医学科研设计

医学科研设计第1页，共41页，2023年，2月20日，星期五为了比较中西医治疗慢性气管炎病人的疗效，病人入院时，把病情重的分到西医治疗组，病情症状轻的分到中医治疗组。观察结果显示，中医治疗组比西医治疗组有更好的治疗效果。1、该医师的结论是否正确？2、实验设计有何缺陷？3、应该怎样正确设计？第2页，共41页，2023年，2月20日，星期五专业设计：选题、查阅文献、假说、预试验统计设计：对象、分组、数量、指标、分析方法设计好：（1）既省又可靠 （2）可估计误差 （3）获取多方面知识设计不好：（1）杂乱无章、虽多犹无（2）只能罗列现象、无规律可言第3页，共41页，2023年，2月20日，星期五是否主动施加干预?实验研究:受试对象：人——临床试验（clinicaltrial）动物——动物实验（animalexperiment

）临床试验：治疗——临床疗效实验预防——社区干预实验（communityinterventiontrial）2.调查研究:被动地观察、如实记录

联系：调查研究可为实验研究提供线索，而实验研究还需要通过调查研究加以证实。第4页，共41页，2023年，2月20日，星期五医学科研设计的基本原则对照的原则均衡的原则随机的原则重复的原则第5页，共41页，2023年，2月20日，星期五对照的原则对照的意义：鉴别处理因素与非处理因素的差异消除和减少实验误差要求：各组间除处理因素不同外，其他因素尽可能相同，以减少非处理因素的干扰和影响对照组与实验组的样本例数尽可能相等或相近第6页，共41页，2023年，2月20日，星期五处理组：对照组：比较结果处理因素非处理因素+处理效应+非处理效应非处理因素非处理效应第7页，共41页，2023年，2月20日，星期五

㈠空白对照(blankcontrol)：对照组不加任何处理因素。

例如：①实验组儿童接种疫苗，对照组儿童不接种疫苗。②试剂空白、血样空白、无酶解空白、底物空白等。特点：简单易行，但容易引起心理差异，从而影响实验效应的测定。

——

安慰剂对照(placebocontrol)第8页，共41页，2023年，2月20日，星期五

㈡实验对照(experimentalcontrol)：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→+非处理因素效应第9页，共41页，2023年，2月20日，星期五

㈢

标准对照(standardcontrol)：以现有的标准或正常值作对照。

例①某种新的方法能否代替传统方法的研究；②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

第10页，共41页，2023年，2月20日，星期五

㈣

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。但若试验前后某些环境或自身因素发生改变，并且会影响试验结果，就难以说明问题。

第11页，共41页，2023年，2月20日，星期五㈤相互对照：几个实验组互相对照例如：比较几种药物治疗同一疾病的疗效第12页，共41页，2023年，2月20日，星期五㈥

历史对照：以过去的研究结果作对照。与本人或他人过去的研究结果作比较第13页，共41页，2023年，2月20日，星期五均衡的原则除了要对比的因素不同以外，其它因素要尽可能的保持一致。某研究者欲评价佳加学生钙治疗儿童轻度缺钙的疗效，在实验幼儿园抽取80名确诊为轻度缺钙的儿童，服用佳加学生钙为试验组。在该地机关幼儿园抽取80名确诊为轻度缺钙的儿童，未服用佳加学生钙为对照组，观察指标是头发中钙的含量。结果试验组实验幼儿园的儿童发钙均值明显上升，机关幼儿园的观察对象发钙略有提高，但比试验组低，故认为佳加学生钙有补钙作用，能有效治疗儿童缺钙。第14页，共41页，2023年，2月20日，星期五随机的原则随机化原则：随机≠“随便”,随机化的作用是使样本具有较好的代表性，提高实验结果的可比性。随机抽样、随机分组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。第15页，共41页，2023年，2月20日，星期五重复的原则某医师应用一种新的手术方法治疗了4例肝癌患者，病人全部痊愈，该医师由此报道新的手术方法痊愈率为100%，以前的手术方法痊愈率为８0%，故得出新的手术方法优于以前的手术方法。第16页，共41页，2023年，2月20日，星期五实验设计的意义：保证研究结果的科学性、经济性和可重复性是实验过程中的依据是进行统计分析的基础和先决条件是获得预期结果的保证实验研究的特点研究者能人为设置处理因素研究对象接受何种处理因素或水平是随机分配的第17页，共41页，2023年，2月20日，星期五实验设计实验设计的基本要素处理因素受试对象实验效应第18页，共41页，2023年，2月20日，星期五实验研究的基本要素降压药高血压病人血压值处理因素受试对象实验效应三要素：1.处理因素；2.受试对象；3.实验效应其他因素其他效应第19页，共41页，2023年，2月20日，星期五处理因素又称被试因素、研究因素，是指为观察其处理效应而施加于受试对象身上的因素注意问题：把握实验研究中的主要因素区分处理因素与非处理因素处理因素应当标准化第20页，共41页，2023年，2月20日，星期五

受试对象(studysubjects)动物的选择：种类、品系、年龄、体重、窝别、营养……病例的选择：纳入标准、剔除标准第21页，共41页，2023年，2月20日，星期五动物的选择基本要求对拟施加的处理因素反应要敏感对拟施加的处理因素反应要稳定对拟施加的处理因素所作出的反应要尽可能近似于人经济可行、容易获得特殊要求健康合格种属一致品系相同年龄、窝别、体重差别不大性别要求雌雄各半第22页，共41页，2023年，2月20日，星期五以人为对象基本要求：乐意配合试验能遵从试验要求能对拟施加的处理因素所感知的反应情况如实表达估计施加处理因素后不会引起副作用特殊要求：①诊断必须明确②不伴随妨碍试验的其他疾病③病情不是特别严重或有严重并发症第23页，共41页，2023年，2月20日，星期五实验效应选用客观性较强的指标：主观指标和客观指标选用精确性较强的指标：准确度和精密度选用灵敏度较高的指标选用特异性较高的指标第24页，共41页，2023年，2月20日，星期五

㈠完全随机设计

㈡配对设计

㈢随机区组设计

㈣交叉设计

㈤盲法设计几种常见随机化分组设计第25页，共41页，2023年，2月20日，星期五㈠完全随机设计(completelyrandomdesign)又称简单随机分组设计，它是将同质的受试对象随机分配到各处理组，再观察其实验效应，并进行两个样本或多个样本间效应指标的比较。优点：设计简单，易于实施。缺点：实验效率低，只分析一个处理因素。统计分析方法：t检验、方差分析或秩和检验第26页，共41页，2023年，2月20日，星期五㈡配对设计(paireddesign)

是将受试对象按一定的条件或某些特征（非处理因素）配成对子，再将每对中的两个受试对象随机分配到不同处理组。配对设计可增强处理组间的均衡性，减少随机误差，提高实验效率。形式：自身配对、同源配对、条件相近者配对优点：处理组间均衡性好，抽样误差小，所需样本含量较小。缺点：当配对条件严格时，不易达到要求。统计分析方法：配对t检验、配对卡方检验或配对符号秩和检验。第27页，共41页，2023年，2月20日，星期五

㈢随机区组设计(randomizedblockdesign)

A接受甲处理实验对象→配成区组→随机分配区组中B接受乙处理 C接受丙处理 D接受丁处理是配对设计的扩展（处理数大于２），又称配伍组设计。先按影响实验结果的非处理因素相同或相近的原则将受试对象配成区组，再分别将各区组内的受试对象随机分配到各处理组或对照组。区组受试对象取决于处理组数，区组数取决于各处理组的实验对象数。优点：处理组间均衡性好，实验误差小，实验效率高。缺点：区组内实验对象数与处理数相同，实验结果中若有缺失值，统计分析比较复杂。统计分析方法：方差分析第28页，共41页，2023年，2月20日，星期五

医学统计典型错误辨析第29页，共41页，2023年，2月20日，星期五≤小剂量干扰素加三氮唑核苷治疗流行性乙型脑炎99例分析≥有人在一般治疗的基础上加用小剂量干扰素及三氮唑核苷治疗流行性乙型脑炎99例，采用同期的、接受一般治疗的73例该病患者作为对照。治疗组中轻型29例，普通型40例，重型22例，极重型8例；对照组73例，轻型18例，普通型32例，重型17例，极重型6例。两组病人均在采用传统降温、镇静、降颅内压、肾上腺皮质激素及抗生素预防感染等对症治疗。在此基础上治疗组选择发病在５d病人，加用干扰素和三氮唑核苷静滴，疗程5－7d。两组比较疗效差别具有统计学意义。结论是在一般治疗的基础上加用小剂量干扰素及三氮唑核苷治疗流行性乙型脑炎的疗效优于一般治疗的疗效。第30页，共41页，2023年，2月20日，星期五作者在比较时考虑到了病情的严重程度可能是影响疗效的一个影响因素，因此在两组中对病情严重程度作了安排，经卡方检验，两组在病情严重程度构成上的差别没有统计学意义，好像具有了可比性。其实不然，作者人为地选择发病在５d以内的病人进入治疗组，而对照组则没有此限制，根据常识，早期治疗对疾病的预后具有重要影响，往往具有较高的治愈率和较低的病死率。因而治疗组和对照组由于人为因素的干扰和影响，在病程这一重要的非实验因素上并没有达到均衡，不具有可比性。第31页，共41页，2023年，2月20日，星期五≤大剂量甲氨蝶呤静滴后四氢叶酸钙解救方案的探讨≥，两种方案用于治疗急性淋巴细胞白血病患儿，一种方案为总剂量3g/m3大剂量甲氨蝶呤在12h滴注完毕，施药36h后进行四氢叶酸钙解救（简称方案Ⅰ），另一种方案为在24h静滴完毕，施药36h后进行四氢叶酸钙解救（简称方案Ⅱ）。比较血液及脑脊液中的药物浓度。选择的实验对象是1998年5月至1999年2月住院的急性淋巴细胞白血病患儿17例，平均7.4岁，男11例，女6例。在17例患儿中，13例患儿第一疗程接受方案Ⅰ，以后再进行的2个疗程采用方案Ⅱ，计26例次，另4例患儿只接受方案Ⅱ一次。比较时将所有接受方案Ⅰ的患儿（n=13）的药物浓度与所有接受方案Ⅱ（n=30）患儿的药物浓度进行比较。第32页，共41页，2023年，2月20日，星期五原作者在进行实验分组时具有很大的随意性，13例患儿既接受了方案Ⅰ的治疗，又接受了两个疗程的方案Ⅱ的治疗，没有考虑经过两个不同方案治疗对观察指标可能带来的影响，且13例患儿两个疗程方案Ⅱ所测得的26个数据被错误地看成取自26个独立的个体，又与其它只参加第Ⅱ方案治疗的4个个体的数据组成一组进行计算。第Ⅰ方案的患儿的数据来自第1疗程，而第Ⅱ方案的患儿数据大部分来自第2疗程和第3疗程，可比性较差。重复测自13个患儿的26个实验数据被看成测自26个患儿的独立数据，显然不妥。第33页，共41页，2023年，2月20日，星期五≤补骨１号对大鼠类固醇性骨质疏松的作用≥24只大鼠随机分成3组，每组8只。一组：正常对照组（用生理盐水灌胃），二组：激素组（氢化考的松灌胃），三组：补骨1号合用激素组（氢化可的松灌胃的同时加用补骨1号）。实验一段时间后，测定骨小梁面积等定量指标，认为补骨1号有防治类固醇性骨质疏松的作用。第34页，共41页，2023年，2月20日，星期五此实验涉及两个因素，即激素用与否和补骨1号用与否，如果这两个因素不是互相独立的，存在着交互作用，则第3组的效应就包括激素的效应，补骨1号的效应，以及它们共同的效应，本实验只安排了激素组，并没有安排单用补骨1号组，因而在实际分析时就不能将两因素之间可能存在的交互作用的效应反映出来，而有可能将其交互作用的效应归结为单用补骨1号的效应。第35页，共41页，2023年，2月20日，星期五≤银屑病发病与血型的关系探讨≥原作者对64例银屑病患者进行血型观察，其中O型血30例，A型血17例，B型血17例，AB型血0例。仅凭数字大小，认为银屑病的发病与血型有明显的关系，同时也证实了遗传致病的决定意义。第36页，共41页，2023年，2月20日，星期五根据常识，正常人群中的血型构成存在较大差异，AB型所占的比例就是最少，作者没有对正常人群的血型分布情况进行调查，仅根据自己调查的银屑病人血型构成相差悬殊的情况，并不能说明银屑病人与正常人群在血型构成上存在差异，作出结论也是没有说服力的。正确的做法应建立正常对照组，调查正常人群的血型分布情况，并与银屑病人的血型分布情况进行比较，如果存在差异，则这银屑病的发病因素提供了某种线索，如果没有差异，则可以认为银屑病发病与血型构成没有关系。第37页，共41页，2023年，2月20日，星期五≤肝炎灵联合丹参注射液治疗慢性乙型肝炎60例≥慢性乙型肝炎病人随机分为两组，治疗组60例，接受肝炎灵与丹参注射液联合治疗，对照组44例，接受肌苷、维生素C的治疗，两组在性别、年龄、病程、病情等方面均无显著性差异。比较两组肝功能指标恢复正常率，得出结论：两药联合应用治疗慢性乙型肝炎有良好的协同作用。第38页，共41页，2023年，2月20日，星期五作者的目的是想通过两药合用看