科学研究方法刘更新

医学科研方法刘更新教授、主任医师、医学博士,科研定义科研是科学研究(Scientificresearch)的简称。科研就是以科学的观点和方法，对未知事物进行探索、观测和分析，从而发展有关科学知识(理论和技术)的认识活动,科研的定义强调以下三点：科研的核心在于创新用科学的观点和方法进行研究发展科学理论和技术，形成效益,医学科研的分类学科属性分类基础医学研究临床医学研究预防医学研究软科学研究学科体系分类现代医学研究传统医学研究(包括民族医学)中西医结合医学研究药学研究(包括西药、中药)科研活动类型分类基础(理论)研究应用（开发）研究应用基础研究研究时序分类前瞻性研究回顾性研究研究方法分类实(试)验性研究调查性研究文献性研究,科研设计的基本原则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,需要性原则有重要意义或迫切需要解决的关键问题,符合地区部门需要。,创新性原则科学研究特性就是必须有创新，研究方法及研究水平的创新，创新包括理论创新和技术创新。1.理论创新；2.仪器设备和技术手段创新；3.研究方法创新、研究指标创新；4.统计方法和数学模型创新；5.信息量超大创新；6.分析软件创新；7.测试特殊人群或超大样本人群。,科学性原则科学假设必须在专业上言之有理，必须应用科学的方法或自己的方法已得到公认和证实科学，科研设计必须科学，符合逻辑性。1.研究总体是否明确；2.研究目的是否明确；3.研究对象确定是否合理，抽样是否有代表性，样本量是否合理，研究对象纳入和排除标准，失访影响估计；4.资料收集、整理、分析是否科学；5.统计分析方法是否科学合理；6.问卷的信度和效度。,可行性原则1.科研设计方案和技术路线的科学可行；2.合理的学术及技术团队；3实验室和现场可行性；4研究对象依从性；5资金支持；6时间允许。,效益性原则社会效益、经济效益、科技本身的效益。1.基础研究具有科学意义；2.应用研究课题必须有应用前景，为疾病防治提供新技术、新药物或新方法；3.开发研究的产品（药物、试剂、仪器设备）能够用于临床，能在市场推广。,科研过程可分为3个阶段10个步骤第一阶段：选题过程1）问题的产生originalideaorproblem2）查阅文献criticalreviewofliteratures3）形成假设formulationofhypothesis4）制订计划design第二阶段计划实施5）组织管理organization6）实验与调查experimentorinvestigation7）资料搜集accumulationofrawdata第三阶段整理资料，完成论文8）数据处理treatmentofrawdata9）统计分析statisticalanalysis10）总结报告conclusions,文献检索1、“桥梁”作用（学习借鉴特别是研究方法）2、“钥匙”作用（启发完善）3、节约作用(避免重复)4、导向作用（不走弯路）5、科学引证（参考文献）,建立假说科学假说的显著特点第一假说是以观察实验搜集的事实材料为基础，以科学知识为依据，所以它具有科学性;第二假说是对事物存在的原因及规律所做的某种推测性的说明和解释，决定了任何假说都必然带有猜测的性质(减少盲目性)。,医学科研设计的内容1.科研目的和理论假说的确立2根据研究目的确定研究对象；3根据研究目的提出研究的内容及所需观察的指标；4确定研究对象的数量（样本大小）；5选择适合的研究方法及统计学方法；6制定出完整的原始记录方案；7研究组织工作和经费预算；8严格的质量保证措施，误差与偏倚的控制。,1.确立研究设计方案紧紧围绕研究目的设计合理的研究内容，明确要解决的关键问题；选择相应的研究方法，技术路线要合理可行；要有明确、具体、可行的预期目标。体现出设计方案的可行性和创新性。,2.研究对象医学研究的对象是人、动物、离体组织、细胞，是具有生命表现，变异是特点，试验条件不易控制，影响质量控制的因素多，容易产生偏倚。动物试验条件相对容易控制，但结果存在种属差异，离体组织细胞缺乏体内代谢过程，研究的结果有时代替人的试验。以人为对象的研究是不可缺少的。选择对象的原则受益；代表性；均衡可比；依从性。,3.研究因素我们所关心的对人类健康有影响的各种因素均可作为研究因素，具体到一次研究中就是我们希望解释的因素，可以是自然存在的，也可是人为的试验性的，包括理化因素、生物因素、社会因素、遗传、心理和行为等方面的因素。在研究中，因素是自变量，生理、病理反应是因变量，研究的目的是解释因素对健康的影响、作用、关系。观察性研究因素是自然存在，实验性研究因素是强行加入。研究对象的选择必须考虑能够接受试验因素。一次研究中可以只对一个因素进行研究，也可同时对多个因素进行研究，因素可以是定性的也可是定量的。,4.效应（观察指标）效应是研究因素作用于研究对象产生的反应，通过观察效应评价因素的作用，因此效应是因变量，是目标变量。效应的衡量是通过选择恰当的观察指标来实现的。观察指标的类别定性指标：按照某一性质计数所得到的指标，通常以频率表示集中趋势。信息含量少，只能进行定性分析。定量指标：可用度量衡测量的指标，可用均数表示集中趋势。信息含量大，可进行剂量反应关系的分析。分等级指标：没有具体数量，也没有量纲，但可区分程度或严重性的一类指标，严格讲仍属于定性指标。应用介于定性与定量指标之间。主观性指标：以人的主观反映获得的指标。存在一定的偏性。客观性指标：利用仪器、设备、技术测量获得的指标。比较准确。观测指标的数量研究的因素可多，但效应不易过多。观测指标的条件特异性客观性稳定性准确性灵敏性量化性,5.样本量样本量小抽样误差大、结果不稳定、代表性差、出现无显著意义（P0.05）时结果不能肯定。样本量大投入增加、工作不易做细致，系统误差增加。合适的样本量是能够满足对阴性（无显著意义）结果解释所需的最小样本量。影响样本量的因素有：预期的阳性率或对比组间的差异大小，阳性率大、差异大，需样本量小。要求的精确度大小（抽样误差），要求高，样本量大。要求的显著性水平高低，通常为0.05，如果为0.01，样本量大。容许误差大小，容许误差大，样本量小，通常为10。对阳性率的研究计数资料：N=400Q/P式中N=样本大小，P预期现患率或感染率，Q=1-P。若容许误差d=0.15P，则：N=178Q/P，若容许误差d=0.2P,则：N=100Q/P。计量资料：,抽样方法目标总体研究总体1单纯随机抽样(抛硬币、抽签查随机数字表及计算器随机法等）。2分层随机抽样（根据研究对象的特点为分层因素，按照分层因素分层后在进行随机分组）。3系统抽样-将所有研究对象按照设计要求的抽样单位依次编号，先随机抽取第一个观察单位，再依次按照一定的间隔抽取其余的观察单位。4整群抽样。,保证一定检验效能的前提下，确定最少的观察单位数样本含量过大造成不必要的浪费，会引入更多的混杂因素，为调查质量控制带来更多的困难。样本含量过少所得指标不够稳定，用于推断总体的精度差，检验效能低。,6.对照空白对照仅用于处理因素很强，非处理因素很弱的情况下；标准对照对照使用公认的标准方法、措施等，而实验组使用某种新的方法；自身对照同时自身对照；处理前后自身对照；交叉对照。历史对照仅用于非处理因素影响作用较小的少数疾病，例如恶性肿瘤。,7.随机化随机抽样和随机分配。使总体中每个个体被抽到的机会均等为随机抽样，使样本中每个个体分到各试验组的机会均等为随机分配。坚持随机化原则可避免试验措施以外的因素的干扰作用，使研究结果更具有代表性。随机的方法随机化包括随机抽样和随机分组两种情况1、抽签法2、随机数字表法在样本含量较少时，可出现奇数和偶数机会不等的现象。3、随机排列表法本方法无随机数字表法上述弊病。,8.盲法观察在研究过程中，如果研究的观察者或研究对象不知道研究的分组情况，这种研究方法为盲法研究。盲法研究的目的是为了避免研究者或研究对象的主观因素对研究结果的影响，使结果更具有真实性。单盲：只有研究对象不知道分组情况。双盲：研究对象和研究的观察者均不知道分组情况。三盲：研究对象、研究观察者及资料分析者均不知分组情况。,9.测量研究者使用科学的方法和技术来发现和度量发生在环境中和动物或人体中的某些效应。1.医学研究中常用的测量指标(1)疾病发生的频数(发病率、患病率等)。(2)疾病的后果（死亡率、病死率、并发症的发生率等）(3)疾病的症状和体征(4)疾病对身体和精神的影响(5)疾病预后的估计(6)各种实验室数据的测量(7)卫生经济学的指标测量(疾病的预防、治疗成本等)2.评价测量质量的标准：(1)真实性：测量结果与所测量的事物真实情况的符合程度；(2)可靠性：重复测量结果的一致性a)实验的措施要具有反应性和可度量性；b)测量方法要具有良好的敏感性和特异性c)测量指标的判断标准和临床意义要明确,临床实验研究在实验性研究中，如果观察对象是人，则属于临床试验的范畴。所谓临床试验，是指以患者为研究对象，对比观察干预措施效应的前瞻性实验研究。它不仅限于临床治疗药物、治疗方法的比较，也包括社区干预的人群试验。因此，临床试验属于干预性研究、实验性研究或流行病学实验，是通过比较试验组与对照组效应差别来评价干预措施效果的研究方法。在临床试验研究的方法中，随机化对照试验（randomizedcontrolledtrials，RCT）是目前公认的科学性较强的方法。临床试验除了要遵循“重复、对照、随机化”的基本原则外，还要考虑到伦理、失访、依从性、主观感觉对研究结果的影响。,临床实验设计的原则对照原则随机原则重复原则医德与伦理学原则盲法的应用,随机对照试验,随机对照试验的特点研究者可以通过随机抽样和随机分配的方法主动地控制与消除某些因素的干扰，使结果具有良好的真实性。研究的措施（如药物治疗、手术等）是人为施加的，而不是自然发生的，研究措施是可控的。设立了对照组，有利于结果的比较。研究组与对照组研究条件相同，研究在同起点同步进行。在研究结束时，即可获得研究结果。,确定入选/剔除标准在研究设计前必须清楚地定义人选标准，也就是明确地指出谁应该是研究对象，人选标准因研究的不同而异，但是总的来说应该排除那些干预使其危险性增加对象或者有潜在混杂因素的对象。,依从性由于某些原因总有一部分比例的研究对象不可避免地成为非依从性，在此情况下，保证某种水平的依从性总比完全失控的依从性要好。任何干预试验的基本分析中，每个随机分组的对象都应该包括进去，因此在随访过程中，尽可能的获得那些没有依从性对象的完整信息是非常重要的，并且研究者必须用对待依从性好的研究对象相同的方式得到有关依从性差的研究对象的有关信息以免发生测量偏倚。,病例的选择应根据研究目的、要求选择不同来源的病例。一般认为，门诊的病例人数较多，尤其是轻型病例较多，所以可在短时间内获得足够的病例样本，并且在研究轻型病例时的代表性较好，但是门诊病例的依从性差，失访率高，外来干扰因素多，且不容易控制。若有足够数量的住院病人时，应尽可能少选择或不选择门诊病例作为研究对象。选择住院病人的优点是依从性好，外来干扰因素少，失访率低。多所医院即多中心协作研究比在一所医院试验代表性好，从多所医院收集的病人，在病情、经济、文化水平等方面更具有代表性，同时能在相对短的时期内提供足够数量的研究对象。但多中心研究需要严密的组织，周密的计划，必须统一设计、统一诊断标准、统一标准、统一疗效测量方法与疗效判定标准，这样才能保证结果的可靠性。,1统一诊断标准在试验中可根据国际上或国内制定的统一的、公认的诊断标准选择病例。诊断标准要尽可能利用客观的诊断指标，少用或不用主观指标。2.1尽可能选择对治疗措施有反应的病例作研究对象，以便较易获得试验结果。一般而论，对常见病、多发病应尽可能选择新发病例作为临床试验的对象。2.2要使研究对象具有代表性，如样本在性别、年龄、疾病类型、病情轻重比例等特征方面，应与总体一致。2.3在临床上经常见到“向均数复归现象”，即一些极端的临床症状或体征，有向均数回归的现象。3明确排除标准当所选病例患有另一种影响疗效的疾病时，不宜选作研究对象。,临床实验中的偏倚问题（1）选择性偏倚产生于临床研究设计阶段。主要由于选择受试对象的方法不正确所造成。如：选择的研究病种其自然病程有波动。选择试验对照的时间、地点不同，亦会造成选择性偏倚。（2）测量性偏倚产生于临床研究实施阶段。是由于对两组病人采用的测量或观察方法不一致所造成。如：以病人的自觉症状或体征改善指标，作为疗效评价的依据，就很容易产生测量性偏倚。尤其多见的是中医证候、症状的理解和掌握由于主观因素造成的偏差。（3）混杂性偏倚常常因为某些外来的因素与该病和研究因素均有联系，使得资料中研究因素的效应与外来因素的效应混在一起，产生混杂性偏倚。,偏倚的防止和处理方法（1）临床试验设计必须严格合理保证受试对象选择和限制恰当，对照形式合适，抽样方法正确，诊断标准统一，样本大小合理。以及严谨周密的设计试验调查表，对指标检测方法进行质量控制，结果判断标准用客观数据等。（2）坚持随机原则坚持在受试者分组，试验处理方法分配时，严格使用随机化原则。（3）严格实施盲法试验盲法试验是避免测量性偏倚的有效办法。（4）进行率的标准化处理当比较两个率时，如果两组对象的内部构成存在差别影响结论时，可用率的标准化加以校正。使可能影响结果的因素受到同等加权，则这两个率有可比性。（5）对多种混杂因素的处理采用多变量分析即使采用分层随机区组设计来平衡混杂因素的作用，也只能平衡个别少数的混杂因素。目前多采用Logistic回归模型进行多变量分析，能在复杂关系中平衡多种混杂因素的作用。,医学试验研究三要素处理因素受试对象实验效应,2、医学试验研究设计的4个基本原则重复、随机、对照、均衡是实验设计的4个基本原则，在实验设计中务必要严格遵守。否则，实验研究结果的可靠性将大受影响。所谓重复，就是实验因素各水平组合下要有足够的样本含量。因为统计学研究的是随机现象的变化规律性，重复次数少，内在规律表现不出来。在统计学上可根据设计类型选用相应的样本含量估算公式进行计算。所谓随机，就是每一个实验单位都有同等的机会被分配到任何一个组中去，分组的结果不受人为因素的干扰和影响。在统计学上有许多实现随机化的具体方法，应当严格实施。千万不可用“随便”取代随机。所谓对照，就是要设立参照物。因为没有对比，就无法鉴别优劣。例如，要考察