医学科研设计：第一章 绪论

医学科研设计1《医学科研设计》课程学习大纲一、课程的学习目的和基本要求1、掌握科研选题的基本原则和方法，立题的基本程序。2、掌握科研设计（包括实验设计、调查设计、临床实验设计和干预试验设计）的基本原理、具体实施和分析方法。3、掌握医学统计的方法。4、学会论文书写和成果表达的基本方法。2二、课程主要内容及学时分配（一）医学科研设计概论（2学时）（二）医学科研设计的内容及原则（3学时）（三）医学科研设计中的量化分析方法(3学时)（四）诊断试验设计（W-PBL，4学时）（五）临床实验设计（2学时）（六）医学科研计划书及论文的格式与写法（4学时）3三、考核办法1、平时成绩：考勤，W-PBL30%2、期末考试：标书或论文70%4为什么科研设计很重要？5第一章绪论科研设计已经深入到各个领域！6科学研究（Scientificresearche）：在学术界已经成为一个广泛使用的词语，它是社会文明进步的标志之一。科学研究预示着由落后到先进的不断创新过程。第一节医学科研设计的学科性质一、科研的概述7科研的定义科学研究设计（Scientificresearchesdesign）：就是以科学的观点和方法，对未知事物进行探索、观察和分析，从而发展有关科学理论和技术的实践活动。8科研强调以下三点1、科研的核心是对未知事物的探索、观测和分析;2、用科学的观点和方法进行研究，其全过程应当是一个严肃的探索和思维过程;3、科研的出发点和归宿是发展科学理论和技术，是衡量科研成败的根本标志。9科研的任务科学技术是第一生产力，创新是一个民族进步的灵魂，科研是社会发展和人类进步的迫切需要。任何科学研究都是建立在前人或他人的研究成果基础上的。10二、医学科研的概述医学科研设计（Medicalscientificresearchesdesign）：运用科学的、专业的和艺术的思维方法对医学所研究的问题进行决策、规划的过程。既是世界观又是方法论1120世纪医学十大成就1、血型：l900年奥地利生理学家卡尔·兰德斯坦纳等发现了人类血液的不同型号，即ABO血型系统；2、青霉素：1928年夏天，英国微生物学家弗莱明发现了青霉素；3、器官移植：1936年，前苏联首先进行了肾移植；4、DNA：1953年，美国遗传学家沃森和英国生物化学家克里克首先确定了人类DNA双螺旋立体结构；1220世纪医学十大成就5、试管婴儿：1978年7月25日，世界上第一名“试管婴儿”--路易·布朗在英国诞生。6、介入放射学：1953年塞尔得林格首先应用自制的器械成功地进行了动脉血管造影，1956年塞尔得林格成功地完成了选择性腹腔动脉和肠系膜上动脉造影。7、CT和磁共振：70年代，柯马克和纽博尔德洪兹菲尔德发明了电子计算机X线断层显像技术（CT），可以查出普通X线检查技术查不出的病变，至80年代，又出现了磁共振显像技术（MRI），诊断效率比CT更有提高。1320世纪医学十大成就8、内窥镜手术：1987年法国医生莫瑞特首先利用膀胱镜完成了世界上第一例内镜下的胆囊切除手术9、克隆羊：英国爱丁堡卢斯林研究所的科学家们在1996年7月培育出人类历史上第一只克隆绵羊10、人类染色体密码破译：1999年12月1日，英国、美国和日本等国对人类的染色体完整的遗传密码已经破译，他们完成了人体第22对染色体基因序列的测定1420世纪改变人类生活的重大科技发明电视尼龙塑料青霉素飞机计算机互联网激光基因工程器官移植试管婴儿人造卫星克隆技术15医学科研课题应具备的基本要素：1、明确而具体的目标2、科学假设（设想）及依据3、完善的设计方案4、完成目标所需的资源条件16医学科学研究的特点医学发展趋势呈高度分化、高度综合研究深度由细胞水平向分子水平转变研究形式由单学科向多学科整合转变科研母的由单纯科研向科研效益型转变研究规模由单中心向多中心转变信息获取由手工检索向计算机检索转变17临床医学科研的任务诊断技术病因探讨治疗技术预后研究18预防医学科研的任务探索与人类疾病和健康相关问题（如社会、心理、环境等因素与疾病和健康的关系）19预防疾病的发生控制疾病的发展促进健康医学科研的基本任务1、发现医学领域未知事物及其内在规律；2、探索医学领域中已知事物的未知规律；3、研究生存环境对人类身心健康的影响；4、科研成果开发医学的应用：如基因工程技术的应用、介于技术在疾病诊断治疗中的应用等5、验证和发展已有的理论与学说。20

医学科学研究的分类

按医学研究的过程的发展阶段

基础研究：目的是以科学研究及实践来增加知识，探索未知，解决理论问题。它的研究结果是获得新观点和新信息。该类研究未知因素多，探索性强，研究周期长，对研究手段要求比较高（Nature，Science）。应用研究开发性研究21基础研究：应用研究：是对某一问题的探讨并提出解决该问题的方案、方法、或预测出一定问题。其研究周期较基础研究短、成功率高。预防医学和临床医学的研究内容多属于此类研究开发性研究：

医学科学研究的分类

按医学研究的过程的发展阶段

22基础研究：应用研究：开发性研究：是运用基础研究与应用研究及实验的知识，研制出产品性物质，或为了现有的样机和中间生产进行重大改进的创造性活动。这类研究包括中间试验和工业试验研究，所需经费多，并受生产或试验条件的限制。此类研究多与企业合作进行（

StanfordUniversity&SiliconValley）。

医学科学研究的分类

按医学研究的过程的发展阶段

23科研选题科研设计实施方法统计分析总结归纳第二节医学科研的基本步骤24一、科研选题医学科研的选题就是确定所要探索的题目，它是科研的起点,也是关系到科研成败和成果大小的关键性问题.25

选题的原则1.创新性原则2.科学性原则有已知的科学规律的支持；具有科学价值。3.可行性原则研究人员的组成结构；研究的条件与基础；技术和方法。264.效益性原则社会效益；经济效益5.需要性原则所选的课题应当今社会需要解决的主要问题

选题的原则27选题方法（1）从项目指南中选题；（2）从医学实践中选题（青霉素）；（3）到学科发展的前沿去选题（现代医学研究）；（4）从学术争论中选题（Bok）；（5）从文献资料中选题；（6）在已研究课题中扩大选题范围（现代医学）；（7）从学科交叉的边缘区选题（流行病+分子生物学）；（8）机遇选题。28选题时应注意的问题1、结合自身优势，选好研究领域和方向。2、既要熟悉本研究领域进展，又要关注相关领域的研究动态。3、加强合作，利用别人的优势充实和发展自已。4、善于运用科学的思维方法。5、知已知彼。29杀灭疟原虫味苦，溶于醇醚不溶于水30OCH3杀灭疟原虫无苦味，溶于水口服剂量1/6~1/8杀灭疟提高10倍溶于醇醚OH科学研究的程序科研选题科研设计实施方法统计分析总结归纳课题论证文献检索假说的提出Dept.HealthstatisticsTMU31二、科研设计科研设计：是对科学研究具体内容与方法的设想和计划安排.科研设计意义---不仅直接关系到科研的创新性,科学性,先进性和可行性,而且还决定了完成课题的速度与经费的开支等问题.32二、科研设计科研设计分为---专业设计、统计设计专业设计是运用专业知识和技术来进行设计统计设计是运用数理统计学理论和方法来进行设计.33科学研究的程序科研选题科研设计实施方法统计分析总结归纳统计设计专业设计课题论证文献检索假说的提出Dept.HealthstatisticsTMU34医学科研设计专业设计统计设计

运用专业理论技术知识来进行设计；从专业角度确定具体的研究课题，提出假说，围绕检验假设制定技术路线和实验方案

运用统计学方法和知识参与设计；减少抽样误差，排除系统误差；保证样本代表性和可比性；确保实验观察内容合理安排；以最少的实验观察次数得出相对最有的结果和可靠的结论。有用性独创性可靠性经济性35医学科研设计分类1、对研究对象是否施加干预实验性研究观察性研究36医学科研设计分类2、以研究时间为主干纵向研究前瞻性研究回顾性研究横断面研究37AlgorithmforclassificationoftypesofclinicalresearchTHELANCET2002;359:57-61Orintervention医学科研设计分类38三、实施方法观察性研究实验性研究理论性研究391、观察性研究在自然状态下,观察疾病发生发展过程中表现出来的特点和规律,以阐述疾病的分布特征,认识疾病的病因和影响因素的研究方法,称为观察性研究.观察性研究分为描述性研究和分析性研究40

描述性研究是利用现有的记录资料或通过专题调查获得的资料，描述疾病和健康状况在不同地区、不同时间和不同人群中的分布特征。

种类：

现况调查

纵向调查生态学研究个案调查暴发调查描述性研究(descriptivestudy)41现况调查的概念

现况调查（prevalencesurvey)是对某人群的疾病或健康状况在某一时点或短时期内的分布情况进行的调查，又称横断面研究。

例：1、糖尿病现况调查

2、广州市高校教师健康状况调查42现况调查的目的和用途描述疾病和健康状况的分布；进行“社区诊断”；确定高危人群；为病因研究提供线索；作为经常性疾病监测的一种手段。43现况调查的特点属于观察性研究方法；研究过程中没有人为地施加干预措施,而是客观地观察记录某些现象的现状及有关特征.不能得出有关因果关系的结论；常用于病程较长的疾病的研究。44现况调查的分类普查（census）：对某个地区或具有某种特征的全体人群所进行的调查。抽样调查（samplesurvey）：从总体中随机抽取一个具有代表性的样本作为研究对象，根据样本的信息推断总体的特征的调查方法。样本总体45描述性研究——提供病因线索，建立假设；分析性研究——是在假设的前提下，在特定人群中通过调查的方法，验证假设或提出新的假设。

观察性研究46

病因假设是对某因素与某病因果关系的一种推测性的可检验的解释。概念性假设（conceptualhypothesis）“吸烟可能引起肺癌”是一个概念性假设可操作假设（operationalhypothesis）而“每天吸烟20支以上长达20年的男子患肺癌的危险性显著大于不吸烟的同龄男子”就是一个可形成具体研究问题并可加以检验的假设。分析性研究47分析性研究病例对照研究队列研究多阶段复合设计研究48病例对照研究（Case-ControlStudy）

病例对照研究是分析流行病学研究方法中最基本、最重要的的研究类型之一。病例对照研究也称回顾性研究（retrospectivestudy），是在疾病发生之后去追溯假定的病因因素，由果及因的回顾性研究方法。49病理对照的基本原理以确诊患某种特定疾病的病人作为病例以不患该病但具有可比性的个体作为对照搜集研究对象既往各种可能的危险因素的暴露史测量并比较两组各因素的暴露率和暴露水平的差异，判断因素与疾病之间是否存在统计学关联及关联程度大小。在评估了各种偏倚对研究结果的影响之后、再借助病因推断技术，推断出某个或某些暴露因素是疾病的危险因素而达到探索和检验疾病病因假说的目的。50

图1病例对照研究原理示意图调查方向：收集回顾性资料

比较人数暴露疾病病例对照+－+－acbd

OR：(a/c)/(b/d)=ad/bc51暴露因素指研究对象曾经接触过某些因素，或具备某种特征，或处于某种状态，这些因素、特征或状态即为暴露因素。如：年龄、性别、BMI、特殊职业暴露、环境污染、吸烟、少食果蔬、高盐饮食、运动等。暴露因素可以是有害的，也可以是有益的，也叫研究变量。通常把导致疾病事件增加的暴露因素称为危险因素（riskfactor）或致病因素；把导致疾病事件降低的暴露因素称为保护因素52病例对照研究的特点观察法疾病发生后进行由“果”推“因”

分成病例组与对照组分析暴露与疾病的联系暴露是由研究对象从现在对过去的回顾暴露并不限于外界因子，调查时暴露因素可以多项。不能验证病因用途用于广泛探索疾病的可疑危险因素为队列研究提供明确的病因线索53最早病例对照研究1843年Guy向统计学会的报告-分析职业暴露与肺结核发生的关系最早出现病例对照研究的概念1844年Louis的著作符合现在病例对照研究概念1926年LaneClaypon报告-生殖因素与乳腺癌关系的研究1947年Schreck和Lenowitz包皮环切和性卫生与阴茎癌的关系1947年Hartwell输血与肝炎关系的研究1950年Doll和Hill吸烟与肺癌的研究病例对照研究简史5420世纪60年代以来孕妇服用反应停（thalidomide）与婴儿短肢畸形母亲吸烟与先天性畸形早产儿吸入高浓度氧与晶体后纤维组织增生症经期使用月经棉与中毒性休克综合征小剂量电离辐射与白血病母亲早孕服用雌激素与少女阴道腺癌等之间的关系552、实验性研究研究者在直接控制条件下，进行群体实验。临床试验、现场试验、社区干预试验。按随机分组原则，将实验人群分为两组或多组，人为地给一组以某种因素、措施或新药作为实验组，另一组不给某种因素、措施或给安慰剂作对照组，然后随访观察一定时间，并比较两组的发病率或死亡率，最后作出评价。563、理论性研究理论流行病学研究流行病学方法研究57

医学究研方法观察性研究实验性研究理论性研究描述性研究分析性研究横断面研究常规资料分析报告生态学研究个案调查普查抽样调查典型调查病病例对照研究队列研究多阶段复合研究动物实验临床试验社区试验58科学研究的程序科研选题科研设计实施方法统计分析总结归纳理论观察实验统计设计专业设计课题论证文献检索假说的提出Dept.HealthstatisticsTMU59四、统计分析（1）统计描述---是指运用各种统计学手段(如统计表,统计图,统计指标等)对观察数据的数量特征进行客观如实的描述和表达.如集中趋势,离散趋势,百分率等.（2）统计推断---根据观察数据(样本)所提供的信息,对未知总体作出具有一定概率保证的估计和推断,包括假设检验和参数估计两大内容.60——原始数据的整理

1.方法

（1）编码、录入、校对

（2）过录、归类、清点

2.数据的类型及转换

（1）计数资料

（2）计量资料

（3）半定量资料

（4）不同数据类型的转换

3.项目（变量、因素、指标）

（1）概念定义

（2）执行定义四、统计分析61医学科学研究的程序科研选题科研设计实施方法统计分析总结归纳调查观察实验统计设计专业设计课题论证文献检索假说的提出数据管理数据分析统计描述统计推断62数据分析统计描述：统计量的选择统计推断：参数估计统计推断：假设检验分析目的设计方案资料类型解释变量与反应变量的个数样本含量应用条件63五、总结归纳总结归纳是科研过程中的最后一个步骤,即根据研究事实与统计分析结果,运用综合,归纳,与演绎等方法,把感性认识上升为理性概念,得出科研结论，应注意两点；(1)要根据已有的研究数据来推理.(2)按照自已本次研究的范围做出结论.64科研论文质量的高低取决于研究课题本身的学术价值，包括课题本身的理论价值和应用价值取决于研究设计和手段的科学性，先进性、创新性取决于研究质量的可靠性和可信性取决于成果推广应用的普遍性、安全性和有效性Dept.HealthstatisticsTMU65Dept.HealthstatisticsTMU医学科学研究的程序科研选题科研设计实施方法统计分析总结归纳理论观察实验实事求是撰写论文统计设计专业设计课题论证文献检索