【臨床科研設計】科研設計的基本原則與三要素課件

1、醫(yī)學科研設計基本原則與基本要素第1頁，共33頁。一、醫(yī)學研究的基本要素研究因素(study factors）：處理因素、 暴露因素（exposures) 受試（觀察）對象，即研究對象 (Subjects)試驗效應或觀察指標 (effects)第2頁，共33頁。由外部施加于研究對象或研究對象本身具有的因素： 物理因素、化學因素、生物因素、 個體因素：年齡、性別、免疫與營養(yǎng)、遺傳、社會因素等。研究因素的數(shù)目：單因素和多因素每個因素在量上表現(xiàn)的差別：二水平和多水平 單因素二水平 單因素多水平 多因素二水平 多因素多水平1.研究因素或處理因素第3頁，共33頁。 研究因素的確定:根據(jù)研究目標 主要因素和

2、非主要因素 研究因素和非研究因素 研究因素的標準化： 研究因素在整個試驗過程中始終保持一致，包括研究因素的強度、頻率、給藥時間和方法，測量方法等。 如年齡、吸煙的調查第4頁，共33頁。B1 你是否吸煙？ 1經(jīng)常吸 2偶爾吸 3=不吸 9不知道 如回答是，B2 每日吸煙量 支/天 B3 開始吸煙的年齡 歲B4 你是否曾戒煙： 1是 0否 9不知道 B5 扣除戒煙時間，總共吸煙 年吸煙史的調查吸煙的標準Never smokers were defined as subjects who had never smoked or had smoked fewer than 100 cigarettes

3、 in his or her lifetime. Former smokers reported a history of smoking but had stopped at least 1 year before being diagnosed with lung cancer (or 1 year before enrollment in the study, for control subjects). Current smokers were currently smoking or had stopped smoking less than 1 year before being

4、diagnosed with lung cancer (or less than 1 year before enrollment in the study, for control subjects). 第5頁，共33頁。人和動物人的選擇：確定目標人群（總體）的特征，選擇有代表性的研究對象（樣本），建立入選標準和排除標準。2. 研究對象 (subject)第6頁，共33頁。動物選擇：動物的種類、品系、年齡、性別、窩別、體重等。 受試動物對研究因素的敏感性；人和動物的種屬差異 細胞：原代細胞和傳代細胞試驗方法：體內試驗（in vivo)：整體 體外試驗（in vitro)：器官、組織、細胞、分

5、子條件：對研究因素敏感; 反應穩(wěn)定; 依從性：研究對象按照研究設計方案接受相應措施的合作程度第7頁，共33頁。樣本含量： 1.“越大越好”的局限性 2.樣本含量太小導致檢驗效能（1-）偏低確定樣本含量時應當具有的條件： 1.水平：5 2. 水平：檢驗效能（1- ）75 3. X，SD; P，Sp或預期的發(fā)病率、有效率（文獻、經(jīng)驗、預試驗） 4. 研究方法和設計方法如病例對照/隊列或實驗；成組設計/配對或配伍設計第8頁，共33頁。研究因素作用于研究對象所引起的試驗效應或反應，通過具體指標表示效應指標的客觀性特異性：能準確研究因素的效應本質的指標靈敏性：能反映效應變化的最小數(shù)量或最小水平 。精確度

6、：包括精密度和準確度：指標測定的標準化、觀察時應避免偏性，可采用盲法 3.試驗效應 (Effect)第9頁，共33頁。第10頁，共33頁。二、科研設計的基本原則隨機化 (randomization)設立對照 (control)盲法觀察 (blind observation)重復的原則 (repeatability)第11頁，共33頁。1. 隨機化(randomization)含義：使總體中的每一個對象都有相同機會被抽中作為研究對象；以相同的機會被分配到各實驗組中。 非隨意隨機化抽樣 (sampling)：增加研究對象代表性隨機化分組 (Grouping )： 意義：增加可比性，排除非研究因素的

7、影響。 隨機化是數(shù)據(jù)統(tǒng)計的前提條件第12頁，共33頁。隨機化抽樣 (randomized sampling )抽樣推 論代表性？目標人群樣 本結 果調查實施總體和普查第13頁，共33頁。隨機化抽樣的方法抽簽法摸球法投幣法隨機數(shù)字法第14頁，共33頁。隨機數(shù)字表 （randomized digits)用計算機產(chǎn)生隨機數(shù)字RAND ()和 INT ()函數(shù)Int(rand()*100+1)第15頁，共33頁。隨機數(shù)字法抽樣將總體中的每個對象排序、編號；給每個對象確定一個隨機數(shù)字預先確定選擇研究對象的方法根據(jù)隨機數(shù)字選擇研究對象進行分組1 2 3 4 5 10078 59 16 95 43 55把隨

8、機數(shù)字除以3余數(shù) 0 2 1 2 1 1余數(shù)是1作為研究對象第16頁，共33頁。單純隨機抽樣 (simple random sampling)系統(tǒng)抽樣 （systematic sampling)分層抽樣 （stratified sampling)整群抽樣 （cluster sampling)兩級或多級抽樣 （multistage sampling)常見人群研究的抽樣方法：第17頁，共33頁。意義：增加可比性，排除非研究因素的影響。分類： 完全隨機化分組 （complete randomization） 抽簽法、隨機數(shù)字法、隨機排列表 區(qū)組隨機化分組 （ blocked randomizatio

9、n） 分層隨機化分組 （ stratified randomization） 整群隨機化分組 （ cluster randomization）隨機化分組 (randomized grouping) 第18頁，共33頁。用隨機數(shù)字法進行完全隨機化分組給每個對象編號確定一個隨機數(shù)字預先確定選擇方法根據(jù)隨機數(shù)字進行分組特點：設計簡單、統(tǒng)計分析簡單要求：研究對象具有較好的同質性； 在小樣本時，各組的差別仍可能較大第19頁，共33頁。the comparability between two groups in clinical trial第20頁，共33頁。多組樣本的完全隨機設計方法（complete

10、 randomization） 將15只小白鼠隨機分配到A、B、C三組。步驟：1、編號：將15只小白鼠按體重從小到大編號；2、從隨機數(shù)字表中，隨機指定某行，抄錄0-14的隨機數(shù)字，依次記錄于編號下。3、按預先規(guī)定，余數(shù)0入A組，1入B組，2入C組。編號123456789101112131415隨機數(shù)字563564385482462231624309900618除3余數(shù)221201111210000組別CCBCABBBBCBAAAA第21頁，共33頁。區(qū)組(blocked)隨機化分組方法按照一定的條件，將條件相同的研究對象分成若干區(qū)組或配伍組，然后在每個區(qū)組內按隨機化分配的原則，將各個研究對象分

11、到各個組中。區(qū)組1區(qū)組2區(qū)組3區(qū)組4按體重高低排序123456789101112分配隨機數(shù)字3157245568877474476721按隨機數(shù)字大小分組乙甲丙乙丙甲甲丙乙乙甲丙第22頁，共33頁。分層隨機分組（stratified randomization） 按研究對象特征，即可能產(chǎn)生混雜作用的某些因素（如年齡、性別、種族、文化程度、居住條件等）先進行分層，然后在每層內隨機地把研究對象分配到實驗組和對照組。分層隨機分組可增加組間均衡性，提高實驗效率。 第23頁，共33頁。研究對象實驗組 E1對照組C1對照組C2實驗組 E2實驗組 E3對照組C3分層隨機化分組實驗組對照組第一層第二層第三層第

12、24頁，共33頁。整群隨機分組（cluster randomization） 按社區(qū)或團體分配，即以一個家庭、學校、醫(yī)院、村莊或居民區(qū)等為單位隨機分組。這種方法比較方便，但必須保證兩組資料的可比性。 10個大學生班級A組：5個班級B組：5個班級1234567891014791023568第25頁，共33頁。2.設立對照(control)概念：對照組是一組除了不接受試驗組的干預措施外，其他條件與試驗組相同的研究對象。對照的意義：排除非研究因素對結果的影響，反映研究因素的真實效應。 對可自然痊愈及變化的疾??；有季節(jié)變化的慢性??；在以主觀感覺或心理效應作為主要觀察指標時都要有相應的對照。第26頁，共

13、33頁。實驗組：F + F11 + F12 + F1n Y1對照組：F + F21 + F22 + F2n Y2F因素的效應：Y=Y1-Y2條件是：F11=F21, 且F12=F22, . F1n=F2n有效的對照：比較的兩組除了研究因素外，非研究因素的分布在實驗組和對照組相同。均衡原則：即各處理組非實驗因素的條件基本一致，以消除其影響。 第27頁，共33頁。對照的形式：空白對照：對照組不施加任何被試因素安慰劑對照 (placebo control) ：對照組接受安慰劑措施 安慰劑（placebo）是一種在外形（劑型、顏色、大小、氣味、味道）與實驗藥物完全相同，但又不具有特異有效成分的制劑。通

14、常以淀粉、乳糖、生理鹽水等制成。實驗對照：對照組不施加被試因素，但施加與研究因素有關的實驗因素。標準對照 (standard control)：用標準療法自身對照 (self control)：在同一研究對象中進行實驗和對照，如比較用藥前后體內某些指標的變化情況。第28頁，共33頁。交叉對照(crossover control)： 一種特殊的隨機對照，按隨機方法將研究對象分為甲、乙兩組。甲組先用A藥，乙組先用B藥。一個療程結束后間隔一段時間以消除治療藥物的滯留影響，兩組互換藥物，然后觀察和比較療效。歷史對照：以歷史的研究結果作為對照第一階段第二階段Drug BDrug BDrug AGrp A

15、Grp Btime Phase Interval PhaseDrug A 第29頁，共33頁。3. 盲法(blind)觀察試驗的研究者或受試者一方或雙方都不知道試驗對象分配在哪一組，接受的是何種處理因素，這種試驗的方法，稱盲法試驗，其目的是為了有效地避免受試者或研究者的偏倚和主觀偏見。類型：單盲試驗（single blind） 雙盲試驗（double blind） 三盲法（triple blind） 第30頁，共33頁。blindnesssubjectInvestigator ObserverInterpreterstatisticianopen trialsingle blinddouble blindtriple blind 第31頁，共33頁。含義：在相同的條件下進行多次觀察。 在一次研究中要有足夠的樣本含量 樣本量太