医学统计学 研究设计

1、医学统计学 公共卫生与管理学院卫生统计与信息管理教研室 例目的：研究重庆市胎儿、婴幼儿营养不良对成人颈椎 退行性病变的影响。对象：某医院20062008年687体检（颈椎X光片）资料 19561958年出生（困难期以前） 19591961年出生（三年困难期） 19621964年出生（困难期以后）年份男女合计体检人数颈椎病患数发病率体检人数颈椎病患数发病率体检人数颈椎病患数发病率56581018180.20493571.43 15011677.33 5961957073.68513972.55 14610773.29 626427118969.7412059 49.17391248 63.43表

2、 重庆市胎儿、婴幼儿营养不良对成人颈椎退行性病变的影响代表性病因发病率/患病率医学统计学 医学统计学是利用概率论和数理统计的原理和方法，研究医学领域有关数据的收集、整理、分析以及表达结果的一门工具学科。 研究对象：数据学习医学统计学的意义采用统计学方法，发现不确定医学现象背后隐藏的规律；用统计学思维方式分析有关医学研究中的问题；保证你的研究论文通过统计学审查；获得循证医学证据的主要手段。教学计划研究设计统计描述假设检验（t检验、方差分析、秩和检验、卡方检验）简单线性回归与相关、计数资料关联性分析多重线性回归与逐步回归Logistic回归生存分析Cox回归教材医学统计学 颜虹主编 人民卫生出版社

3、研究设计 主要内容一、总体与样本二、研究设计的统计学内容框架三、医学研究的步骤四、医学研究课题和论文的综合要求一、总体与样本统计推断过程总体总体均数（方差）、总体率样本均数（方差）、样本率样本同质与变异参数与统计量抽样技术的类别及特点抽样技术随机抽样技术（概率抽样）非随机抽样技术（非概率抽样）简单随机抽样技术滚雪球抽样系统随机抽样技术分层随机抽样技术整群随机抽样技术偶遇抽样判断抽样配额抽样随机抽样技术简单随机抽样(simple random sampling) 系统随机抽样(systematic random sampling) 分层随机抽样(stratified sampling) 整群随机

4、抽样(cluster sampling) 结合型：分层整群随机抽样 多阶段随机抽样 总体中全部研究单位编号，然后用抽签、随机数字表或计算机产生随机数字等方法从中抽取一部分观察单位组成样本 。k k k k+a 2k+a (n-1)k+aak(k为抽取间隔)示意图： 先将总体的所有研究单位按与研究现象无关的标志排队，然后根据样本含量大小，规定抽样间隔k；随机选定第i（ik）号个体开始，每隔一个k，抽取一个个体，组成一个样本。 先对总体各单位按一定标志（与研究现象有关）加以分层(类)，然后再从各层(类)中按随机原则抽取个体组成一个样本。 先将总体划分为K个“群”（常是自然形成），每个群包含若干个观

5、察单位，再随机抽取m个群（mK），抽中的各群的全部观察单位组成一个样本。 把抽样本单位的过程分为两个或几个阶段来进行。具体： (1)先抽大单位(可以用分层抽样或机械抽样); (2)再在大单位中抽小单位(可用整群抽样或简单随机抽样); (3)小单位中再抽更小的单位；不是一次就直接抽取到最基层的研究单位。 1. 研究目的 2. 研究类型 实验、调查3. 研究方法 时间现状、回顾、前瞻 范围普研、随机/非随机抽样、典型 形式定性、定量4. 研究的三重要素 研究对象、处理因素、研究效应5. 研究的四个原则 均衡对照、随机、重复（足够研究对象数）、盲法6. 研究的整体程序和方案（包括实验/调查方案、数据

6、分析方案） 技术路线（关系到推理合理性） 关键问题解决方法（关系到能否获得结果和资料） 全面质控措施（关系到可重复性和再现性） 二、研究设计的统计学内容框架（1）研究对象能否被研究者随机分组；（2）处理因素能否由研究者主动施加； （3）样本大小；（4）混杂因素多少；（5）统计方法应用； （6）严谨性、重（再）现性；降压药高血压病人血压值处理因素研究对象研究效应三重要素：研究对象、处理因素、研究效应其他因素其他效应(1) 规定明确的对象 病例的选择：纳入标准、剔除标准。 动物的选择：种属、品系、年龄、体重、窝别、营养等。(2) 敏感、稳定的对象(3) 依从性好的对象研究对象(study subj

7、ects)(1) 抓住主要处理因素(2) 区分处理与非处理因素（混杂因素）(3) 处理因素必须标准化处理因素(study factor，treatment) 处理因素作用于受试对象的反应或结局，通过观察指标表达。观察指标应客观、精确、灵敏、特异。(1) 客观性：主观指标和客观指标。(2) 精确性： 准确度(accuracy)或真实性(validity)：观察值与真值的接近程度，受系统误差的影响。 精密度(precision)或可靠性(reliability)或重复性(repeatability)：重复观察时，观察值与其均值的接近程度，受随机误差的影响。(3) 灵敏和特异性：研究效应(study

8、 effect) 均衡对照的意义 ：区分处理因素与非处理因素的效应，是比较的必要基础 。例: 老年性慢性支气管炎药物治疗气候转暖，自然缓解减少和消除实验误差。 处理组：处理因素非处理因素+处理效应+非处理效应对照组：非处理因素非处理效应比 较：处理因素处理效应均衡对照(balance control)原则均衡原则： 实验中的各组除处理因素不同外，非处理因素控制一致，使实验组与对照组具有齐同可比性。 各组要求同时、同地：同期对照、平行对照。对照的形式 安慰剂对照、空白对照、实验对照、自身对照、标准对照。(1) 安慰剂对照(placebo control) 安慰剂: 特点：克服心理导致的偏倚；消除

9、疾病自然进程的影响。(2)空白对照(blank control)：对照组不加任何处理因素。实验组儿童接种疫苗，对照组儿童不接种疫苗。试剂空白、血样空白、酶解空白、底物空白等。 特点：简单易行，易引起心理差异，从而影响 实验效应的测定。(3) 实验对照(experimental control)：施加基础实验条件 （非处理因素）。含赖氨酸面包+非处理因素赖氨酸效应 + 面包效应+非处理因素效应 面包+非处理因素 面包效应+非处理因素效应赖氨酸 赖氨酸效应 非处理因素 +非处理因素效应(4) 自身对照：实验在同一受试对象上进行。 特点：简单易行，使用广泛。 若试验前后某些环境或自身因素发生改变，会

10、影响试验结果，难以说明问题。(5) 标准对照(standard control)：以现有的标准或 正常值作对照。 某种新的方法能否代替传统方法的研究。 某病患者与正常人的某生理、生化指标是否相同。 实验室应用较多。 随机“随便”。 随机化原则：指每个受试对象以均等机会被抽取、被随机地分配到试验组和对照组及受试对象先后接受处理的机会均等。 目的是使各组非实验因素的条件均衡一致，以消除对实验结果的影响。随机化(randomization) 的原则常用随机分组方法完全随机分组(complete randomization) 分层随机分组(stratified paired/block randomi

11、zation )例 试将10头动物应用随机数字表分配到甲、乙两组。 按动物体重编号。 从附表15的第21行，第21列往右查10个2位数的随机数。 规定奇数为甲组，偶数为乙组。随机数字表分组动物编号12345678910随机数字6847220203555315183组 别乙甲乙乙乙甲甲甲甲甲完全随机分组例编 号123456789101112131415随 机 数885653275933357267477734554570除3的余数122020201221101分 组BCCACACABCCBBAB附表15的第16行：2位随机数。完全随机分组Block 号111222333动物编号123123123

12、随 机 数0.8840.2160.7150.5070.2060.8120.7250.7850.852组 别丙组甲组乙组乙组甲组丙组甲组乙组丙组Block 号444555666动物编号123123123随 机 数0.880.7160.4410.5240.7820.3430.8310.860.218组 别丙组乙组甲组乙组丙组甲组乙组丙组 甲组例分层随机分组1-zn,2/05.0t-四个主要因素： 、 1、 、 （）(1) 估计总体均数样本含量的估计 有单侧和双侧之分， 只取单侧值。先采用自由度；然后利用算出的n查t值表，再计算n，直至n值稳定为止。tt12(2) 单样本均数检验或均数的配对检验 有

13、单侧和双侧之分， 只取单侧值。先采用自由度；然后利用算出的n查t值表，再计算n，直至n值稳定为止。查统计书找相应的样本量计算公式常用的实验设计方案完全随机设计配对、随机区组设计交叉设计析因设计正交设计重复测量设计（1）仪器、设备：准确度与精密度、误差及来源（2）测定方法：原理、缺陷和误差，测定技术路线与测试难度、标 准及质控 诊断方法：四原则（金标准、两组对象、同期诊断、盲法诊断） 基本指标（敏感度、特异度） 综合指标 准确率 似然比 尤登指数 预报指标与患病率（结构、人群） ROC曲线（3）问卷、量表：信度与效度 变量计分与合并方法 资料性质（类型） 数据分布变量数、组合方式、数量化方法 资

14、料来源可靠性 失访信息、信息不全与错误数据集 模型选择 统计分析方法条件符合性 临界结论的谨慎性 统计差异性与临床差异性 文献倾向性与Meta分析1. 查阅文献 追踪、回顾、总结本专业研究历史、发展、当前热点 和前沿，做出综述；2. 选题 侧重于重要性、创新性、可行性、有效性；3. 整体设计 侧重于科学性、可行性；4. 预试验、调查；5. 正式研究；6. 资料分级校对，及时查缺补漏；7. 按设计分析方案进行统计分析；8. 按研究目的，组织撰写论文（科学、创新、可行、有效，理、法、数、推）；9. 自查论文，反复修改。三、医学研究的步骤研究类型三重要素四个原则研究整体程序和方案（包括分析数据方案）主要技术路线键问题解