医学统计学第三章实验设计课件

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1 、研究因素是客观存在的。研究不能主动地施加处理 因素只能“被动地观察客观存在的现象。这是与实验研 究的一个重要区别。 2 、不能用随机化分组来平衡混杂因素对调查结果的影 响。这是与实验研究的另一个重要区别。 3 、反映某个时点上事物或现象的现状以及与之某些相 关的因素的关系,只能提供病因线索。
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选题的基本方法大致如下:
①从招标范围中选题 国家基金委员会与各级
科研管理部门定期公布的《项目指南》,在指 南中不仅列出了招标范围,还指出了鼓励研究 的领域。研究者可根据自己已有的工作基础, 尤其是个人专长、科室与单位优势、实践经验 与设备条件,自由地申请具有竞争力的课题。
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3.对照形式 (1)空白对照
(重点掌握)
对照组不施加任何处理因素。 空白对照在动物实验
和干预试验中简单易行,但在临床试验中一般不设
空白对照,原因:一是容易引起实验组和对照组在
心理上的差异;二是存在医德问题。仅在某些病情
较轻或长期稳定无任何危险的疾病,如慢性关节炎、 HbsAg携带者、近视等可以设置空白对照。
实验设计 实验资料收集 实验资料整理 实验资料分析
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第二节
实验设计的基本原则
三大原则
对照原则 重复原则 随机化原则
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三大要素
观察对象 处理因素 实验效应
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一、对照原则
1.设立对照的重要意义 (1)“有比较才能鉴别”。实验研究最终要 回答的问题是干预措施的效果有或无、高或低。 要回答这两个问题,只有通过合理的对比鉴别, 才能确定干预措施是否有效以及有效程度。而 对照是比较的基础。 (2)对照的设置可以排除非研究因素对研究 结果的影响。
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随机化原则
随机化的目的:
–通过随机,均衡干扰因素的影响,使试 验组和对照组具有可比性,避免主观安 排带来的偏性;
–随机化是统计分析的基础
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• 总体的每一个观察单位都有同等的机会被选 入样本中来,并有同等的机会进行分组。(这 里的总体是符合根据假设规定的入选标准的有 限总体) • 随机≠随便
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③可行性:
选题时还应注意量力而行。选题中最容易 产生的偏向是题目太大和太复杂,结果往往因 为如病例不够,工作量太大或技术上难以实现
而半途而废。解决办法是“看菜吃饭”,利用
现有设备做现实可能做的研究;另外,也可以
把大题目分成若干小题目,然后从一个个小题
目着手研究,即“饭一口一口吃”。
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(3)实验对照
对照组不施加处理因素,但施加某种与处理 因素有关的实验因素。例如 实验组 课间餐 对照组 面包 加赖氨酸的面包
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(4)标准对照
用现有标准方法或常规方法做对照。这是临床试
验最常用的对照方法。因为很多情况下不给病人
任何治疗是不符合医德的。在临床试验中,标准
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二、重复原则
• 相同实验条件下进行多次实验或观察提高实 验的可靠性
广义的重复包括: (1) 整个实验的重复。
确保实验的重现性,以提高实验的可靠性;
(2) 用多个实验单位进行重复(样本含量)。
避免把个别情况误认为普遍情况,把偶然性或巧合 的现象当作必然的规律,通过一定数量的重复,使 结论可信;
②从碰到的问题中选题 日常科研工作中务必
注意观察以往没有观察到的现象,发现以往没 有发现的问题,外部现象的差异往往是事物内 部矛盾的表现。及时抓住这些偶然出现的现象 和问题,经过不断细心分析比较,就可能产生 重要的原始意念。有了原始意念,就有可能发 展成为科研课题,甚至可能是另一种研究的效 应结果。
对照适用于已知有肯定治疗方法的疾病。
牙周炎病人 实验组 塞克硝唑胶囊
对照组
替硝唑胶囊
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(5)自身对照
对照和实验在同一受试对象进行。如以病人 用药前后的血压值作对比。此对照简单易行, 在临床试验中广泛应用。但其有两个缺陷: 一是实验中总是把处理前作为对照,这不符 合随机分配原则;二是实验前后某些环境因 素或自身因素发生了改变,可能影响实验结 果。
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三、随机化原则
随机化原则:3层含义 •随机抽样:是从将符合条件的研究对象中随机抽取一定数量
的个体做为受试对象。每个符合条件的研究对象被抽取的机会
相等。
•随机分配:将纳入实验的受试对象随机分配到各组。使每一
个研究对象都有同等的机会被分配到各组去。 •实验顺序随机:受试对象有相同的机会接受不同的实验顺序
(3) 同一实验单位的重复观察。
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保证观察结果的精度。
二、重复原则
重复是指在相同实验条件下进行多次观察,结 果的稳定程度。从概率论知道,观察次数愈多, 从样本计算出的统计量(如样本均数、样本率 等)愈接近总体参数(如总体均数、总体率 等)。但观察次数也不能太多,否则不仅造成 浪费,而且难于控制实验条件,造成实验结果 的可靠性差。因此,重复原则的意义是在保证 实验结果具有一定可靠性的前提下,确定最小 的样本含量。即作样本含量的估计。(详见第十 九章 ) 2015/12/7
有差别。说明处理因素是否对受试对象产 生效应。
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二、实验研究的特点※
1.研究者根据实验目的,预先制定实 验设计,人为设置处理因素; 2.能按随机化方法,将研究对象分为 实验组和对照组,使各组具有相似 的基本特征,提高了组间的可比性。
※与调查研究相区别
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调查研究的特点
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(2)安慰剂对照
对照组采用一种无药理作用的“假药”,如淀粉、
生理盐水等,经加工后,其外形、大小、味道等
与试验药物极为相似,不被受试者识别。使用安
慰剂对照可以避免对照组病人产生与实验组不同
的心理作用。安慰剂虽对人体无害但亦无疗效。 因此,必须注意其使用范围。只用在研究的疾病 尚无有效治疗方法或使用安慰剂后该病的病情、 临床经过、预后等影响小或无影响时使用
分析: 服药组100人
不服用药物A
1W后体温下降,症状缓解
1天后体温降至正常 治疗1天时体温差 别有统计学意义 3天后体温降至正常 结论:
治疗前症状差别无 统计学意义
不服药组100人
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2.对照组设置的要求
• (1)对等 均衡性
除处理因素外,对照组具备与实验组对等 的一切非处理因素。
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4.社区干预试验
• 实验对象:以社区人群作为一个整体进行实验观察。
•社区干预试验一般不能实施随机分配原则。 •目的:评价通过干预某些危险因素或施加的保护性措 施在人群中的预防效果 如评价碘化食盐对IDD的预防效果; 饮水加氟对龋齿的预防效果等
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四、实验研究工作的基本步骤
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2.临床试验
实验对象一般为病人
(1)临床试验的定义
以病人为研究对象的实验研究,常用于评价药物 或治疗方法的效果。 在医院或其他医疗照顾环境下进行,研究对象以病人 个体为单位 随机化临床试验
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:长效心痛定—冠心病
(2)临床试验的特点
A.以病人为研究对象
与动物实验相比,临床试验外来影响因素更 难于控制,因为人有社会属性,受精神因素、 心理因素影响;同时临床试验必须在保证病 人安全的前提下进行并要符合医学伦理要求。 因此,临床试验要求高,实施难度大。
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B.必须设立对照 C.治疗措施属人为的干预性措施 D.临床试验是一种特殊的前瞻性研究。 尽管它是给予治疗措施后,前瞻性观察 治疗效应, 但并不要求病人从同一时 间开始随访。不过对随访的起点应有明 确的定义。
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3、现场试验:研究对象以未患病人群为单位; 在社区或现场环境下进行,常用于评价某种 预防措施的效果。 基本单位是个体,如高危人群(乙肝疫苗— HBsAg阳性母亲所生婴儿) 临床试验和现场试验的干预单位都是个体,干 预措施具体分配到每个个体。
(2)选题原则:一个优秀的课题,必须遵循创新性、 先进性、科学性和可行性(人、物(设备、经费)、 时间)四项基本原则。
(3)研究条件和优势:预试验结果及以往的研究基 础对中标均有不同程度的影响,选择有研究基础形 成优势的领域进行深入探讨,不失为明智之举。
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选题的范围一般包括如下方面:
医学统计学
第三章 实验设计
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学习目的和要求
1、掌握实验实验研究的分类和特点、实验设 计的三要素、医学实验设计的基本原则。 2、熟悉实验设计的基本内容和步骤及常用的 几种实验设计方法。
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概述
一、实验研究的定义(重点)
将一组实验对象随机分配到两种或多种处
理组,观察比较不同处理因素的效应是否
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对照的必要性 ---没有比较就没有鉴别
• 疾病的自愈倾向
– 感冒、哮喘等
100名感冒患者 体温、鼻塞流涕情况 服用感冒药A 1周后观察:体温 下降和鼻塞流涕 缓解状况
结论:该药能有效治疗感冒,改善鼻塞流涕状况
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感冒的例子
设计: 200名感 冒患者 服用药物A 随 机 1W后体温下降,症状缓解
三、实验研究分类
按受试对象不同,分为三类
动物实验 临床试验 社区干预试验 动物 病人 健康人
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1.动物实验
优点: 在许多方面可由实验者作任意的安排,使 得研究设计更严密,组间可比性更强。 缺点: (1)动物实验的结果不能直接解释人类的 疾病现象。 (2)不同种系的动物有不同的生物学特点,因此动 物实验必须选择同一种系动物。
●简单随机化:投硬币、抽签、随机数字
●随机区组 ●分层随机
由上往下,效果越好!
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第三节 实验设计的基本内容和步骤
科研设计的步骤:
①建立研究假设;②明确研究范围;③确 立处理因素;④明确观察指标;⑤确定实 验设计的类型⑥控制误差和偏差
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一、建立研究假设
医学科研的选题或立题就是确定所要研究的题目。 选题是科研的起点,也是关系到科研成败的关键性问 题。 (1)准备工作:查阅大量的参考文献,认真收集、 阅读与本课题有关的研究资料。

实验设计中的重复 (replication) 是指各处理组
与对照组要有适当的样本含量(sample s百度文库zes)。 无限地增加样本含量,将加大实验规模,延长
实验时间,浪费人力物力,反而增加系统误差出现
的可能性。
样本含量不足,检验效能(Power,1-β)
偏低,导致总体中本来具有的差异无法检验出来。
①有关病因或致病因素的探讨;
②对临床稀有的病例或对新发现疾病的报道;
③诊断试验的评价;
④一般临床评价;
⑤对疾病的预后与自然史研究; ⑥有关疾病在人群中分布的定量研究。
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选题中应注意下述问题
①现实性:选择临床实际工作中迫切需要 解决的问题,这是选题的原则。临床研究 的主要任务,就是解决在临床实际工作中 经常遇到的问题,包括研究发病原因、诱 因、机理,影响诊断和治疗的因素,造成 病死率高的主要原因,或者是常见病、多 发病的诊断和防治措施等问题。
(2)同步
(3)专设
对照组与实验组设立之后,在整个研究进 程中始终处于同一空间和同一时间。
任何一个对照组都是为相应的实验组专门 设立的。不得借用文献上的记载或以往的 结果或其它研究的资料作为本研究之对照。
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2.对照组设置的要求
除实验组接受的研究因素外,实验组和 对照组在其他方面都必须尽可能相同。例如, 动物实验,实验组和对照组间动物的种系、 性别、年龄、体重、窝别、毛色等尽可能一 致;临床试验,实验组和对照组间病人的性 别、年龄、体质、病情(期、型)等尽可能 相同。
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②创新性:临床科研题目要有所创新,这一 点充分体现选题者的创新思想,具有创新性 是科研选题工作的重要特点,也是科研题目 得以成立的基本条件和价值所在。既是在前 人工作基础上提出来的问题,又是在其基础 上的继续发展,突破和创新。无论在技术理
论上,科学研究方法上,以至在科学研究结
果的解释上都应有所发展和前进。
– 病人的选择性:对医院、治疗医生、药物 – 医生的选择性:对病人分组 – 其他:疾病自身的规律、病人的年龄、性别等 – 后果:影响疗效的判断;由于不随机,各组差异 不符合概率论和统计学原理,使统计学检验结果 无效
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(一)随机化抽 样
(二)实验设计的随机化分组方法
●半随机化:按就诊(入院)顺序、生日、 住院号等;
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