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。。。。。㈠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

⑴单因素单水平

⑵单因素多水平

⑶多因素单水平

(4)多因素多水平

2．实验设计时应注意

⑴抓重要因素

包括单独作用和交互作用

不宜太多

⑵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⑶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。㈡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：

⑴敏感性——容易显示效应

⑵稳定性——减少误差

⑶特异性——不易受非处理因素干扰

⑷经济性——易得、便宜

⑸可行性——易施加处理及采取标本

⑹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

⑴动物：种类、品系、年龄、性别、体重、窝别、健康状况、营养状态等。

⑵人：分正常人和病人，要有

选入标准（eligilitycriteria）

及排除标准（exclusioncriteria）。

㈢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

⑴关联性——与研究目的有本质的联系

⑵客观性——避免一些笼统的，不确切的指标

⑶灵敏性——充分显示实验效应

⑷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。

⑸稳定性——指标的变异程度

⑹特异性——不易受其它因素干扰2．指标的观察

⑴实验效应的观察应避免偏性盲法

⑵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㈠对照原则（Control）

1．对照的意义

⑴可排除或控制自然变化和非处理因素对观察结果的影响

⑵可消除或减少实验误差

⑶对照的其它作用

①通过对照可找出综合因素中的主要有效因素；

②验证实验方法的可靠性；

③修正实验数据；

④找出实验的最适合条件；

⑤分析实验中的问题或差错的原因。2．对照的形式

⑴空白对照

⑵安慰剂对照

⑶实验对照

⑷标准对照

⑸自身对照

⑹相互对照

⑺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

⑴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

⑵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

⑶对照组与试验组的例数应均衡，不要相差太大

⑷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

㈡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

⑴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

⑵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

⑴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～Ⅰ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

⑴随机抽样

⑵随机分组

⑶实验顺序的随机随机化步骤

①将180名矿工依次编号为001～180号，等分10段，每段18人；

②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；

③再以18除以各随机数字，得相应的余数；

④求得抽样矿工号依次为4，35(=18+17），43（=2×18+7），···，175（=9×18+13）。矿工号分段1～1819～3637～5455～7273～9091～108···163～180随机数字767161204490···67以18除后余数41772818···13抽取矿工号435435680108···175例将10头动物应用随机数字表随机分配到甲、乙两组⑴按动物体重编号⑵从第21行，21列出往下查10个随机数。⑶定单号为甲组，双号为乙组。⑷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： 12 34 567 8 910 随机数字： 63293 363 38 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。

①将20头动物按体重轻重依次编号为1，2，3，···，20号；

②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；

③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，

①

将18头动物按体重轻重依次编为1、2、3、……、18号；

②

查随机数字表第31行第13列，向下查得18个数字；

③

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0－11的数字依次录下。（3）规定0－3数字分入甲组，4－7数字分入乙组，8－11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㈢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

⑴影响样本含量大小的因素：

①资料的性质：计量少些；计数多些。

②误差的大小：误差大，多些；误差小，少些。

③样本的均衡性：均衡性好，少些；均衡性差，多些。

④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。⑵确定样本含量统计学上的基本要求：

①第一类错误的概率（检验水准α）。

②检验效能（把握度1—β）＞0.75。

③总体标准差（δ）。

④所比较的两个总体参数的差值（允许误差s）或。

⑶确定样本含量的应用范围（以两样本均数比较为例）。

①达到有统计意义的最低样本含量

②估计检验效能

③估计总体参数的差异⑷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α=0.05，β=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：δ=35.6；S=89.0；单侧α=0.05,β=0.10，

代入上式

=53.55≈54

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2.4

ml