1、一、為什么要進行“設計” 醫學研究的對象是生物體（包括人、動物），由于生物體的“變異”特性，常常使很多規定性被偶然現象所掩蓋，如果缺乏良好的設計，就會使研究結論出現偏倚，這種偏倚表現在研究的全過程。實例：實例：例例1 1：目的：肝癌患者性別差異目的：肝癌患者性別差異 觀察對象：雌、雄鴨觀察對象：雌、雄鴨 動物來源：市場購入動物來源：市場購入 結果：雌性肝癌發生率結果：雌性肝癌發生率 雄性肝癌發生率雄性肝癌發生率 問題：問題：例例2 2：目的：探討絕經婦女服用雌激素是否引起子宮內膜癌目的：探討絕經婦女服用雌激素是否引起子宮內膜癌觀察對象：服用雌激素的絕經婦女觀察對象：服用雌激素的絕經婦女研究方法

2、：隨訪（病人來門診就診）研究方法：隨訪（病人來門診就診）結果：服用者患病有增加趨勢結果：服用者患病有增加趨勢問題：缺對照問題：缺對照 服用者出現宮血就診，被檢出服用者出現宮血就診，被檢出 未服用者，未作系統觀察統計未服用者，未作系統觀察統計例例3 3：目的：研究苦瓜制劑治療糖尿病效果目的：研究苦瓜制劑治療糖尿病效果 觀察對象：糖尿病患者觀察對象：糖尿病患者 研究方法：實驗組：服用苦瓜制劑研究方法：實驗組：服用苦瓜制劑 對照組：胰島素對照組：胰島素 各組各組5050人，但試驗開始后有人，但試驗開始后有4040名實驗組的患者轉入對名實驗組的患者轉入對照組，照組，問題：問題： 對于一項課題的要求1.

3、先進性2.新穎性3.可行性4 .可靠性5 .科學性6 .有效性統計設計：就是通過合理地安排實驗，正確地考察 實驗效應，獲得真實的實驗結果。1.用最經濟的人力、物力、時間得到有價值的結果2.準確的控制誤差與估計誤差大小3.獲得更多的信息專業設計專業設計統計設計統計研究設計(statistical study design)醫學研究計劃的有機組成部分，是科研工作全過程的計劃與安排。根據研究者是否主動安排處理因素，對觀察對象施加干預，醫學研究分為實驗研究與調查研究二類。醫學研究分類實驗研究指研究者能主動地安排實驗因素，控制實驗條件，排除非實驗因素干擾的研究；調查研究研究者較被動地進行觀察，希望盡可能

4、減少或控制非實驗因素干擾的研究。實驗研究與調查研究在設計上不盡相同，但在實際工作中彼此存在聯系，調查研究常為實驗研究提供線索，而實驗研究成果又須回到現場實踐中去驗證。實驗設計(experimental study design) 完成實驗全過程所依據的一系列規則，如實驗設計基本要素（處理因素、受試對象、實驗效應）與基本原則（對照、隨機、重復）。其目的是合理安排實驗因素，控制誤差，排除干擾，考察效應，尋找主因，鑒別差異，修正數據，驗證方法，發掘信息，以最少人力、物力、時間耗費達到實驗目的。常見實驗設計方案包括：完全隨機設計、配伍組設計、配對設計、交叉設計、拉丁方設計、裂區設計、析因設計、正交設計

5、等。二、如何進行科研設計二、如何進行科研設計 1.1.首先明確：首先明確： 以人、動物作為觀察（受試）對象以人、動物作為觀察（受試）對象 2.2.確定三個基本要素確定三個基本要素 處理因素處理因素 受試對象受試對象 觀察效應觀察效應 3.3.遵守三個基本原則：遵守三個基本原則： 設立對照設立對照 目的：控制系統誤差目的：控制系統誤差 隨機化分組隨機化分組 目的：控制系統誤差目的：控制系統誤差 足夠的樣本含量足夠的樣本含量 目的：減少隨機誤差目的：減少隨機誤差處理因素(treatment)處理因素與受試對象、實驗效應共同構成實驗設計的三個基本要素。處理因素指對受試對象給予的某種主動施加或客觀存在

6、的外部干預或措施。2021/5/7119、 人的價值，在招收誘惑的一瞬間被決定。2022-5-262022-5-26Thursday, May 26, 202210、低頭要有勇氣，抬頭要有低氣。2022-5-262022-5-262022-5-265/26/2022 10:16:50 PM11、人總是珍惜為得到。2022-5-262022-5-262022-5-26May-2226-May-2212、人亂于心，不寬余請。2022-5-262022-5-262022-5-26Thursday, May 26, 202213、生氣是拿別人做錯的事來懲罰自己。2022-5-262022-5-2620

7、22-5-262022-5-265/26/202214、抱最大的希望，作最大的努力。2022年5月26日星期四2022-5-262022-5-262022-5-2615、一個人炫耀什么，說明他內心缺少什么。2022年5月2022-5-262022-5-262022-5-265/26/202216、業余生活要有意義，不要越軌。2022-5-262022-5-26May 26, 202217、一個人即使已登上頂峰，也仍要自強不息。2022-5-262022-5-262022-5-262022-5-26為控制各種非處理因素，排除其干擾作用，在確定處理因素時應注意以下問題：（1）處理因素的數目與水平-

8、根據研究目的確定處理因素數目與水平。一次研究中，可有一個或幾個處理因素。一般處理因素過少，不易提高研究的深度與廣度，同時孤立地設置一個因素的傳統研究，常意味著對該因素的水平限定帶有主觀傾向，將使研究結論受到一定限制。研究中同時觀察幾個因素，不僅節省時間，而且可分析幾個因素間相互作用，如協同作用和拮抗作用，但一次研究中不能考察太多因素；（2）處理因素的標準化-在整個研究過程中，處理因素必須相對固定，統一標準；（3）控制非處理因素-考察處理因素的同時，應控制非處理因素，避免混雜效應。受試對象（study subjects） 根據研究目的而確定的同質的觀察目標總體，是處理因素作用的客體。 受試對象1

9、、動物實驗對象2、臨床（現場）試驗對象實驗效應(experimental effects) 處理因素作用于受試對象的反應，是研究結果以指標形式的最終體現，所選指標應具有：客觀性、特異性、敏感性、精確性實驗誤差1、系統誤差2、隨機誤差系統誤差在一定條件下，由于某種偏因使得觀測值出現傾向性的偏差，表現為恒定偏大或偏小，或周期性變化。 來自：受試對象、研究者、實驗條件隨機誤差 又稱為偶然誤差，在排除了系統誤差后仍然存在，由一系列有關實驗因素微小隨機波動引起的方向不定又可相互抵償的誤差，該誤差決定了測量的精密度。 一次測量中，隨機誤差的大小與方向不可預言，但大量重復測定中，隨機誤差的出現具有統計規律性

10、。系統誤差與隨機誤差在一定條件下相互轉化實驗誤差的控制根據誤差產生的來源，控制實驗誤差，必須遵循實驗設計的基本原則實驗設計的原則1、對照2、隨機、盲法3、重復實驗設計原則1-對照（control）在確定接受處理因素的實驗組時，要同時設立不施加處理的對照組。通過對照消除非處理因素對實驗結果的影響。設置對照時應滿足均衡原則，即對照組與實驗組除處理因素不同外，其余影響實驗效應的非處理因素應盡量均衡一致實例20世紀20-30年代，采用金制劑療法治療結核病長達15年之久，印度名醫為此發表論文數以百計，并曾作為定論編入醫學院的講義，在沿用15年后，由于采用了有對照的臨床試驗，才對它作了否定的評價。常用對照

11、形式1、標準對照：不設立專門的對照組，以現有標準或正常值作對照；常用對照形式2、配對對照：將受試對象按非處理因素條件一致的配成一對，然后采用隨機分組方法將他（它）們分別置于實驗組與對照組 常用對照形式3、自身對照：對照和處理在同一受試者身上進行常用對照形式4、組間對照：將受試對象隨機分為兩組或多組，并對各組進行不同的處理，比較組間差異。常用對照形式5、空白對照：是指不給予任何處理的對照，這在動物實驗以及實驗室方法學研究中常采用（如空白管的設置），以評定測量方法的準確度，以及觀察實驗是否處于正常狀態。常用對照形式6、實驗對照：僅空白對照不能控制影響結果的全部因素，需設置不施加處理因素，但施加某種

12、與處理因素有關的實驗因素。如賴氨酸添加實驗中，實驗組兒童的課間餐為加賴氨酸的面包，對照組為不加賴氨酸的面包。常用對照形式7、歷史對照（潛在對照）：以過去的研究結果作對照，僅適用于非處理因素對實驗效應影響較小的研究中，一般不宜使用，用是特別注意資料的可比性。常用對照形式8、安慰劑對照：對照組采用一種無藥理作用的物質，但劑型或處置上不能為受試者識別。安慰劑對照的優點1、使用安慰劑對照有助于防止對照組與實驗組產生不同的心理作用，最大限度地減少受試者和研究者的主觀期望效應和偏倚；2、消除疾病自然進程的影響，直接度量實驗組與安慰劑組間的療效和安全性安慰劑對照的缺點1、倫理問題2、依從性差實驗設計原則2-

13、隨機化（randomization)定義： 指在對某研究總體的抽樣或實驗研究過程中，使總體的每一個研究對象（觀察單位）都能概率均等的隨機分到實驗組或對照組，或有同等的機會被抽到研究的樣本中去的一種手段實驗設計原則2-隨機化（randomization)目的： 將實驗對象的實驗順序及分組進行隨機分配，這是保證非處理因素均衡一致的另一重要手段。實驗設計原則2-隨機化（randomization)常用的隨機化方法：抽簽法、隨機數字表、隨機排列表、計算機產生偽隨機數 醫學抽樣研究和實驗對象的分組以隨機數字表和隨機排列表較方便實驗設計原則2-隨機化（randomization)隨機數字表：隨機數是由阿拉

14、伯數字組成的數字序列，在全部數字序列中，0-9這10個數字彼此獨立服從均勻分布，每個數字出現的概率相同，均為0.1。隨機數字是隨機化分組和隨機化抽樣的基本依據實驗設計原則2-隨機化（randomization)隨機排列表：根據等概率隨機抽樣的原理由1-n個數字的隨機數字及這些隨機數字的多種排列所組成的，用于隨機化分組的工具表。表中每行的1-n個隨機數字與表頭上有序的自然數字序列1，2，n間是相互獨立的。使用時可任選一行隨機數字，但不能按列查。實驗設計原則3-重復（replication)指處理組與對照組的受試者要有一定的數量，即樣本含量。重復最主要的作用是估計實驗誤差，降低實驗誤差，從而提高精

15、密度。但也不是指樣本含量越多越好。樣本含量估計是一個復雜的問題，有待統計工作者不斷探索和研究。樣本含量太少，實驗結果可以受個別極端值影響而產生較大誤差，而樣本含量太多，將加大實驗規模，人力、物力、時間耗費加大，系統誤差出現可能性也增大。因此，在保證研究具有一定代表性與可靠性的條件下，具有最少的樣本含量原則是實驗設計必須遵循的一個重要原則。實驗研究分類根據研究對象的不同，常將實驗研究分為三類：1、動物實驗2、臨床試驗3、社區干預試驗實驗研究分類-動物實驗為探討某些處理因素對人體組織、器官系統及功能的影響，必須事先進行有效的動物實驗，復制成功的動物模型，而后進行人體觀察。如毒理實驗、預防接種、免疫

16、制品、藥品鑒定、療效觀察、手術效果等。實驗研究分類-動物實驗動物實驗的過程包括：建立模型，從原物客體過度到動物模型 對模型進行實驗將動物實驗結果轉移到人體。動物模型必須滿足下列條件：1、模型與原型之間必須具有相似關系；2、模型只是被研究客體-人的代替品；3、對模型的研究能夠得到關于原型的信息實驗研究分類-動物實驗方法與步驟1、實驗動物的選擇：正確選擇實驗動物是獲得可靠研究結果的必備條件，其生長發育、代謝等應與人類接近且經濟易得。 動物的種類、品系、質量、規格、年齡與性別等的選擇要根據實驗觀察的目的而定，一般應經過篩選，選擇敏感、特異、穩定的動物方法與步驟：2、預實驗：正式實驗前的小規模實驗，通

17、過預實驗進行技術訓練，摸清實驗動物對各種處理的反應情況，如篩選研究因素數目、確定每個因素的變化水平等。方法與步驟3、方法：1）實驗動物的分組：隨機、均衡的原則2）估計所需要動物數3）設置對照4）設計方案5）選擇觀測指標實驗研究分類-動物實驗優點：動物實驗與臨床試驗相比有其獨特優點。1、可以嚴格地控制實驗條件；2、可以對肌體有害或可能有害的處理因素進行研究3、可以最大限度地獲得反映實驗效應的樣本，4、動物傳代快，可以培育基因型明確的純系或有遺傳缺陷的品系，為遺傳、免疫、腫瘤等研究提供了方便；實驗研究分類-動物實驗注意的問題1、局限性；2、不同種系的動物有不同的生物學特點3、意外死亡實驗研究分類-

18、臨床試驗（clinical trial）臨床試驗：在人群中，通過比較干預組與對照組的結果，確定某項治療或預防措施的效果與價值的一種前瞻性研究實驗研究分類-臨床試驗意義1、動物實驗不能取代臨床試驗：動物實驗結果有效，對病人不一定有效；動物不能表達自我感覺，如頭痛、不適、無力；有些副作用可能在用藥后幾年或幾十年出現，不可能由動物實驗得出結論2、病例資料的積累、經驗總結等不屬于臨床試驗實驗研究分類-臨床試驗分期：臨床試驗階段的劃分I期試驗：試驗對象為少數自愿者，主要觀察有關藥物的耐藥性、毒性、安全用量。II期試驗：探索適應類型，最適劑量、以及研究的價值。第一步，少量患者的預試驗，主要觀察療效和不良反應，確定是否進一步試驗；通過了預試驗后，取較多的患者，對療效提供較準確估計。 III期實驗：較大樣本的驗證性試驗，必須設立對照。實驗研究分類-