臨床科研實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方法16712

1、 2009級研究生講座一、臨床科研選題與立題的原則與方法二、醫(yī)學(xué)文獻(xiàn)的檢索、評價(jià)、與應(yīng)用三、臨床科研的設(shè)計(jì)原則四、臨床常用的設(shè)計(jì)方案與應(yīng)用 *五、研究對象選擇的原則與方法 *六、研究對象樣本含量的估算方法 *七、臨床研究的基線資料 *八、臨床研究的常見誤差及其控制方法 *九、臨床研究中正確抉擇統(tǒng)計(jì)學(xué)方法 *l充分地掌握研究課題的最新、最佳信息l研究的問題要明確具體l研究的設(shè)計(jì)方案與方法要科學(xué)可行l(wèi)干預(yù)措施應(yīng)有科學(xué)性和創(chuàng)新性l要考慮研究對象的來源和數(shù)量的要求l要預(yù)測研究的效果和效益l醫(yī)德l經(jīng)濟(jì)支持隨機(jī)隨機(jī)l隨機(jī)化的方法 （單純隨機(jī)、分層隨機(jī)、區(qū)組隨機(jī)、 系統(tǒng)隨機(jī)、多級抽樣）l隨機(jī)化分配的優(yōu)缺點(diǎn)：

2、 研究結(jié)果有良好的可比性 隨機(jī)分配加盲法分析，其結(jié)論更加客觀。 隨機(jī)分配可防止選擇性偏移和人為的主觀干預(yù)。 缺點(diǎn)是，研究對象僅限于符合納入標(biāo)準(zhǔn)的患者， 故其代表性較局限。對照對照l同期隨機(jī)對照l自身對照l歷史性對照非隨機(jī)同期對照l配對對照l無對照的前瞻性研究 ： 接受某種干預(yù)措施的一組患者， 觀察該病的療程與療效， 而不設(shè)對照組者， 這種試驗(yàn)稱為無對照研究。 在下列兩種情況下不必強(qiáng)調(diào)設(shè)立對照組： （1）某一預(yù)后險(xiǎn)惡的疾病， 觀察該病的病程和療效。 （2） 經(jīng)臨床應(yīng)用，確已證明具有強(qiáng)大效力的藥物。 主要缺點(diǎn)： 無法區(qū)分霍桑效應(yīng)。盲法盲法l盲法試驗(yàn)l單盲 l雙盲l三盲l非盲法試驗(yàn) 適用范圍l多因素

3、分析，不單是希望觀察藥物的療效， 同時(shí)也要評價(jià)影響藥物療效或發(fā)病的有關(guān)因素。l研究者希望更安全、更周到的作出決策（例如患者是否需要繼續(xù)治療，藥物是否需要增減），使醫(yī)療決策更靈活。 參照加拿大McMaster大學(xué)的分類方法， 對常用病因?qū)W、危險(xiǎn)因素、疾病的預(yù)防與治療及預(yù)后等方面研究的設(shè)計(jì)方案，依照它們的論證強(qiáng)度以及研究者能否主動(dòng)控制試驗(yàn)因素為準(zhǔn)，共分為四個(gè)等級。l一級設(shè)計(jì)方案一級設(shè)計(jì)方案 為前瞻性隨機(jī)研究設(shè)計(jì)方案，具有對照，研究者通過設(shè)計(jì)可主動(dòng)控制試驗(yàn)干預(yù)措施或可能影響研究結(jié)果的有關(guān)偏移因素，因而論證強(qiáng)度佳。 本級設(shè)計(jì)方案中，包括隨機(jī)對照試驗(yàn)、半隨機(jī)對照試驗(yàn)、交叉試驗(yàn) l二級設(shè)計(jì)方案二級設(shè)計(jì)方案

4、 屬于前瞻性，有對照組，但研究者不能主動(dòng)控制干預(yù)措施，亦不能有效控制若干偏移因素對研究觀測結(jié)果的影響。 本級設(shè)計(jì)方案中，包括隊(duì)列研究設(shè)計(jì)以及前-后對照。l三級設(shè)計(jì)方案三級設(shè)計(jì)方案 多設(shè)有對照組， 不能主動(dòng)控制干預(yù)措施，橫端面研究、病例對照研究等。l四級設(shè)計(jì)方案四級設(shè)計(jì)方案 為敘述性研究，臨床系列病歷分析，個(gè)案總結(jié)及專家評述等， 科學(xué)論證強(qiáng)度通常是弱的 主要臨床常用的設(shè)計(jì)方案主要臨床常用的設(shè)計(jì)方案l隨機(jī)對照試驗(yàn)隨機(jī)對照試驗(yàn) 交叉試驗(yàn)交叉試驗(yàn) 隊(duì)列研究隊(duì)列研究 病例病例-對照研究對照研究l隨機(jī)對照試驗(yàn)（randomized control trail , RTC) 采用隨機(jī)分配的方法，將符合符合要

5、求要求的研究對象(eligible subject)分別分配到試驗(yàn)組和對照組，然后接受相應(yīng)的試驗(yàn)措施，在一致的條件下或環(huán)境里，同步進(jìn)行觀察研究和觀察試驗(yàn)效應(yīng)，并用客觀客觀的效應(yīng)指標(biāo)進(jìn)行測量和效應(yīng)評價(jià)。 隨機(jī)對照試驗(yàn)現(xiàn)已被公認(rèn)為臨床治療試驗(yàn)的金標(biāo)準(zhǔn)。 由于RCT的成果越來越多，又因?yàn)榇罅康呐R床RCT試驗(yàn)不可能都是大樣本的研究結(jié)果，因此，即使設(shè)計(jì)嚴(yán)謹(jǐn)，也不可避免地受樣本數(shù)量和質(zhì)量的限制，因此，獲得的研究結(jié)論就有一定的局限和偏移。為了克服這種影響，英國著名的流行病學(xué)家及臨床醫(yī)學(xué)家 (Arch Cochran)首先倡導(dǎo)將全球的RCT研究成果廣泛收集，將不同地區(qū)對同種疾病應(yīng)用同一治療方法的RCT進(jìn)行整理

6、綜合并進(jìn)行嚴(yán)格的系統(tǒng)評價(jià)（systematic review) 從而獲得真實(shí)可靠的結(jié)論，并推廣給臨床醫(yī)生采用。 lChalmer 等對于急性心肌梗死，應(yīng)用抗凝療法的隨機(jī)對照與非隨機(jī)對照的32篇文獻(xiàn)作了系統(tǒng)分析與評價(jià)，其中18篇為歷史對照，含900例患者；8篇為非隨機(jī)臨床對照試驗(yàn)含3000例患者；6 篇為隨機(jī)臨床對照試驗(yàn)，有3800例患者。 18篇中的15篇?dú)v史對照試驗(yàn)和8篇中的5篇非隨機(jī)臨床對照試驗(yàn)證明抗凝療法有很好的效果。綜合非隨機(jī)對照試驗(yàn)的結(jié)果，可降低心機(jī)梗死的病死率50%，而綜合6篇隨機(jī)對照試驗(yàn)的結(jié)果，可降低病死率為20%。顯然是由于研究的設(shè)計(jì)和觀察中的一系列偏倚，導(dǎo)致了脫離真實(shí)療效的夸

7、大結(jié)論。 l主要用于臨床治療性或預(yù)防性的措施，借以探討某一新藥和新的治療措施與傳統(tǒng)的治療或安慰劑比較。如欲在人群中，作心血管疾病的一級預(yù)防。l在特定的條件下隨機(jī)對照試驗(yàn)也可用于病因?qū)W因果效應(yīng)的研究。 應(yīng)用的前提是：擬研究的可能致病因素，對人體尚無確切的危險(xiǎn)性證據(jù)，但它又不能排除與疾病的發(fā)生有關(guān)。 例如：婦產(chǎn)科為預(yù)防早產(chǎn)嬰因缺氧帶來的大腦損害和對今后智力發(fā)育不全的影響，曾對早產(chǎn)嬰均實(shí)以高濃度的氧氣療法（導(dǎo)致晶體后纖維組織增生）。 l可排除研究對象分組時(shí)選擇性偏倚的干擾l增強(qiáng)試驗(yàn)結(jié)果的可比性l試驗(yàn)對象的特點(diǎn)l試驗(yàn)的同步性，條件的一致性l試驗(yàn)期間內(nèi)的一致性l研究結(jié)果于試驗(yàn)結(jié)果結(jié)束時(shí)方可獲得l增強(qiáng)研究

8、結(jié)果的統(tǒng)計(jì)學(xué)分析效能。l 研究的目標(biāo)人群 （非隨機(jī)抽樣） （ 隨機(jī)抽樣） 研究對象 不合格的研究對象 合格的研究對象 拒絕加入研究的合格的研究對象 自愿加入研究的合格的研究對象 隨機(jī)分配 試驗(yàn)組 對照組 試驗(yàn)效應(yīng)時(shí)期 陽性結(jié)果 陰性結(jié)果 陽性結(jié)果 陰性結(jié)果 結(jié) 果 + - 合 計(jì) 試驗(yàn)組 a b a+b 對照組 c d c+d 合 計(jì) a+c b+d Nl研究目的與擬解決的主要研究問題應(yīng)明確。 l試驗(yàn)治療措施應(yīng)有科學(xué)性、有效性和安全性，與對照療效比較，有提高療效的假設(shè)水平。l對象的來源、診斷標(biāo)準(zhǔn)和納入標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)該明確（注意納入標(biāo)準(zhǔn)和排除標(biāo)準(zhǔn)的適度）。l隨機(jī)化抽樣及隨機(jī)化分組的方法要具體。l試驗(yàn)組與

9、對照組的基線情況要可比。l試驗(yàn)干預(yù)的治療方法要設(shè)計(jì)清楚。l觀測指標(biāo)與終點(diǎn)指標(biāo)要一致。l試驗(yàn)觀察期的確定要合理。l依從性。l 依試驗(yàn)反應(yīng)，研究的進(jìn)程可調(diào)整。l病因、危險(xiǎn)因素的病因、危險(xiǎn)因素的RCT因果分析因果分析計(jì)算各自的發(fā)病率、病死率，兩相比較，用卡方檢驗(yàn)作顯著性檢驗(yàn)。計(jì)算相對危險(xiǎn)度和歸因危險(xiǎn)度和它們的95可信限。l治療性研究治療性研究RCT的統(tǒng)計(jì)分析方法的統(tǒng)計(jì)分析方法、計(jì)數(shù)資料、計(jì)量資料、療效的相關(guān)分析、療效的多因素分析、時(shí)間系列效應(yīng)的觀察分析（趨勢分析）l優(yōu)點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)可比性好防止選擇性偏倚好研究對象診斷確鑿研究對象中標(biāo)化的試驗(yàn)措施與指標(biāo)l缺點(diǎn)缺點(diǎn)費(fèi)時(shí)，人力和財(cái)力支付較大。研究結(jié)果的代表性及外在

10、的真實(shí)性有所局限。安慰劑不恰當(dāng)?shù)氖褂脛t會(huì)違背醫(yī)德的原則。l交叉試驗(yàn)交叉試驗(yàn) （cross-over design)是對兩組受試者使用兩種不同的處理措施，然后將處理措施相互交換，最后將結(jié)果進(jìn)行對比分析的設(shè)計(jì)方法。l概述概述 在臨床治療性試驗(yàn)中，常常都是選用兩種病例，使用兩種處理措施，然后在兩組病例之間進(jìn)行療效比較。但是，在某種情況下，為了更確切地進(jìn)行藥物療效的比較，又不增加樣本含量，可對同一患者分別使用兩種或兩種以上的藥物，讓患者作自身的比較。l應(yīng)用范圍應(yīng)用范圍 本設(shè)計(jì)方案適用于慢性病的治療效果的觀察。l隨機(jī)交叉試驗(yàn) D D 甲組：方案A ND 方案A ND N-Ne R D D 乙組：方案B

11、ND 方案B ND 隨機(jī)分組 治療期 洗脫期 配對卡方四格表 方 案 B 有效 無效 合 計(jì) 有效 a b a+b方案A 無效 c d c+d 合 計(jì) a+c b+d Nl定性資料的分析 配對卡方 2= (| b- c| - 1)2 / (b-c) l定量資料分析 交叉試驗(yàn)所得的數(shù)據(jù)很多時(shí)候是定量數(shù)據(jù)，如血壓改變，血糖變化等。可用差值 t 檢驗(yàn)，交叉試驗(yàn)的方差分析和交叉試驗(yàn)的秩和檢驗(yàn)進(jìn)行比較。l隊(duì)列研究隊(duì)列研究 (cohort study) 又稱定群研究，屬于二級設(shè)計(jì)方案，研究者對暴露因素不能控制，分組自然形成，并有同期對照，是群體研究中常用的方法。l應(yīng)用范圍應(yīng)用范圍 凡在群體中研究某種可能的

12、致病因素或某項(xiàng)措施對固定人群的影響，均可以使用隊(duì)列研究。本研究常用于病因研究、治療性研究、預(yù)防性研究或預(yù)后研究。l設(shè)計(jì)方案設(shè)計(jì)方案 D E ND N Ne (?) NE D ND 隊(duì)列研究結(jié)果分析表 結(jié) 果 有（+） 無 （-） 是 a b 接觸可能致病因素 否 c d 觀察結(jié)果的指向l因果關(guān)系因果關(guān)系 在前瞻性隊(duì)列研究中，應(yīng)計(jì)算RR，當(dāng)RR2 時(shí)，表明有一定的因果關(guān)系；當(dāng)RR4 時(shí)，表明有肯定的因果關(guān)系，并應(yīng)計(jì)算95%的可信區(qū)間。l暴露因素的數(shù)量化暴露因素的數(shù)量化 被觀察者在群體中暴露于可能致病因素的時(shí)間長短不同，為減少這種差異的影響，應(yīng)將暴露因素作到數(shù)量化。在暴露時(shí)間較常的研究中，應(yīng)使用人

13、年（subject-year)計(jì)算發(fā)生率或標(biāo)化死亡率（SMR).如有可能，暴露強(qiáng)度也可分等級計(jì)算，并用Mentel-Haenszel方法作卡方檢驗(yàn)進(jìn)行兩組比較。lPoisson 分布回歸模式分布回歸模式 在一定人群中，某種發(fā)生率較低的疾病，其病例數(shù)或死亡數(shù)的分布，屬于Poisson分布，其統(tǒng)計(jì)處理可計(jì)算Poisson 分布概率與95%可信區(qū)間，也可建立回歸模型計(jì)算。優(yōu)點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)l病因研究中可行性最好的經(jīng)典研究方法，能直接反映因果關(guān)系。此外，對預(yù)后探討也確有實(shí)際意義。l屬前瞻性研究，因此納入標(biāo)準(zhǔn)、處理措施與結(jié)果評定，均可作到標(biāo)準(zhǔn)化。l進(jìn)行同期對照，兩組所受影響一致。l對結(jié)果有影響的因素，如暴露因素的

14、強(qiáng)度、年齡等，可通過分層隨訪或配對法分別納入兩組。缺點(diǎn)缺點(diǎn)l觀察時(shí)間長，費(fèi)時(shí)、費(fèi)人力、財(cái)力。l分組自然形成，很難保持兩組平衡。l對發(fā)病因素較多的疾病，難以保證所有可能致病因素都能明確分在暴露組與對照組。l對發(fā)病率低的疾病，為達(dá)到統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，要擴(kuò)大人群數(shù)量和延長觀察時(shí)間，有時(shí)甚至不可能進(jìn)行。l概述概述 病例對照研究（case control study) 屬三級設(shè)計(jì)方案， 它是一種回顧性具有對照的調(diào)查研究方法， 是分析性研究中常用的一種設(shè)計(jì)方法。 為病因?qū)W研究、防治研究和預(yù)后研究提供重要信息，但它不能確切地論證病因?qū)W因果關(guān)系。l 特點(diǎn)特點(diǎn) ： 回顧性。不能主動(dòng)控制危險(xiǎn)因素的暴露，因?yàn)楸┞妒欠褚殉?/p>

15、為事 實(shí)，是從果到因的調(diào)查。l應(yīng)用范圍應(yīng)用范圍 對于疾病致病因素或危險(xiǎn)因素的研究，常是從臨床醫(yī)師的經(jīng)驗(yàn)中或回顧性敘述研究中獲得線索，并據(jù)此形成假設(shè)。 用于藥物有害作用的研究（如： 某研究曾發(fā)現(xiàn)口服避孕藥易導(dǎo)致血栓形成，雌激素易導(dǎo)致陰道癌，妊娠期使用慶大霉素導(dǎo)致新生兒耳聾。l 暴露l 病例組l 未暴露 l研究的對象l 暴露l 對照組l 未暴露 病例-對照研究的四格表 結(jié) 果 病例組 對照組 合 計(jì) 是 a b a+b暴 露 于 某因素史 否 c d c+d 合 計(jì) a+c b+d N 觀察結(jié)果的指向l病例的選擇病例的選擇 如果研究某病的發(fā)病因素，對于該病均有統(tǒng)一的、公認(rèn)的診斷標(biāo)準(zhǔn)。l對照組的選擇

16、對照組的選擇 對照組的選擇非常重要。常易因選擇方法不當(dāng)造成結(jié)論夸大或否定的結(jié)論。從理論上講，設(shè)立對照組的目的是提供一個(gè)作比較用的暴露率，如病例組和對照組對某可疑危險(xiǎn)因素的暴露率相同，表明該可疑危險(xiǎn)因素與某病的發(fā)病無關(guān)。l病例與對照的來源病例與對照的來源 （詳細(xì)見流行病學(xué)教材）l病例的確診手段與對照確診手段的同一性病例的確診手段與對照確診手段的同一性 在一種疾病的診斷中不同診斷方法具有不同的敏感性和特異性；如果確定病例和對照的診斷方法或手段不同，則有可能在對照組中混入輕型病例，而影響所檢測的暴露率。l病例組與對照組應(yīng)有統(tǒng)一的納入標(biāo)準(zhǔn)和排除標(biāo)準(zhǔn)病例組與對照組應(yīng)有統(tǒng)一的納入標(biāo)準(zhǔn)和排除標(biāo)準(zhǔn) 如在研究肺

17、癌與吸煙的聯(lián)系時(shí)，兩組中都最好排除慢性支氣管炎的病人，因?yàn)楹笳吲c吸煙的關(guān)系密切。不配對資料的分析不配對資料的分析 將每一暴露因素都列出2*2表，計(jì)算它們的聯(lián)系強(qiáng)度（OR)。 病例組 對照組 合計(jì)暴露于 有 a b a+b 某因素史 無 c d c+d 合 計(jì) a+c b+d N RR= ad / bc用卡方檢驗(yàn)測定樣本具有的顯著性 2= (|ad-bc| -N/2)2 N/ (a+b)(c+d)(a+c)(b+d) 配對資料的分析配對資料的分析 r, t, s, u 均為對子數(shù) 對 照 + - 病 例 + r s - t u OR= s / t 用卡方檢驗(yàn)測定樣本具有的顯著性 2= (| s-

18、t |-1)2 / (s+1) lMantel-Heanszel 法法 （分層分析法）l劑量反應(yīng)梯度的顯著性檢驗(yàn)劑量反應(yīng)梯度的顯著性檢驗(yàn) 研究暴露因素與疾病的聯(lián)系，除應(yīng)用上述OR的計(jì)算來表示是否有統(tǒng)計(jì)學(xué)的聯(lián)系以及聯(lián)系的強(qiáng)度外， 還可以看有無劑量反應(yīng)關(guān) 系（dose-response relationship), 即是否隨著暴露計(jì)量的增加，其OR值也逐漸增高，呈劑量反應(yīng)的梯度關(guān)系，這也是病因研究中非 常重要的證據(jù)。劑量反應(yīng)關(guān)系有否統(tǒng)計(jì)學(xué)意義可作趨勢檢驗(yàn)。l多變量分析多變量分析 logistic 回歸已成為現(xiàn)代流行病學(xué)危險(xiǎn)因素研究的首選方法。 在病因和發(fā)病因素的研究中，危險(xiǎn)因素和疾病的關(guān)系是非常復(fù)

19、雜的，各種危險(xiǎn)因素之間可以相互影響，它們對結(jié)果的影響大小也不同。 logistic 回歸能在復(fù)雜關(guān)系中平衡多種混雜因素的作用，進(jìn)一步篩選出主要的危險(xiǎn)因素，及其在決定病因和發(fā)病因素中的相對比重。 l樣本的來源l樣本的抽樣方法l診斷標(biāo)準(zhǔn)l納入與排除標(biāo)準(zhǔn)l樣本對總體代表性的影響因素 樣本含量 隨機(jī)原則 無應(yīng)答和失訪（為能夠反映總體的特征，應(yīng)答率80%， 失訪率5 & Nq5 二項(xiàng)分布的u檢驗(yàn) 兩個(gè)率或構(gòu)成比的比較 np5 & Nq5 二項(xiàng)分布的u檢驗(yàn) （完全隨機(jī)設(shè)計(jì)） n40 &T5 四格表的2 檢驗(yàn) n40 & 1T5 校正四格表的2 檢驗(yàn) n40 or T40 配

20、對2檢驗(yàn) （配對設(shè)計(jì)） b+c5 or 少于1/5 行*列表2檢驗(yàn) （完全隨機(jī)設(shè)計(jì)） 的格子11T5 或多于1/5 行*列表的確切概率 的格子1T5 （列聯(lián)表的確切概率法）l 等級資料的假設(shè)檢驗(yàn)等級資料的假設(shè)檢驗(yàn) 比 較 目 的 統(tǒng) 計(jì) 方 法 兩組比較 （完全隨機(jī)設(shè)計(jì)） 兩組比較的秩和檢驗(yàn) 多組比較 （完全隨機(jī)設(shè)計(jì)） 多組比較的秩和檢驗(yàn) 配對設(shè)計(jì) 符號秩和檢驗(yàn) 配伍設(shè)計(jì) 配伍組設(shè)計(jì)的秩和檢驗(yàn) 變量間的相關(guān)分析變量間的相關(guān)分析 比 較 目 的 應(yīng) 用 條 件 統(tǒng) 計(jì) 方 法 兩變量間的依存關(guān)系 正態(tài)單變量資料 直線回歸 （I 型） 正態(tài)雙變量資料 直線回歸 （II 型） 兩變量間的相互關(guān)系 正態(tài)單變量資料 直線相關(guān) 兩變量都不服從正態(tài) 等級相關(guān) 無序分類變量（計(jì)數(shù)資料）的相關(guān)關(guān)系無序分類變量（計(jì)數(shù)資料）的相關(guān)關(guān)系l前瞻性研究前瞻性研究 相對危險(xiǎn)度（RR) =暴露于危險(xiǎn)因素組的總體患病率 未暴露于危險(xiǎn)因素組的總體患病率 歸因危險(xiǎn)度(AR) = (暴露于危險(xiǎn)因素組的患病率-未暴露于危險(xiǎn)因素組的患病率） 暴露于危險(xiǎn)因素組的患病率l回顧性研究回顧性研究 比值比 （OR) =a d / b c 列聯(lián)表和行*列表的2檢驗(yàn) l有序分類變量有序分類變量（等級資料） 等級相關(guān) l 統(tǒng)計(jì)結(jié)果與臨床意義統(tǒng)計(jì)結(jié)果與臨床意義 正確應(yīng)用假設(shè)檢驗(yàn)正確應(yīng)