醫(yī)學(xué)統(tǒng)計(jì)學(xué)-研究設(shè)計(jì)

研究設(shè)計(jì)ResearchDesignMedicalstatistics醫(yī)學(xué)統(tǒng)計(jì)學(xué)主要內(nèi)容研究設(shè)計(jì)的意義實(shí)驗(yàn)研究的基本要素醫(yī)學(xué)科研設(shè)計(jì)的基本原則對(duì)照隨機(jī)重復(fù)研究設(shè)計(jì)的常見類型調(diào)查設(shè)計(jì)研究設(shè)計(jì)的意義研究設(shè)計(jì)是醫(yī)學(xué)研究的必不可少的重要環(huán)節(jié)之一。醫(yī)學(xué)研究的步驟：研究設(shè)計(jì)收集資料分析資料結(jié)論表達(dá)研究設(shè)計(jì)的意義良好的科研設(shè)計(jì)較少的人力、物力、時(shí)間得到較為可靠的結(jié)果；合理安排試驗(yàn)因素，提高研究質(zhì)量和效率；有效控制實(shí)驗(yàn)誤差并對(duì)其進(jìn)行估計(jì)，保證實(shí)驗(yàn)結(jié)果的可靠性穩(wěn)定性。研究設(shè)計(jì)的類型調(diào)查實(shí)驗(yàn)動(dòng)物實(shí)驗(yàn)臨床試驗(yàn)實(shí)驗(yàn)研究的基本要素處理因素受試對(duì)象實(shí)驗(yàn)效應(yīng)實(shí)驗(yàn)研究的基本要素：處理因素外加于受試對(duì)象，在實(shí)驗(yàn)中需要觀察并闡明其效應(yīng)的因素，稱為處理因素。注意：抓住主要因素：最主要、最關(guān)鍵的明確處理因素和非處理因素(混雜因素)標(biāo)準(zhǔn)化混雜因素當(dāng)非處理因素能夠影響研究結(jié)果，并且其在試驗(yàn)各組的分布不均衡時(shí)，可能會(huì)對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果產(chǎn)生干擾！處理方法：設(shè)計(jì)上的處理：平衡；轉(zhuǎn)為實(shí)驗(yàn)因素統(tǒng)計(jì)方法：分層分析，多元分析例：某引產(chǎn)方法研究因素：產(chǎn)婦狀況。產(chǎn)婦狀況成功失敗合計(jì)成功率初產(chǎn)42817660470.9%

經(jīng)產(chǎn)1283916776.6%

P=0.145

例：某引產(chǎn)方法混雜因素：胎膜狀況。胎膜狀況成功失敗合計(jì)成功率已破3188039879.9%

未破23813537363.8%

P=0.000

例：某引產(chǎn)方法混雜因素在兩組的分布

胎膜產(chǎn)婦狀況 已破 未破 已破率初產(chǎn) 331 273 54.80%

經(jīng)產(chǎn) 67 100 40.12%

P=0.001例：某引產(chǎn)方法混雜因素不同狀態(tài)時(shí)，研究因素的分析。胎膜產(chǎn)婦狀況例數(shù)成功成功率P已破初產(chǎn)33125877.9%0.030

經(jīng)產(chǎn)676090.0%未破初產(chǎn)27317062.3%0.332

經(jīng)產(chǎn)1006868.0%

實(shí)驗(yàn)研究的基本要素：受試對(duì)象受試對(duì)象指被處理因素作用的對(duì)象。動(dòng)物人種系的選擇（種類、品系）動(dòng)物個(gè)體的選擇（如年齡、性別、體重、窩別、營養(yǎng)狀態(tài)等）動(dòng)物實(shí)驗(yàn)結(jié)果不能直接用來解釋人類的疾病現(xiàn)象（1）動(dòng)物選擇（2）病例選擇病例選擇最基本的要求是正確診斷，正確分期，以及病情的正確判斷凡是確診為患有某種病的病人，并非都能作為試驗(yàn)研究的對(duì)象，為了取得可靠的試驗(yàn)結(jié)果，還要規(guī)定病人的納入標(biāo)準(zhǔn)和排除標(biāo)準(zhǔn)，并用這些標(biāo)準(zhǔn)選擇適宜本次試驗(yàn)的患者。（1）估計(jì)對(duì)該處理反應(yīng)較為敏感的病人應(yīng)為入選對(duì)象。（2）估計(jì)處理有害于某種特殊的病人，應(yīng)作為排除對(duì)象，或病情復(fù)雜，嚴(yán)重需搶救的病人估計(jì)該處理措施無法起到效應(yīng)的，也應(yīng)作為排除對(duì)象。（3）病人雖已采取某種措施，但估計(jì)對(duì)所采取的試驗(yàn)措施效應(yīng)仍有影響者，也應(yīng)排除在外。（4）還應(yīng)考慮病人的性別、年齡、健康狀況、某種特殊情況（如懷孕、哺乳等）及合作程度等。例如在考核抗菌藥物療效時(shí)，病人入選標(biāo)準(zhǔn)是：（1）成年人：18—65歲，男女不限；（2）經(jīng)臨床確診，患有急性細(xì)菌感染需要進(jìn)行全身抗菌藥物治療的患者；（3）細(xì)菌學(xué)證實(shí)，即致病菌培養(yǎng)陽性；（4）病人無嚴(yán)重肝、腎、心臟及造血系統(tǒng)疾??；（5）病人需知情同意等。病人的排除標(biāo)準(zhǔn)是：（1）藥物或食物過敏史者；（2）過敏狀態(tài)，如過敏性疾患合并感染；（3）造血功能障礙（特殊情況例外）；（4）妊娠及哺乳期婦女；（5）精神狀態(tài)不能很好合作者；（6）正在應(yīng)用其它抗菌類藥物者等。實(shí)驗(yàn)研究的基本要素：實(shí)驗(yàn)效應(yīng)實(shí)驗(yàn)效應(yīng)是指受試對(duì)象接受實(shí)驗(yàn)處理后所出現(xiàn)的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，通常由人或動(dòng)物相應(yīng)的各項(xiàng)指標(biāo)來反映。關(guān)聯(lián)性客觀性準(zhǔn)確性與精確性敏感性與特異性實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的基本原則基本原則之一：對(duì)照基本原則之二：隨機(jī)基本原則之三：重復(fù)吃黃金搭檔一年，小孩長高了5CM，起效了？基本原則之一：對(duì)照(control)對(duì)照組的作用處理組處理因素+非處理因素處理效應(yīng)+非處理效應(yīng)對(duì)照組(無)非處理因素(無)非處理效應(yīng)比較結(jié)果處理因素處理效應(yīng)

排除“非處理因素”的影響，從而襯托出“處理因素”的作用。對(duì)照(control)均衡性(1)對(duì)等除處理因素外，對(duì)照組具備與實(shí)驗(yàn)組對(duì)等的一切非處理因素。必要時(shí)借助假設(shè)檢驗(yàn)。(2)同步對(duì)照組與實(shí)驗(yàn)組設(shè)立之后，在整個(gè)研究進(jìn)程中始終處于同一空間和同一時(shí)間。(3)專設(shè)任何一個(gè)對(duì)照組都是為相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)組專門設(shè)立的。不得借用文獻(xiàn)上的記載或以往的結(jié)果或其它研究的資料作為本研究之對(duì)照。對(duì)照的形式空白對(duì)照相互對(duì)照自身對(duì)照實(shí)驗(yàn)對(duì)照歷史對(duì)照同期對(duì)照盲法設(shè)計(jì)單盲雙盲雙盲雙模擬你看不見我你看不見我你看不見我雙盲試驗(yàn)藥對(duì)照藥試驗(yàn)組受試者對(duì)照組受試者雙盲雙模擬試驗(yàn)藥A模擬藥A試驗(yàn)藥B模擬藥B試驗(yàn)組受試者對(duì)照組受試者基本原則之二：隨機(jī)(random)客觀性抽樣隨機(jī)

每一個(gè)符合條件的實(shí)驗(yàn)對(duì)象參加實(shí)驗(yàn)的機(jī)會(huì)相同，即總體中每個(gè)個(gè)體有相同的機(jī)會(huì)被抽到樣本中來；分組隨機(jī)

每個(gè)實(shí)驗(yàn)對(duì)象分配到不同處理組的機(jī)會(huì)相同；實(shí)驗(yàn)順序隨機(jī)

每個(gè)實(shí)驗(yàn)對(duì)象接受處理先后的機(jī)會(huì)相同。完全隨機(jī)設(shè)計(jì)分組示意(1) (2) (3) (4) (5)

(6) (7) (8) (9) (10)

(11) (12) (13) (14) (15)

03 06 14 13 1005 01 09 12 1115 07 08 04 02A B C C BC B B A AA A B C C基本原則之三：重復(fù)(repeated)可靠性整個(gè)實(shí)驗(yàn)的重復(fù):確保實(shí)驗(yàn)的重現(xiàn)性，以提高實(shí)驗(yàn)的可靠性；用多個(gè)實(shí)驗(yàn)單位進(jìn)行重復(fù)(樣本含量):避免把個(gè)別情況誤認(rèn)為普遍情況，把偶然性或巧合的現(xiàn)象當(dāng)作必然的規(guī)律，通過一定數(shù)量的重復(fù)，使結(jié)論可信；同一實(shí)驗(yàn)單位的重復(fù)觀察:保證觀察結(jié)果的精度。實(shí)例1:《剖腹產(chǎn)同時(shí)放置宮內(nèi)節(jié)育器735例的初步觀察》將施行剖腹產(chǎn)手術(shù)1562例中的735例作為試驗(yàn)組，在剖腹產(chǎn)的同時(shí)放置宮內(nèi)節(jié)育器。比較兩組被觀察對(duì)象的術(shù)后出血、惡露干凈時(shí)間和術(shù)后副反應(yīng)等情況。規(guī)定實(shí)驗(yàn)組適應(yīng)癥為：破膜和總產(chǎn)程都不超過24小時(shí)，無感染(無陽性體征，血常規(guī)正常)以及第一胎產(chǎn)后本人同意放置宮內(nèi)節(jié)育器者。另將篩選剩下的827例作為對(duì)照組，不放置宮內(nèi)節(jié)育器。本例，兩組除處理因素(放置節(jié)育環(huán))不同，受試對(duì)象的基本條件也不同，試驗(yàn)組較好，而對(duì)照組差，缺乏可比性。

中華婦產(chǎn)科雜志，1985；20(1)：49～50。實(shí)例2

對(duì)治療炎癥的某注射液作臨床試驗(yàn)，以另一注射液為對(duì)照。適應(yīng)癥為生殖道感染疾病或口腔感染疾病。研究者設(shè)計(jì)了3個(gè)組：

試驗(yàn)組：30例生殖道感染，30例口腔感染對(duì)照組：30例生殖道感染，30例口腔感染開放組：外科感染疾病28例，其他感染15例。開放組為了增多試驗(yàn)組病例，研究者將試驗(yàn)組和開放組合并，并與對(duì)照組作比較。問題所在對(duì)照組的均衡性！常用的研究設(shè)計(jì)完全隨機(jī)分組設(shè)計(jì)成組設(shè)計(jì)區(qū)組化設(shè)計(jì)配對(duì)設(shè)計(jì)隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)正確選擇分析方法研究設(shè)計(jì)(1):完全隨機(jī)設(shè)計(jì)完全隨機(jī)設(shè)計(jì)(completelyrandomdesign)：

單向分組，單因素，多水平

正確應(yīng)用完全隨機(jī)設(shè)計(jì)完全隨機(jī)設(shè)計(jì)是最常用的一種設(shè)計(jì)方法；各組樣本含量可以相等，也可以不等，但在總樣本含量不變的情況下，各組樣本含量相等時(shí)的設(shè)計(jì)效率最高；對(duì)照組可以不止一個(gè)；各組應(yīng)達(dá)到均衡一致；各處理組應(yīng)同期平行進(jìn)行；數(shù)據(jù)缺失對(duì)結(jié)論影響較?。粚?duì)個(gè)體間同質(zhì)性要求較高，在個(gè)體同質(zhì)性較差時(shí)，完全隨機(jī)設(shè)計(jì)并不是最佳設(shè)計(jì)；研究設(shè)計(jì)(2)：配對(duì)設(shè)計(jì)配對(duì)設(shè)計(jì)(paireddesign)

總體同質(zhì)性差，按某種條件配對(duì)，對(duì)內(nèi)隨機(jī)正確應(yīng)用配對(duì)設(shè)計(jì)當(dāng)實(shí)驗(yàn)對(duì)象的同質(zhì)性欠佳時(shí)，采用配對(duì)設(shè)計(jì)可以提高處理組間的可比性和均衡性；同等樣本含量下，合理配對(duì)將比成組設(shè)計(jì)達(dá)到更高的效率；當(dāng)采用左右配對(duì)設(shè)計(jì)時(shí)，實(shí)驗(yàn)因素的效應(yīng)必須是局部的，不可以通過神經(jīng)、體液等途徑影響對(duì)側(cè)；采用自身前后配對(duì)設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)考慮到環(huán)境、氣候或疾病的自然進(jìn)展等引起的效應(yīng)改變；配對(duì)條件不能過嚴(yán)研究設(shè)計(jì)(3)：隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)(RandomizedBlockdesign)

總體同質(zhì)性差，部分同質(zhì)性好，區(qū)組控制，區(qū)組內(nèi)隨機(jī)是配對(duì)設(shè)計(jì)的擴(kuò)展

正確應(yīng)用配伍設(shè)計(jì)配伍組設(shè)計(jì)是配對(duì)設(shè)計(jì)的擴(kuò)展，在個(gè)體同質(zhì)性較差時(shí)，采用配伍設(shè)計(jì)可以提高各處理組間的可比性和均衡性；同一區(qū)組內(nèi)的個(gè)體應(yīng)盡可能同質(zhì)；實(shí)際上配伍設(shè)計(jì)是兩因素多水平的試驗(yàn)，由于每種組合只作一次試驗(yàn)，故不能分析交互作用；采用配伍設(shè)計(jì)時(shí)，要盡可能使觀察值不缺失，雖然有估計(jì)缺失值的方法，但缺失時(shí)信息的損失是較大的。常用的研究設(shè)計(jì)(4)交叉設(shè)計(jì)(cross-overdesign)交叉設(shè)計(jì)示意：準(zhǔn)備階段 時(shí)期1 清洗期 時(shí)期2(runin) 處理A (washout) 處理B準(zhǔn)備階段 時(shí)期1 清洗期 時(shí)期2(runin) 處理B (washout) 處理A

分析方法的選擇資料完全隨機(jī)設(shè)計(jì)配對(duì)設(shè)計(jì)定量資料定性資料等級(jí)資料定量資料定性資料等級(jí)資料2樣本2樣本2樣本2樣本2樣本2樣本多樣本多樣本多樣本多樣本多樣本成組t檢驗(yàn)2組秩和檢驗(yàn)單因素方差分析KWallis檢驗(yàn)四格表卡方R*C表卡方2組秩和檢驗(yàn)KWallis檢驗(yàn)配對(duì)t檢驗(yàn)配對(duì)秩和檢驗(yàn)兩因素方差分析Friedman檢驗(yàn)McNemar檢驗(yàn)配對(duì)秩和檢驗(yàn)Friedman檢驗(yàn)調(diào)查設(shè)計(jì)調(diào)查，一般不予干預(yù)！形式普查抽樣調(diào)查典型調(diào)查病例對(duì)照研究定群研究試驗(yàn)設(shè)計(jì)的論證強(qiáng)度前瞻性與回顧性前瞻回顧試驗(yàn)研究與調(diào)查研究前瞻性試驗(yàn)研究前瞻性調(diào)查研究回顧性試驗(yàn)研究回顧性調(diào)查研究例:Doll和Hill關(guān)于吸煙與肺癌關(guān)系的研究回顧性病例-對(duì)照研究(1948~1952年)

組別不吸煙吸煙ORP男病例649264714.0430.000對(duì)照64927622女病例6019412.4660.026對(duì)照6032