1、醫學科學研究與設計公共衛生學院衛生統計學教研室Tel:84805466曾小敏授課內容及安排：內容1概述2觀察性研究設計3實驗性研究設計4臨床試驗研究設計5科研論文寫作作業：完成一篇科研設計書1、題目自擬。2、內容自定，可以是有關調查性研究、實驗性研究的。3、要求在上交的作業的最前頭寫出該研究的研究對象、研究因素和研究指標（三要素）。4、設計書內容要求包括（參照國家自然科學基金標書的要求）：項目的立項依據 （研究意義、國內外研究現狀及分析，附主要參考文獻目錄。）項目的研究內容、研究目標,以及擬解決的關鍵問題。擬采取的研究方案及可行性分析。 （包括有關方法、技術路線、實驗手段、關鍵技術等說明）本項

2、目的特色與創新之處。年度研究計劃及預期研究結果。2012-9-20交作業：時間由各班班長先收集好，統一交曾小敏老師處。（電子版可發到：）醫學科學研究與設計概述（緒論）第一節 醫學科學研究概述第二節 醫學科學研究設計概述第一節 醫學科學研究概述 一、醫學科學研究的概念 二、醫學科學研究的目的與任務 三、醫學科學研究的特點 四、醫學科學研究的研究方法* 五、醫學科學研究的基本程序與步驟二、醫學科學研究的目的與任務 在醫學科學研究活動中，運用科學的實踐和理論思維技巧，充分發揮人類的智慧，去發現新現象，提出新理論。 以上三類研究互相補充，互相促進并可互相轉化。基礎研究應用研究開發研究基礎基礎研究成果的

3、進一步延續和證實;并促進基礎研究的進一步發展。basic study：揭示生命現象的本質和機理的探索性和創造性研究活動。application study：基礎研究的延伸。主要以基礎研究中揭示的一般規律、形成的學術觀點和理論為指導，針對某個特定的有實際應用價值的目標開展的研究。development study,又稱開發研究或試驗研究，運用基礎研究和應用研究的知識，推廣新產品、新材料、新技術、新試劑、新器或器械、新設計和新方法，或對之進行重大的、實質性改進的創造活動。四、醫學科學研究的研究方法聯合、交替和綜合運用：1比較（compare）與分類（classification）2分析(analy

4、sis) 與綜合 (synthesize)3歸納(induce)與演繹(deduce)4類比(analogize)* 五、醫學科學研究的基本程序與步驟（一）選題與立題 （二）制定方案 （三）收集資料（四）數據整理與管理 （五）數據分析（六）撰寫研究報告 （七）成果申請（八）專利申請（一）選題與立題 選題就是研究者想研究或準備解決的問題。如：某一疾病尚未解決的病因、發病機制、診斷、治療、預防等各個方面的問題等。選題和立題的過程就是建立假說的過程。假說是根據已知的科學實踐和科學理論，對準備研究的課題提出一種假定的解釋。 研究方案主要包括：1根據研究目的確定和合理安排研究因素（即處理因素）2正確選擇

5、研究對象（subject）、確定效應指標、正確估計樣本含量。3嚴格控制非研究處理因素引起的誤差 （三）資料收集（collection of data） 在研究設計方案指導下，力求取得準確可靠的原始數據信息。要求：研究的指標與所研究的內容在科學理論上有本質的聯系，研究的指標能正確反映研究因素的效應。有客觀(objective)指標和主觀(subjective)指標之分。（客觀指標：指經儀器測定的結果值） （五）數據分析（data analysis）把隱含在一大批看來雜亂無章的數據中的信息集中、萃取和提煉出來，以找出事物的內在規律。統計分析計劃(statistical analysis plan)

6、 特別是對大型資料數據的分析。具體任務：（1）根據研究目的對結果直接進行分析；（2）對本次研究的質量和有效性進行評價，包括收集數據的目的是否明確，收集到的數據是否真實和充分，數據分析方法是否合理，數據分析所需資源是否得到保障。（3）并對研究過程中可能的干擾進行控制。 （六）撰寫研究報告(report) 包括：研究總結和研究論文，是科研工作的深化和總結，是從實踐到理論的提煉，可以全面地概括研究工作的過程，充分反映研究的成果及價值，體現研究的水平。應表述清楚的四個問題：為什么要做作該項研究？是如何進行該研究的？發現了什么？對研究中的發現是如何思考和評價的？論文質量的高低取決于：研究課題本身的學術價

7、值；取決于研究設計和手段的科學性、先進性、創新性；取決于研究質量的可靠性和可信性；取決于成果推廣應用的普遍性、安全性和有效性等。寫作要求：1規范化2語言文字的表達3統計圖與統計表的表達4研究論文的基本格式 （七）成果申請 具有學術意義或實用價值的創造性成果 通過鑒定、驗收、評估、評價或在刊物上公開發表的方式獲得社會的承認或者實踐的驗證。促進了科學的發展，產生了社會或經濟效益。 包括：發明、發現、技術進步以及技術改造與推廣等方面的內容。（八）專利申請專利：是由國家專利主管機關依據專利法授予申請人的一種實施其發明創造的專有權。申請專利：是一種法律程序，可以使研究發明獲得最大程度的保護。授予專利權的

8、發明，應當具備新穎性、創造性和實用性。第二節 醫學科學研究設計概述 一、醫學科學研究設計的概念二、醫學科學研究設計的目的與任務三、醫學科學研究設計的分類及特點四、醫學科學研究設計的基本內容 二、醫學科學研究設計的目的與任務根據具體的研究內容和目的，結合統計學的要求。實驗研究臨床療效觀察現場調查目的：使所進行的研究具有目的性、獨創性、適用性、可行性、可重復性和經濟性。針對研究的全過程進行研究設計。 設計思路：1、首先要明確研究目的，根據研究目的擬定一個科研課題的題目。內容包括：選定能反映所研究問題的各項分析指標，使抽象的研究目的具體化；2、劃定研究的總體范圍；3、確定調查方法或實/試驗方法；4、

9、估計樣本含量大小；5、制定資料的整理分析計劃；6、在整個研究過程中的每一個環節進行質量控制；7、進行經費預算；8、確定研究工作的步驟與時間進度等。 三、醫學科學研究設計的分類及特點從研究目的分為：驗證性研究(confirmatory study)與探索性研究(exploratory study)；從研究方式分為：觀察性研究(observational study)與實驗性研究(experimental study)；從研究指標分為：單因素研究與多因素研究；從研究時限分為：前瞻性研究(prospective study)、回顧性研究(retrospective study)和橫斷面研究(cros

10、s-sectional study)；從研究對象分為：以一般人群為基礎的社區研究(community survey)、以病人為基礎的臨床試驗(clinical trial)、和以動物、標本或其他生物材料為基礎的實驗性研究。（一）以是否對研究對象施加干預為主干進行分類 從統計學的角度出發，醫學科學研究按照對研究對象是否進行干預分為觀察性研究和實驗性研究兩大類。 1觀察性研究設計 定義： 觀察性研究一般不需對研究對象采取任何干預措施，只要到現場對已顯示的結果、存在的現況等有關因素進行觀察或調查，客觀地反映事物的實際情況。觀察性研究又稱調查研究。常用的觀察性研究方法：橫斷面研究病例對照研究(case

11、-control study)隊列研究(cohort study)等。 觀察性研究設計的基本內容：調查計劃的制定資料的整理分析質量控制抽樣方法的選擇 觀察性研究設計的特點：研究因素是客觀存在的，如職業、地域、民族等不能用隨機化分組來平衡混雜因素對調查結果的影響重點是調查表、分析表與抽樣方法設計。 2實驗性研究設計 定義：以人、動物或生物材料為研究對象，在研究實施過程中研究者根據研究目的對研究對象主動施加干預措施，控制非研究因素的干擾，并觀察總結其結果，回答研究假設所提出的問題。 實驗研究的特點：研究者能人為設置研究因素；研究對象接受研究因素的種類或水平是由隨機分配決定的。 實驗研究的分類：根據

12、研究對象不同分為：以動物、標本或其他生物材料為研究對象的實驗研究和以人為對象的試驗研究。以人為對象的試驗研究包括臨床試驗研究和社區人群干預試驗研究。在設計時必須充分考慮以人為對象的特點，如人的社會性、心理因素等。 在試驗研究設計中應注意以下幾個方面：（1）嚴格設立合理的對照（2）嚴格遵照隨機分組(random allocation)（3）避免研究者的主觀偏見，注意受試對象反映的真實性（二）以研究時限為主干進行分類 1縱向研究 是先施加干預然后再觀察結果，能夠有效地判斷研究因素與結局的關聯。作用：主要應用于檢驗疾病的病因假設。常用于外部因素對人體的影響及其影響程度的研究。縱向研究的分類：前瞻性研

13、究：在研究開始時將研究對象是否“暴露”于某因素進行分組，再獲得觀察結果。回顧性研究：在研究開始時將研究對象是否有“陽性”結果進行分組，再追溯以前獲得是否“暴露”于某因素的信息。歷史前瞻性研究：聯合運用前瞻和回顧兩種方式。 2橫斷面研究 通常沒有干預因素，在同一時間點或短的時間段內，同時得到兩個或兩個以上的研究結果。 作用：為分析性研究中待檢驗的疾病因果關系(disease causation)提出初步假設。但是由于在調查時暴露變量與結局變量是同時測量的，兩者的先后順序不清楚，因此不能得出因果關系的結論。 重復橫斷面調查(repeated cross-sectional surveys)用來檢查

14、疾病或危險因素隨時間變化所呈現的趨勢。四、醫學科學研究設計的基本內容科研設計分為兩個方面：專業設計：運用專業理論技術知識來進行的設計，即從專業理論角度來選定具體的研究課題，提出假說，圍繞檢驗假設制訂技術路線和實驗方案。主要解決科學研究的有用性和獨創性，他決定了科研成果的大小。統計設計：運用統計學知識和方法進行設計。 統計設計的目的：減少抽樣誤差和排除系統誤差，保證樣本的代表性和樣本間的可比性，確保實驗觀察內容的合理安排，以便使研究結果進行高效率的統計分析，以最少的實驗觀察次數(例數)得出相對最優的結果和可靠的結論。 對于具體的科研工作，科研設計涵蓋了其全過程，從選題和立題，課題的具體實施，到研

15、究工作的總結等。從統計學角度來講，研究設計的基本內容包括：建立研究假說，明確研究目標確定研究對象研究單位和總體（population）、樣本（sample）對研究對象是否施加干預和如何施加干預確定研究設計類型確定研究指標及獲得指標值的方法制定數據的管理及統計分析計劃預計會得到什么結果資料的可靠性及質量控制需要多少經費與時間（一）建立研究假說，明確研究目標 專業知識的基礎上建立假說進一步把研究假說表達為研究中要解決的具體問題（即具體的研究目標） （二）確定研究對象及其總體范圍和樣本含量 研究總體是醫學科學研究的研究對象的同質范圍。研究總體同質性(homogeneity)研究樣本代表性(repre

16、sentativeness)要求：在研究計劃中明確研究對象的總體范圍，在臨床研究中稱為研究對象的納入標準（inclusion criteria）。同時，規定不能作為研究對象的范圍即排除標準（exclusion criteria）。樣本含量（sample size）：樣本中研究對象的數量。（三）確定研究因素與非研究因素 研究因素：根據研究目的施加于研究對象的外界干預（在實/試驗研究中，稱為處理因素），可以是生物的、物理的、化學的，也可以是研究對象本身的某些特征。必須根據具體的研究目的、內容而定。例如：1.研究某種刺激與平滑肌機械反應的關系某種刺激；2.研究某種藥物的療效某種藥物。非研究因素（四）

17、擬定研究指標 反映研究對象對研究因素的影響所產生的效應或反應。研究指標的確定：針對不同的研究目的和內容及其與研究指標之間的本質聯系，來擬定相應的特異性研究指標。（主要研究指標和次要研究指標） 例：研究某種降壓藥物療效，主要問題是?主要問題是：高血壓患者服藥后是否有效？服藥4周后血壓的下降值與對照藥相差多大？對每一個患者來說，主要研究指標是：服藥后血壓下降幅度、癥狀改善程度；患者服藥前、服藥4周后的血壓值。次要問題：高血壓患者服藥后血壓值的變化情況？是否繼發心臟病、腦血管病？治療成本是否較低？相應的次要研究指標是：該患者服藥前、服藥后每天血壓的波動情況；試驗觀察期間是否發生心臟病、腦血管病；該患

18、者的治療費用。 （五）確定具體設計方案在實際操作中，根據其隨機化和對照設置的不同觀察性研究和實驗性研究分為：隨機對照（randomized controls）研究非隨機對照（nonrandomized controls）研究。1隨機對照研究設計分平行設計（parallel design）和配對設計（paired design）圖1-3 隨機對照的平行設計示意圖 （1）平行設計：是將符合研究設計要求的研究對象隨機分為兩組（或多組），每個研究對象的研究起始時間與終止時間相等。（2）配對設計對符合設計要求的研究對象，在隨機分組以前，先按某種或幾種非研究因素其生物學屬性配對。 圖1-4 隨機對照配對設計示意圖（T：試驗，C：對照）在觀察性研究中，由于“暴露”因素不能進行隨機分組，正常人與患者的某項測量指標的比較、不同疾病患者的某項測量指標的比較等。只能通過有目的地選擇樣本，使不同對比組影響觀察結果的主要的非研究因素（配對因素）達到均衡。圖1-5 觀察性研究的配對設計示意圖2非隨機對照研究 在以人作為研究對象的試驗中，因倫理學限制，不允許采用隨機