医学科研设计（浙大）1 医学科研设计概论.ppt

医学科研设计的基本原理,浙江大学公共卫生学院 流行病学与卫生统计学学科 余运贤 Tel Email: Y,课程安排,A study is conducted to determine the effects of drinking Coca Cola on a teenagers willingness to bungee jump from frightful heights. A total of 500 teenagers is assembled on the basis of bungee-jumping status: 250 are jumpers, and 250 are not. Of the 250 jumpers, 150 report drinking Coca Cola. Of the nonjumpers, 50 report drinking Coca Cola. A majority of the nonjumpers report a preference for warm milk.,练习题,问题,该案例是哪种临床科研设计类型？ 用哪种指标来评价可口可乐与蹦极跳之间的相关性？,科研设计的重要性,收集阅读资料 提出科学问题,科研设计,实施方案,收集整理 描述资料,统计分析,得出结论,检查证实假说 指导未来设计,合理严谨的科研设计是能否高质量完成科研课题的基础，是数据是否值得运用统计方法进行分析的基本前提。,具体研究实施之前，制定完善的研究设计方案。在尽可能节约人力、物力和时间时间的前提下，使误差减少到最低限度，获得可靠的实验资料，为统计分析得出正确的判断和结论奠定基础。 目标相同：为更好地完成研究目标，制定并实施科学的设计方案，希望能透过现象看清本质。 设计核心：“三要素”、“四原则”、“设计类型” 3. 严格的质量控制,科研设计的特征,选题 设计 观察和实验（实施） 资料整理和数据分析 总结（论文报告）,提出假设,研究结果,检验假设,科研的基本程序,一、选择课题的原则,选题是科研工作第一步，体现了研究者的科学思维、学术水平、研究能力及其预期目的 需要性原则 创新性原则 科学性原则 可行性原则 效益性原则,需要性原则（小康、可持续、创新） 尽量选择防病治病中有重要意义或迫切需要解决的关键问题 例如，常见病多发病的防治研究、地方病、职业病、传染病、心脑血管疾病、恶性肿瘤、老年病等影响人类健康疾病的研究，以及对提高劳动者健康水平、促进医学发展的理论、基础研究 需要性原则还应符合主管部门需要,一、选择课题的原则,国家中长期科技发展规划纲要,医学科研的重点范围与优先主题 安全避孕与出生缺陷防治 心脑血管病、肿瘤等重大非传染病防治 城乡社区常见多发病防治 中医药传承与创新发展 先进医疗设备与生物医用材料 医学科研的重大专项 重大新药创制 艾滋病和病毒性肝炎等重大传染病防治 医学科研的前沿技术 靶标发现技术 基于干细胞的人体组织工程技术 医学基础科研 脑科学与认知科学 人类健康与疾病的生物学基础,创新性原则（原始、整合、再创新） 创新是科学研究的灵魂，任何成果贵在创新 “创”是指前人或他人没有研究过的题目，而不是重复别人的工作 “新”是指研究项目有独到之处，而不是公知公用、模仿抄袭的低水平重复 创新程度可有不同，但一定要有创新。对于国外引进项目，必须具有填补国内空白的价值,一、选择课题的原则,科学性原则 以辨证唯物主义为指导思想，选题必须以事实为根据，不是主观臆想 正确处理继承与发展的关系，选题不能与正确的科学规律和理论相矛盾 选题必须具体和明确，反映研究者思想的清晰度与深刻性 选题设计符合科学的要求：受试对象、施加因素、观察措施和指标等选择合理，科研方法先进，统计学设计正确 具有科学价值,一、选择课题的原则,可行性原则 可性性是指实施科研选题的基本条件。包括人员、技术、设备、经费、信息等条件是否具备，预期的目的能否达到 效益性原则 预期成果可能收到的效益。一般基础研究课题要求具有理论(或知识)意义与潜在的应用价值；应用性课题要求具有经济效益或社会效益,一、选择课题的原则,二、选择课题的方法,从招标范围中选题 认真阅读各级科研管理部门(包括国家、省科研计划项目)每年定期公布的项目招标指南或有关文件，从中选择适合的研究课题 从实际工作中选择 由于医学领域中许多问题尚未阐明，在实践工作遇到一些现象不能用已知的知识解释，对于有心计的医务工作者，可能成为原始意念，进而发展为科研选题,从已有课题的延伸中选题 此类选题占有相当地比例。通过原有课题的延伸，可以使科研步步深入，取得较大的成果 从文献空白点中选题 认真查阅国内外文献，全力寻找空白，把填补空白作为选题,二、选择课题的方法,从改变研究内容组合中选题 有意识地改变原有课题中受试对象、施加因素、观察指标三个要素中任何一个，可以形成新的课题 从其他学科移植中选题 将其他学科新技术、新方法移植到医学领域,二、选择课题的方法,提出问题-选题,实际工作的观察分析 实际工作需要 文献资料 前人的工作 各级科研管理部门定期公布的课题申请项目指南,某基层医生，在门诊工作中发现当地居民单纯性甲状腺肿的发病率很高 调查该地区当地的粮、油、盐均不缺乏碘，当地的食谱也与发病不高的邻近地区相同，但饮用水源不同 该地区饮用水中是否存在其它的影响碘吸收的物质？ 钙离子和碘离子结合形成不溶性沉淀，使碘不能被吸收；摄入高钙时，氯离子的吸收率也增加，导致碘排出量增大 提出课题饮水中钙含量与地方性甲状腺肿的关系,选题举例-实际工作的观察分析,D M E,D design 设计 M measurement 测量 E evaluation 评价,科研设计的涉及的三个方面,对研究的具体内容、方法进行设想、计划与安排；科研要事先进行设计，才能 保证研究达到预期目的 可重复性（推广意义） 精确、准确、可靠、经济,临床科研为什么要设计,专业设计：运用专业理论知识来进行设计，保证研究达到预期目的及结果的先进性、独创性 统计设计：运用统计学知识和方法来进行设计，解决其重复性与精确可靠、经济,科研设计涵盖两个方面的设计,对 照 随 机（均 衡） 盲 法 重 复,科研设计的四大基本原则,对照原则,对照的原则是对试验有影响的非研究因素和试验条件在实验组和对照组均应相同或相近。 在研究设计和试验过程中应从下列几个方面组间均衡性： (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。,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 不是实验研究中的对照,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,抽样调查的抽样方法,单纯随机抽样（simple random sampling） 系统抽样（systematic sampling） 分层抽样（stratified sampling） 整群抽样（cluster sampling） 两级或多级抽样（two-stage or multi-stage sampling）,单纯随机抽样(简单随机抽样),最简单、最基本的抽样方法 从总体N个对象中，利用抽签或其他随机方法抽取n个 总体中每个对象被抽到的概率相等,Simple random sampling,系统抽样(机械抽样),按照一定顺序，机械地每隔若干单位抽取一个单位的抽样方法。 将总体各个个体单位按某种标志排列、连续编号 根据总体数N和确定的样本数n，计算抽样距离（N/n） 用单纯随机方法在第一组中确定一个起始号 从此起始点开始，每隔K（K=N/n）个单位抽取一个作为研究对象,Systemic sampling,整群抽样,将总体分成若干群组，抽取其中部分群组作为观察单位组成样本 分类 单纯整群抽样（Simple cluster sampling） 被抽到的群组中的全部个体均作为调查对象 二阶段抽样（Two stages sampling） 通过再次抽样后调查部分个体,Cluster sampling,分层抽样,将总体单位按某种特征分为若干次级（层），然后从每一层内单纯随机抽样组成一个样本。 分类 按比例分配（proportional allocation）分层随机抽样 各层内抽样比例相同 最优分配（optimum allocation) 分层随机抽样 各层抽样比例不同，内部变异小的层抽样比例小，内部变异大的层抽样比例大,Stratified sampling,多级抽样,将抽样过程分阶段进行，每个阶段使用的抽样方法往往不同，即将以上抽样方法结合使用，在大型流行病学调查中常用。 方法 从总体中抽取范围较大的单元（一级抽样） 从一级单元中抽取范围较小的单元（二级抽样） 依此类推,Multistage sampling,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、总体变异、资料类型与设计类型。,样本大小估计的参数,样本大小估计的前提条件（决定参数） 允许误差：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-|; 和 大小 已知或 单双侧、设计类型、指标类型,四、盲法,单盲、双盲、三盲 盲法的目的是什么？,五、均衡原则,保证基线可比,处理因素,非处理因素,对象 O,效应,误差,E,e,T,NT,测 量 结 果,科研设计三大要素,因素的性质 外加、干预 （给与或消除） 固有、特征 （性别、年龄 遗传、个性等） 行为、习惯 （人为、可变）,研究因素 或 处理因素,科研设计的三大要素,单一因素 同一水平（等级） 多个因素 不同水平（多水平） 把握主要因素 交互作用 interaction 协同作用 synergism 拮抗作用 antagonism,因素的数量,诊断标准 公认标准 自定标准 排除标准 哪些疾病/ 情况 / 征候不宜 如重病 相似疾病 孕妇 禁忌症 纳入标准 根据研究目的,研究对象的确定,对 象 的 要 求,让对象可能获得最大疗效 具有代表数（样本量） 均衡性（个体差异小） 依从性 志愿者 Volunteer,试验效应 观察指标,计量指标 计数指标 等级指标,指标的要求,内涵明确（判定标准） 标准化 灵敏性 特异性 关联性 易于质量控制,Measurement 测量,测量见于临床研究诸环节 临床症状与体征 定性和定量描述 各种化验和检查的数据,通过客观方法或仪器测量： 心率、身高、发病率、体重,硬 数 据,主观感觉指标： 如疼痛、恶心、食欲不振 等,软 指 标,避 免 误 差,为获得较准确的结果，应实施严格的质量控制： 方法的标准化 仪器的校正 数据的校验,资料整理,数据录入：数据库文件Epi info、dBASE、FoxBASE、Lotus；Excel文件等； 数据核查： 专业检查：男性患者的调查表中不应出现妇科疾病等；从专业的角度对资料的一致性进行检查，比如诊断和疗效的评定标准是否统一，胃镜下萎缩性胃炎的严重程度的评定标准是否一致等。 逻辑检查：比如退休时的年龄不应出现小于20岁 ；六岁的孩子不应有大学文化程度。 统计检查：检查报表（或报告卡）的纵向，横向的合计和总的合计是否吻合。 体重8.5(公斤)，身高69.0 (cm)，头围44.0 (cm)，胸围42.5 (cm)，坐高43.0 (cm)。 理论上算，这五个数据都是以0或5结尾可能性0.032%,资料整理,数据的真实性：双人双次录入；利用统计图； 数据离群值的识别：离群值是指各变量中与整体数据相距太远的极值, 由于它的夸大作用, 常常会歪曲统计结果, 导致犯一类和二类错误. 利用统计图：散点图、柱状图、箱丝图、茎叶图、正态检验的QQ图等检测. 不符合逻辑的要剔除；剔除前后进行分析比较；,利用散点