医学科研的基本知识

第二章医学科研的基本知识,第一节医学科研假说,一、假说的特征1.科学性2.假定性,1.假说是科研创新的起点2.假说为科研活动提供了进一步的研究方向3.不同假说的争论有利于科学的发展,二、假说的作用,三、假说的建立1.差异法；2.共类法；3.类推法；4.类同法；5.剩余法；,四、假说的验证,第二节医学科研的基本要素,实验设计的基本要素1被试因素2受试对象3实验效应,例如观察硫甲丙脯酸对肾性高血压患者的疗效,被试因素硫甲丙脯酸受试对象肾性高血压患者实验效应？血压改变肾功能改变。,被试因素（Studyfactor,ortreatment）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被试因素种类单因素单水平单因素多水平多因素单水平(4)多因素多水平,2实验设计时应注意抓重要因素包括单独作用和交互作用不宜太多,明确被试因素与非被试因素被试因素：某项实验中所要阐明的因素。非被试因素：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）。如：“性别”、“年龄”，均衡方法：两组构成一致控制方法：规定年龄段,被试因素要标准化被试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。,受试对象（Studysubject）指被处理因素作用的对象。,1受试对象选择的条件：敏感性容易显示效应稳定性减少误差特异性不易受非处理因素干扰经济性易得、便宜可行性易施加处理及采取标本相似性对处理的反应尽可能与人相似,存在以下情况之一者，不宜作为一般临床科研的受试对象：（1）存在影响结果的并发症（2）危重状态（3）多种疗效无效（4）不能配合者,2受试对象分类动物：种类、品系、年龄、性别、体重、窝别、健康状况、营养状态等。人：分正常人和病人，要有选入标准（eligilitycriteria）及排除标准（exclusioncriteria）。,实验效应（Experimentaleffect）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指标的选择关联性与研究目的有本质的联系客观性避免一些笼统的，不确切的指标灵敏性充分显示实验效应,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。稳定性指标的变异程度特异性不易受其它因素干扰,2指标的观察实验效应的观察应避免偏性盲法注意处理与效应的关系剂量反应曲线、阈反应,第三章实验设计的基本原则对照随机重复均衡,对照原则（Control）1对照的意义可排除或控制自然变化和非处理因素对观察结果的影响可消除或减少实验误差,对照的其它作用通过对照可找出综合因素中的主要有效因素；验证实验方法的可靠性；修正实验数据；找出实验的最适合条件；分析实验中的问题或差错的原因。,2对照的形式空白对照安慰剂对照实验对照标准对照自身对照相互对照历史对照,1）空白对照对照组不施加任何处理因素。（儿童疫苗接种，VitA防癌）,2）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：实验组儿童食加赖氨酸的面包对照组儿童食不加赖氨酸的面包3）安慰剂对照采用无药理作用的“假药”,4）标准对照用现有的标准值或常规方法做对照。,5）自身对照对照与实验在同一受试者身上进行。,6）相互对照几种处理（或水平）互为对照。,7）历史对照以过去的研究结果（自己的或他人的）做对照。,3设计对照应注意的问题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对照组与试验组的例数应均衡，不要相差太大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,随机原则贯彻随机化原则是提高组间均衡性的一个重要手段，也是资料统计分析时，进行统计推断的前提。1随机的意义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,3随机化方法随机数字表可用于抽样及分组随机化例某煤矿矿工中有180名0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。,2随机的类型随机抽样随机分组实验顺序的随机,随机化步骤将180名矿工依次编号为001180号，等分10段，每段18人；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；再以18除以各随机数字，得相应的余数；求得抽样矿工号依次为4，35(=18+17），43（=218+7），175（=918+13）。,矿工号分段118193637545572739091108163180随机数字76716120449067以18除后余数4177281813抽取矿工号435435680108175,例将10头动物应用随机数字表随机分配到甲、乙两组按动物体重编号从第21行，21列出往下查10个随机数。定单号为甲组，双号为乙组。调整：原顺序最先遇到6以内的数字为5，将甲组第5个调到乙组（8号）动物编号：12345678910随机数字：6329336338组别：乙甲乙甲甲甲乙甲甲乙,例设有动物20头，试将其用随机方法分为两组。将20头动物按体重轻重依次编号为1，2，3，20号；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；令单数动物分入甲组，双数动物分入乙组。,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,例设有动物18头，试用随机方法将其分配到甲、乙、丙三组中去，将18头动物按体重轻重依次编为1、2、3、18号；查随机数字表第31行第13列，向下查得18个数字；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。,如要求三组动物数相等，则须将甲组里的动物随机抽出，1头到乙组，抽出3头到丙组，可按以下方法进行：仍用原随机数字表，接下去查得4个随机数字为48、62、91、03，分别除以10、9、8、7，取得数据如下：随机数字48629103除数10987余数8833,即应把甲组10头动物中的第8头（13号）调入乙组，剩下9头中的第8头（14号）调入丙，剩下7头中的第3头（9号）调入丙组。经调整后：甲组动物号为3410111217乙组动物号为126131518丙组动物号为57891416,（2）随机排列表适用于分组，排列等的随机化。例题见后续内容。,（3）随机排列表使用方法本表有n=10，n=20，n=30，.等种。使用时可取任一行的随机排列数字，但不能按列查。,例设有动物12头，试用随机方法将其分配到甲、乙、丙三组中去，(1)将12头动物按体重轻重依次编为1、2、3、12号；(2)从随机排列表中任意指定一行（第2行）舍去12-19，将011的数字依次录下。（3）规定03数字分入甲组，47数字分入乙组，811数字分入丙组。,动物编号123456789101112随机数字87611259014103所属组别丙乙乙丙甲乙丙甲甲乙丙甲,重复原则重复是指各处理组与对照组的例数要有一定数量。重复是消除非处理因素的又一重要手段。可防止偶然性或巧合。1、重复的意义重复是消除非处理因素影响的又一重要手段。重复程度表现为样本含量的大小和重复次数的多少,2、样本含量大小的估计影响样本含量大小的因素：资料的性质：计量少些；计数多些。误差的大小：误差大，多些；误差小，少些。样本的均衡性：均衡性好，少些；均衡性差，多些。处理因素效应的强弱：实验与对照组差值大，少些；差值小，多些。,确定样本含量统计学上的基本要求：第一类错误的概率（检验水准）。检验效能（把握度1）0.75。总体标准差（）。所比较的两个总体参数的差值（允许误差s）或。,确定样本含量的应用范围（以两样本均数比较为例）。达到有统计意义的最低样本含量估计检验效能估计总体参数的差异,常用的估计样本含量的方法样本均数与总体均数比较（或配对比较）例2.2：用某药治疗矽肺患者，估计可增加尿的排出量，标准差89.0mmol/L,要求以=0.05，=0.10的概率，能够辨别出尿的排出量平均增加35.6mmol/L，需观察多少例矽肺患者？,本例：=35.6；S=89.0；单侧=0.05,=0.10，代入上式=53.5554约需治疗54例矽肺患者。（本例也可查表求样本含量）,两样本均数比较a、估计最低样本含量b、估计检验效能c、估计总体参数的差异,例：A、B两种处理的动物冠状静脉血流量实验，A处理平均增加血流量1.8ml/min，B处理平均增加血流量2.4ml/min，已知两处理标准差相等，均为1.0ml/min，=0.05，=0.10，要得出两处理有差别的结论，需观察多少实验动物？,本例：=1；双侧=0.05，=0.10，=116.78117两组合计所需样本117例，每组约需动物59例。（本例也可查表求样本含量）,两样本率比较n为两组总例数，1，2为两组总体率，为两组合并率。,例2.4比较两种中药使肝炎表面抗原阴转的疗效，预试验甲药阴转率为30%，乙药为50%，正式实验拟=0.05，1=0.90，问每组需要多少病例？,本例：1=50%，2=30%，=40%，则：每组需106例，本例也可查表求得n。,多个样本均数比较n为各样本所需例数；k为组数；与si分别为第i组样本的均数与标准差初估值；值是以、1、2查值表所得，1=k-1，2先以代入查表，用逐步逼近法，求得最终稳定的样本含量。,例：拟用A、B、C三种方案治疗血红蛋白小于100g/L的婴幼儿贫血患者，比较这三种方案的疗效。经预试验测得各方案治疗后血红蛋白增加的均数分别为：18.5g/L,13.2g/L,10.4g/L;标准差分别为11.8g/L,13.4g/L,9.39g/L;规定=0.05（双侧），=0.10，问各组需观察多少例？,本例：sA=11.8g/L,sB=13.4g/L,sC=9.3g/L以=0.05（双侧），=0.10，1=k1=31=2，2=查值表，得0。05，0。10，2，=2.25则,再以=0.05（双侧），=0.10，r1=k-1=3-1=2，r2=k(n(1)-1)=3(51-1)=150查值表，(取近似值r2=120）得0.05，0.10,2,120=2.55,n(2)=2.552(405.29/3)33.85/(3-1)=51.952,两次结果相近，每组各需观察52例。,配对分类资料的样本含量,例：已知某菌种接种于甲、乙两种培养基的结果如下：甲培养阳性、乙培养阴性甲培养阴性、乙培养阳性=0.05（双侧），=0.10，现准备研究一种新的与该菌种相似的菌种，问需多少对样本？,本例：=0.05（双侧），该实验至少应取57对样品。,多个样本率比较n为每个样本所需观察例数；pmax与pmin分别为最大率与最小率，当仅知pmax与pmin的差值pd时，则pmax=0.5+(pd/2)，pmin=0.5-(pd/2)；当以、r=k-1，查值表，k为组数。,例、拟在某小学观察三种矫治近视眼方法的效果,初得A法有效率为37.87%,B法有效率为18.75%,C法为27.78%。问每种方法各需观察多少例？,本例：pmax=0.3778，pmin=0.1857；以=0.05、=0.10、r=k-1=3-1=2，查值表，0.05,0.10,2=12.65，每种方法各需160例。,均衡：指实验组与对照组的非处理因素均衡一致。即对照组除了处理因素外，其它条件应与实验组完全一致和基本一致，这就叫均衡性好。均衡性越好越能显示出处理因素的作用，消除非处理因素对结果的影响。,四、均衡原则,1.均衡的意义使各处理组的非处理因素一致，以消除非处理因素对实验结果的影响。2.均衡的方法影响因素：动物实验：种属、窝别、性别、体重等临床实验：年龄、性别、病情、职业、环境等,试用ADI药物预防肠道传染病的效果观察设计方案一：甲幼儿园（100名）服ADI肠道传染病乙幼儿园（100名）不服ADI肠道传染病甲乙幼儿园的非处理因素（食堂卫生条件、儿童卫生习惯）如不相同，则不均衡。方案二：甲幼儿园（100人）服ADI（50人）不服ADI（50人）乙幼儿园（100人）