医学统计学 实验设计说课材料
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应注意纳入那些对处理因素的效应反映灵敏 的患者，排除无反应对象的干扰;
应排除可能受到处理措施损害的特殊人群; 纳入标准和排除标准应当用条文明确规定，
成为书面形式，并让所有参与研究的医务工 作者都知道，以便认真执行。
实例
入选标准
是
否
1、 年龄 18～65 岁，性别不限
□□
2、 签署书面知情同意书
剔除标 准
在试验开始或进行过程中，若发现不适合纳入 标准或应当排除的病例，则应剔除，否则将会影响 今后的统计分析，实际上是排除标准的完善与补充。
实验设计的基本原则
贯彻三原则是控制误差和偏倚的重要措施
对照原则 随机化原则 重复原则
设立对照
控制实验中其它非实验影响因素和偏倚不可缺 少的重要手段。
根据研究目的设立恰当的对照 安慰剂对照 空白对照 实验对照 标准对照 自身对照
实例
1976年某单位报告果胶驱铅的疗效观察。30 名铅中毒工人脱离现场后住院治疗，治疗铅测 得尿铅均数为0.116mg/L，血铅均数为 1.81mg/L。服用果胶20天后再测，尿铅均数 降为0.087mg/L，血铅均数降为0.73mg/L。说 明果胶有较好的驱铅作用。
1. 交叉均衡
例 某医生欲观察某中药对慢性支气管炎的预防效 果，设计时在城市某工厂选择工人100名服用该 中草药，在农村选择某乡农民100名作对照，不 服用此药。结果是城市慢性支气管炎患者明显较 少，而农村慢性支气管炎患者增加，由此得出该 中草药有防治慢性支气管炎的作用。
修改
将城市100名工人分成两组：50名服用中草药， 50名不服用
□□
3、 临床检查诊断为中、重度牙周炎的患者（包括慢性牙周炎和侵袭性牙周
炎），并经中医辨证符合肾虚火旺型者，在肾虚火旺症候积分表中至少出 □ □
现主症 1 项，次症 1 项者。
4、 ……
□□
排除标准
1、 三度松动牙或在试验过程中可能拔除的牙不作为指数牙 2、 孕妇及哺乳期妇女 3、 血液疾病者 4、肾功能不全，血肌酐>178µmol/L 者，肾功能 BUN>7.1mmol/L 者 5、肝脏疾病者，ALT 或 AST 超过正常值上限的 1.5 倍
调查研究
统计研究设计
临床试验 实验研究
动物实验
实验研究设计
张菊英
主要内容
实验研究设计的原则 实验研究设计的内容 常用的设计类型 临床试验设计
统计研究设计
根据对研究对象是否进行干预分为：
调查研究：客观地反映事物的实际情况，未加任何
干预措施。
实验研究 ：根据研究目的主动加以干预措施，控制
纳入标准(inclusion criteria) 排除标准(exclusion criteria)
受试对象应满足的两个基本条件 对处理因素敏感 反应必须稳定
其次,为使研究结果具有普遍性和推广价值,须 保证受试对象的同质性(homogeneity)和代表性。
确定选入标准应注意的问题
6、心功能不全，心功能 3-4 级者 7、糖尿病，空腹血糖值超出正常血糖值上限 8、甲状腺功能亢进患者 9、既往有免疫系统疾病病史的患者 10、全身疾病如溃疡性结肠炎、Crohn's 病、Behcet's 病
……
是否
□□ □□ □□ □□ □□ □□ □□ □□ □□ □□ □□ □□ □□ □□ □□ □□
随机化原则
是指采用随机的方式，使每个受试对象均有同 等的机会被抽取或分配到实验组和对照组
目的: 随机纳入，减少偏倚干扰，排除分配误差，保 证可比性
方法: 根据不同试验的要求，可采用随机数字表、计 算机随机、配对随机、分层随机、区组随机
随机化(Randomization)
随机抽样 随机分配
二者区别与联系
实验顺序随机
重复原则
指在相同实验条件下进行多次实验或观察 广义来讲,重复主要包括以下两方面:
对多个受试对象进行实验 对同一受试对象进行重复观测
均衡的原则
对非试验因素的条件加以控制，使试验组的非处 理因素和对照组的非处理因素均衡一致
应尽量设立同期对照(concurrent control)或平行 对照(parallel control)
2
2
2
第3天
2
2
2
2
第4天
2
2
2
2
实验设计的基本内容
实验设计的基本内容
建立研究假设 明确受试对象的范围和数量 确立处理因素 明确观察指标 确定实验设计的类型 控制误差和偏倚
建立研究假设
根据研究目的确定研究假设: 主要问题(primary question)
一项研究所要解决的问题，也就是实验的目的
将农村100名农民分成两组：50名服用中草药， 50名不服用
2.分层均衡
欲进行4种处理后受试者皮肤温度变化的比较
试验日期Hale Waihona Puke Baidu
第1天 第2天 第3天 第4天
每日 1 种处理的设计 受试者数 8 8 8 8
处理 A B C D
修改后
每日 4 种处理的设计
试验
处理
日期
A
B
C
D
第1天
2
2
2
2
第2天
2
次要问题 (secondary question)
用于补充说明及完善研究问题
现以塞克硝唑胶囊治疗牙周炎为例
主要问题
塞克硝唑胶囊治疗牙周炎是否有效及安全性如何 ？
次要问题
对于不同年龄段患者的疗效是否不同 ？ 受试对象的依从性如何？
明确受试对象范围和数量
规定适宜进入试验的研究对象的标准
非试验因素的干扰，回答研究假设所提出的问 题。
实验研究设计
根据研究对象不同又可分为
动物实验研究(animal experiment design)
以实验动物和实验样品为对象
临床试验(clinical trial design)
以患者为对象
现场试验(field trial)
以自然人群为对象
实例
“樟柳碱治疗偏头痛型血管性头痛的疗效观察” 对4种类型、病程从0.5～32年不等的80例患者， 在头痛各期均只给樟柳碱治疗，但给药途径和 剂量不同。治疗发作期的63例患者中，显效42 例、有效16例、无效5例；间歇期的35例患者 种，显效19例、有效16例。对连续用药8～32 天的24例患者随访，随访时间0.5～1年者6例， 1～1.5年者18例。结果：显效10例、有效12例、 无效2例。据此认为“樟柳碱不仅对偏头痛各 期均有效，且远期效果也较满意。”
应排除可能受到处理措施损害的特殊人群; 纳入标准和排除标准应当用条文明确规定，
成为书面形式，并让所有参与研究的医务工 作者都知道，以便认真执行。
实例
入选标准
是
否
1、 年龄 18～65 岁，性别不限
□□
2、 签署书面知情同意书
剔除标 准
在试验开始或进行过程中，若发现不适合纳入 标准或应当排除的病例，则应剔除，否则将会影响 今后的统计分析，实际上是排除标准的完善与补充。
实验设计的基本原则
贯彻三原则是控制误差和偏倚的重要措施
对照原则 随机化原则 重复原则
设立对照
控制实验中其它非实验影响因素和偏倚不可缺 少的重要手段。
根据研究目的设立恰当的对照 安慰剂对照 空白对照 实验对照 标准对照 自身对照
实例
1976年某单位报告果胶驱铅的疗效观察。30 名铅中毒工人脱离现场后住院治疗，治疗铅测 得尿铅均数为0.116mg/L，血铅均数为 1.81mg/L。服用果胶20天后再测，尿铅均数 降为0.087mg/L，血铅均数降为0.73mg/L。说 明果胶有较好的驱铅作用。
1. 交叉均衡
例 某医生欲观察某中药对慢性支气管炎的预防效 果，设计时在城市某工厂选择工人100名服用该 中草药，在农村选择某乡农民100名作对照，不 服用此药。结果是城市慢性支气管炎患者明显较 少，而农村慢性支气管炎患者增加，由此得出该 中草药有防治慢性支气管炎的作用。
修改
将城市100名工人分成两组：50名服用中草药， 50名不服用
□□
3、 临床检查诊断为中、重度牙周炎的患者（包括慢性牙周炎和侵袭性牙周
炎），并经中医辨证符合肾虚火旺型者，在肾虚火旺症候积分表中至少出 □ □
现主症 1 项，次症 1 项者。
4、 ……
□□
排除标准
1、 三度松动牙或在试验过程中可能拔除的牙不作为指数牙 2、 孕妇及哺乳期妇女 3、 血液疾病者 4、肾功能不全，血肌酐>178µmol/L 者，肾功能 BUN>7.1mmol/L 者 5、肝脏疾病者，ALT 或 AST 超过正常值上限的 1.5 倍
调查研究
统计研究设计
临床试验 实验研究
动物实验
实验研究设计
张菊英
主要内容
实验研究设计的原则 实验研究设计的内容 常用的设计类型 临床试验设计
统计研究设计
根据对研究对象是否进行干预分为：
调查研究：客观地反映事物的实际情况，未加任何
干预措施。
实验研究 ：根据研究目的主动加以干预措施，控制
纳入标准(inclusion criteria) 排除标准(exclusion criteria)
受试对象应满足的两个基本条件 对处理因素敏感 反应必须稳定
其次,为使研究结果具有普遍性和推广价值,须 保证受试对象的同质性(homogeneity)和代表性。
确定选入标准应注意的问题
6、心功能不全，心功能 3-4 级者 7、糖尿病，空腹血糖值超出正常血糖值上限 8、甲状腺功能亢进患者 9、既往有免疫系统疾病病史的患者 10、全身疾病如溃疡性结肠炎、Crohn's 病、Behcet's 病
……
是否
□□ □□ □□ □□ □□ □□ □□ □□ □□ □□ □□ □□ □□ □□ □□ □□
随机化原则
是指采用随机的方式，使每个受试对象均有同 等的机会被抽取或分配到实验组和对照组
目的: 随机纳入，减少偏倚干扰，排除分配误差，保 证可比性
方法: 根据不同试验的要求，可采用随机数字表、计 算机随机、配对随机、分层随机、区组随机
随机化(Randomization)
随机抽样 随机分配
二者区别与联系
实验顺序随机
重复原则
指在相同实验条件下进行多次实验或观察 广义来讲,重复主要包括以下两方面:
对多个受试对象进行实验 对同一受试对象进行重复观测
均衡的原则
对非试验因素的条件加以控制，使试验组的非处 理因素和对照组的非处理因素均衡一致
应尽量设立同期对照(concurrent control)或平行 对照(parallel control)
2
2
2
第3天
2
2
2
2
第4天
2
2
2
2
实验设计的基本内容
实验设计的基本内容
建立研究假设 明确受试对象的范围和数量 确立处理因素 明确观察指标 确定实验设计的类型 控制误差和偏倚
建立研究假设
根据研究目的确定研究假设: 主要问题(primary question)
一项研究所要解决的问题，也就是实验的目的
将农村100名农民分成两组：50名服用中草药， 50名不服用
2.分层均衡
欲进行4种处理后受试者皮肤温度变化的比较
试验日期Hale Waihona Puke Baidu
第1天 第2天 第3天 第4天
每日 1 种处理的设计 受试者数 8 8 8 8
处理 A B C D
修改后
每日 4 种处理的设计
试验
处理
日期
A
B
C
D
第1天
2
2
2
2
第2天
2
次要问题 (secondary question)
用于补充说明及完善研究问题
现以塞克硝唑胶囊治疗牙周炎为例
主要问题
塞克硝唑胶囊治疗牙周炎是否有效及安全性如何 ？
次要问题
对于不同年龄段患者的疗效是否不同 ？ 受试对象的依从性如何？
明确受试对象范围和数量
规定适宜进入试验的研究对象的标准
非试验因素的干扰，回答研究假设所提出的问 题。
实验研究设计
根据研究对象不同又可分为
动物实验研究(animal experiment design)
以实验动物和实验样品为对象
临床试验(clinical trial design)
以患者为对象
现场试验(field trial)
以自然人群为对象
实例
“樟柳碱治疗偏头痛型血管性头痛的疗效观察” 对4种类型、病程从0.5～32年不等的80例患者， 在头痛各期均只给樟柳碱治疗，但给药途径和 剂量不同。治疗发作期的63例患者中，显效42 例、有效16例、无效5例；间歇期的35例患者 种，显效19例、有效16例。对连续用药8～32 天的24例患者随访，随访时间0.5～1年者6例， 1～1.5年者18例。结果：显效10例、有效12例、 无效2例。据此认为“樟柳碱不仅对偏头痛各 期均有效，且远期效果也较满意。”