醫(yī)學科研設(shè)計課件

第11章醫(yī)學科研設(shè)計第11章醫(yī)學科研設(shè)計任何一項醫(yī)學研究，在確定研究目的之后，首先應(yīng)該考慮的問題就是怎樣安排實驗，或者說需要一份良好的研究計劃。這一份良好的研究計劃就是研究設(shè)計，它是使研究結(jié)果滿足科學性的重要保證。任何一項醫(yī)學研究，在確定研究目的之后，首先應(yīng)該考慮的問題就是

研究設(shè)計包括專業(yè)設(shè)計與統(tǒng)計設(shè)計兩個部分，其中統(tǒng)計設(shè)計主要是依據(jù)研究目的，從研究的現(xiàn)有條件出發(fā)，規(guī)定研究因素、選擇效應(yīng)指標、確定研究對象的引入方式方法和規(guī)模，擬定實施的方法、以及數(shù)據(jù)收集、整理分析的模式，直至結(jié)果的解釋。通過合理的、系統(tǒng)的安排，達到控制系統(tǒng)誤差，以消耗最少的人力、物力和時間，而獲得可靠的信息與結(jié)論。統(tǒng)計設(shè)計作為醫(yī)學科學研究的重要組成部分，是科學研究成功的基礎(chǔ)。研究設(shè)計包括專業(yè)設(shè)計與統(tǒng)計設(shè)計兩個部分，其中統(tǒng)計設(shè)計主要是

第一節(jié)醫(yī)學科研設(shè)計的基本原則

科研設(shè)計的主要作用就是減小誤差、提高實驗的效率，因此根據(jù)誤差產(chǎn)生的來源，在設(shè)計時必須遵守四個基本原則，即對照、隨機、重復(fù)、均衡。第一節(jié)醫(yī)學科研設(shè)計的基本原則科研設(shè)計的主要作用就是

1．對照（control）在確定接受處理因素的實驗組時，應(yīng)同時設(shè)立對照組。因為只有正確的設(shè)立了對照，才能平衡非處理因素對實驗結(jié)果的影響，從而把處理因素的效應(yīng)充分顯露出來。這是控制各種混雜因素的基本措施。如1927年McDouyall用大鼠實驗，把一代代大鼠加以訓練，使之趨光，對每代大鼠測定趨光速度，他發(fā)現(xiàn)這種速度隨世代而增加，于是認為這是獲得性遺傳效應(yīng)的例證，可他并未采用對照組。到了1936年，Crew采用對照組（不予訓練）與處理組（給予訓練）同時觀察，發(fā)現(xiàn)這種遺傳效應(yīng)兩組都是存在的。1．對照（control）常用的對照方法：①安慰劑對照（placebocontrol）——常與盲法結(jié)合②空白對照（blankcontrol）——對照組不接受任何處理③實驗對照（experimentalcontrol）——對照組不施加處理因素，但施加某種與處理因素有關(guān)的實驗因素④標準對照（standardcontrol）——用現(xiàn)有的標準方法或常規(guī)方法作為對照⑤自身對照（selfcontrol）——對照與實驗在同一受試對象進行。⑥歷史對照（historycontrol）——以過去的研究結(jié)果作為對照

常用的對照方法：

2．隨機（randomization）

包括三方面：隨機抽樣、隨機分組、實驗順序隨機隨機化分組是用隨機的方式將處理分配給受試對象，使每個對象分到實驗組與對照組的機會相等。隨機化分組是保證非處理因素均衡一致的一種重要手段。例如評價A、B兩種藥物的療效，若采用拋硬幣來實施隨機化，正面服A藥，反面服B藥，這樣每個病人拋一次，就可保證每個病人服A、B兩藥的概率相同。2．隨機（randomization）3．重復(fù)（replication）在試驗中，同一處理需設(shè)置的試驗單位數(shù)，稱為重復(fù)。一個受試者可以構(gòu)成一個試驗單位，有時一群觀察對象構(gòu)成一個觀察單位，如一個家庭，一個班組等。兩個或兩個以上的試驗單位稱為有重復(fù)的試驗，這個試驗單位數(shù)也就是樣本含量（samplesize）?！爸貜?fù)”最主要的作用是估計試驗誤差。實驗誤差客觀存在，只有多次重復(fù)測定試驗對象的某項指標，才能通過觀測值的差異計算出誤差大小，掌握該指標的變異規(guī)律。3．重復(fù)（replication）

設(shè)置重復(fù)的另一作用是降低實驗誤差，從而提高精密度。已知標準差與標準誤的關(guān)系是，即當標準差σ固定的情況下隨機誤差的大小與重復(fù)次數(shù)（樣本含量）的平方根成反比，也就是說重復(fù)的多，抽樣誤差就小。但若認為重復(fù)越多越好，也是不符合設(shè)計原則的。因為無限地增加樣本含量，將加大實驗規(guī)模，延長實驗時間，浪費人力物力，反而增加系統(tǒng)誤差出現(xiàn)的可能性。因此正確估計一個實驗的觀察例數(shù)，是實驗設(shè)計的重要內(nèi)容。設(shè)置重復(fù)的另一作用是降低實驗誤差，從而提高精密度。已知估計樣本含量取決于以下4個條件，它們也是估計公式推導的理論依據(jù)：1．假設(shè)檢驗的第Ⅰ類錯誤概率α，即檢驗水準。2．假設(shè)檢驗的第Ⅱ類錯誤概率β。3．總體標準差σ。通常以樣本的S作為估計值，多由預(yù)實驗、查閱文獻、經(jīng)驗估計而獲得。

4．處理組間的差別（容許誤差）δ：所比較的兩個總體參數(shù)間的差別δ，如δ＝μ1－μ2或δ＝π1－π2。若研究者無法得到總體參數(shù)的信息，可作預(yù)實驗來估計，也可根據(jù)專業(yè)要求由研究者規(guī)定。估計樣本含量取決于以下4個條件，它們也是估計公式推導的理論依4.均衡即齊同原則，指實驗中要求實驗對象除了處理因素外，其他非處理因素(混雜因素)應(yīng)該盡可能相同，以消除非處理因素對實驗結(jié)果的影響，避免偏性，減少誤差，提高實驗精確度。4.均衡第二節(jié)實驗設(shè)計

在醫(yī)學研究中，根據(jù)觀察者是否主動施加干預(yù)而分為實驗研究與調(diào)查研究兩類。實驗研究又稱干預(yù)性研究，是指研究者根據(jù)研究目的人為地對受試對象（包括人或動物）設(shè)置干預(yù)措施，控制非干預(yù)措施的影響，總結(jié)干預(yù)因素的效果。第二節(jié)實驗設(shè)計在醫(yī)學研究中，根據(jù)觀察者是否主動施加干調(diào)查研究又稱觀察性研究，是指對特定對象群體進行調(diào)查，影響被調(diào)查者的因素是客觀存在的，研究者只能被動地觀察和如實記錄。實驗與調(diào)查雖然在設(shè)計上有區(qū)別，但實際研究工作中常結(jié)合應(yīng)用，某些現(xiàn)場調(diào)查可為實驗提供線索，而實驗結(jié)果還需要通過調(diào)查加以證實。調(diào)查研究又稱觀察性研究，是指對特定對象群體進行調(diào)查，影響被調(diào)一、實驗設(shè)計的特點與分類特點人為設(shè)置處理因素隨機分配受試對象控制誤差分類動物實驗臨床試驗社區(qū)干預(yù)試驗一、實驗設(shè)計的特點與分類特點分類

二、實驗設(shè)計的基本要素

實驗設(shè)計包括三個基本要素，即處理因素、受試對象和實驗效應(yīng)。例如觀察某降壓藥的效果，那么某降壓藥就是處理因素，高血壓患者為受試對象，被測的血壓值則是實驗效應(yīng)，這三部分內(nèi)容就構(gòu)成了完整的實驗基本要素，缺一不可。因此任何一項實驗研究在進行設(shè)計時，首先應(yīng)明確這三個要素，再根據(jù)它來制訂詳細的研究計劃。二、實驗設(shè)計的基本要素實驗設(shè)計包括三個基本要素，即1．處理因素研究者根據(jù)研究目的欲施加或欲觀察的能作用于受試對象并引起直接或間接效應(yīng)的因素，稱為處理因素（studyfactor，treatment）。處理因素可以是主動施加的某種外部干預(yù)（或措施），如某種藥物等；也可以是客觀存在的，如觀察培養(yǎng)基在空氣中的污染程度與季節(jié)的關(guān)系，“不同季節(jié)”就是該實驗的“處理因素”，而“季節(jié)”這個處理又不是人為實施的，而是客觀存在的，也可稱為固有的。1．處理因素研究者根據(jù)研究目的欲施加或欲觀察

與“處理因素”相對應(yīng)（同時出現(xiàn)）也能使受試對象產(chǎn)生效應(yīng)的因素屬于“非處理因素”，例如不同季節(jié)制作培養(yǎng)基的條件，培養(yǎng)基放置的位置和時間等。這些因素均可影響污染程度，它們混雜于“季節(jié)”這一處理因素之中，起了干擾作用，故又稱為混雜因素（confoundingfactor）。因此在確定處理因素的同時，根據(jù)專業(yè)知識與實驗條件，找出重要的非處理因素，以便進行控制。與“處理因素”相對應(yīng)（同時出現(xiàn)）也能使受試對象產(chǎn)生效2．受試對象受試對象（subject）是處理因素作用的客體。醫(yī)學研究的對象一般分為人和動物兩類，在實驗進行前必須對研究對象的條件作嚴格的規(guī)定，即明確的納人標準（inclusioncriteria）與排除標準（exclusioncriteria）以保證他（它）們的同質(zhì)性。首先受試對象應(yīng)滿足兩個基本條件：①對處理因素敏感；②反應(yīng)必須穩(wěn)定。2．受試對象受試對象（subject）是處理

例如觀察某藥物對高血壓的療效，一般情況Ⅲ期高血壓患者對藥物不夠敏感，而Ⅰ期患者本身血壓波動較大，因此宜選擇Ⅱ期高血壓患者為受試對象。同時受試對象還應(yīng)具有明確的標準，例如，動物實驗時，要求受試動物均為同種屬、同性別、同體重或同窩者，因為這些條件可能影響試驗結(jié)果，必須控制一致。例如觀察某藥物對高血壓的療效，一般情況Ⅲ期高血壓患者3．實驗效應(yīng)實驗效應(yīng)（experimentaleffect）是處理因素作用于受試對象的客觀反應(yīng)和結(jié)果，它通過觀察指標來表達。如果指標選擇不當，未能準確的反應(yīng)處理因素的作用，那么獲得的研究結(jié)果就缺乏科學性，因此選擇好觀察指標是關(guān)系研究成敗的重要環(huán)節(jié)。選擇指標的依據(jù)是：指標應(yīng)滿足實驗設(shè)計所要求的有效性、精確性和敏感性。3．實驗效應(yīng)實驗效應(yīng)（experimenta

觀察指標有主觀指標與客觀指標之分，主觀指標是由病人回答或醫(yī)生定性判斷來描述觀察結(jié)果；而客觀指標則是借助儀器等手段進行測量來反映觀察結(jié)果。特別是在臨床試驗中，主觀指標易受研究者和受試對象心理因素影響，例如“疼痛程度”這個指標雖然可用閾值表達，但它因醫(yī)生撫慰而減輕，亦可隨病人耐受性降低而加重。因此應(yīng)盡量選用客觀的、定量的指標。觀察指標有主觀指標與客觀指標之分，主觀指標是由病人回答

三、常用的幾種實驗設(shè)計方案

一、完全隨機設(shè)計完全隨機設(shè)計（Completelyrandomizationdesign）又稱簡單隨機設(shè)計，是一種考查單因素M水平或多水平設(shè)計方案，它將同質(zhì)的觀察對象不加任何條件限制，采用隨機數(shù)字表或隨機排列表，隨機的分配到各處理水平組去（見圖26-1），觀察水平數(shù)k＝2時，適用t檢驗對兩組均數(shù)進行比較。k＞2時，適用單因素方差分析。

完全隨機設(shè)計的優(yōu)點是設(shè)計簡單，易于實施，出現(xiàn)缺失數(shù)據(jù)時仍可進行統(tǒng)計分析；但與隨機區(qū)組設(shè)計相比，在小樣本試驗時，各樣本隨機誤差較大，檢驗效能較低。三、常用的幾種實驗設(shè)計方案

二、隨機區(qū)組設(shè)計隨機區(qū)組設(shè)計（randomizedblockdesign）又稱為配伍組設(shè)計，該設(shè)計屬單因素兩水平或多水平的設(shè)計方案，當水平數(shù)k＝2時，即為配對設(shè)計（paireddesign）。它要求各觀察對象按一定條件組成一個區(qū)組（配伍組），區(qū)組內(nèi)各受試者條件相同，如同性別、年齡、職業(yè)、病情等。采用隨機方法將他們分配到各處理水平組去。這樣保證了各組內(nèi)受試對象的齊同可比，即減少組間誤差，提高檢驗效率，但由于配伍要求嚴格，執(zhí)行有一定難度，研究時間可能延長。對于獲得的實驗數(shù)據(jù)，屬數(shù)值變量者可用隨機區(qū)組方差分析或秩和檢驗處理，屬分類變量可用χ2檢驗。包括配對χ2檢驗。隨機區(qū)組設(shè)計方案示意圖見圖26-3。二、隨機區(qū)組設(shè)計隨機區(qū)組設(shè)計（randomi

三、交叉設(shè)計

交叉設(shè)計（cross-overdesign）是在自身配對設(shè)計基礎(chǔ)上發(fā)展的雙因素設(shè)計。它可在同一病人身上觀察兩種或多種處理的效應(yīng)，這樣能夠消除病人之間的變異，減少誤差，提高檢驗效率。該設(shè)計安排是首先將一組同質(zhì)個體隨機的分為兩組；然后分別將A因素施與Ⅰ組，同時B因素施與Ⅱ組，待第一階段實驗結(jié)束后再進行交換，此時將A因素施與Ⅱ組而B因素施與Ⅰ組，進行第二階段實驗。實際上每個受試對象都接受了兩種處理，同時AB兩種處理在兩個時間階段上都進行實驗，這樣使AB兩種因素先后實驗的機會均等，平衡了試驗順序的影響?？梢娊徊嬖O(shè)計是在同源配對設(shè)計基礎(chǔ)上增加了一個觀察因素，即“階段”因素。這種設(shè)計適用于不易控制個體差異的受試者，計量數(shù)據(jù)用方差分析處理。三、交叉設(shè)計交叉設(shè)計（cross-overdesi

1．設(shè)計要求該設(shè)計要求受試對象在接受第二種處理前，應(yīng)留有一個間隔期以消除前一種處理的剩余效應(yīng)（carry-overeffects）或殘留效應(yīng)。試驗期間不宜時間過長，患者病情應(yīng)處于穩(wěn)定狀態(tài)。交叉設(shè)計的基本模式見圖26-4。例26-5某醫(yī)院研究依那普利（A藥）治療高血壓的療效，以傳統(tǒng)的抗高血壓藥卡托普利（B藥）作對照，經(jīng)隨機化分為兩組，一組先給A藥后給B藥，另一組給B藥后給A藥。第一、二階段均為一個月，一、二階段之間的間歇期為一周。結(jié)果見表26-4。1．設(shè)計要求該設(shè)計要求受試對象在接受第二種處理前第三節(jié)調(diào)查設(shè)計調(diào)查設(shè)計是對調(diào)查研究工作全過程的總設(shè)想和科學安排，是調(diào)查研究工作的先導和依據(jù)，也是調(diào)查研究結(jié)果準確可靠的保證。第三節(jié)調(diào)查設(shè)計調(diào)查設(shè)計是對調(diào)查研究工作全過程的總設(shè)想和科學調(diào)查時研究條件難以控制，一般只有通過合理分組、設(shè)置對照等手段盡可能地減少干擾。例如研究某縣高山、平原與丘陵三類地區(qū)兒童血紅蛋白水平，已知血紅蛋白與營養(yǎng)有一定關(guān)系，因此三個人群按經(jīng)濟收人、飲食習慣分層。確定各層樣本含量進行隨機抽樣，以達到減少營養(yǎng)狀況對調(diào)查結(jié)果干擾的目的。調(diào)查時研究條件難以控制，一般只有通過合理分組、設(shè)置對照等手段一、調(diào)查計劃的內(nèi)容①明確調(diào)查目的和指標；②確定調(diào)查對象和觀察單位；③確定調(diào)查項目和設(shè)計調(diào)查表；④選擇調(diào)查方法；⑤確定資料的收集方法；⑥制定調(diào)查組織計劃以及各階段的質(zhì)量控制措施。一、調(diào)查計劃的內(nèi)容①明確調(diào)查目的和指標；二、調(diào)查方法

調(diào)查研究的具體方法有多種，常根據(jù)研究目的和具體的調(diào)查研究項目來選擇正確的調(diào)查方法。

二、調(diào)查方法調(diào)查方法普查抽樣調(diào)查簡單隨機抽樣系統(tǒng)抽樣整群抽樣分層抽樣典型調(diào)查病例對照研究隊列研究調(diào)查方法普查典型調(diào)查三、調(diào)查表的設(shè)計依據(jù)選定的調(diào)查指標確定調(diào)查項目，把調(diào)查項目有機地組合在一起，并附調(diào)查說明，即形成完整的調(diào)查表（又稱問卷）。三、調(diào)查表的設(shè)計依據(jù)選定的調(diào)查指標確定調(diào)查項目，把調(diào)查項目有調(diào)查項目包括分析項目和備查項目：①備查項目，一般不用于直接的分析，而是為了保證分析項目填寫的完整、正確，便于核查、補填或更正，如表5.1列出的調(diào)查對象的姓名、住址；②分析項目，指直接用來分析計算的調(diào)查指標，其中包括分析時為排除混雜因素影響需要的內(nèi)容。如表5.1中的性別、死時實足年齡、診斷結(jié)果等。此外需向有關(guān)機構(gòu)搜集該地男女性別各年齡組人口數(shù)，用于計算居民的腦卒中的死亡率。調(diào)查項目包括分析項目和備查項目：

調(diào)查項目數(shù)量要適當，分析項目一個也不能少，備查項目不宜多，不必要的項目一定不要。對項目的定義要明確，用詞要通俗、形象具體，不致誤解，盡量不加說明或少加說明就能被調(diào)查對象理解，如疾病的分型要明確規(guī)定，統(tǒng)一標準，不能模棱兩可。

項目的答案設(shè)計有兩種形式：①封閉式答案，又稱限制性答案，對某一個調(diào)查項目提供可能的兩個或多個答案，供調(diào)查對象選擇，答案的數(shù)目是有限的，但最好能包括所有可能的答案，例如表5.1中的診斷醫(yī)院級別：l省級、2市級（縣級）、3縣（市）級以下，共有3個供選擇的答案。優(yōu)點是答案標準化，容易回答，拒答率一般較低，記錄匯總方便；缺點是易圈錯答案，同時無法獲得固定答案以外的信息。項目的答案設(shè)計有兩種形式：②開放式答案，即對調(diào)查項目的答案不預(yù)先給定，而是讓被調(diào)查者根據(jù)問題自由地回答。例如，“你喜不喜歡喝茶？為什么？”問題中，后一問即為開放式答案設(shè)計，常用于那些預(yù)先不了解答案或答案難以一一列舉的調(diào)查項目來進行探索性研究，缺點是答案種類較多，容易離題，不便綜合分析，且調(diào)查費時。②開放式答案，即對調(diào)查項目的答案不預(yù)先給定，而是讓被

調(diào)查項目的排列順序要符合邏輯，易于接受，并且要防止遺漏，做到有條不紊。時間順序應(yīng)依次排列，不論從遠到近，還是由近及遠；一般性的項目，如姓名、住址等放在前面，特殊或?qū)ｉT性的項目放在后面，容易回答的放在前面，同性質(zhì)的項目盡量放在一起．例如表5.l中，診斷依據(jù)的“臨床表現(xiàn)”的幾項放在一起。調(diào)查項目的排列順序要符合邏輯，易于接受，并且要防止遺漏，做

調(diào)查表的長度要適當，控制在30分鐘左右能完成回答為最好，太長、項目多易讓調(diào)查對象不耐煩；太短，會引起信息收集不全。具體調(diào)查過程中，要根據(jù)當時情況，如周圍環(huán)境、調(diào)查對象的情緒等等，對調(diào)查表的結(jié)構(gòu)和形式進行適當?shù)恼{(diào)整，比如以拉家常的方式開始，逐漸進入到調(diào)查項目，當遇到對敏感項目不愿回答時可暫時改問其他項目（問題）。另外，項目設(shè)計時不應(yīng)有暗示作用，因為會誘導調(diào)查對象趨向某種答案。調(diào)查表的長度要適當，控制在30分鐘左右能完成回實例1題目：冬季足部熱水浴提高機體免疫力的效果觀察研究對象：感冒患者30例治療措施：足部熱水浴，同時口服中西藥結(jié)果：顯效27例（90％），有效2例（7％），無效1例（3％）結(jié)論：冬季足部熱水浴明顯提高機體抵抗力討論：該結(jié)論是否正確？為什么？實例1題目：冬季足部熱水浴提高機體免疫力的效果觀察實例1

該結(jié)論不可靠沒有設(shè)置對照組處理因素過多（熱水浴、中西藥、自愈等）沒有進行統(tǒng)計學假設(shè)檢驗實例1該結(jié)論不可靠沒有設(shè)置對照組例1的設(shè)計與實施選擇患者ｎ例實驗組——局部熱敷＋常規(guī)治療及護理對照組——常規(guī)治療及護理結(jié)果——治療有效、抽樣誤差（假設(shè)檢驗）均數(shù)的抽樣誤差：ｔ檢驗、Ｆ檢驗率的抽樣誤差：卡方檢驗Ｐ<0.05，有統(tǒng)計學差異

例1的設(shè)計與實施選擇患者ｎ例表26-4兩種藥物治療高血壓的臨床交叉試驗病例號A藥B藥病例號B藥A藥第一階段第二階段第一階段第二階段1102104161081002108106171109431029818100984102961910090510210020102102610098219894710010022100868969423981049102100241049210104104251109411108104261129212989627102921398962810090141049829102961598943010092表26-4兩種藥物治療高血壓的臨床交叉試驗病例號A藥B藥第11章醫(yī)學科研設(shè)計課件第11章醫(yī)學科研設(shè)計課件第11章醫(yī)學科研設(shè)計課件表5.1居民腦卒中死亡調(diào)查表住址：縣（市）鄉(xiāng)（區(qū)）村（居委會）村民組（居民組）病人姓名：性別：1男2女出生日期：年月日死亡日期：年月日死時實足年齡：歲診斷醫(yī)院：

級別：1省級2市級（縣級）3縣（市）級以下…診斷結(jié)果：1是2否3可疑

調(diào)查人：調(diào)查日期：年月日表5.1居民腦卒中死亡調(diào)查表住址：縣（市）第11章醫(yī)學科研設(shè)計第11章醫(yī)學科研設(shè)計任何一項醫(yī)學研究，在確定研究目的之后，首先應(yīng)該考慮的問題就是怎樣安排實驗，或者說需要一份良好的研究計劃。這一份良好的研究計劃就是研究設(shè)計，它是使研究結(jié)果滿足科學性的重要保證。任何一項醫(yī)學研究，在確定研究目的之后，首先應(yīng)該考慮的問題就是

研究設(shè)計包括專業(yè)設(shè)計與統(tǒng)計設(shè)計兩個部分，其中統(tǒng)計設(shè)計主要是依據(jù)研究目的，從研究的現(xiàn)有條件出發(fā)，規(guī)定研究因素、選擇效應(yīng)指標、確定研究對象的引入方式方法和規(guī)模，擬定實施的方法、以及數(shù)據(jù)收集、整理分析的模式，直至結(jié)果的解釋。通過合理的、系統(tǒng)的安排，達到控制系統(tǒng)誤差，以消耗最少的人力、物力和時間，而獲得可靠的信息與結(jié)論。統(tǒng)計設(shè)計作為醫(yī)學科學研究的重要組成部分，是科學研究成功的基礎(chǔ)。研究設(shè)計包括專業(yè)設(shè)計與統(tǒng)計設(shè)計兩個部分，其中統(tǒng)計設(shè)計主要是

第一節(jié)醫(yī)學科研設(shè)計的基本原則

科研設(shè)計的主要作用就是減小誤差、提高實驗的效率，因此根據(jù)誤差產(chǎn)生的來源，在設(shè)計時必須遵守四個基本原則，即對照、隨機、重復(fù)、均衡。第一節(jié)醫(yī)學科研設(shè)計的基本原則科研設(shè)計的主要作用就是

1．對照（control）在確定接受處理因素的實驗組時，應(yīng)同時設(shè)立對照組。因為只有正確的設(shè)立了對照，才能平衡非處理因素對實驗結(jié)果的影響，從而把處理因素的效應(yīng)充分顯露出來。這是控制各種混雜因素的基本措施。如1927年McDouyall用大鼠實驗，把一代代大鼠加以訓練，使之趨光，對每代大鼠測定趨光速度，他發(fā)現(xiàn)這種速度隨世代而增加，于是認為這是獲得性遺傳效應(yīng)的例證，可他并未采用對照組。到了1936年，Crew采用對照組（不予訓練）與處理組（給予訓練）同時觀察，發(fā)現(xiàn)這種遺傳效應(yīng)兩組都是存在的。1．對照（control）常用的對照方法：①安慰劑對照（placebocontrol）——常與盲法結(jié)合②空白對照（blankcontrol）——對照組不接受任何處理③實驗對照（experimentalcontrol）——對照組不施加處理因素，但施加某種與處理因素有關(guān)的實驗因素④標準對照（standardcontrol）——用現(xiàn)有的標準方法或常規(guī)方法作為對照⑤自身對照（selfcontrol）——對照與實驗在同一受試對象進行。⑥歷史對照（historycontrol）——以過去的研究結(jié)果作為對照

常用的對照方法：

2．隨機（randomization）

包括三方面：隨機抽樣、隨機分組、實驗順序隨機隨機化分組是用隨機的方式將處理分配給受試對象，使每個對象分到實驗組與對照組的機會相等。隨機化分組是保證非處理因素均衡一致的一種重要手段。例如評價A、B兩種藥物的療效，若采用拋硬幣來實施隨機化，正面服A藥，反面服B藥，這樣每個病人拋一次，就可保證每個病人服A、B兩藥的概率相同。2．隨機（randomization）3．重復(fù)（replication）在試驗中，同一處理需設(shè)置的試驗單位數(shù)，稱為重復(fù)。一個受試者可以構(gòu)成一個試驗單位，有時一群觀察對象構(gòu)成一個觀察單位，如一個家庭，一個班組等。兩個或兩個以上的試驗單位稱為有重復(fù)的試驗，這個試驗單位數(shù)也就是樣本含量（samplesize）?！爸貜?fù)”最主要的作用是估計試驗誤差。實驗誤差客觀存在，只有多次重復(fù)測定試驗對象的某項指標，才能通過觀測值的差異計算出誤差大小，掌握該指標的變異規(guī)律。3．重復(fù)（replication）

設(shè)置重復(fù)的另一作用是降低實驗誤差，從而提高精密度。已知標準差與標準誤的關(guān)系是，即當標準差σ固定的情況下隨機誤差的大小與重復(fù)次數(shù)（樣本含量）的平方根成反比，也就是說重復(fù)的多，抽樣誤差就小。但若認為重復(fù)越多越好，也是不符合設(shè)計原則的。因為無限地增加樣本含量，將加大實驗規(guī)模，延長實驗時間，浪費人力物力，反而增加系統(tǒng)誤差出現(xiàn)的可能性。因此正確估計一個實驗的觀察例數(shù)，是實驗設(shè)計的重要內(nèi)容。設(shè)置重復(fù)的另一作用是降低實驗誤差，從而提高精密度。已知估計樣本含量取決于以下4個條件，它們也是估計公式推導的理論依據(jù)：1．假設(shè)檢驗的第Ⅰ類錯誤概率α，即檢驗水準。2．假設(shè)檢驗的第Ⅱ類錯誤概率β。3．總體標準差σ。通常以樣本的S作為估計值，多由預(yù)實驗、查閱文獻、經(jīng)驗估計而獲得。

4．處理組間的差別（容許誤差）δ：所比較的兩個總體參數(shù)間的差別δ，如δ＝μ1－μ2或δ＝π1－π2。若研究者無法得到總體參數(shù)的信息，可作預(yù)實驗來估計，也可根據(jù)專業(yè)要求由研究者規(guī)定。估計樣本含量取決于以下4個條件，它們也是估計公式推導的理論依4.均衡即齊同原則，指實驗中要求實驗對象除了處理因素外，其他非處理因素(混雜因素)應(yīng)該盡可能相同，以消除非處理因素對實驗結(jié)果的影響，避免偏性，減少誤差，提高實驗精確度。4.均衡第二節(jié)實驗設(shè)計

在醫(yī)學研究中，根據(jù)觀察者是否主動施加干預(yù)而分為實驗研究與調(diào)查研究兩類。實驗研究又稱干預(yù)性研究，是指研究者根據(jù)研究目的人為地對受試對象（包括人或動物）設(shè)置干預(yù)措施，控制非干預(yù)措施的影響，總結(jié)干預(yù)因素的效果。第二節(jié)實驗設(shè)計在醫(yī)學研究中，根據(jù)觀察者是否主動施加干調(diào)查研究又稱觀察性研究，是指對特定對象群體進行調(diào)查，影響被調(diào)查者的因素是客觀存在的，研究者只能被動地觀察和如實記錄。實驗與調(diào)查雖然在設(shè)計上有區(qū)別，但實際研究工作中常結(jié)合應(yīng)用，某些現(xiàn)場調(diào)查可為實驗提供線索，而實驗結(jié)果還需要通過調(diào)查加以證實。調(diào)查研究又稱觀察性研究，是指對特定對象群體進行調(diào)查，影響被調(diào)一、實驗設(shè)計的特點與分類特點人為設(shè)置處理因素隨機分配受試對象控制誤差分類動物實驗臨床試驗社區(qū)干預(yù)試驗一、實驗設(shè)計的特點與分類特點分類

二、實驗設(shè)計的基本要素

實驗設(shè)計包括三個基本要素，即處理因素、受試對象和實驗效應(yīng)。例如觀察某降壓藥的效果，那么某降壓藥就是處理因素，高血壓患者為受試對象，被測的血壓值則是實驗效應(yīng)，這三部分內(nèi)容就構(gòu)成了完整的實驗基本要素，缺一不可。因此任何一項實驗研究在進行設(shè)計時，首先應(yīng)明確這三個要素，再根據(jù)它來制訂詳細的研究計劃。二、實驗設(shè)計的基本要素實驗設(shè)計包括三個基本要素，即1．處理因素研究者根據(jù)研究目的欲施加或欲觀察的能作用于受試對象并引起直接或間接效應(yīng)的因素，稱為處理因素（studyfactor，treatment）。處理因素可以是主動施加的某種外部干預(yù)（或措施），如某種藥物等；也可以是客觀存在的，如觀察培養(yǎng)基在空氣中的污染程度與季節(jié)的關(guān)系，“不同季節(jié)”就是該實驗的“處理因素”，而“季節(jié)”這個處理又不是人為實施的，而是客觀存在的，也可稱為固有的。1．處理因素研究者根據(jù)研究目的欲施加或欲觀察

與“處理因素”相對應(yīng)（同時出現(xiàn)）也能使受試對象產(chǎn)生效應(yīng)的因素屬于“非處理因素”，例如不同季節(jié)制作培養(yǎng)基的條件，培養(yǎng)基放置的位置和時間等。這些因素均可影響污染程度，它們混雜于“季節(jié)”這一處理因素之中，起了干擾作用，故又稱為混雜因素（confoundingfactor）。因此在確定處理因素的同時，根據(jù)專業(yè)知識與實驗條件，找出重要的非處理因素，以便進行控制。與“處理因素”相對應(yīng)（同時出現(xiàn)）也能使受試對象產(chǎn)生效2．受試對象受試對象（subject）是處理因素作用的客體。醫(yī)學研究的對象一般分為人和動物兩類，在實驗進行前必須對研究對象的條件作嚴格的規(guī)定，即明確的納人標準（inclusioncriteria）與排除標準（exclusioncriteria）以保證他（它）們的同質(zhì)性。首先受試對象應(yīng)滿足兩個基本條件：①對處理因素敏感；②反應(yīng)必須穩(wěn)定。2．受試對象受試對象（subject）是處理

例如觀察某藥物對高血壓的療效，一般情況Ⅲ期高血壓患者對藥物不夠敏感，而Ⅰ期患者本身血壓波動較大，因此宜選擇Ⅱ期高血壓患者為受試對象。同時受試對象還應(yīng)具有明確的標準，例如，動物實驗時，要求受試動物均為同種屬、同性別、同體重或同窩者，因為這些條件可能影響試驗結(jié)果，必須控制一致。例如觀察某藥物對高血壓的療效，一般情況Ⅲ期高血壓患者3．實驗效應(yīng)實驗效應(yīng)（experimentaleffect）是處理因素作用于受試對象的客觀反應(yīng)和結(jié)果，它通過觀察指標來表達。如果指標選擇不當，未能準確的反應(yīng)處理因素的作用，那么獲得的研究結(jié)果就缺乏科學性，因此選擇好觀察指標是關(guān)系研究成敗的重要環(huán)節(jié)。選擇指標的依據(jù)是：指標應(yīng)滿足實驗設(shè)計所要求的有效性、精確性和敏感性。3．實驗效應(yīng)實驗效應(yīng)（experimenta

觀察指標有主觀指標與客觀指標之分，主觀指標是由病人回答或醫(yī)生定性判斷來描述觀察結(jié)果；而客觀指標則是借助儀器等手段進行測量來反映觀察結(jié)果。特別是在臨床試驗中，主觀指標易受研究者和受試對象心理因素影響，例如“疼痛程度”這個指標雖然可用閾值表達，但它因醫(yī)生撫慰而減輕，亦可隨病人耐受性降低而加重。因此應(yīng)盡量選用客觀的、定量的指標。觀察指標有主觀指標與客觀指標之分，主觀指標是由病人回答

三、常用的幾種實驗設(shè)計方案

一、完全隨機設(shè)計完全隨機設(shè)計（Completelyrandomizationdesign）又稱簡單隨機設(shè)計，是一種考查單因素M水平或多水平設(shè)計方案，它將同質(zhì)的觀察對象不加任何條件限制，采用隨機數(shù)字表或隨機排列表，隨機的分配到各處理水平組去（見圖26-1），觀察水平數(shù)k＝2時，適用t檢驗對兩組均數(shù)進行比較。k＞2時，適用單因素方差分析。

完全隨機設(shè)計的優(yōu)點是設(shè)計簡單，易于實施，出現(xiàn)缺失數(shù)據(jù)時仍可進行統(tǒng)計分析；但與隨機區(qū)組設(shè)計相比，在小樣本試驗時，各樣本隨機誤差較大，檢驗效能較低。三、常用的幾種實驗設(shè)計方案

二、隨機區(qū)組設(shè)計隨機區(qū)組設(shè)計（randomizedblockdesign）又稱為配伍組設(shè)計，該設(shè)計屬單因素兩水平或多水平的設(shè)計方案，當水平數(shù)k＝2時，即為配對設(shè)計（paireddesign）。它要求各觀察對象按一定條件組成一個區(qū)組（配伍組），區(qū)組內(nèi)各受試者條件相同，如同性別、年齡、職業(yè)、病情等。采用隨機方法將他們分配到各處理水平組去。這樣保證了各組內(nèi)受試對象的齊同可比，即減少組間誤差，提高檢驗效率，但由于配伍要求嚴格，執(zhí)行有一定難度，研究時間可能延長。對于獲得的實驗數(shù)據(jù)，屬數(shù)值變量者可用隨機區(qū)組方差分析或秩和檢驗處理，屬分類變量可用χ2檢驗。包括配對χ2檢驗。隨機區(qū)組設(shè)計方案示意圖見圖26-3。二、隨機區(qū)組設(shè)計隨機區(qū)組設(shè)計（randomi

三、交叉設(shè)計

交叉設(shè)計（cross-overdesign）是在自身配對設(shè)計基礎(chǔ)上發(fā)展的雙因素設(shè)計。它可在同一病人身上觀察兩種或多種處理的效應(yīng)，這樣能夠消除病人之間的變異，減少誤差，提高檢驗效率。該設(shè)計安排是首先將一組同質(zhì)個體隨機的分為兩組；然后分別將A因素施與Ⅰ組，同時B因素施與Ⅱ組，待第一階段實驗結(jié)束后再進行交換，此時將A因素施與Ⅱ組而B因素施與Ⅰ組，進行第二階段實驗。實際上每個受試對象都接受了兩種處理，同時AB兩種處理在兩個時間階段上都進行實驗，這樣使AB兩種因素先后實驗的機會均等，平衡了試驗順序的影響?？梢娊徊嬖O(shè)計是在同源配對設(shè)計基礎(chǔ)上增加了一個觀察因素，即“階段”因素。這種設(shè)計適用于不易控制個體差異的受試者，計量數(shù)據(jù)用方差分析處理。三、交叉設(shè)計交叉設(shè)計（cross-overdesi

1．設(shè)計要求該設(shè)計要求受試對象在接受第二種處理前，應(yīng)留有一個間隔期以消除前一種處理的剩余效應(yīng)（carry-overeffects）或殘留效應(yīng)。試驗期間不宜時間過長，患者病情應(yīng)處于穩(wěn)定狀態(tài)。交叉設(shè)計的基本模式見圖26-4。例26-5某醫(yī)院研究依那普利（A藥）治療高血壓的療效，以傳統(tǒng)的抗高血壓藥卡托普利（B藥）作對照，經(jīng)隨機化分為兩組，一組先給A藥后給B藥，另一組給B藥后給A藥。第一、二階段均為一個月，一、二階段之間的間歇期為一周。結(jié)果見表26-4。1．設(shè)計要求該設(shè)計要求受試對象在接受第二種處理前第三節(jié)調(diào)查設(shè)計調(diào)查設(shè)計是對調(diào)查研究工作全過程的總設(shè)想和科學安排，是調(diào)查研究工作的先導和依據(jù)，也是調(diào)查研究結(jié)果準確可靠的保證。第三節(jié)調(diào)查設(shè)計調(diào)查設(shè)計是對調(diào)查研究工作全過程的總設(shè)想和科學調(diào)查時研究條件難以控制，一般只有通過合理分組、設(shè)置對照等手段盡可能地減少干擾。例如研究某縣高山、平原與丘陵三類地區(qū)兒童血紅蛋白水平，已知血紅蛋白與營養(yǎng)有一定關(guān)系，因此三個人群按經(jīng)濟收人、飲食習慣分層。確定各層樣本含量進行隨機抽樣，以達到減少營養(yǎng)狀況對調(diào)查結(jié)果干擾的目的。調(diào)查時研究條件難以控制，一般只有通過合理分組、設(shè)置對照等手段一、調(diào)查計劃的內(nèi)容①明確調(diào)查目的和指標；②確定調(diào)查對象和觀察單位；③確定調(diào)查項目和設(shè)計調(diào)查表；④選擇調(diào)查方法；⑤確定資料的收集方法；⑥制定調(diào)查組織計劃以及各階段的質(zhì)量控制措施。一、調(diào)查計劃的內(nèi)容①明確調(diào)查目的和指標；二、調(diào)查方法

調(diào)查研究的具體方法有多種，常根據(jù)研究目的和具體的調(diào)查研究項目來選擇正確的調(diào)查方法。

二、調(diào)查方法調(diào)查方法普查抽樣調(diào)查簡單隨機抽樣系統(tǒng)抽樣整群抽樣分層抽樣典型調(diào)查病例對照研究隊列研究調(diào)查方法普查典型調(diào)查三、調(diào)查表的設(shè)計依據(jù)選定的調(diào)查指標確定調(diào)查項目，把調(diào)查項目有機地組合在一起，并附調(diào)查說明，即形成完整的調(diào)查表（又稱問卷）。三、調(diào)查表的設(shè)計依據(jù)選定的調(diào)查指標確定調(diào)查項目，把調(diào)查項目有調(diào)查項目包括分析項目和備查項目：①備查項目，一般不用于直接的分析，而是為了保證分析項目填寫的完整、正確，便于核查、補填或更正，如表5.1列出的調(diào)查對象的姓名、住址；②分析項目，指直接用來分析計算的調(diào)查指標，其中包括分析時為排除混雜因素影響需要的內(nèi)容。如表5.1中的性別、死時實足年齡、診斷結(jié)果等。此外需向有關(guān)機構(gòu)搜集該地男女性別各年齡組人口數(shù)，用于計算居民的腦卒中的死亡率。調(diào)查項目包括分析項目和備查項目：

調(diào)查項目數(shù)量要適當，分析項目一個也不能少，備查項目不宜多，不必要的項目一定不要。對項目的定義要明確，用詞要通俗、形象具體，不致誤解，盡量不加說明或少加說明就能被調(diào)查對象理解，如疾病的分型要明確規(guī)定，統(tǒng)一標準，不能模棱兩可。

項目的答案設(shè)計有兩種形式：①封閉式答案，又稱限制性答案，對某一個調(diào)查項目提供可能的兩個或多個答案，供調(diào)查對象選擇，答案的數(shù)目是有限的，但最好能包括所有可能的答案，例如表5.1中的診斷醫(yī)院級別：l省級、2市級（縣級）、3縣（市）級以下，共有3個供選擇的答案。優(yōu)點是答案標準化，容易回答，拒答率一般較低，記錄匯總方便；缺點是易圈錯答案，同時無法獲得固定答案以外的信息。項目的答案設(shè)計有兩種形式：②開放式答案，即對調(diào)查項目的答案不預(yù)先給定，而是讓被調(diào)查者根據(jù)問題自由地回答。例如，“你喜不喜歡喝茶？為什么？”問題中，后一問即為開放式答案設(shè)計，常用于那些預(yù)先不了解答案或答案難以一一列舉的調(diào)查項目來進行探索性研究，缺點是答案種類較多，容易離題，不便綜合分析，且調(diào)查費時。②開放式答案，即對調(diào)查項目的答案不預(yù)先給定，而是讓被

調(diào)查項目的