医学科研概述20161019.ppt

医学科研设计 天津医科大学卫生统计教研室 课程介绍 第一章绪论 第1节 第2节 第一节医学科学研究 第一节医学科学研究 科学研究 Scientificresearch 是人类在实践中运用正确的观点和精确的方法观察未知事物 并通过理论思维正确反映其本质规律或验证 发展有关知识的认知活动 医学科学研究 以人和动物等为研究对象 从生物 心理 社会和环境等多维角度 认识生物与环境的相互关系 健康与疾病相互转化的客观规律 为防治疾病 提高健康水平提供技术 方法和手段 其中最核心的内容就是研究人 如何防病治病 提高健康水平 一 目的与任务 目的 任务 运用科学的实践和理论思维技巧发挥人类的智慧发现新现象提出新理论特征 不断探索 创新和发展 例如 之前发现的埃博拉病毒 这种新型的病毒传染性和致死率都很高 那么我们就需要研究它 首先要确定 一个人发烧 是不是感染了埃博拉病毒 其次 我们应该研究为什么会感染这个病毒 被感染后如何及时地救治 救治成功后 我们如何保证病人不再受到感染 其他人如何能有效避免呢 这些都是建立在已有的知识和新发现的信息的基础上 不断探索才能得到的 二 医学科学研究分类 按任务来源分类纵向科研任务 包括国家 部委和专项发展规划中确定的科研任务 比如国家自然科学基金等等 横向科研任务 主要由企业 事业单位委托进行 自由选题科研任务 是科技人员自己提出的研究课题 主要是基于个人的兴趣等 按科技活动类型分类 基础研究 是各类研究的基础 是医学科学研究发展的动力 我国自然科学基金资助的范围以基础研究项目为主 应用研究 是基础研究的延伸 在此基础上探索新的技术 方法 如疾病诊断 治疗和预防方法的研究等 一些行业 如国家卫生和计划生育委员会 资助的科研项目基本上属于应用研究项目 发展研究 又称开发或试验研究 不同于前两种方法 它更注重新的应用领域的开发和推广 有明显的实用价值 三者相互补充 相互促进 缺一不可 三 医学科学研究特点 1伦理性 2复杂性 4微观研究与宏观研究相结合 3多学科交叉综合性 1 伦理性我们在研究过程中应该体现伦理价值和道德追求 任何涉及人体试验的研究 都必须在严格的道德准则和严格的法纪规定下进行 国际上共同遵守的道德标准主要是 赫尔辛基宣言 和 纽伦堡法典 2 复杂性每个个体本身的差异性和人的生活环境的多样性决定了医学科学研究的复杂性 这就要求每一位科研人员都应该有严谨的科学态度和严密的研究设计 降低研究过程中可能产生的各种偏倚和错误 提高研究结果的可靠性和准确性 研究条件不易控制实验的周期一般较长个体差异大 影响因素多 3 多学科交叉综合性医学作为一门学科不可能独立存在 每种学科之间都有相互的交叉和融合 比如医学与自然科学 社会科学等 而医学本身的分支学科也存在相互的交叉 通过这些碰撞 擦出更多火花 各个学科都能得到新的生长点 更加多元丰富 4 微观研究与宏观研究相结合宏观的研究给我们整体的方向 而微观的研究探索新的机制 比如研究乳腺癌 那么这是一个很宏观的概念 我们要研究它的发病 患病情况 也要研究它的发病机制和治疗方法 无论哪个方面都需要宏观与微观研究相结合 彼此相互支撑 相互转化 从而达到最终的提高乳腺癌生存率 降低死亡率的目的 四 医学科学研究方法 比较和分类 比较 compare 有比较才有鉴别 比较是人们思维的基础 是医学研究的重要方法之一 在相同的条件下通过定性和定量比较 找出同类现象或事物 认识研究对象间的相同点与不同点 揭示事物的之间的异同 分类 classification 按照比较的目的将同类现象或事物编组 即根据事物的共性与个性特征进行分类 分类是整理加工研究资料的基本方法 分类和比较是相关联的 没有比较就没有的分类 没有分类就没有更深层次的比较 分析与综合 分析 analysis 将研究对象的整体分解为各个层次 环节 部分 要素 单元等 然后分别研究每一个组成部分 获得研究对象各部分的特殊性 作用 本质 以及各部分的关系的认识 综合 synthesize 是建立在分析的基础上 将研究对象的各个部分联系起来加以综合 概括 提炼 从整体上认识他的本质 从而将认识引入深入 归纳与演绎 归纳 induce 是从个别事实中推演出一般的概念 原理 即从个别到一般 从特殊到普遍的思维运动 演绎 deduce 是从一般原理 概念推出个别结论的推理方法 本身不能为自己准备好作为出发点的一般原则 是从已知的某一般原理 定量或概念出发 推理出个别或特殊的结论 归纳是演绎的基础 归纳又需要演绎为指导 两者相互依赖 相互促进 互为补充 相辅相成 类比 类比 analogize 是根据 两个或两类对象之间的某些方面有共性的 相似或相同的属性 从而推出他们在其他方面也可能具有相似或相同的属性 是从个别到个别 从特殊到特殊的推理过程 可以帮助形成假说 三 医学科学研究的基本程序 选题 好的选题是成功的一半 可行性 科学性 创新性 效益性 1 科研选题与立题 准备 科研选题构思 文献检索 假说的提出 课题论证 选题程序 问题的产生 查阅文献资料 建立假说 选择建立假说的可行性手段 确立题目 选题程序 问题的产生 查阅文献资料 建立假说 选择建立假说的可行性手段 确立题目 提出一个问题往往比解决一个问题更重要 选题程序 问题的产生 查阅文献资料 建立假说 选择建立假说的可行性手段 确立题目 其目的有三 了解所研究领域内 国内外的研究现状概况 为形成假说搜集必要和充分的根据 寻找可借鉴的研究方法 选题程序 问题的产生 查阅文献资料 建立假说 选择建立假说的可行性手段 确立题目 选题 好的选题是成功的一半 可行性 科学性 创新性 效益性 选题原则 科学性 选题必须要有科学依据 首先应以医学理论等专业知识为指导来选择科研课题 创新性 要求研究的结果有所创新 有所发明 是前人未获得过的成就 选课题应当是当前社会需要解决的主要问题 如对某些严重危害人民健康疾病致病机制和防治方法的研究 选题原则 可行性 设计课题时应考虑实际情况 如人力 物力 设备 经费等方面 情报等是否可保证科研的按期进行 效益性 科研投资与预期成果的综合效应是否相当 其衡量标准是有无医学指导意义 临床使用价值 社会效应和经济效应 创新性 研究问题的创新研究方法的创新研究材料的创新研究模式的创新 研究问题的创新 新的科学理论解释新遇到的现象针对已有问题提出新的解释发现新的现象 并提出科学合理的解释 研究方法 技术的创新 新方法 技术的建立已有方法 技术的改进已有方法 技术的新应用 研究模式的创新 复杂问题简单化 复杂系统新的实验系统学科交叉 科学性 观察现象的客观性科学问题的凝练每个推论均以预实验结果为依据假说须有多个预实验的结果支持已获得约1 3结果研究方案的合理性针对性 完整性 适度 可行性 研究方案 前期工作扎实技术方法可实施研究结果可预测能力胜任 个人素质 学术水平 科学作风 学术信誉 选题方法 预调查研究 借助和综合前人或前期发明创造确定研究方向和内容 并从现实条件出发 选择难度大小适宜的科研课题 为了综合要进行的研究领域的科技成果 必须进行预调查研究 了解进展现状 才不至于重复工作走弯路 确定选题时应注意事项 1 从临床和社会实践的积累中选择有价值的课题研究 2 从常见病 多发病 疑难病着手 选择适于研究的课题 3 从药理 药效学试验研究方法中选题 第二节医学科学研究设计 1928年 英国科学家弗莱明和他当年发现青霉素的培养皿 1953年 沃森和克里克发现了DNA分子双螺旋结构 第一个试管婴儿路易丝 布朗1978年7月25日于英国诞生 1997年英国罗斯林研究所维尔穆特宣布第一只克隆羊 多莉诞生 柠檬与无敌舰队 医学历上第一次有控制的干预试验 1744年 英国海军司令乔治 安森在完成环球远航后回到英国 这次航行耗时4年 期间与西班牙海军打过仗 死于战斗的海军士兵4人 死于一种怪病的士兵多达1000人 占士兵总数的三分之二 这个病成了海军最大的敌人 这个就是历史上著名的坏血病 患病的士兵牙龈溃烂直至牙根 两腮肿胀僵硬 口腔中的味道令人作呕 所有的牙齿都松动 随时都可能脱落 他们的双腿虚弱无力 皮肤瘙痒疼痛 满是瘀斑与出血点 有些很大 有些则小的象是被跳蚤咬过 1747年 苏格兰海军军医JamesLind医生发现一类患者的主要症状是 牙龈溃烂 皮肤有出血点 双膝无力等 他采用了一种前人从来没有用过的方法 触摸到了坏血病的脉搏 坏血症如何治疗 当时英国对这病采用的治疗方案有6种 1 苹果汁 4 泻药 2 桔子和柠檬 5 硫酸丹剂 3 醋 6 大蒜和芥子 如何评价6种治疗方案的有效性 1747年5月20日 Lind医生将12名病情相同似的患者带到一艘船上 分为6组每组两人 分别给予下列6种干预 A组 每天饮1夸脱苹果汁 B组 服25滴硫酸丹剂 每天3次 C组 服2匙醋 每天3次 D组 每天饮约半品脱海水 服缓和的泻药 E组 每天食2个桔子 一个柠檬 F组 每天服由大蒜 芥子等成份组成的干药 其中 Lind医生的试验将病情最重的2名患者分到D组泻药是当时流行的治病方法 这个实验只持续了14天 因为柠檬和橙子都用完了 当6月16日 船返回英国Plymouth港时 所有患者的病情都有好转 其中E组恢复的最快 最好 其中一人到第6天就可以工作了 B组也有一人比登船时健康 Lind医生的试验并没有得出明确的结论 6年之后 JLind把他的发现写到了一本书里 他认为饮用柠檬汁一样可以治疗坏血病 但为了保质 他建议把柠檬汁煮开后装瓶 以备长期食用 英国海军依旧在坏血病的极大杀伤力面前束手无策 1756到1763年的7年时间里 死于坏血病的海军士兵竟然超过了10万人 1780年 英国军医GilbertBlane注意到了33年前的Lind的实验 他建议在去加勒比海航行的海军的饮食里加上柠檬 死于坏血病的士兵减少了一半 从1795年3月5日起 英国海军所有士兵每天的饮食里都加上了一小杯柠檬汁 就是这每天一小杯的柠檬汁 使得患坏血病的英国海军士兵大量减少可以不靠岸的在海上航行的更久 英国的海军成了无敌的舰队 坏血症治疗干预试验的评价 试问 这个干预试验的优点 这个干预试验的不足 用现代统计学的观点看 Lind医生的干预试验有两点符合统计学要求 一是设有对照组 6个干预相互比较 二是质量控制 所有患者在同一条船上 便于监督服药和观察病情 无对照试验和质量控制不严而导致研究结果 失真 的例子 在现代医学研究中也常发生 试验的优点 Lind医生的干预试验 还应做到 1 所有受试者均为经临床和实验室检查确诊的坏血病患者 2 采用随机分组方法 保证各组干预效果的可比性 Lind医生的试验将病情最重的2名患者分到D组 泻药是当时流行的治病方法 D组的干预效果不及E组和B组也可能是病情所致 未必是干预的真实效果 3 有足够多的试验病例 试验的不足 4 用定量测量数据表示干预效果 血清 血浆 的抗坏血酸的含量 尿中的抗坏血酸排出量等 Lind医生的干预效果评价用的是 病情是否好转 属定性观察 定性观察所用的试验样本通常远远多于定量观察 5 用假设检验的方法比较两组均数 多组均数 间的差别 以推论本次试验的结果是否对所有坏血病患者都有效 直到160年后 1907年 医学专家通过动物实验才真正从科学意义上解释了E组疗效最好的真正原因 坏血病的对症治疗是补充维生素C 研究设计的重要性 进行一项科研课题如同造一座大桥 一座大厦 如果大厦事先没有良好的设计就会倒塌 同样科研课题事先没有良好的设计就会失败 科研设计如同建筑设计一样举足轻重 研究设计的好坏 直接关系到研究结果的可靠信 任何设计上的缺陷 都不能期望事后弥补 很多科研工作者仅依赖现有的专业知识进行研究 只是在实验做完后才开始想到运用统计学知识 传统错误的观点认为统计学就是数字计算或数据分析 进行完试验后再找统计学家分析数据 如同病人死后再找医生进行尸体解剖 医生会告诉病人死的原因是什么 同样 统计学家会告诉你试验失败的原因是什么 费歇尔 RonandA Fisher 1890 1962 一项有问题的科研设计 不仅浪费资金 而且会导致试验的失败 甚至得出错误的结论 对后来的科研产生误导作用 医学科研设计 一 目的与任务目的 使所有进行的研究具有目的性 独创性 适用性 可行性 可重复性和经济性 医学科研设计的分类 一 对研究对象是否施加干预1 实验性研究2 观察性研究二 以研究时间为主干1 纵向研究2 横断面研究 前瞻性研究 回顾性研究 观察性研究及其特点 调查研究是指研究者对调查对象不施加任何干预 被动地观察自然条件及不同暴露情况下某现象的实际发生情况及其相关特征 特点 1 研究因素是客观存在的 只能对研究对象作被动观察 2 非研究因素同时也是客观存在的 不能采用随机分配的方法来平衡混杂因素对调查结果的影响 这是区别于实验研究的最重要的特征 只能在资料的分析中借助标准化法 分层分析以及多因素统计分析等方法对混杂因素加以调整 调查研究根据时间可分为 现状调查 横断面调查 回顾性调查 前瞻性调查 实验研究及其特点 实验研究指研究者根据研究目的主动加以干预措旋 并观察总结其结果 回答研究假设所提出的问题 即将一组随机抽取的实验对象随机分配到各处理组 观察比较不同处理因素的效应结果 特点 1 研究者能人为地设置研究因素 2 研究对象接受何种处理是由随机分配而定的 因此各处理组间具有较好的均衡性 使非处理因素对研究因素的影响相同 来评价处理因素的作用 实验研究能够更有效地控制误差 并能使多种实验因素包括在多次数的实验中 在实际工作中调查研究和实验研究经常结合应用 相互补充 医学科研设计分类