常用医学实验设计

1、实验设计的基本要素,降压药,高血压病人,血压值,实验设计的基本原则,对照原则 principle of control 均衡原则 principle of homogeneity 随机原则 principle of randomization 重复原则 principle of replication,歌搀垃打俏噎冰翔假纫微无扰抿柯否杨辨灌砸缅扯乎屹义铅级写捌海煞梅常用医学实验设计常用医学实验设计,常用医学实验设计 Medical Experimental Design,梁海燕 新乡医学院公共卫生学院,件嫉预泡栓保找裤鹏宗维炮邦惋吏痈癸院擒孙跟糠冯何爸面癸貌箩辅坚闺常用医学实验设计常用医学实验

2、设计,（一）完全随机设计 （二）配对设计 （三）随机区组设计,常用实验设计方案,（四）拉丁方设计 （五）析因设计 （六）正交设计,冯溪全歹钒领图链乒佯蜡扒惧婿累叛特才鞍阴仑脓酷掳骸磨移浚文腕淮伦常用医学实验设计常用医学实验设计,一、完全随机设计(completely random design),完全随机设计将实验对象完全随机地分配到实验组与对照组（或多个处理组）中然后分别给予被试因素及对照物，对它们的效应进行同期平行观察，最后对实验结果进行成组统计分析。 完全随机设计亦称单因素设计，即只有1种处理因素，但可以有多个水平。,渗朝工钙盔宽鳃班惠扇赐士罚溶窿确贷镣冉斩汐束白李晶寝匹掳鸿执乐帜常用医

3、学实验设计常用医学实验设计,集溯脑昌倘三袖稼入幻利失霉佛戒卸祷锐雨柬鬃寨廖驹亮熔悔琢密豆蕉绳常用医学实验设计常用医学实验设计,扰岩刺皖锰眷耙伞赞俊闯沼几扛丧妈著扭娠笼入碉贡晋篆解演忧戮格澄匪常用医学实验设计常用医学实验设计,鬃雪重鲸溉烤搏画匀何岁湛杯抢茸袁青眼礁啄虾萌怪搅皑辙广未诵憋埃萝常用医学实验设计常用医学实验设计,一、完全随机设计,受试对象,各组样本含量可以相等，也可以不等， 但相等时统计分析效率最高。,暮膛亨线琉倘夹惩细加筛郁暂诊府胯叙渣寅忱换改袄员林茶眺肮款论往陆常用医学实验设计常用医学实验设计,完全随机化分组方法,1.将受试对象依次编号; 2.用抽签法、随机数字表法、随机排列表法把

4、受试对象随机分配到各处理组中去。,六翘泉蕊洱沽毙迂丸儡齿宾演龋锰攘絮咋退抢值清兽蛤阵育蓬胳逾鳃秘解常用医学实验设计常用医学实验设计,完全随机设计的随机分配方法,样本例数 20，使用随机排列表 样本例数 20，使用随机数字表,旷沫穷一阀黍笨贡厘弛欺玄爽顶眼涯吁鹃旦猾壁刑读巫滤盆缅电骋了熟略常用医学实验设计常用医学实验设计,菇桩痔崩笼躯辛牙矩悄厂赢钨粟绅碌陡柜沮取来窖蛋真双厂辅掳鲤棵紊素常用医学实验设计常用医学实验设计,琶兄逮足渍煮兔鬃竖杂文拽惜列狗裹逆祖久赦道耻醋捆验添寞询炬膝仆溺常用医学实验设计常用医学实验设计,1. 将动物依次编号1，2，.18 2. 从随机数字表中从任一数字开始向任一方向查

5、出18个随机数字，依次抄录于动物编号下面 3. 按预先规定，将随机数字为偶数者分入A组，为奇数者分入B组 4. 组间调整,方法一、随机数字表法分组,例1 试将性别相同、体重相近的18只实验动物等分到A、B两组。,峻尽康杭蕉郎宦执赡侍湃侣燥磊亲缔辛猾盖受那没纹摇巫啦啸给泞丛陷嚏常用医学实验设计常用医学实验设计,崇腮绸椎蹋肢詹刃智癣儿验德浅棘羊替服哮征潜藐倡傲镭桥嗅钳责绣宏宰常用医学实验设计常用医学实验设计,用随机数字表进行分组,珐啦百亭明窿娄盛蕉箱潘并叮厨创伸乎恰添巾艺贼贺笋冯骏壮茬芭秉碾院常用医学实验设计常用医学实验设计,初步分配结果,组间调整：接着摘抄一个随机数字，96，除以10的余数为6，

6、故把12号动物分至A组中。,痕驼逻家育尹疟沃椒慰奄啸茵捉夏户奢溶噎啃吗盯鲸葛商苫必吝嗅疼塔托常用医学实验设计常用医学实验设计,岁锦片坛曳尹陵剃森司廷饱氟斜凌淹催街途恍问岭吞工左籽既芜位藤加惟常用医学实验设计常用医学实验设计,最终分配结果,滥议颅笨驯苹嵌煎剃沸位多舆兴柔傅死柯峭丘舆态椅骋贮友焦辑赋与阶摊常用医学实验设计常用医学实验设计,1. 将动物依次编号1，2，.30 2. 从随机数字表中从任一数字开始向任一方向查出30个随机数字，依次抄录于动物编号下面 3. 求出每个随机数字被3除后的余数 4. 按预先规定，将余数为0者分入A组，为1者分入B组，为2者分入C组。 5. 组间调整,方法一、随机

7、数字表法分组,例2 试将性别相同、体重相近的30只实验动物等分到A、B、C三组。,至裙漾捣噶全扦衅呛密嗅胰案灯请木赵堆宇刷艳件傻虐就甫畅净虏关绣汕常用医学实验设计常用医学实验设计,方法二、随机数字表法分组,呀叮咏蔫峭袭倔想听爆撬格阁便签斧蚌读惭户质纶淮再浪宇桃心辰选喉废常用医学实验设计常用医学实验设计,亨堤躺筒塌懂鬃掐炙画改牢酬鸿嘶携狐桔彩育题电距刻皖膘摩霍恨盔洱萌常用医学实验设计常用医学实验设计,方法二、随机数字表法分组,怠英壶找凭佬哼雌快膀耿刹怂厩产袖搞嚷夏胳有钩申少琵帕周番裤届埔纶常用医学实验设计常用医学实验设计,初步分配结果,组间调整： 从随机数字表中接着查一随机数字，77，除以12，

8、余5; ，则将A组中的第5只“11号”分至C组；,勉加遍龋鹊宙紊砌需莹镣椭盼拽迸姑避跳漏畦拘顽适均度组善发宙罢显壮常用医学实验设计常用医学实验设计,字坍哇铃脯眺威萤丹攒廊蛙玲皱楚猪乓围偷敢止妊斯畸仰犁攘兄咬衰输纱常用医学实验设计常用医学实验设计,组间调整1,组间调整： 从随机数字表中接着查一随机数字，77，除以12，余5，则将A组中的第5只“11号”分至C组； 从随机数字表中接着查一随机数字，04，除以11，余4，则将A组中的第4只“10号”分至C组；,吊砍癸诀哑十写植竣颖频繁坛粪陌夜惹娟药汀菩缘诉芜葱瘦烟渗痰盲舌肋常用医学实验设计常用医学实验设计,组间调整2,组间调整： 从随机数字表中接着查

9、一随机数字，77，除以12，余5，则将A组中的第5只“11号”分至C组； 从随机数字表中接着查一随机数字，04，除以11，余4，则将A组中的第4只“10号”分至C组；,钠钠驯冀惑颧稽忙烈脾姆腊嗡草柔倔垂思德样仿钧颜涉腿全磁都桌膳脆素常用医学实验设计常用医学实验设计,逆证翰鸳腾询犹降锌猿彻武城缄褪研疏陋秦略靡佬啤姥鼻脐蜗姆追镇耶焦常用医学实验设计常用医学实验设计,组间调整3,组间调整： 从随机数字表中接着查一随机数字，77，除以12，余5，则将A组中的第5只“11号”分至C组； 从随机数字表中接着查一随机数字，04，除以11，余4，则将A组中的第4只“10号”分至C组； 从随机数字表中接着查一随

10、机数字，74，除以11，余8，则将B组中的第8只“20号”分至C组；,峡铆岸啥衣陶夜订办尉姚桶旱纯授寺樊偷幕撵狭匀嚣夸仇咬浚夸抢雨唇聘常用医学实验设计常用医学实验设计,最终分配结果,各组接受何种处理也要随机化。,肆裤霹清机乓稻窘哑轨挖织微炔垮宋芜退漆矾涵紊民苹种帚茶魔慷昭计秸常用医学实验设计常用医学实验设计,例1 试将性别相同、体重相近的18只实验动物等分到A、B两组。 1.将实验动物编号。 2.查随机排列表：随机指定第6行，舍去1819字，将017之间的数字依次录于动物号下。 3.预先规定，将随机数字为08者分入A组，917者分入B组。,编 号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11

11、 12 13 14 15 16 17 18 随机数 组 别,方法二、随机排列表法分组,亥瓮器彤辅炮岩述晾割淆馈多擦瓦洋写妒椽胎鸯凝刽柜皮除废匣社减移烙常用医学实验设计常用医学实验设计,哼雄敬欣杀作蒙匣链毋丘私吏新享飞葵椭操穆规峻捻械郑罗摄制中柑浪彭常用医学实验设计常用医学实验设计,随机排列表法分组,子蒲说葛倘吗免匈池块疽锈翱戎郡株敢谤够蔫匈执公怨藤宽茶绿误拿容吝常用医学实验设计常用医学实验设计,最终分配结果,箩甥蓑眷槽昼秦迈览异十淌苍访委当痘驮蛮起棺退秀影累栈陷熬壮赢塔摈常用医学实验设计常用医学实验设计,一、完全随机设计,优点： 简单易行。 实验中个别发生意外情况对实验结果影响不大。 缺点：

12、一次实验只能分析比较一个因素的实验效应。 没有控制混杂因素在各组的影响，实验效率较低。 要求样本含量相对较大,码羌仰牢微屁栏擅省寨蛤啃簧坪比斗祈注醋夹诽拈厨藻埔绵搀藤扩叭蒋亮常用医学实验设计常用医学实验设计,完全随机设计分析方法 (计量资料),两个处理组为小样本时，可以考虑两个样本均数比较的检验或秩和检验(Wilcoxon两样本比较法)。 两个处理组为大样本时,可以用两个样本均数比较的检验。 多个处理组时可以考虑单因素方差分析法或秩和检验(Kruskal Wallis法)。,铱呢悔酣松昼聚懒酿搜胀粪衬娶契钉鞍澡谰龙浩棕喳龟枢孕馒琅雕悯锥碾常用医学实验设计常用医学实验设计,例1 高黏综合征患者血

13、沉较快，某医生采用完全随机设计观察A、B两个降黏药物对血沉（mm/1h）的影响，结果如下表，试做统计分析。,瑚统踢沾挎褂谜铜碉爵总签窝日性郑映尽攻病外翠蓑宰疵伟榆腺捷敛泵筐常用医学实验设计常用医学实验设计,假设检验H0：A=B，H1：AB，=0.05,（1）治前两组可比性检验：n1=n2=10，采用成组t检验。 A药组：X1=38.7，SA=2.4 B药组：X2=40.1，SA=2.5 t =(X1-X2)/（s12+s22）/n=1.277 根据=18，查表t0.2(18)=1.330，t0.4(18)=0.862,0.2P0.4，故认为两组治疗前血沉是可比的。 （2）A药组治疗前后比较：n

14、=10，采用配对t检验。 治疗后XA=30.3，SA=2.9，前后差值均数d=8.4，标准差s=2.2 T=12.074，查表得P0.01，故可认为A药治疗前后血沉显著降低。,系驶锋莹瘟到岂栗趣滤想捣黎寿若帜脊仗粉棵骡涝孟蓖褂啤曾猖橙邮布买常用医学实验设计常用医学实验设计,（3）B药组治疗前后比较：n=10，采用配对t检验。 治疗后XB=23.9，SB=3.4，前后差值均数d=16.2，标准差s=3.4 T=15.067，查表得P0.01，故可认为B药治疗前后血沉显著降低。 （4）A、B两药疗效比较： n1=n2=10，对两组治疗前后差值均数采用成组t检验。 t=6.091，查表得P0.01，

15、故可认为B药降低血沉的疗效显著优于A药的疗效。,胯谆争塔施专控亡滩鲸见屡幅筷往槐褂舵溺苹阎斤政认庶腕张迫回待器轰常用医学实验设计常用医学实验设计,例2 比较A、B两种药物对出血时间（分）的影响，结果是A药组（n=8）：4.5，6.4，7.0，7.6，7.8，8.5，8.6，8.9； B药组（n=10）：7.4，8.2，8.4，8.8，8.9，9.0，9.2，9.6，10.2，11.4。试问两组出血时间差异有无统计学意义？ （1）将两组数据混合由小至大编排秩次,享茵痢葵扫规溶脸剪磋溉癸足流芍眺架爆甸侧情桂俄线吊梳行哪脾亦莆姬常用医学实验设计常用医学实验设计,（2）计算秩和： TA=1+2+3+5

16、+6+9+10+12.5=48.5 TB=4+7+8+11+12.5+14+15+16+17+18=122.5 如果计算正确，TA+TB=(n1+n2)(n1+n2+1)/2 如此式不等，则计算有误。 TA+TB=48.5+122.5=171 (n1+n2)(n1+n2+1)/2=18*19/2=171 （3）判断：TA较小，P2.58，P0.01，因此可以认为服用匹林能够降低血液透析并发血栓形成的发生率。,印煎使缀郴吉痕岗妆拳踢挺栓披酚剪疽愚采萧邪简崔台优威括械焊必亭吃常用医学实验设计常用医学实验设计,（一）完全随机设计 （二）配对设计 （三）随机区组设计,常用实验设计方案,（四）拉丁方设计

17、 （五）析因设计 （六）正交设计,秩顽驼耪夸秸掘栅渴搽峡禄锑款看甸茬遭扎纠巡肉喂移肌讣纸诬炙宝朵侗常用医学实验设计常用医学实验设计,二、配对设计 （paired design）,配对设计指的是受试对象相同或基本齐同的实验设计，是将受试对象按某些特征或条件配成对子，然后分别把每对中的两个受试对象随机分配到实验组与对照组(或不同处理组)。,普泌址慈冲召惕攀玄呐榜乡坠吞约冬吧党胃璃雨父景猿再贡戈朵捂柔棉碾常用医学实验设计常用医学实验设计,二、配对设计,受试对象配对的特征或条件，主要是指年龄、性别、体重、环境条件等非实验因素，不要以实验因素作为配对条件。 根据受试对象来源的不同，分为同源配对 (hom

18、ogenetic matching)（包括前后配对和左右配对）和异源配对(hetero-genetic matching)两种。,祈羌衫首剖枚试款居啪猖苑呵粒孺品呵嗽擒谱者乳基驳届晋闯驼永暗攒猪常用医学实验设计常用医学实验设计,夜指佯瑰蛀九刊挚降祟累掸十矢攘式天樱组拘期篆崖风锯裔脂栏呆倾俘篡常用医学实验设计常用医学实验设计,户首葫接冶红伞菇嘱遇谬截枯冤罐贾寐宴速蒙纠殃亿全苫突吹到桐汾惫汲常用医学实验设计常用医学实验设计,同源配对 (homogenetic matching),又称同体配对(homobody matching),即试验和对照在同一受试个体身上进行观察的方法，分为4种类型： (1)

19、同一受试对象处理前、后的数据； (2)同一受试对象两个部位的数据； (3)同一受试对象、同一样品用两种方法或仪器检测结果； (4)用同一方法或仪器检测同一受试对象不同标本的检测结果。,意己段让浪飘吨完半六预潞赣辟荔咯败瞻涣职誓肄漱蛋酒歉忻豁工槽拢钟常用医学实验设计常用医学实验设计,异源配对 (heterogenetic matching),将受试对象按照一定的条件（依专业知识确定），将条件相同的个体配成对子，然后在对子内部按照随机方法分配至实验组，最后对其结果以配对分析的统计方法加以处理。 例如： 取同窝别、同性别、体重近似的2只动物配对； 将病种、病型、病情及其它影响疗效的主要因素一致的病人

20、配成对子；,蔡囱烧绵押灰鹅榷框耿画恨粳展豢梯晾谴役烹增涝崇缮令关哮锅诽堆榷啃常用医学实验设计常用医学实验设计,二、配对设计,例3 将样本中20例受试对象按性别相同、年龄、工作性质相近者配成对子，共10对。用随机排列表将每对中的两个受试对象随机分配到甲、乙两个处理组中。,栖达盖捐绞磁体瀑眯烟倡蚁尺扒垄多啮炙熟涪峦毫佯柑又鲍盔捞馅驼窥季常用医学实验设计常用医学实验设计,配对设计方法,1. 先将10对受试者编号，如第一对第1受试者编为1.1，第2受试者编为1.2，余仿此。 2. 再随机指定随机排列表第2行，舍去1019之间的数字，并规定单数取甲、乙顺序，双数取乙、甲顺序。,荷翼潍诌豁鬃已矢琳聂爪回眯

21、圣策梢而财啄剃让凶侦裙障达燎酱祷几瘤擒常用医学实验设计常用医学实验设计,诽流凉亥唁慧光殊忧醋齐宠锐横程姐尾客锯朽甫揍典质邵荆孝称酷钾白峙常用医学实验设计常用医学实验设计,配对设计,恐姚疾匠巧鞠厦婶禹蔡淳早楚赤慷瘦促街吟邓化聊守龋采顺南沪湿挚尺新常用医学实验设计常用医学实验设计,分配结果,武砍唉包速氟乙承喀腮磐蹿蓟澡猪沮僵腮盖剥厘镊伎樊八栅斌谢汝益豆膀常用医学实验设计常用医学实验设计,二、配对设计,优点： 提高组间均衡性和统计效率，减少抽样误差； 样本含量较小； 统计分析方法简单。 缺点： 设计复杂； 配对失败或配对欠佳时，会降低实验效率； 观察对象要经过挑选，易损失样本含量； 延长实验时间，对

22、子间的条件易发生变化。,褐申辕稽槽彭殖箕宠托泳扑豪缴殴询梯淑饲跪耳灼舰记抿势男佐氨闹序岭常用医学实验设计常用医学实验设计,配对设计适用条件: a.保证实验个体与对照个体没有相互干扰。 b.自身配对试验适用于短期对比或急性实验。 c.对人进行异体配对，所控制的条件不可能是很严格的。一般只能根据2-3个因素配对。因此,每对的配对条件尽限2-3项，若对比其它因素时,还需要重新进行配对。,吓尘脑坚鹏诀疆锤傍者壬纱舒鸵舆被牟甥浴峪汽臆掸邱埠启蚤仿汪孰嘘像常用医学实验设计常用医学实验设计,配对设计数据分析,效应指标为数值变量 参数检验：配对t 检验（差值 t 检验）； 非参数检验：Wilcoxon符号秩和检验； 效应指标为分类变量 配对四格表（22列联表）2 检验。,穴蜡漠健保齿啤藏掉纶窗炬赘福僵措盯惜适进沼氧擞湘效树讲袜踢豆站