第十三章 科研設(shè)計課件

科研題目:1.某地區(qū)小學(xué)生近視眼患病情況的調(diào)查研究目的:

了解該地區(qū)小學(xué)生近視眼患病情況及一些影響因素,有針對性地開展預(yù)防工作2.A,B兩種降壓藥的療效分析

目的:

最終要選出降壓效果好,副作用小的治療高血壓藥物第十三章科研設(shè)計第十三章醫(yī)學(xué)科研設(shè)計簡單地說就是制定一個具體工作計劃。不論是進行現(xiàn)場調(diào)查、臨床療效觀察還是實驗室研究,制定一個科學(xué)的合理的工作計劃都是至關(guān)重要的。

醫(yī)學(xué)研究設(shè)計根據(jù)在研究中是否對研究對象施加處理因素分為

實驗設(shè)計

調(diào)查設(shè)計醫(yī)學(xué)科研設(shè)計的基本原則:

對照的原則,均衡的原則,隨機化原則和重復(fù)的原則第十三章科研設(shè)計第一節(jié)醫(yī)學(xué)科研設(shè)計的基本原則

一.對照的原則沒有比較就沒有鑒別.

1.設(shè)立對照的意義:(1)通過對照去鑒別處理因素與非處理因素的差異

(2)消除或減少實驗誤差

2.對照的形式:

空白對照:

實驗對照標(biāo)準(zhǔn)對照:實驗研究一般不用

自身對照相互對照歷史對照

安慰劑(placebo)對照:用于臨床試驗研究第十三章科研設(shè)計二.均衡的原則

實驗與對照組除了處理因素之外,其他一切條件應(yīng)盡可能相同。齊同原則三.隨機原則隨機化即是使每一個觀察單位有同等的機會被選入到樣本中。避免選擇偏性,保證齊同性和均衡性的重要方法.

隨機化方法:簡單的抽簽、隨機數(shù)字表、隨機排列表法.四.重復(fù)的原則實驗重復(fù)次數(shù)越多,越能反映實驗的真實效應(yīng)。但是,重復(fù)次數(shù)越多,需要樣本量越多。第十三章科研設(shè)計樣本含量的估計一.四個重要參數(shù):

1.檢驗水準(zhǔn)(α):

第一類錯誤概率(即拒絕了實際上成立的H0)

α越小,需要的樣本量越大,雙側(cè)檢驗比單側(cè)檢驗需要的多

2.檢驗效能(1-

):

為第二類錯誤概率(即不拒絕實際上不成立的H0),

值常是不知道的,但我們可以規(guī)定1-

值.常取值1-

=0.91-

的意義:當(dāng)H1為真時,假設(shè)檢驗?zāi)馨处了疁?zhǔn)發(fā)現(xiàn)它的能力,也叫把握度.

1-

越大需要樣本量越大第十三章科研設(shè)計I型錯誤（typeIerror）I型錯誤的概率常用

（檢驗水準(zhǔn))表示

=0.05,則犯I型錯誤的概率是0.05,即平均100次抽樣有5次發(fā)生這類錯誤Ⅱ

型錯誤（typeⅡerror）Ⅱ

型錯誤的概率用

表示.但值的大小很難確切估計,通常規(guī)定1-(把握度,檢驗效能)的大小檢驗效能(1-):如果兩總體確有差別,按水準(zhǔn)能檢出其差別的能力

和的關(guān)系:當(dāng)樣本含量固定時,

愈小,愈大;反之,愈大,愈小第十三章科研設(shè)計第十三章科研設(shè)計3.實驗的精度,即允許誤差(

):

值可根據(jù)預(yù)實驗或前人的研究結(jié)果確定

=1-2

或

=1-2

越小,需要的樣本量越多4.觀察指標(biāo)的總變異度,即變量的標(biāo)準(zhǔn)差(

)

指標(biāo)的變異度越大,抽樣誤差越大,需要的樣本量越多.

α,1-

和

需要根據(jù)專業(yè)要求,研究者自己規(guī)定;

或

可根據(jù)資料或預(yù)實驗用樣本標(biāo)準(zhǔn)差或率來估計.第十三章科研設(shè)計二.常用的幾種估計方法例13-1

據(jù)文獻報道,男性四乙基鉛中毒患者的平均脈搏為67次/分,標(biāo)準(zhǔn)差為5.97次/分.若按α=0.05,

=0.1的概率,欲分析其與正常男性脈搏72次/分有無差別,問至少需多少例病人?1.樣本均數(shù)和總體均數(shù)比較(或配對比較)第十三章科研設(shè)計

表13-2

配對比較(t

檢驗)時所需樣本含量需要的參數(shù):α,1-

,

/

.

=72-67=5,

s=5.97

/

=0.84

查表得n=14例(單側(cè))(雙側(cè)為17例)估計方法:(1)查表法第十三章科研設(shè)計

計算公式：n為樣本含量,s為總體標(biāo)準(zhǔn)差的估計值,為容許誤差,uα

和u

為t檢驗df=時的u界值,前者有單雙側(cè),后者只取單側(cè)例1=72-67=5,

s=5.97,單側(cè)α=0.05,u0.05=1.645,=0.1,u0.1=1.282

代入公式n=12.21,取13第十三章科研設(shè)計2.成組設(shè)計兩樣本均數(shù)比較例13-2

現(xiàn)擬用甲,乙兩藥治療某病患者,以血沉為效應(yīng)指標(biāo).預(yù)實驗結(jié)果為:甲藥可使病人血沉平均減慢3.2mm/h,標(biāo)準(zhǔn)差為1.93mm/h;乙藥可使病人血沉平均減慢5.0mm/h,標(biāo)準(zhǔn)差2.98mm/h.為考核兩藥的療效,問需觀察多少病人?第十三章科研設(shè)計查表法:

表13-3兩樣本均數(shù)比較(t

檢驗)的樣本含量所需參數(shù)同表13-2.α,1-

,

/

.

本例取雙側(cè)α=0.05,

=0.1,

=5.0-3.2=1.8,s

=2.98,

/

=1.8/2.98=0.6,

查表得n=60例(s

=1.93,

/

=1.8/1.93=0.9,n=27例)第十三章科研設(shè)計計算公式:式中各符號意義同前

本例計算結(jié)果n=58例3.成組設(shè)計兩樣本率比較計算公式：P=(p1+p2)/2第十三章科研設(shè)計第二節(jié)實驗設(shè)計實驗設(shè)計(experimentaldesign):

根據(jù)研究目的對實驗研究所做的周密計劃和安排.包括資料的收集,整理和分析的全過程.一.實驗設(shè)計的意義:

保證研究結(jié)果的科學(xué)性,經(jīng)濟性和可重復(fù)性

良好的實驗設(shè)計:

1.能合理地安排各種實驗因素

2.正確地估計樣本含量

3.嚴(yán)格地控制實驗誤差

4.保證實驗獲得預(yù)期結(jié)果第十三章科研設(shè)計二.特點及分類調(diào)查研究實驗研究動物實驗臨床試驗社區(qū)干預(yù)試驗三.實驗設(shè)計的基本要素:

受試對象、處理因素、實驗效應(yīng)

(一)受試對象(materials)：隨機化原則實驗動物的選擇：注意動物的種類，品系及個體的年齡、性別、體重、窩別、營養(yǎng)狀況等病例的選擇：正確的診斷，疾病的分期及病情的程度.

選擇依從性好、失訪率低、有代表性的患者作受試對象第十三章科研設(shè)計（二）處理因素（treatmentfactor）處理因素：即實驗對象在實驗過程中所接受的一種藥物、一個治療方案（單因素）或多種藥物，多個治療方案等（多因素）。根據(jù)一個實驗因素的不同數(shù)量等級或不同狀態(tài)又分為單水平或多水平。

一種藥物一個劑量組---單因素單水平三種藥物3個劑量組---多因素多水平的組合確定處理因素時注意事項：

1.抓住主要因素一個實驗要解決的主要問題

2.正確區(qū)分處理因素和非處理因素(混雜因素)

盡量使某些非處理因素在實驗各組中一致

3.處理因素應(yīng)當(dāng)標(biāo)準(zhǔn)化即整個實驗過程中處理因素應(yīng)該始終如一,保持不變.第十三章科研設(shè)計(三)實驗效應(yīng)(experimentaleffect)即實驗結(jié)果.測量指標(biāo)的要求:1.選用客觀性較強的指標(biāo)

2.選用精確性較好的指標(biāo)

3.選用靈敏度較高的指標(biāo)

4.選用特異性較高的指標(biāo)盡量判斷終點效應(yīng)(endeffect)第十三章科研設(shè)計四.幾種常用的實驗設(shè)計方法(一)隨機對照試驗(randomizedcontroltrial,RCT)

先將按納入標(biāo)準(zhǔn)所確定的受試對象隨機地分配到試驗組和對照組,再通過統(tǒng)計分析回答研究假設(shè)提出的問題.

此設(shè)計方法被國際上公認(rèn)為所獲得的實驗結(jié)果最具科學(xué)性的實驗設(shè)計方法.第十三章科研設(shè)計(二)盲法設(shè)計(blindnessdesign)盲法(blindmethod):

單盲雙盲三盲隨機對照試驗和盲法設(shè)計相結(jié)合

---隨機雙盲對照試驗

(randomizeddoubleblindcontroltrial)

這是目前國際上認(rèn)為值得提倡的實驗設(shè)計方案,特別適用于治療效果,疾病的預(yù)后和診斷實驗的研究.第十三章科研設(shè)計(三)完全隨機設(shè)計(completelyrandomdesign)

也稱單因素設(shè)計

即將受試對象隨機地分配到實驗組和對照組,進行兩組比較或多組比較.最簡單的設(shè)計.

優(yōu)點:設(shè)計簡便,統(tǒng)計分析簡單

(四)配對設(shè)計(paireddesign)

常用的配對方法:自身配對(同源配對):同一個個體異體配對:不同個體第十三章科研設(shè)計(五)配伍組設(shè)計又稱隨機區(qū)組設(shè)計(randomizedblockdesign)優(yōu)點:1.每個區(qū)組內(nèi)的實驗單位有較好的同質(zhì)性;2.均衡性好,誤差小,統(tǒng)計效率高.缺點:1.不能分析交互作用;2.如果一個區(qū)組內(nèi)的受試對象出現(xiàn)意外時,則只好放棄整個區(qū)組或采用缺項估計方法(六)交叉設(shè)計(cross-overdesign)

特殊的自身對照設(shè)計第十三章科研設(shè)計A藥A藥B藥B藥6W2W6W沖洗期V0V6V8V14設(shè)計的基本模式第十三章科研設(shè)計小結(jié)掌握：

醫(yī)學(xué)科研設(shè)計的基本原則對照、隨機、均衡和重復(fù)原則

實驗設(shè)計的基本要素受試對象,處理因素和實驗效應(yīng)

樣本含量的估計了解：調(diào)查設(shè)計的內(nèi)容目的，對象，工具（調(diào)查表）

抽樣調(diào)查的抽樣方法簡單隨機、系統(tǒng)、分層和整群抽樣第十三章科研設(shè)計

科研設(shè)計(專業(yè)設(shè)計,統(tǒng)計設(shè)計)收集科研資料整理資料統(tǒng)計表,統(tǒng)計圖分析資料計量資料統(tǒng)計描述統(tǒng)計推斷計數(shù)資料統(tǒng)計描述統(tǒng)計推斷非參數(shù)統(tǒng)計秩和檢驗相關(guān)回歸分析結(jié)論客觀,盲法遵循對照、隨機、均衡、重復(fù)原則第十三章科研設(shè)計為了解某地高血壓的患病情況及其影響因素，某教授進行了抽樣研究（共調(diào)查了2000人），部分結(jié)