医学实验设计

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医学实验设计的主要内容
一、医学科研的概念 二、医学科研的基本任务 三、医学科研的特点 四、医学科研的分类 五、医学科研的方法学 六、医学科研的基本程序 七、医学科研工作的时间 分配 八、开题报告的主要内容 九、课题评审时的“四性” 十、医学实验设计的意义 十一、医学实验设计内容 十二、实验设计的特点 十三、实验设计的基本要 素 十四、实验误差及误差的 控制 十五、实验设计的原则
一、医学科研的概念
医学科研的概念 医学科学研究是以正确的观点和 方法探索与医学有关的未知或未全知 的事物或现象的本质和规律的一种认 识和实践。
二、医学科研的基本任务
医学科研的基本任务 医学科学研究的基本任务是认识 疾病,掌握疾病的发生发展过程,提 示健康与疾病的转化规律,提出有效 的防治措施,增进人类的健康。
2.科学性 3.实用性
4.可行性
医学实验设计的意义
医学实验设计的意义 实验设计是科研计划的具体实施方案, 实验设计的意义有: 1.依据研究目的,规定具体的研究任 务和所要采取的技术路线和方法; 2.用较为经济的人力、物力、财力及 时间,最大限度地减少误差,获得可靠 的结果。
医学实验设计内容
医学实验设计内容
十三、实验设计的基本要素
实验设计的基本要素 1.处理因素 2.受试对象
3.实验效应
㈠处理因素 一般指外加于受试对象,在实验中 需要观察并阐明其处理效应的因素。
1.处理因素种类
⑴自然因素 包括物理、源自文库学、生物学 三方面因素。 ⑵社会因素 ⑶心理因素 等
2.实验设计时应注意 ⑴抓主要因素 包括单独作用和交互作用 ⑵明确处理因素与非处理因素 处理因素:某项实验中所要阐明的因 素。 非处理因素:参与实验,对实验结果 有一定影响的其它因素。又称混杂因素 (产生混杂效应)或干扰因素(影响实 验结果)。
四、医学科研的分类
医学科研的分类 1.动物实验animal experiment 2.临床试验clinical trial 3.社区干预试验 community intervention trial
医学科研的方法学
医学科研的方法学 1.一级方法学(搜集资料的方法) a.观察法 b.实验法 2.二级方法学(处理资料的方法) 将所搜集的资料通过思维过程进行处理, 上升为理性认识
例3、设有动物18头,试用随机方法 将其分配到甲、乙、丙三组中去, ① 将18头动物按体重轻重依次编为1、 2、3、……、18号; ② 查随机数字表第31行第13列,向 下查得18个数字; ③ 各数字一律除以3,写下其余数; 余数1者分入甲组,余数2者分入乙组, 余数3者分入丙组。
动物编号 随机数字 以 3 除后余数 组别
㈠科研题目的确立 1.题目要明确具体 2.立题要有依据 3.科研题目的性质、结果 要明确 ㈡科研构思 提出解决题意,验证假说 和设想的基本思路和方法 ㈢处理因素 ㈣受试对象
㈤实验效应 ㈥实验方法 ㈦医学科研中的对照 ㈧研究对象的分组 ㈨样本含量 ㈩误差控制
(十一)记录资料的方法 (十二)统计处理方法 (十三)研究步骤及顺序 (十四)其它
5.非均匀误差:抽样不均匀引起。 6.顺序误差:实验时不改变顺序引起。 7.过失误差:实验设计不当、主观片 面、粗心大意引起。 8.估计误差:对观察结果进行分析和 评价时发生的误差。
㈢误差的性质 1.系统误差:实验测定中由于未发 现或未确定的因素所引起的误差,带有 方向性和系统性。产生原因往往是可知 的或可能掌握的。 2.偶然误差:由于一些暂时无法控 制的微小因素引起的误差,是一种随机 误差,无法避免。
开题报告的主要内容
开题报告的主要内容 1.课题全称、分题、副题 2.国内外有关本课题的研究进展情况 3.研究本课题的目的、意义 4.本课题的立题依据与可行性 5.科研设计方案 6.经费、设备等物质条件的解决办法 7.预期进度及可能出现的问题 8.预期成果 9.其它
课题评审时的“四性”
课题评审时的“四性” 1.先进性
⑶处理因素要标准化 处理因素在整个实验过程中应标准 化,保持不变。
药品:名称、性质、成分、作用、作法、 生产厂家、药品批号、出厂日期、保存 方法等。 检测方法:具体方法、原理及特点、操 作常规。 仪器:名称、产地、厂家、型号、规格 性能、精密度、标准、使用及维修常规。 实验条件:明确规定需要控制的条件。 观察时间:规定具体观察时间。
医学科研的基本程序
医学科研的基本程序 ㈠选题过程 ㈡实验过程
㈢数据处理过程
㈠选题过程
1.初始意念或提出问题 2.文献查阅
3.假说形成 4.陈述问题
㈡实验过程 5.实验设计 6.实验观察
7.数据资料积累
㈢数据处理过程 8.数据处理 9.统计分析 10.提出结论
医学科研工作的时间分配
医学科研工作的时间分配 内容 占时(%) 选择与确立科研课题 10 搜集科研资料 50 整理与分析资料 30 撰写科研报告 10
甲组动物号为:1 ,3 ,7 ,8 ,10 ,11 ,12 ,19 ,20 (9 头) 乙组动物号为:2 ,4 ,5 ,6 ,9 ,13 ,14 ,15 ,16 ,17 ,18 (11 头)
如要求两组动物数相等,应从乙组 中随机抽1头到甲组,则可按下法进行: 仍用原随机数字表,接下去查得1随机 数字为56,将其除以11,得余为为1, 故将乙组中的第1头动物调整到甲组。 经调整后: 甲组动物号为:1,2,3,7,8,10, 11,12,19,20 乙组动物号为:4, 5,6,9,13,14, 15,16,17,18
3.对照的形式 ⑴空白对照 ⑵安慰剂对照 ⑶实验对照 ⑷标准对照 ⑸自身对照 ⑹相互对照 ⑺配对对照
4.几种不完整(不完善)的对照 ⑴历史对照 ⑵多余对照
⑶对照不足
㈡随机原则 1.随机的意义 ⑴避免有意无意夸大或缩小组间差 别所导致的实验结果的偏差 ⑵各种统计分析方法都建立在随机 化基础上,要求实验设计遵循随机原 则 2.随机的类型 ⑴随机抽样 ⑵随机分组 ⑶实验顺序的随机
3.随机化方法 ⑴随机数字表 可用于抽样及分组随机化
例1 某煤矿矿工中有180名0~Ⅰ期矽肺 病人,试从其中随机抽出10名病人测量 其血清铜蓝蛋白含量。
随机化步骤 ①将180名矿工依次编号为001~180号,等 分10段,每段18人; ②从随机数字表上任意指定第4行,第5,6 列数字76起向右查10个数字,依次录于矿 工分段下; ③再以18除以各随机数字,得相应的余数; ④求得抽样矿工号依次为4,35(=18+17), 43(=2×18+7),· · · ,175(=9×18+13)。
㈣误差的控制 1.实验设计的阶段 实验对象的选择 (纳入、排除标准)、样本含量的确定、 随机化分组与抽样、分层抽样、对照的 设定等 2.实验实施阶段 盲法试验、实验标 准、规章制度、失访、技术人员水平、 记录的完整 3.结果分析阶段 实验设计明确混杂 因素采用分层抽样、多因素分析
十五、实验设计的原则 对照 随机 重复
㈢实验效应 指处理因素作用于实验对象的反应, 这种反应通过观察指标显示出来。
1.指标的选择 ⑴关联性——与研究目的有本质的联系 ⑵客观性——避免一些笼统的,不确切 的指标 ⑶灵敏性——充分显示实验效应
⑷精确性: 包括准确度(accuracy)和精密度 (precision)。 准确度指观察值与真值的接近程度, 主要受系统误差影响。精密度指重复观 察时,观察值与其平均值 的接近程度, 其差值属于随机误差。 ⑸稳定性——指标的变异程度 ⑹特异性——不易受其它因素干扰
㈡受试对象 指被处理因素作用的对象。
1.受试对象选择的基本要求: ⑴敏感性——容易显示效应 ⑵特异性——不易受非处理因素干扰 ⑶稳定性——减少误差 ⑷经济性——易得、便宜 ⑸可行性——易施加处理及采取标本 ⑹相似性——对处理的反应尽可能与 人相似
2.受试对象分类 ⑴动物:种类、品系、年龄、性别、 体重、窝别、健康状况、营养状态等。 ⑵人:分正常人和病人,要有 选入标准(inclusion criteria) 及排除标准(exclusion criteria)。
矿工号分段 随机数字 以18除后 余数
1~18 19~36 37~54 55~72 73~90 91~108 · · · 163~180 76 71 61 20 44 90 · · · 67 17 4 35 7 43 2 56 8 18 · · · 13 80 108 · · · 175
4
抽取矿工号
1 14 2 乙
2 23 2 乙
3 49 1 甲
4 46 1 甲
5 21 3 丙
6 62 2 乙
7 45 3 丙
8 34 1 甲
9 22 1 甲
10 19 1 甲
11 22 1 甲
12 64 1 甲
13 61 1 甲
14 73 1 甲
15 20 2 乙
16 63 3 丙
17 88 1 甲
18 86 2 乙
㈠对照原则 1.对照的意义 ⑴可排除或控制自然变化和非处理 因素对观察结果的影响 ⑵可消除或减少实验误差 T+S=e+s T:处理因素;e:实验效应;S:非处 理因素;s:S的影响结果
如何使e单独显示出来?
T+S1→e+s1 ‖ ‖ O+S2→o+s2 T →e
T:处理因素;S1与S2:相同的非处理因素;Td:T1与T2 之差;e:实验效应;s1与s2,S1与S2的影响结果;ed:Td 的效应。
甲组动物号为 3 ,4 ,8 ,9 ,10 ,11 ,12 ,13 ,14 ,17 (10 头) 乙组动物号为 1 ,2 ,6 ,15 ,18 (5 头) 丙组动物号为 5 ,7 ,16 (3 头)
例2 设有动物20头,试将其用随机方 法分为两组。 ①将20头动物按体重轻重依次编号为1, 2,3,· · · ,20号; ②从随机数字表上任意指定第6行, 第1,2列数字91起,向右查10个数字, 依次录于动物编号下; ③令单数动物分入甲组,双数动物分 入乙组。
动物 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 编号 随机 91 76 21 64 64 44 91 13 32 97 75 31 62 66 54 84 80 32 75 77 数字 组别 甲 乙 甲 乙 乙 乙 甲 甲 乙 甲 甲 甲 乙 乙 乙 乙 乙 乙 甲 甲
2.指标的观察 ⑴实验效应的观察应避免偏性 盲法 ⑵注意处理与效应的关系剂量反应曲线、 阈反应
十四、实验误差及误差的控制
㈠控制误差的意义 保证实验结果的科学性
㈡误差表现的形式: 1.生物的差异性: 生物的个体差异通 称变异,客观存在,来源于随机误差。 2.感官误差:感官误差、技术熟练 程度误差。 3.条件误差:组间条件——保证组 间均衡,组内条件——保持组内稳定。 4.分配误差:分组时不注意分层与 随机引起。
理论设计
专业设计
医学实验设计
技术设计
统计设计:样本含量、样本代表性、 样本的分组、组间可比性、 误差控制、统计分析方法
实验设计的特点
实验设计的特点 1.研究者能人为设置处理因素 2.受试对象接受何种处理因素或水 平是经随机分配而定的,组间均衡性 较好 3.能使多种实验因素包括在较少次 数的实验中,更有效地控制误差,达 到高效目的。
三、医学科研的特点
医学科研的特点 医学科研的对象是人,人具有生物和 社会两重属性。 1.人体的现象和规律不能笼统地用 一般生物学规律来解释; 2.人的个体在形态、生理、精神等 方面变异性大,样本中的实验单位的一致 性较差,观察结果的离散程度大; 3.一般不允许在人体上直接进行试 验; 4.宏观、微观两个方向发展,相互 配合。
T1+S1→e1+s1 ‖ ‖ T2+S2→e2+s2 Td →ed
⑶对照的其它作用 ①通过对照可找出综合因素中的主要有 效因素; ②验证实验方法的可靠性; ③修正实验数据; ④找出实验的最适合条件; ⑤分析实验中的问题或差错的原因。
2.设计对照应注意的问题
⑴组间应具有可比性即除处理因素外,其 余各种条件均保持一致 ⑵以人为试验对象的研究,考虑受试者心 理因素的影响需采用安慰剂和盲法进行观察 ⑶对照组与试验组的例数应均衡,不要相 差太大 ⑷自身前后对照应注意评价指标是否随时 间的先后而变化,如是,应采用交叉试验设 计 ⑸受试对象的病理强度应适当
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