临床医学研究设计及统计学问题

1、医学研究设计及医学研究设计及统计学问题统计学问题西安交通大学医学院 党少农党少农西安交通大学医学院西安交通大学医学院流行病与卫生统计学科流行病与卫生统计学科临床研究设计类型临床研究设计类型PPV of Research Findings for Various Combinations of Power (1 ), Ratio of True to Not-True Relationships (R), and Bias (u) 观察性研究：横断面研究观察性研究：横断面研究(cross-sectional study) 病例对照研究病例对照研究(case-control study) 队列研究

2、队列研究(cohort study)特点：处理因素（研究因素）客观存在；无法随机化分组特点：处理因素（研究因素）客观存在；无法随机化分组实验性研究：临床试验实验性研究：临床试验(clinical trial)：单中心：单中心/多中心多中心 社区干预研究社区干预研究(community intervention study) （RCT试验：随机对照试验）试验：随机对照试验）特点：处理因素（研究因素）主动施与；随机化分组特点：处理因素（研究因素）主动施与；随机化分组级别级别证据来源证据来源一一-系统综述和系统综述和Meta分析分析-规范且把握度高的实验性研究（如规范且把握度高的实验性研究（如RCT

3、）二二-规范的规范的RCT-把握度低的把握度低的RCT（随机试验）（随机试验）三三-规范的非随机对照或前后对照试验规范的非随机对照或前后对照试验-队列研究队列研究-病例对照研究病例对照研究四四-规范的其他观察性研究（比较性和相关性描述性研究）规范的其他观察性研究（比较性和相关性描述性研究）五五-病例报告和临床实例病例报告和临床实例-专家评述或意见专家评述或意见（资料来源：询证医学入门-临床科研方法与实例评价）医学研究的科学性与设计的关系医学研究的科学性与设计的关系不同研究方法的病因论证强不同研究方法的病因论证强度度研究研究方法方法论证强度论证强度RCT试验（试验（Meta分析）分析）+队列研究

4、队列研究+病例对照研究病例对照研究+病例系列报告病例系列报告+研究设计的科学价值直接决定了研究结果的解释和泛化研究设计的科学价值直接决定了研究结果的解释和泛化n临床试验：临床试验：2 2篇，其中篇，其中1 1篇统计分析有误篇统计分析有误n实验性研究：实验性研究：2 2篇，体外试验篇，体外试验n诊断试验：诊断试验：3 3篇，其中篇，其中1 1篇统计分析有误篇统计分析有误n病例对照：病例对照：4 4篇篇n病例回顾：病例回顾：5 5篇，无统计分析，少量病例总结篇，无统计分析，少量病例总结n病例报告：病例报告：4 4篇，篇，1-31-3例病例总结例病例总结20112011年某期年某期2020篇研究论文

5、所涉及的研究设计篇研究论文所涉及的研究设计n影响研究结果的非处理因素多且不易控制；影响研究结果的非处理因素多且不易控制；n研究对象的依从性对研究成败产生重要影响；研究对象的依从性对研究成败产生重要影响；n观察指标中可能存在大量的软指标（非客观的，观察指标中可能存在大量的软指标（非客观的，非定量的），对结果评判产生影响；非定量的），对结果评判产生影响；n研究实施过程中参与人员多，质量控制困难；研究实施过程中参与人员多，质量控制困难；n涉及论理学问题；涉及论理学问题；( (知情同意书知情同意书) )n需要足够的样本量。需要足够的样本量。人群研究的特点人群研究的特点INFORMATION STATE

6、MENT AND VERBAL CONSENT FORMThis statement and verbal consent form is used for the survey on maternal & child health care by household questionnaires. Good morning / afternoon, dear Madam:My name is . I am a research field worker from the School of Public Health in Xian Jiaotong University. VERBAL C

7、ONSENT FORMI understand that the survey will be conducted and information on the survey as described above. (Please field worker ask the following question)“Could you and your child participate in this study?” I do consent to participate. I do not consent to participate.Name of participant Address _

8、 Tel Date _ Signature by field worker _ 知情同意书（知情同意书（CONSENT FORM） 研究内容研究内容知情知情 知情同意知情同意签定签定 科研设计的基本要求科研设计的基本要求n 围绕研究问题，全盘考虑研究方式，达到研究围绕研究问题，全盘考虑研究方式，达到研究 目的；目的；n 以最为节省的人力，物力和时间，取得最接近以最为节省的人力，物力和时间，取得最接近 真实的研究结果；真实的研究结果；n 规范的研究设计与研究的科学价值密切相关；规范的研究设计与研究的科学价值密切相关；n 以流行病学和统计学知识为基础，掌握一定的以流行病学和统计学知识为基础，掌握一

9、定的 设计、测量和评估的理论和技巧，控制好可能设计、测量和评估的理论和技巧，控制好可能 的非研究因素（影响因素）。的非研究因素（影响因素）。实验性研究设计的基本原则实验性研究设计的基本原则临床研究常使用的方法是临床试验（临床研究常使用的方法是临床试验（RCTRCT试验）试验）该研究方法需要遵守以下原则：该研究方法需要遵守以下原则：1. 1. 对照的原则对照的原则2. 2. 均衡性原则（随机化原则）均衡性原则（随机化原则）3. 3. 样本量足够的原则样本量足够的原则4. 4. 盲法原则盲法原则降压药降压药高血压病人高血压病人血压值血压值对照组对照组实验组实验组血压值血压值血压值血压值Exposu

10、resSubjectsOutcome / effect实验性研究的基本模式实验性研究的基本模式对照原则对照原则： “ “有比较才有鉴别有比较才有鉴别”，设立对照才能，设立对照才能是研究因素的效应能单独的显现出来，所以需要在是研究因素的效应能单独的显现出来，所以需要在研究中贯彻对照的原则。研究中贯彻对照的原则。 随机对照随机对照是科学性高的对照选择方法，即将研是科学性高的对照选择方法，即将研究对象随机的分配到试验组和对照组，分别接受新究对象随机的分配到试验组和对照组，分别接受新疗法和常规疗法。疗法和常规疗法。 随机对照需要一定数量的研究对象，故需要进随机对照需要一定数量的研究对象，故需要进行行多

11、中心研究多中心研究，在这种研究中需要以分层随机的方，在这种研究中需要以分层随机的方法把研究对象分配到试验组和对照组，而每个单位法把研究对象分配到试验组和对照组，而每个单位都有一定数量或比例的试验人群和对照人群。都有一定数量或比例的试验人群和对照人群。随机化原则（均衡性原则）随机化原则（均衡性原则）：研究设计应当保证对研究设计应当保证对比组在研究因素外主要的非研究因素是均衡的，无比组在研究因素外主要的非研究因素是均衡的，无显著差异，以保证研究因素的效应单独显现。随机显著差异，以保证研究因素的效应单独显现。随机化分配能提高组间的均衡性，但需要有足够的样本化分配能提高组间的均衡性，但需要有足够的样本

12、量，分层随机和区组随机可提高随机化的效率。量，分层随机和区组随机可提高随机化的效率。样本量足够的原则：样本量足够的原则：如果组间有差别，发现该差别如果组间有差别，发现该差别所需要的最小样本量。所需要的最小样本量。盲法原则：盲法原则：为了在效应观察期间避免来自研究对象为了在效应观察期间避免来自研究对象和和/ /或观察者或或观察者或/ /和研究者的偏性而采取的措施。和研究者的偏性而采取的措施。 单盲：研究对象单盲：研究对象- -盲盲 双盲：研究对象和观察者双盲：研究对象和观察者- -盲盲 三盲：研究对象、观察者、研究者和论文撰写者三盲：研究对象、观察者、研究者和论文撰写者- -盲盲1 1、病例、病

13、例- -对照研究无法实现随机对照，主要采对照研究无法实现随机对照，主要采取个体匹配和群体匹配的方法设立对照；取个体匹配和群体匹配的方法设立对照；2 2、队列研究也无法实现随机对照，常采用的方、队列研究也无法实现随机对照，常采用的方法是内对照（暴露组与对照在统一研究人群法是内对照（暴露组与对照在统一研究人群中）、平行对照（不同研究人群）和一般人群中）、平行对照（不同研究人群）和一般人群对照。对照。3 3、代表性：能代表产生病例的总体（多中心）、代表性：能代表产生病例的总体（多中心）4 4、可比性：与病例可比或队列间可比、可比性：与病例可比或队列间可比病例病例-对照和队列研究设计的基本原则对照和队

14、列研究设计的基本原则5 5、非随机化分组的研究（如伦理、条件高，经、非随机化分组的研究（如伦理、条件高，经费高，不宜开展等原因）的处理原则费高，不宜开展等原因）的处理原则对研究对象、处理因素及其影响因素和观察指标，应对研究对象、处理因素及其影响因素和观察指标，应当有更明确的规定和收集，以便识别和分析偏倚。当有更明确的规定和收集，以便识别和分析偏倚。需要选择使用恰当的统计方法，如分层分析、多因素需要选择使用恰当的统计方法，如分层分析、多因素模型（多水平、混合效应模型等）、模型（多水平、混合效应模型等）、PSAPSA（propensity score analysis）调整等。调整等。横断面研究设

15、计的基本原则横断面研究设计的基本原则1 1、随机抽样的运用。、随机抽样的运用。2 2、样本量足够。、样本量足够。3 3、样本应具有代表性。、样本应具有代表性。4 4、注意应答率。、注意应答率。5 5、测量或调查工具的统一和客观。、测量或调查工具的统一和客观。6 6、注意研究样本背景资料的收集。、注意研究样本背景资料的收集。7 7、需要选择使用恰当的统计方法。需要选择使用恰当的统计方法。临床研究数据的统计分析问题临床研究数据的统计分析问题常见的统计学问题：常见的统计学问题：1.1.研究设计和研究方法描述不完备。研究设计和研究方法描述不完备。2.2.研究中涉及的主要观察指标不明确、不集中。研究中涉

16、及的主要观察指标不明确、不集中。3.3.样本量估算缺乏依据。样本量估算缺乏依据。4.4.样本背景资料不完备，影响问题的外推和解释。样本背景资料不完备，影响问题的外推和解释。5.5.统计方法使用有误：没有考虑统计方法的应用条统计方法使用有误：没有考虑统计方法的应用条 件、统计方法选择错误、多因素统计方法滥用等。件、统计方法选择错误、多因素统计方法滥用等。6.6.结论泛化有误：数据分析结果和结论脱节。结论泛化有误：数据分析结果和结论脱节。主要终点指标主要终点指标的定义的定义样本分组方式样本分组方式样本量估算样本量估算样本的背景样本的背景信息信息统计方法的统计方法的使用使用结论泛化结论泛化RCT报告

17、的常见统计问题报告的常见统计问题方法学部分方法学部分结果部分结果部分 结论部分结论部分以以RCTRCT试验研究试验研究的论文报告为例的论文报告为例了解总体了解总体总体间比总体间比较较因素分析因素分析了解总体了解总体因素间联系因素间联系统计描述统计描述统计推断统计推断研究问题研究问题研究设计研究设计数据类型数据类型单样本问题多样本问题观察性研究实验性研究计量数据计数数据等级数据正确统计方法的选择依据和分析过程正确统计方法的选择依据和分析过程1.统计方法的应用条件统计方法的应用条件t-test / ANOVA: 正态性、方差齐同正态性、方差齐同2-test: 实际频数不宜过小（样本量不能太小，分组

18、不能太实际频数不宜过小（样本量不能太小，分组不能太细）细）多因素分析：样本量、正态性、变量量化和赋值多因素分析：样本量、正态性、变量量化和赋值2. 统计方法应与研究设计配套统计方法应与研究设计配套单样本：单样本： 样本量大小样本量大小两样本比较：配对设计和成组设计两样本比较：配对设计和成组设计多样本比较：完全随机设计、随机区组设计、多样本比较：完全随机设计、随机区组设计、重复测量设计重复测量设计双变量因素分析：线性相关和回归双变量因素分析：线性相关和回归多变量因素分析：多元回归（相关）、多变量因素分析：多元回归（相关）、Logistic回归分析、回归分析、COX模型、混合效应模型模型、混合效应

19、模型3. 统计结果的正确解释统计结果的正确解释统计结果的泛化问题统计结果的泛化问题统计结果正确报告统计结果正确报告统计方法使用时的关键注意问题统计方法使用时的关键注意问题例：例：MetaMeta分析问题分析问题 Meta Meta分析一种综合评价方法，它通过搜集已有的或未发分析一种综合评价方法，它通过搜集已有的或未发表的具有某一可比特性的文献，应用一定的统计学方法综合表的具有某一可比特性的文献，应用一定的统计学方法综合多个目的相同而相互独立的研究结果得出一个量化的合并效多个目的相同而相互独立的研究结果得出一个量化的合并效应结论，或者得到同类研究为什么会有不同结果的有关原因应结论，或者得到同类研究为什么会有不同结果的有关原因的提示，具有较强的科学性和可重复性。的提示，具有较强的科学性和可重复性。存在问题：存在问题：1.1.文献质量问题文献质量问题2.2.未发表或阴性结果文章常未被纳入分析未发表或阴性结果文章常未被纳入分析3.3.过分依靠统计方法的结果过分依靠统计方法的结果MetaMeta分析的可靠性最终取决所综合的研究的科学性和可靠性分析的可靠性最终取决所综合的研究的科学性和可靠性作者及时间作者及时间研究时间研究时间类型类型随机随机方法方法分配分配隐藏隐藏盲法盲法失访失访质量质量hen(2004)121999-2004RCT未描述未描述未描述未描