1、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（Study factor ,or treatment） 一般指外加于受试对象，在实验中需
2、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
3、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（Study subject） 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
4、病人，要有 选入标准（eligility criteria） 及排除标准（exclusion criteria）。,实验效应（Experimental effect） 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。,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
5、 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“
6、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
7、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
8、号分段 118 1936 3754 5572 7390 91108 163180随机数字 76 71 61 20 44 90 67以18除后余数 4 17 7 2 8 18 13抽取矿工号 4 35 43 56 80 108 175,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：1 2 3 4 5 6 7 8 9 10随机数字：6 3 2 9 3 3 6 33 8组别： 乙 甲 乙 甲 甲甲 乙 甲甲 乙,例 设有动物20头，试将其用随
9、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
10、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 48 62 91 03 除数 10 9 8 7 余数 8 8 3 3,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
11、物号为 3 4 10 11 12 17 乙组动物号为 1 2 6 13 15 18 丙组动物号为 5 7 8 9 14 16,（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 1 2 3 4
12、 5 6 7 8 9 10 11 12随机数字 8 7 6 11 2 5 9 0 1 4 10 3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
13、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, =
14、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2.4 ml /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
15、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：1
16、8.5g/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.
17、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.
18、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
19、：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）服ADI（50人） 不服ADI（50人）,非处理因素： 动物试验：种类、品系、年龄、性别、体重、窝别、营养及健康状况等。 临床试验：病情轻重、病人年龄、性别、文化程度、有无合并症等。 在众多的非处理因素中，作用较强，“看得见、摸得着”且易于控制的因素只有少部分，可通过均衡方法是两组非处理因素一致。,但大部分非处理因素是“看不见、摸不着”的，作用微小、且难以控制，虽然单一因素作用很微小，但大量这样的作用的总和不可忽视，要使用随机化原则。,第四节 数据处理的统计方法选择,一、数据考察1.检查数据是否有错误2.考察数据的分布特征3.数据的规律观察,二、统计方法的选择略,
