卫生统计学-实验设计

第二章试验设计一、实验研究的基本要素降压药高血压血压值处理因素受试对象实验效应三要素：1.处理因素；2.受试对象；3.实验效应其他因素其他效应㈠处理因素(study

factor，treatment)外加于受试对象上在实验中需要观察并阐明其处理效应的因素。包括物理因素、化学因素及生物因素例：药剂、手术方法、毒物抓住主要处理因素区分处理与非处理因素处理因素必须标准化Attention1

抓住主要

：选择能反映“假说”的主要处理因素和恰当的水平。2

注意处理因素间的相互作用3

注意因素的强度4

注意区别处理因素和非处理因素5

处理因素要标准化处理因素标准化成分、形式、施加强度、时间、方法、途径、环境条件和施加 标准化*检测方法明确采用的具体检测方法、原理及特点，操作规程。*仪器名称、产地、型号、规格、性能、精密度都应明确，并制定标准，使用及维修常规。*观察时间根据课题的性质和目的、要求，明确观察的时间。㈡受试对象(study

subjects)基本条件敏感性：即受试对象对被施加的处理因素应有较高的敏感性，容易显示效应。特异性：即受试对象对被施加的处理因素应有较强的特异性，排除非处理因素干扰。稳定性：即受试对象对被施加的处理因素的反应有较大的稳定性，减少误差。同质性：研究对象的种属、生物学特性及其他条件保持均衡。依从性：受试对象接受处理因素的合作程度。经济性：指受试对象容易找到，费用低。动物病例特殊条件1.动物*实验动物的种类

:大白鼠、小白鼠、兔、豚鼠、狗、蛙、猴、牛、羊等*实验动物的品系*实验动物的

条件实验动物的选择技巧鼠免疫学、肿瘤学研究√大鼠高血压模型√小鼠宫颈癌模型√猕猴 实验

√狗心肌梗塞模型×狗发热模型×大鼠

铅 模型

×沙鼠

铅 模型

√狗骨折愈合模型×大鼠、豚鼠骨折愈合模型√•遗传实验连锁实验豌豆

√(Morgan)豌豆×→果蝇√突变试验果蝇大麦(Muller)x线照射√×朊小白鼠→仓鼠脾脏→仓鼠大脑

√猩猩？猕猴？×2.（1）一般条件：种族、居住地区的外环境、、

、嗜好、生活

等。（

2）社会因素：职业、居住条件、家庭情况、心理状况等。（3）疾病因素：病种、病型、病期、病程、病情、

方法、

标准等。3.生物材料离体

、组织、细胞

:

部位、

条件、新鲜程度、保存方法及培养条件等。思考胃癌预防药物的疗效观察，对象如何选择？研究慢性乙型肝炎的治疗药物，对象如何选择？选择胃癌癌前期病变患者为研究对象，选择胃粘膜上皮化生和

型性增生的，不能选择胃癌

，更不能选择一般的慢性胃炎或消化道溃疡患者。选择慢性乙型肝炎患者，不能选择门诊及住院

中乙型肝炎标志物阳性者（携带者），以及急性乙型肝炎患者。㈢

实验效应(experimental

effect)处理因素作用于受试对象的结果，通过观察指标表达。观察指标应客观、精确、灵敏、特异。客观性：

指标和客观指标。是借助检查、检验方法等

所观测记录的指标及检验数据等精确性：准确度(accuracy)或真实性（validity）：观察值与真值的接近程度，受系统误差的影响(如灵敏度、特异度)。精密度(precision)或可靠性（

reliabiliy

）或重复性（repeatability）：重复观察时观察值与其均值的接近程度，受随机误差的影响（如一致百分率、Kappa值）。灵敏性所选指标对处理因素所产生的效应具有敏感性。应选择敏感程度高的指标，以使实验效应能够充分地显示出来。稳定性指标的变异程度。在设计时要注意选择稳定性好的指标5特异性指标的排它性。特异性高的指标，易于揭示出事物的本质特点而不易受其他因素的干扰。在实验设计时，应注意选择特异性强的指标。Attention指标的标准化指标

方法、部位、时间、保存、运输、测定时间、测定方法、测定条件等方面固定化指标的先进性选择高、精、尖、新的指标二、实验设计的基本原则（一）对照(control)的原则对照的意义：①区分处理因素与非处理因素的效应，是比较的必要基础气候转暖,自然缓解药物治疗例:老年性慢性支气管炎②消除和减少实验误差对照组：处理组：处理因素+非处理因素处理效应+非处理效应非处理因素非处理效应比较结果处理因素处理效应对照的形式包括：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㈠空白对照(blank

control)：对照组不加任何处理因素。例如：①实验组儿童接种 ，对照组儿童不接种

。②试剂空白、血样空白、无酶解空白、底物空白等。特点：简单易行，但容易引起心理差异，从而影响实验效应的测定。——安慰剂对照(placebo

control)对照的形式㈡实验对照(experimental control)：施加基础实验条件（非处理因素）。含赖氨酸面包+非处理因素→赖氨酸效应

+

面包效应+非处理因素效应面包+非处理因素→

面包效应+非处理因素效应非处理因素→ +非处理因素效应赖氨酸

赖氨酸效应对照的形式㈢

标准对照(standard control)：以现有的标准或正常值作对照。例①某种新的方法能否代替传统方法的研究；②某病患者与正常人的某生理、生化指标是否相同。——应用较多对照的形式㈣自身对照：实验在同一受试对象上进行特点：简单易行，使用广泛。但若试验前后某些环境或自身因素发生改变，并且会影响试验结果，就难以说明问题。对照的形式㈤相互对照：几个实验组互相对照例如：比较几种药物治疗同一疾病的疗效对照的形式㈥历史对照：以过去的研究结果作对照。与本人或他人过去的研究结果作比较——不好！！！！！！㈦安慰剂对照：对照组采用一种剂型、外观、包装或处理上不能为受试者识别，实质上无任何治疗作用的安慰剂(placebo)。避免了心理暗示等造成对处理因素效应的影响（二）随机化(randomization)分组的原则随机化原则：随机≠“随便”,

指每个受试对象以机会均等的原则随机地分配到试验组和对照组。目的是使各组非实验因素的条件均衡一致，以消除对实验结果的影响。尽量使抽取的样本能够代表总体，缩小抽样误差，减少人为因素的干扰使两组样本尽量一致，消除或缩小组间差异，使处理因素产生的效应符合实际，得出正确的实验结果只有经过随机处理的结果，数理统计的显著性才有意义随机化分组方法抽签等随机数字表(附表15）计算器或计算机随机数字表分组例

试将10头动物应用随机数字表分配到甲、乙两组。⑴按动物体重⑵从附表15的第21行，第21列往上查10个随机数⑶规定双号为甲组，单号为乙组动物123456789

10随机数字

6

9

2

6

4

7

2

9

9

8组

别

甲

乙 甲

甲 甲

乙

甲 乙

乙

甲⑷调整：再接着查一个“6”以内的随机数，以决定甲组中哪一号拨到乙组。本例查得随机数为4，将甲组第4个（5号）调到乙组。计算(器)机随机化分组例

用电脑产生随机数将

10

头动物随机分到甲、乙两组动物产生随机数事先规定随机数者小为甲组，大者为乙组按随机数排序，分组72101839546随机数0.010.100.140.380.410.600.860.880.900.96分组

甲组甲组甲组甲组甲组乙组乙组乙组乙组乙组(三)重复的原则重复(replication)是指各处理组与对照组要有一定样本含量(sample

sizes)。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。nX

重复化原则可对在临床设计中样本的大小做出估计，使样本在最低程度可达到满足显著性检验。在临床设计中的重复化可以解决选择的“基本例数”，以达到统计的要求样本数量

(样本自身变异大小;影响因素控制条件;允许误差大小)★一般慢性疾病计数资料要100～300例，如是多指标的计量资料（分组），每组需30～50例★新药（中药）临床研究，不少于300例。★公认难治疾病（如

）的临床研究5-10例。特殊情况下，个案报告也有价值。★危重疾病（如休克、心衰等）的临床研究，一般计数资料每组30～50例，计量资料每组

10～30例

★

物要求不少于1000例，每例观察时间不