医学科研设计与研究方案制定

医学科研设计与研究方案制定宁波大学医学院沈其君医学科研设计与研究方案制定医学科研的基本程序医学研究的常见类型实验研究的基本要素与设计的基本原则常见的研究设计类型调查研究的基本内容调查研究的常用技术常见的随机抽样方法研究设计方案的制定第一章绪论研究设计方案的评价医学科研的基本程序医学科研设计的意义医学科学研究的类型研究设计方案的评价项目的先进性与创新性项目的研究意义(社会经济效益,应用前景)项目的研究工作基础和现有条件研究设计科学性和合理性医学科研的基本程序（过程）总结成文Ⅴ整理与分析Ⅳ调查与试验Ⅲ研究方案形成Ⅱ开题报告初预试验段阶初步设计题立文献资料调研Ⅰ问题提出文献资料的调研手工检索indexmedicus(IM),biologicalabstracts(BA),chemicalabstracts(CA),sciencecitationindex(SCI),詞（辞）典、字典，药典，百科全书、年鉴，手册等；数据库检索MEDLINE光盘数据库，中国生物医学文献数据库(CBMDisc)，中国学术期刊全文数据库，EMBASE数据库（药学），BAonCD数据库，CAonCD数据库，SCI数据库；文献资料的调研—网上医学信息的获取PubMed检索提供MEDLINE服务()MedicalMatrix检索临床医学信息资源库（)MedicalWorldSearch检索（)万方数据的检索()其他医学网站医学科研设计的意义（一）——什么叫科研设计在科学研究实施前，应用医学专业知识和研究设计的原理、原则和方法，对将要进行的研究项目的目的意义、目标与内容、对象与观察指标、研究方法与设计路线等有一个全面的计划和安排，并制定出一个具体的方案。专业设计：创造性与有用性统计设计：重复性与经济性医学科研设计的意义（二）——为什么要进行科研设计医学研究的特点研究对象研究方法医学研究历史教训三个例子医学研究的发展趋势交叉融合数量化多因素综合作用医学科研设计的意义（三）良好的研究设计可用较少的人力、物力和财力获得丰富可靠的资料；能较好地控制试验误差和混杂，并作出估计，保证结果的可靠、可重复；利用多因素试验设计方法，在一个试验中按排多个研究因素，提高试验的效率；一份良好的设计是整个科研过程的依据。医学科学研究的类型实验研究在严格控制实验条件下，研究因素由研究者主动给予受试者（研究对象）按排的一种研究。调查研究（观察性研究）是指研究因素不受研究者主观控制，而是对现场或人群中已经客观存在的现象、差别和联系进行观察和调查。两者关系结合使用，相互补充医学科学研究的类型临床试验(药物、随机对照试验疗法、手术）配对设计实验研究实验室(动物)试验配伍组设计人群干预试验交叉试验设计新材料等医工结合析因试验设计正交试验设计医学科学研究的类型横断面研究设计临床观察两组或多组对照研究诊断试验诊断试验设计与评价调查研究现况调查医学随访研究设计病因探索病例对照研究设计预后研究前瞻性研究设计第二章实验设计实验研究的三个基本要素实验设计的三个基本原则样本大小的估计偏倚和误差的控制常见的研究设计类型第一节实验研究的三个基本要素研究因素（处理因素）受试对象（研究对象）实验效应（研究观察指标）新药临床试验的例子研究因素（处理因素）概念：研究者感兴趣的对试验有影响的试验条件或因素；研究因素可以外部施加，也可本身具有；确立和区分研究因素与非研究因素(混杂)；研究因素的标准化；确定因素的水平和因素的个数。（因素所处的不同等级或状态）受试对象（研究对象）研究对象人、动物、微生物和寄生虫及一部分（正常、病理）;制定纳入标准与排除标准动物试验同质、敏感、反应稳定、来源容易人体试验（病例选择）诊断明确，分型、分期，年龄、性别、民族等，服药史，依从性（门诊与病房病例）实验效应（观察指标）实验效应是研究因素作用于受试对象的客观反应与结果，通过观察指标来表达；指标的针对性与研究问题有本质联系，指标的客观性主观指标与客观指标指标的灵敏性指标对研究因素的反应指标的精确性准确性与精密性定量指标定量指标和定性指标定性与主观指标的处理技术第二节实验设计的三个基本原则实验设计的思想非比较研究思想传统比较研究思想现代比较研究思想实验设计的基本原理实验设计的三个基本原则重复原则随机化原则对照原则实验设计原理空白对照实验组T+F1Et+Ef1对照组0+F20+Ef2标准对照实验组T1+F1Et1+Ef1对照组T2+F2Et2+Ef2研究设计中只有当F1=F2时，研究因素的效应才能识别，F1=F2表示比较各组间在主要的非研究因素上均应相等或相近实验设计的三个基本原则重复原则对照原则随机化原则对照原则（一）对照的意义没有对照，没有比较，没有鉴别；设立合理的对照组1、鉴别处理因素与非处理因素的作用2、控制和减少试验误差3、对比作用与实验条件监控作用合理对照的原则：各组例数相等各组间均衡可比组间均衡性（齐同可比性）1、什么叫组间均衡性对照原则（二）组间均衡性：比较各组间除研究因素外，对试验有影响的非研究因素和试验条件均应相同或相近。2、在研究设计和试验过程中应从下列四个方面考虑组间均衡性：(1)研究对象性质相同(2)试验条件要一致实验环境仪器试剂(3)研究者或操作者要一致交叉随机分配对照原则（三）(4)时间或试验次序要一致同时交叉进行3、实现均衡可比的手段或方法：(1)随机化研究对象、操作者、试验次序要随机分配(2)配对与分层配对、配伍组设计、分层随机(3)双盲盲法的意义和概念单盲双盲安慰剂揭盲(4)交叉均衡对照原则（四）4、组间均衡性测定（检验）是指在获得资料后通过主要非处理因素（混杂因素）进行组间假设检验以考察各比较组间的均衡可比性。⑴均衡性检验方法：首先要考察样本例数，再对各项混杂因素在组间分布或构成进行检验，数值变量既要检验平均水平又要检验离散趋势，分类资料检验其构成。对照原则（五）⑵不均衡的处理：应用多因素统计方法对不均衡因素进行调整基础上再进行组间比较。（混杂因素两段调整）⑶例：在对某滴眼液治疗角膜炎的Ⅱ期临床试验中需对“就诊时已发病天数”进行均衡性检验。试验组对照组P值均数3.776.700.05标准差5.6757.660.01对照原则（六）：对照种类空白对照对照组不施加任何处理措施标准对照公认有效的药物、现有的标准方法或常规方法相互对照各比较组互为对照实验对照在对实验组实施处理因素时必须伴随一个对试验有影响的因素，此因素称为实验因素，对照组必须施加实验因素。举例说明对照原则（七）：对照种类自身对照对照与实验措施在同一实验对象身上实施安慰剂对照对照组施加安慰剂阳性对照采用已肯定疗效的药物为对照，如标准对照、弱阳性对照阴性对照不含研究中处理因素的对照，如空白对照、安慰剂对照、（实验对照）历史对照不能实验研究中的对照随机化原则保证各组间均衡可比的重要手段在实验研究中，研究对象有同等的可能被分到比较各组中去在调查研究中，总体中每个个体有同等的可能被抽到样本中来随机数字表、随机排列表和计算机产生的随机数重复原则（样本含量）意义样本含量少，抽样误差大，样本含量大，非抽样误差也可能大；组间均衡性、实验结果的可靠性和重现性；概念保证研究结论具有一定可靠性的前提条件下，所确定的最少样本含量；考虑因素应用范围与人力、物力和财力；方法查表法或计算法前提条件允许误差、α、β、总体变异、资料类型与设计类型。第三节样本大小的估计样本大小估计的前提条件（决定参数）允许误差：δ研究者提出的希望发现或允许控制的样本与总体或两样本间差别大小;如=|X1-X2|,=|X-|,=|p-|;α和β大小已知σ或π单双侧、设计类型、指标类型样本大小的估计方法凭经验估计（约定俗成）正常值范围估计（100人以上）肿瘤调查（万人以上，几千人）人口普查（10%，5%）查表法（本教材中未给出）尝试法（估计法）常用的样本大小估计方法——两样本均数比较公式完全随机设计、两组、数值变量α可取单侧或双侧，一般取0.05;β只取单侧，一般取0.10，最大取0.20，s取s1和s2中大者，，t和t的取值与n有关，不能直接估计n。用uα和uβ代替t和t，其结果再加2~3例即可。221))((2sttnn21XX常用的样本大小的估计方法——配对设计与交叉试验公式其中δ=，S=Sd,α和β的取值同上，这里的n为对子数。t和t的取值与n有关，不能直接估计。2))((dttnd常用的样本大小的估计方法——样本均数与总体均数比较公式其中δ=|-|,σ=S,α和β的取值同上,t和t的取值与n有关，不能直接估计n大小。ttnX常用的样本大小的估计方法——两样本率的比较公式完全随机设计、两组、两分类221112122111212121sinsin21sinsin6.164112uunnuunnuunnccc为合并率0.3~0.7度单位弧度作单位常用的样本大小的估计方法——配对分类资料公式配对设计、两分类2,,222ccccacbabuun甲法乙法合计+－+－abcd合计a+cb+dna+bc+d常用的样本大小的估计方法——抽样调查估计总体均数的样本大小取单双侧，一般取0.05，=S，=|-|。估计总体率的样本大小=p，δ=|p-|2uNX221uN样本大小的估计偿试法各种研究设计下估计公式的作用估计样本含量大小利用各个公式可以计算相应各种研究的设计效率，即计算（1-）大小第四节常见研究设计类型（1）完全随机设计配对设计配伍组设计交叉试验设计析因试验设计正交试验设计第四节常见研究设计类型（2）横断面研究设计病例对照研究设计前瞻性研究设计医学随访研究设计医学诊断试验设计与评价完全随机试验设计（1）1、设计方法⑴确定研究因素与水平(单因素两组或多组）⑵确定研究对象（入选与排除标准）⑶将研究对象随机分到各组，或从不同的总体中随机抽取样本进行比较⑷试验或测定完全随机试验设计（2）2、随机化分组3、优缺点：(1)设计与分析简单,易于实施；(2)只能安排单因素；(3)随机误差相对较大；(4)个体变异较大，有些混杂因素难以控制或需要探索时，可采用分层随机设计完全随机试验设计（3）随机化分组例：试将18个病人随机分成3组编号123456789101112131415161718抄随机数86135121439217141171615100所属组别BBCACAAABACCBBCCBAA组46781018B组129131417C组3511121516完全随机试验设计（4）预选对象实验组对照组随机化受试者按纳入标准完全随机试验设计（5）实验组对照组实验组实验组第一层第二层受试者预选对象按纳入标准按特征分层随机化随机化配对试验设计（1）1、设计方法⑴确定一个因素和两个水平(实验组与对照组）⑵确定研究对象和配对条件，将对象按配对条件相同的原则配成对子⑶随机将每对对象分到两组中去⑷一个试验由若干对组成(5)配对条件：主要非处理因素（研究对象的特征、实验环境或条件），动物试验中条件可严些，临床上条件不可过多配对试验设计（2）(6)配对设计变型治疗前后的比较，同一批标本分别用两种方法检测，同一批病人分别用两种方法诊断，局部试验中人体左右侧的对比；2、随机分组3、优缺点(1)组间可比性好，节省样本大小，试验效率高；(2)对研究对象有一定的要求，临床上有一定难度随机区组（配伍组）设计（1）