研究問題和專業(yè)背景轉(zhuǎn)化為統(tǒng)計問題，基于統(tǒng)計學原理，解決與統(tǒng)計相關(guān)的問題，使研究執(zhí)行按照預(yù)定的路線進行，得到預(yù)期的可能結(jié)果，由此推斷可信的結(jié)論。0102醫(yī)學研究設(shè)計的意義（一）

——什么叫科研設(shè)計01良好的研究設(shè)計可用較少的人力、物力和財力獲得針對研究所需要并且可靠的資料；02能較好地控制試驗誤差和混雜，并作出估計，保證結(jié)果的可靠、可重復(fù)；03良好的設(shè)計是實現(xiàn)良好科研的基礎(chǔ)。醫(yī)學科研設(shè)計的意義（二）醫(yī)學科學研究的類型實驗研究按照預(yù)定控制實驗條件下，根據(jù)隨機分組的結(jié)果將研究因素中的不同處理給予對應(yīng)的受試對象。其特點是在隨機分組前，所有受試者都是來自同一群體，隨機分組后根據(jù)研究因素不同處理，使受試者兩個或多個群體。調(diào)查研究（觀察性研究）研究因素不是人為的干預(yù)，只是研究者根據(jù)研究問題通過選擇合適的暴露人群實現(xiàn)不同人群的不同暴露水平，通過比較不同的暴露，評價不同暴露水平的強度對研究對象觀察指標的影響。臨床診斷試驗：考察某個評價指標在患病人群的水平和非發(fā)病人群的水平，由此評價該指標能否用于診斷該疾病。實驗性研究的三個基本要素01實驗設(shè)計的三個基本原則02樣本大小的估計03常見的實驗性研究設(shè)計類型04二、實驗設(shè)計ABC受試對象（研究對象）實驗效應(yīng)（研究觀察指標）研究因素（處理因素）實驗研究的三個基本要素在實驗性研究中，研究因素就是干預(yù)措施，亦稱處理措施。例如：為了研究某中藥治療過敏性鼻炎的療效。收治200名過敏性鼻炎的患者，隨機分成兩組：試驗組和對照組。并采用雙盲研究。試驗組服用該中藥，對照組服用安慰劑，通過一個療程的資料，評價兩組對象的過敏性鼻炎癥狀評分的差異。0102研究因素（處理因素）01研究對象可以是人，也可以是動物或細胞等。02受試對象選擇一般要考慮干預(yù)措施的承受程度，是否有臨床意義。03一般要制定入選標準和排除標準04在動物研究對象時，往往要制作患某種疾病的動物模型，動物模型存在是否找某成功，如果評價造模是否成功的問題。受試對象（研究對象）1實驗效應(yīng)是研究因素作用于受試對象的客觀反應(yīng)與結(jié)果，通過觀察指標來表達；2指標能反映原始研究問題的。5指標至少要滿足必要的精確性和正確性。4指標能夠較好反映研究因素對觀察指標的反應(yīng)3指標可以分為客觀指標和主觀指標，一般而言，盡可能選用客觀指標。實驗效應(yīng)（觀察指標）重復(fù)原則01隨機化原則02對照原則03二、實驗設(shè)計的三個基本原則重復(fù)原則實驗設(shè)計的三個基本原則01對照原則02隨機化原則對照原則（一）對照的意義沒有對照，沒有比較，沒有鑒別；設(shè)立合理的對照組

1、鑒別處理因素與非處理因素的作用

2、控制和減少試驗誤差

3、對比作用與實驗條件監(jiān)控作用合理對照的原則：各組例數(shù)相等各組間均衡可比組間均衡性（齊同可比性）

1、什么叫組間均衡性組間均衡性：比較各組間除研究因素外，對試驗有影響的非研究因素和試驗條件均應(yīng)相同或相近。在研究設(shè)計和試驗過程中應(yīng)從下列四個方面考慮組間均衡性：研究對象性質(zhì)相同試驗條件要一致實驗環(huán)境儀器試劑研究者或操作者要一致交叉隨機分配對照原則（二）對照原則（三）(4)時間或試驗次序要一致同時交叉進行

3、實現(xiàn)均衡可比的手段或方法：

(1)隨機化研究對象、操作者、試驗次序要隨機分配

(2)配對與分層配對、配伍組設(shè)計、分層隨機

(3)雙盲盲法的意義和概念單盲雙盲安慰劑揭盲

(4)交叉均衡01組間均衡性測定（檢驗）是指在獲得資料后通過主要非處理因素（混雜因素）進行組間假設(shè)檢驗以考察各比較組間的均衡可比性。02均衡性檢驗方法：首先要考察樣本例數(shù)，再對各項混雜因素在組間分布或構(gòu)成進行檢驗，數(shù)值變量既要檢驗平均水平又要檢驗離散趨勢，分類資料檢驗其構(gòu)成。對照原則（四）不均衡的處理：應(yīng)用多因素統(tǒng)計方法對不均衡因素進行調(diào)整基礎(chǔ)上再進行組間比較。（混雜因素兩段調(diào)整）標準差5.6757.66<0.01例：在對某滴眼液治療角膜炎的Ⅱ期臨床試驗中需對“就診時已發(fā)病天數(shù)”進行均衡性檢驗。均數(shù)3.776.70<0.05試驗組對照組P值對照原則（五）空白對照對照組不施加任何處理措施A標準對照公認有效的藥物、現(xiàn)有的標準方法或常規(guī)方法B相互對照各比較組互為對照C實驗對照在對實驗組實施處理因素時必須伴隨一個對試驗有影響的因素，此因素稱為實驗因素，對照組必須施加實驗因素。舉例說明D對照原則（六）：對照種類0102030405自身對照對照與實驗措施在同一實驗對象身上實施安慰劑對照對照組施加安慰劑陽性對照采用已肯定療效的藥物為對照，如標準對照、弱陽性對照陰性對照不含研究中處理因素的對照，如空白對照、安慰劑對照、（實驗對照）歷史對照不能實驗研究中的對照對照原則（七）：對照種類保證各組間均衡可比的重要手段在實驗研究中，研究對象有同等的可能被分到比較各組中去在調(diào)查研究中，總體中每個個體有同等的可能被抽到樣本中來隨機數(shù)字表、隨機排列表和計算機產(chǎn)生的隨機數(shù)隨機化原則意義樣本含量少，抽樣誤差大，樣本含量大，非抽樣誤差也可能大；組間均衡性、實驗結(jié)果的可靠性和重現(xiàn)性；概念保證研究結(jié)論具有一定可靠性的前提條件下，所確定的最少樣本含量；考慮因素應(yīng)用范圍與人力、物力和財力；方法查表法或計算法前提條件允許誤差、α、β、總體變異、資料類型與設(shè)計類型。0302050104重復(fù)原則（樣本含量）樣本大小估計的前提條件（決定參數(shù)）允許誤差：δ研究者提出的希望發(fā)現(xiàn)或允許控制的樣本與總體或兩樣本間差別大小;如=|X1-X2|,=|X-|,=|p-|;α和β大小已知σ或π單雙側(cè)、設(shè)計類型、指標類型第三節(jié)樣本大小的估計樣本大小的估計方法憑經(jīng)驗估計（約定俗成）

正常值范圍估計（100人以上）腫瘤調(diào)查（萬人以上，幾千人）人口普查（10%，5%）樣本量估計的要素橫斷面調(diào)查的樣本量估計觀察性研究的樣本量估計

常見研究設(shè)計類型（1）完全隨機設(shè)計（最常用）1配對設(shè)計（最常用）2配伍組設(shè)計（最常用）3交叉試驗設(shè)計4析因試驗設(shè)計5正交試驗設(shè)計6第四節(jié)常見研究設(shè)計類型（2）橫斷面研究設(shè)計前瞻性研究設(shè)計醫(yī)學隨訪研究設(shè)計醫(yī)學診斷試驗設(shè)計與評價病例對照研究設(shè)計0102030405確定研究因素與水平(單因素兩組或多組）確定研究對象（入選與排除標準）將研究對象隨機分到各組，或從不同的總體中隨機抽取樣本進行比較試驗或測定設(shè)計方法完全隨機試驗設(shè)計（1）完全隨機試驗設(shè)計（2）2、隨機化分組3、優(yōu)缺點：

(1)設(shè)計與分析簡單,易于實施；

(2)只能安排單因素；

(3)隨機誤差相對較大；

(4)個體變異較大，有些混雜因素難以控制或需要探索時，可采用分層隨機設(shè)計完全隨機試驗設(shè)計（3）完全隨機化分組例：試將18個病人隨機分成3組：1）編號；2）產(chǎn)生隨機數(shù)，3）按隨機數(shù)排隊，最小的6個隨機數(shù)對應(yīng)為第一組，其次為第二組，最大的6個隨機數(shù)對應(yīng)為第3組。預(yù)選對象實驗組對照組隨機化受試者按納入標準完全隨機試驗設(shè)計（4）實驗組對照組實驗組第二層第一層受試者實驗組預(yù)選對象按納入標準按特征分層隨機化隨機化完全隨機試驗設(shè)計（5）一個試驗由若干對組成確定一個因素和兩個水平(實驗組與對照組）隨機將每對對象分到兩組中去確定研究對象和配對條件，將對象按配對條件相同的原則配成對子配對條件：主要非處理因素（研究對象的特征、實驗環(huán)境或條件），動物試驗中條件可嚴些，臨床上條件不可過多設(shè)計方法配對試驗設(shè)計（1）配對設(shè)計變型治療前后的比較，同一批標本分別用兩種方法檢測，同一批病人分別用兩種方法診斷，局部試驗中人體左右側(cè)的對比；隨機分組優(yōu)缺點(1)組間可比性好，節(jié)省樣本大小，試驗效率高；對研究對象有一定的要求，臨床上有一定難度，并且代表性差。配對試驗設(shè)計（2）21確定研究因素和水平（多個處理組）；一個試驗由若干個區(qū)組組成。確定研究對象和匹配條件，將研究對象按匹配條件一致的原則配成區(qū)組（配伍組）；每一區(qū)組內(nèi)的個體隨機分到各處理組；43設(shè)計方法隨機區(qū)組（配伍組）設(shè)計（1）隨機區(qū)組（配伍組）設(shè)計（2）

(5)區(qū)組的定義：實驗條件相同，實驗對象性質(zhì)相近的組稱為區(qū)組（配伍組）。

(6)隨機區(qū)組設(shè)計的三個條件：

a一個試驗由若干個區(qū)組組成

b區(qū)組內(nèi)研究對象的個數(shù)等于處理組數(shù)

c區(qū)組內(nèi)對象隨機分到各處理組

(7)隨機區(qū)組設(shè)計的變型：治療前后不同時間的比較，同一批樣品不同方法或不同實驗室檢測進行比較。隨機化分組(例)已按動物特征配成6區(qū)組,每個區(qū)組4個體,現(xiàn)進行隨機化分組。01對每個區(qū)分別進行簡單隨機分組，對應(yīng)得到隨機區(qū)組的隨機分組。02隨機區(qū)組（配伍組）設(shè)計（3）01可安排一個因素，也可安排兩個因素；03不能分析交互作用02誤差小、均衡性好、節(jié)省樣本含量，統(tǒng)計效率高；04區(qū)組內(nèi)的對象在試驗中易發(fā)生意外，影響整個試驗。優(yōu)缺點隨機區(qū)組（配伍組）設(shè)計（4）橫斷面調(diào)查病例對照研究隊列研究觀察性研究橫斷面調(diào)查研究病例對照研究病例對照設(shè)計：優(yōu)點：使用面廣，可以得到多個研究結(jié)果，患病率較低時，也能適用；缺點：不能估計發(fā)病率和患病率，容易產(chǎn)生選擇性偏倚和回顧性偏倚。02橫斷面研究：優(yōu)點：可以估計患病率，可以得到多個研究結(jié)果；缺點：患病率較低時，不適合用橫斷面調(diào)查，不能估計發(fā)病率。01觀察性研究的優(yōu)缺點