醫(yī)學(xué)科研的基本知識.ppt

1、第二章 醫(yī)學(xué)科研的基本知識,第一節(jié) 醫(yī)學(xué)科研假說,一、假說的特征 1.科學(xué)性2.假定性,1.假說是科研創(chuàng)新的起點2.假說為科研活動提供了進一步的研究方向3.不同假說的爭論有利于科學(xué)的發(fā)展,二、假說的作用,三、假說的建立1.差異法；2.共類法；3.類推法；4.類同法；5.剩余法；,四、假說的驗證,第二節(jié) 醫(yī)學(xué)科研的基本要素,實驗設(shè)計的基本要素 1被試因素 2受試對象 3實驗效應(yīng),例如 觀察硫甲丙脯酸對腎性高血壓患者的療效,被試因素硫甲丙脯酸 受試對象腎性高血壓患者 實驗效應(yīng)？ 血壓改變 腎功能改變 。,被試因素（Study factor ,or treatment） 一般指外加于受試對象，在實驗

2、中需要觀察并闡明其處理效應(yīng)的因素。,1被試因素種類 單因素單水平 單因素多水平 多因素單水平 (4)多因素多水平,2實驗設(shè)計時應(yīng)注意 抓重要因素 包括單獨作用和交互作用 不宜太多,明確被試因素與非被試因素 被試因素：某項實驗中所要闡明的因素。 非被試因素：參與實驗，對實驗結(jié)果有一定影響的其它因素。又稱混雜因素（產(chǎn)生混雜效應(yīng)）或干擾因素（影響實驗結(jié)果）。 如：“性別”、“年齡”， 均衡方法：兩組構(gòu)成一致 控制方法：規(guī)定年齡段,被試因素要標(biāo)準(zhǔn)化 被試因素在整個實驗過程中應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)化，保持不變。,藥品：名稱、性質(zhì)、成分、作用、作法、生產(chǎn)廠家、藥品批號、出廠日期、保存方法等。檢測方法：具體方法、原理及特點

3、、操作常規(guī)。儀器：名稱、產(chǎn)地、廠家、型號、規(guī)格性能、精密度、標(biāo)準(zhǔn)、使用及維修常規(guī)。實驗條件：明確規(guī)定需要控制的條件。觀察時間：規(guī)定具體觀察時間。,受試對象（Study subject） 指被處理因素作用的對象。,1受試對象選擇的條件： 敏感性容易顯示效應(yīng) 穩(wěn)定性減少誤差 特異性不易受非處理因素干擾 經(jīng)濟性易得、便宜 可行性易施加處理及采取標(biāo)本 相似性對處理的反應(yīng)盡可能與人相似,存在以下情況之一者，不宜作為一般臨床科研的受試對象： （1）存在影響結(jié)果的并發(fā)癥 （2）危重狀態(tài) （3）多種療效無效 （4）不能配合者,2受試對象分類 動物：種類、品系、年齡、性別、體重、窩別、健康狀況、營養(yǎng)狀態(tài)等。 人

4、：分正常人和病人，要有 選入標(biāo)準(zhǔn)（eligility criteria） 及排除標(biāo)準(zhǔn)（exclusion criteria）。,實驗效應(yīng)（Experimental effect） 指處理因素作用于實驗對象的反應(yīng)，這種反應(yīng)通過觀察指標(biāo)顯示出來。,1指標(biāo)的選擇 關(guān)聯(lián)性與研究目的有本質(zhì)的聯(lián)系 客觀性避免一些籠統(tǒng)的，不確切的指標(biāo) 靈敏性充分顯示實驗效應(yīng),精確性： 包括準(zhǔn)確度（accuracy）和精密度（precision）。 準(zhǔn)確度指觀察值與真值的接近程度，主要受系統(tǒng)誤差影響。精密度指重復(fù)觀察時，觀察值與其平均值 的接近程度，其差值屬于隨機誤差。穩(wěn)定性指標(biāo)的變異程度特異性不易受其它因素干擾,2指標(biāo)的觀

5、察 實驗效應(yīng)的觀察應(yīng)避免偏性 盲法 注意處理與效應(yīng)的關(guān)系劑量反應(yīng)曲線、 閾反應(yīng),第三章 實驗設(shè)計的基本原則對照 隨機 重復(fù) 均衡,對照原則（Control） 1對照的意義 可排除或控制自然變化和非處理因素對觀察結(jié)果的影響 可消除或減少實驗誤差,對照的其它作用通過對照可找出綜合因素中的主要有效因素；驗證實驗方法的可靠性；修正實驗數(shù)據(jù)；找出實驗的最適合條件；分析實驗中的問題或差錯的原因。,2對照的形式 空白對照 安慰劑對照 實驗對照 標(biāo)準(zhǔn)對照 自身對照 相互對照 歷史對照,1）空白對照 對照組不施加任何處理因素。（兒童疫苗接種，VitA防癌）,2）實驗對照 對照組不施加處理因素，但施加某種與處理

6、因素有關(guān)的實驗因素。 例：實驗組兒童食加賴氨酸的面包 對照組兒童食不加賴氨酸的面包 3）安慰劑對照 采用無藥理作用的“假藥”,4）標(biāo)準(zhǔn)對照 用現(xiàn)有的標(biāo)準(zhǔn)值或常規(guī)方法做對照。,5）自身對照 對照與實驗在同一受試者身上進行。,6）相互對照 幾種處理（或水平）互為對照。,7）歷史對照 以過去的研究結(jié)果（自己的或他人的）做 對照。,3設(shè)計對照應(yīng)注意的問題 組間應(yīng)具有可比性即除處理因素外，其余各種條件均保持一致 以人為試驗對象的研究，考慮受試者心理因素的影響需采用安慰劑和盲法進行觀察 對照組與試驗組的例數(shù)應(yīng)均衡，不要相差太大 自身前后對照應(yīng)注意評價指標(biāo)是否隨時間的先后而變化，如是，應(yīng)采用交叉試驗設(shè)計,隨

7、機原則貫徹隨機化原則是提高組間均衡性的一個重要手段，也是資料統(tǒng)計分析時，進行統(tǒng)計推斷的前提。 1隨機的意義 避免有意無意夸大或縮小組間差 別所導(dǎo)致的實驗結(jié)果的偏差 各種統(tǒng)計分析方法都建立在隨機化基礎(chǔ)上，要求實驗設(shè)計遵循隨機原則,3隨機化方法 隨機數(shù)字表 可用于抽樣及分組隨機化例 某煤礦礦工中有180名0期矽肺病人，試從其中隨機抽出10名病人測量其血清銅藍(lán)蛋白含量。,2隨機的類型 隨機抽樣 隨機分組 實驗順序的隨機,隨機化步驟將180名礦工依次編號為001180號，等分10段，每段18人；從隨機數(shù)字表上任意指定第4行，第5，6列數(shù)字76起向右查10個數(shù)字，依次錄于礦工分段下；再以18除以各隨機數(shù)

8、字，得相應(yīng)的余數(shù)；求得抽樣礦工號依次為4，35(=18+17），43（=218+7），175（=918+13）。,礦工號分段 118 1936 3754 5572 7390 91108 163180 隨機數(shù)字 76 71 61 20 44 90 67 以18除后 余數(shù) 4 17 7 2 8 18 13 抽取礦工號 4 35 43 56 80 108 175,例 將10頭動物應(yīng)用隨機數(shù)字表隨機分配到甲、乙兩組 按動物體重編號 從第21行，21列出往下查10個隨機數(shù)。 定單號為甲組，雙號為乙組。 調(diào)整：原順序最先遇到6以內(nèi)的數(shù)字為5，將甲組第5個調(diào)到乙組（8號） 動物編號：1 2 3 4 5 6

9、7 8 9 10 隨機數(shù)字：6 3 2 9 3 3 6 33 8 組別： 乙 甲 乙 甲 甲甲 乙 甲甲 乙,例 設(shè)有動物20頭，試將其用隨機方法分為兩組。 將20頭動物按體重輕重依次編號為1，2，3，20號； 從隨機數(shù)字表上任意指定第6行，第1，2列數(shù)字91起，向右查10個數(shù)字，依次錄于動物編號下； 令單數(shù)動物分入甲組，雙數(shù)動物分入乙組。,如要求兩組動物數(shù)相等，應(yīng)從乙組中隨機抽1頭到甲組，則可按下法進行：仍用原隨機數(shù)字表，接下去查得1隨機數(shù)字為56，將其除以11，得余為為1，故將乙組中的第1頭動物調(diào)整到甲組。經(jīng)調(diào)整后：甲組動物號為：1，2，3，7，8，10， 11，12，19，20乙組動物號

10、為：4， 5，6，9，13，14， 15，16，17，18,例 設(shè)有動物18頭，試用隨機方法將其分配到甲、乙、丙三組中去， 將18頭動物按體重輕重依次編為1、2、3、18號； 查隨機數(shù)字表第31行第13列，向下查得18個數(shù)字； 各數(shù)字一律除以3，寫下其余數(shù)；余數(shù)1者分入甲組，余數(shù)2者分入乙組，余數(shù)3者分入丙組。,如要求三組動物數(shù)相等，則須將甲組里的動物隨機抽出，1頭到乙組，抽出3頭到丙組，可按以下方法進行： 仍用原隨機數(shù)字表，接下去查得4個隨機數(shù)字為48、62、91、03，分別除以10、9、8、7，取得數(shù)據(jù)如下： 隨機數(shù)字 48 62 91 03 除數(shù) 10 9 8 7 余數(shù) 8 8 3 3,

11、即應(yīng)把甲組10頭動物中的第8頭（13號）調(diào)入乙組，剩下9頭中的第8頭（14號）調(diào)入丙，剩下7頭中的第3頭（9號）調(diào)入丙組。經(jīng)調(diào)整后： 甲組動物號為 3 4 10 11 12 17 乙組動物號為 1 2 6 13 15 18 丙組動物號為 5 7 8 9 14 16,（2）隨機排列表 適用于分組，排列等的隨機化。例題見后續(xù)內(nèi)容。,（3）隨機排列表使用方法 本表有n=10，n=20，n=30，.等種。使用時可取任一行的隨機排列數(shù)字，但不能按列查。,例 設(shè)有動物12頭，試用隨機方法將其分配到甲、乙、丙三組中去，(1)將12頭動物按體重輕重依次編為1、2、3、12號； (2)從隨機排列表中任意指定一行

12、（第2行）舍去12-19，將011的數(shù)字依次錄下。 （3）規(guī)定03數(shù)字分入甲組，47數(shù)字分入乙組，811數(shù)字分入丙組。,動物編號 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 隨機數(shù)字 8 7 6 11 2 5 9 0 1 4 10 3 所屬組別 丙 乙 乙 丙 甲 乙 丙 甲 甲 乙 丙 甲,重復(fù)原則重復(fù)是指各處理組與對照組的例數(shù)要有一定數(shù)量。 重復(fù)是消除非處理因素的又一重要手段?？煞乐古既恍曰蚯珊稀?1、重復(fù)的意義 重復(fù)是消除非處理因素影響的又一 重要手段。 重復(fù)程度表現(xiàn)為樣本含量的大小和 重復(fù)次數(shù)的多少,2、樣本含量大小的估計 影響樣本含量大小的因素： 資料的性質(zhì)：計量少些；計數(shù)

13、多些。 誤差的大?。赫`差大，多些；誤差小，少些。 樣本的均衡性：均衡性好，少些；均衡性差，多些。 處理因素效應(yīng)的強弱：實驗與對照組差值大，少些；差值小，多些。,確定樣本含量統(tǒng)計學(xué)上的基本要求： 第一類錯誤的概率（檢驗水準(zhǔn)）。 檢驗效能（把握度1）0.75。 總體標(biāo)準(zhǔn)差（）。 所比較的兩個總體參數(shù)的差值（允許誤差s） 或 。,確定樣本含量的應(yīng)用范圍（以兩樣本均數(shù)比較為例）。 達(dá)到有統(tǒng)計意義的最低樣本含量 估計檢驗效能 估計總體參數(shù)的差異, 常用的估計樣本含量的方法 樣本均數(shù)與總體均數(shù)比較（或配對比較） 例2.2：用某藥治療矽肺患者，估計可增加尿的排出量，標(biāo)準(zhǔn)差89.0mmol/L,要求以=0.0

14、5，=0.10的概率，能夠辨別出尿的排出量平均增加35.6mmol/L，需觀察多少例矽肺患者？,本例：=35.6；S=89.0；單側(cè)=0.05, =0.10， 代入上式 =53.5554約需治療54例矽肺患者。（本例也可查表求樣本含量）,兩樣本均數(shù)比較 a、估計最低樣本含量 b、估計檢驗效能 c、估計總體參數(shù)的差異,例：A、B兩種處理的動物冠狀靜脈血流量實驗，A處理平均增加血流量1.8ml/min， B處理平均增加血流量2.4 ml /min，已知兩處理標(biāo)準(zhǔn)差相等，均為1.0ml/min，=0.05，=0.10，要得出兩處理有差別的結(jié)論，需觀察多少實驗動物？,本例：=1；雙側(cè)=0.05， =0

15、.10， =116.78117兩組合計所需樣本117例，每組約需動物59例。（本例也可查表求樣本含量）,兩樣本率比較 n為兩組總例數(shù)，1，2為兩組總體率， 為兩組合并率。,例2.4 比較兩種中藥使肝炎表面抗原陰轉(zhuǎn)的療效，預(yù)試驗甲藥陰轉(zhuǎn)率為30%，乙藥為50%，正式實驗擬=0.05，1=0.90，問每組需要多少病例？,本例： 1=50%， 2 =30%， =40%， 則：每組需106例，本例也可查表求得n。,多個樣本均數(shù)比較 n為各樣本所需例數(shù)； ；k為組數(shù)； 與si分別為第i組樣本的均數(shù)與標(biāo)準(zhǔn)差初估值；值是以、1、2查值表所得，1=k-1，2先以代入查表，用逐步逼近法，求得最終穩(wěn)定的樣本含量。

16、,例：擬用A、B、C三種方案治療血紅蛋白小于100g/L的嬰幼兒貧血患者，比較這三種方案的療效。經(jīng)預(yù)試驗測得各方案治療后血紅蛋白增加的均數(shù)分別為：18.5g/L,13.2g/L,10.4g/L; 標(biāo)準(zhǔn)差分別為11.8g/L,13.4g/L,9.39g/L;規(guī)定=0.05（雙側(cè)），=0.10，問各組需觀察多少例？,本例： sA=11.8g/L,sB=13.4g/L,sC=9.3g/L 以=0.05（雙側(cè)），=0.10，1=k1=31=2，2=查值表，得0。05，0。10，2，=2.25則,再以=0.05（雙側(cè)），=0.10，r1=k-1=3-1=2，r2=k(n(1)-1)=3(51-1)=15

17、0查值表，(取近似值r2=120）得0.05，0.10,2,120=2.55,n(2)=2.552(405.29/3)33.85/(3-1)=51.952,兩次結(jié)果相近，每組各需觀察52例。,配對分類資料的樣本含量,例：已知某菌種接種于甲、乙兩種培養(yǎng)基的結(jié)果如下： 甲培養(yǎng)陽性、乙培養(yǎng)陰性 甲培養(yǎng)陰性、乙培養(yǎng)陽性 =0.05（雙側(cè)），=0.10，現(xiàn)準(zhǔn)備研究一種新的與該菌種相似的菌種，問需多少對樣本？,本例：=0.05（雙側(cè)）， 該實驗至少應(yīng)取57對樣品。,多個樣本率比較 n為每個樣本所需觀察例數(shù)；pmax與pmin分別為最大率與最小率，當(dāng)僅知pmax與pmin的差值pd時，則pmax=0.5+(

18、pd/2)，pmin=0.5-(pd/2)；當(dāng)以、r=k-1，查值表，k為組數(shù)。,例、擬在某小學(xué)觀察三種矯治近視眼方法的效果,初得A法有效率為37.87%,B法有效率為18.75%,C法為27.78%。問每種方法各需觀察多少例？,本例：pmax=0.3778，pmin=0.1857；以=0.05、=0.10、r=k-1=3-1=2，查值表，0.05,0.10,2=12.65，每種方法各需160例。,均衡：指實驗組與對照組的非處理因素均衡一致。即對照組除了處理因素外，其它條件應(yīng)與實驗組完全一致和基本一致，這就叫均衡性好。 均衡性越好越能顯示出處理因素的作用，消除非處理因素對結(jié)果的影響。,四、均衡原則,1.均衡的意義 使各處理組的非處理因素一致，以消除非處理因素對實驗結(jié)果的影響。 2.均衡的方法 影響因素： 動物實驗：種屬、窩別、性別、體重等 臨床實驗：年齡、性別、病情、職業(yè)、環(huán)境等,試用ADI藥物預(yù)防腸道傳染病的效果觀察設(shè)計 方案一：甲幼兒園（100名） 服ADI 腸道傳染病 乙幼兒園（100名）不服ADI 腸道傳染病 甲乙幼兒園的非處理因素（食堂衛(wèi)生條件、兒童衛(wèi)生習(xí)慣）如不相同，則不均衡。 方案二： 甲幼兒園（100人）服ADI（50人） 不服ADI（50人） 乙幼兒園（1